Apa itu Bantalan Jurnal? Penopang Hidrodinamik • Penyeimbang portabel, penganalisis getaran "Balanset" untuk penyeimbang dinamis penghancur, kipas, mulcher, auger pada mesin pemanen, poros, sentrifus, turbin, dan banyak rotor lainnya. Apa itu Bantalan Jurnal? Penopang Hidrodinamik • Penyeimbang portabel, penganalisis getaran "Balanset" untuk penyeimbang dinamis penghancur, kipas, mulcher, auger pada mesin pemanen, poros, sentrifus, turbin, dan banyak rotor lainnya.

Apa itu Bantalan Jurnal? Dukungan Hidrodinamik

Diterbitkan oleh admin pada

Memahami Bantalan Jurnal

Definisi: Apa itu Jurnal Bearing?

A jurnal bantalan (juga disebut bantalan polos, bantalan selongsong, atau bantalan film fluida) adalah jenis bantalan yang menopang poros berputar melalui lapisan tipis pelumas bertekanan, alih-alih melalui elemen rol. Poros yang berputar ("jurnal") dipisahkan dari permukaan bantalan stasioner oleh lapisan oli hidrodinamik yang dihasilkan oleh rotasi poros yang menarik oli ke dalam celah berbentuk baji yang konvergen. Baji oli bertekanan ini menopang beban poros tanpa kontak logam-ke-logam.

Bantalan jurnal merupakan hal yang penting bagi mesin berputar berkecepatan tinggi dan berbeban tinggi seperti turbin, generator, dan kompresor besar karena bantalan ini menyediakan kapasitas beban yang sangat baik, gesekan rendah pada kecepatan tinggi, dan efisiensi yang signifikan. pembasahan yang membantu mengendalikan getaran dan menstabilkan rotor sistem.

Prinsip Operasi: Pelumasan Hidrodinamik

Bagaimana Lapisan Minyak Terbentuk

Bantalan jurnal bekerja berdasarkan prinsip pelumasan hidrodinamik:

  1. Kontak Awal: Saat diam, poros bertumpu pada permukaan bantalan karena gravitasi
  2. Rotasi Dimulai: Saat poros mulai berputar, ia menarik oli ke celah dengan adhesi
  3. Formasi Baji: Geometri konvergen antara poros dan bantalan menciptakan ruang berbentuk baji
  4. Pembangkitan Tekanan: Minyak yang ditarik ke dalam irisan konvergen menghasilkan tekanan hidrodinamik
  5. Lepas landas: Gaya tekanan melebihi berat poros, mengangkatnya ke lapisan oli penuh
  6. Keadaan Tetap: Poros mengapung pada film oli bertekanan tanpa kontak logam

Ketebalan Film Minyak

  • Ketebalan tipikal: 10-100 mikrometer (0,0004-0,004 inci)
  • Sangat tipis tetapi cukup untuk mencegah kontak
  • Ketebalan bervariasi di sekitar lingkar (minimum pada titik pendekatan terdekat)
  • Tergantung pada kecepatan, beban, viskositas oli, dan jarak bebas bantalan

Jenis-jenis Bantalan Jurnal

1. Silinder Biasa (Jurnal Lengkap)

  • Desain paling sederhana: lubang silinder dengan alur suplai oli
  • Sudut bungkus 360°
  • Kapasitas beban yang baik tetapi dapat rentan terhadap ketidakstabilan pada kecepatan tinggi
  • Umum pada motor, pompa, peralatan industri umum

2. Bantalan Busur Parsial

  • Permukaan bantalan hanya menutupi sebagian keliling (120-180°)
  • Bobot lebih ringan, aliran oli yang dibutuhkan lebih sedikit
  • Kekakuan lebih rendah dari jurnal penuh
  • Digunakan pada aplikasi dengan beban ringan

3. Bantalan Bantalan Miring

  • Permukaan bantalan dibagi menjadi beberapa bantalan independen yang berputar
  • Setiap bantalan mengembangkan irisan hidrodinamiknya sendiri
  • Secara inheren stabil terhadap pusaran/cambukan minyak
  • Standar industri untuk turbomachinery berkecepatan tinggi
  • Karakteristik dinamis yang lebih mahal tetapi lebih unggul

4. Bendungan Tekanan dan Bantalan Offset

  • Bantalan silinder yang dimodifikasi dengan fitur geometris untuk meningkatkan stabilitas
  • Alur, bendungan, atau lubang offset meningkatkan redaman efektif
  • Kompromi antara silinder sederhana dan bantalan miring

Karakteristik Dinamis

Kekakuan

Kekakuan bantalan jurnal bersifat kompleks dan bergantung pada kecepatan:

  • Kecepatan Rendah: Kekakuan rendah, posisi poros berubah secara signifikan dengan beban
  • Kecepatan Tinggi: Kekakuan yang lebih tinggi karena tekanan hidrodinamik yang lebih berkembang
  • Variasi Arah: Kekakuan berbeda pada arah horizontal vs. vertikal
  • Kekakuan Kopling Silang: Pembelokan pada satu arah menciptakan gaya pada arah tegak lurus

Pembasahan

Bantalan jurnal memberikan redaman yang signifikan:

  • Energi yang dihamburkan melalui geseran kental lapisan minyak
  • Redaman meningkat seiring dengan kecepatan dan viskositas oli
  • Penting untuk membatasi getaran di kecepatan kritis
  • Penting untuk mencegah ketidakstabilan rotor

Ketergantungan Kecepatan

Semua sifat bantalan jurnal berubah seiring dengan kecepatan putaran:

  • Kekakuan meningkat seiring dengan kecepatan
  • Redaman meningkat seiring dengan kecepatan
  • Frekuensi alami bangkit dengan kecepatan
  • Kecepatan kritis bergeser ke atas saat kecepatan meningkat

Keuntungan dari Bantalan Jurnal

  • Kapasitas Beban Tinggi: Dapat mendukung rotor yang sangat berat
  • Kemampuan Kecepatan Tinggi: Cocok untuk kecepatan hingga 50.000+ RPM
  • Gesekan Rendah pada Kecepatan: Setelah film hidrodinamik terbentuk, koefisien gesekan sangat rendah (0,001-0,003)
  • Redaman yang Sangat Baik: Mengontrol getaran pada kecepatan kritis
  • Operasi Senyap: Tidak ada suara elemen bergulir
  • Tahan Guncangan: Film oli menyerap beban transien
  • Umur Panjang: Tidak ada kontak logam berarti keausan minimal (dapat dioperasikan hingga puluhan tahun)
  • Desain Sederhana: Tipe dasar sederhana dan ekonomis

Kekurangan dan Tantangan

  • Gesekan Awal yang Tinggi: Tidak ada lapisan oli saat diam, memerlukan torsi putus
  • Sistem Pelumasan yang Diperlukan: Harus memasok oli yang bersih dan dingin secara terus menerus
  • Risiko Pusaran/Cambuk Minyak: Bantalan silinder polos rentan terhadap ketidakstabilan
  • Respon Lebih Lambat: Lapisan oli menambah kepatuhan, kurang kaku dibandingkan bantalan elemen gelinding pada kecepatan rendah
  • Sensitivitas Suhu: Perubahan kinerja seiring dengan suhu oli (mempengaruhi viskositas)
  • Sensitivitas Kontaminasi: Partikel dapat merusak permukaan bantalan atau menyumbat saluran oli
  • Posisi Aksial: Tidak memberikan pengekangan aksial yang melekat (memerlukan bantalan dorong terpisah)

Aplikasi

Bantalan jurnal merupakan standar pada:

  • Turbin Uap dan Gas: Unit pembangkit listrik multi-megawatt
  • Generator Besar: Generator sinkron di pembangkit listrik
  • Kompresor Sentrifugal: Kompresor industri berkecepatan tinggi dan beban tinggi
  • Motor Listrik Besar: Motor > 500 HP sering menggunakan bantalan jurnal
  • Penggerak Laut: Bantalan poros baling-baling kapal
  • Mesin Kertas: Bantalan rol besar
  • Mesin Pembakaran Dalam: Bantalan utama dan batang poros engkol

Hubungan dengan Dinamika Rotor

Bantalan jurnal secara kritis mempengaruhi perilaku dinamis rotor:

  • Penentuan Kecepatan Kritis: Kekakuan dan redaman bantalan secara langsung mempengaruhi lokasi dan amplitudo kecepatan kritis
  • Stabilitas: Jenis dan desain bantalan menentukan kerentanan terhadap pusaran minyak dan cambuk poros
  • Diagram Campbell: Tunjukkan bagaimana frekuensi alami berubah seiring kecepatan karena variasi kekakuan bantalan
  • Menyeimbangkan: Karakteristik bantalan mempengaruhi koefisien pengaruh dan respon keseimbangan

Bantalan jurnal merupakan teknologi canggih dan matang yang penting untuk mesin putar berkinerja tinggi. Kombinasi unik antara kapasitas beban, kemampuan kecepatan, dan peredaman menjadikannya tak tergantikan dalam aplikasi kritis, terlepas dari kompleksitas kebutuhan pelumasan dan perilaku dinamisnya.

← Kembali ke Indeks Utama

Kategori:
WhatsApp