Bagaimana memilih bantalan

Ada banyak jenis bantalan yang tersedia saat ini dengan sedikit informasi tentang perbedaan di antara keduanya.Mungkin Anda bertanya pada diri sendiri “bearing mana yang terbaik untuk aplikasi Anda?”Atau “bagaimana cara memilih bearing?”Artikel ini akan membantu Anda menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut.
Pertama-tama, Anda perlu tahu bahwa sebagian besar bantalan dengan elemen bergulir terbagi dalam dua kelompok besar:

Bantalan bola
Bantalan rol
Dalam kelompok ini, terdapat subkategori bantalan yang memiliki fitur unik atau desain yang dioptimalkan untuk meningkatkan kinerja.
Dalam artikel ini, kami akan membahas empat hal yang perlu Anda ketahui tentang aplikasi Anda untuk memilih jenis bearing yang tepat.

Temukan Beban Bantalan & Kapasitas Beban
Beban bantalan umumnya didefinisikan sebagai gaya reaksi yang diberikan suatu komponen pada bantalan saat digunakan.
Saat memilih bantalan yang tepat untuk aplikasi Anda, pertama-tama Anda harus mengetahui kapasitas beban bantalan.Kapasitas beban adalah jumlah beban yang dapat ditangani oleh suatu bantalan dan merupakan salah satu faktor terpenting saat memilih bantalan.
Beban pada bantalan dapat berupa beban aksial (dorongan), radial, atau kombinasi.
Beban bantalan aksial (atau dorong) terjadi ketika gaya sejajar dengan sumbu poros.
Beban bantalan radial adalah ketika gaya tegak lurus terhadap poros.Kemudian beban bantalan kombinasi adalah ketika gaya sejajar dan tegak lurus menghasilkan gaya sudut relatif terhadap poros.

Bagaimana Bantalan Bola Mendistribusikan Beban
Bantalan bola dirancang dengan bola berbentuk bola dan dapat mendistribusikan beban pada area permukaan berukuran sedang.Mereka cenderung bekerja lebih baik untuk muatan berukuran kecil hingga menengah, menyebarkan muatan melalui satu titik kontak.
Di bawah ini adalah referensi singkat untuk jenis beban bantalan dan bantalan bola terbaik untuk pekerjaan tersebut:
Radial (tegak lurus terhadap poros) dan beban ringan: Pilih bantalan bola radial (juga dikenal sebagai bantalan bola dalam alur).Bantalan radial adalah salah satu jenis bantalan yang paling umum di pasaran.
Beban aksial (dorongan) (sejajar dengan poros): Pilih bantalan bola dorong
Gabungan beban radial dan aksial: Pilih bantalan kontak sudut.Bola menyentuh arena pacuan kuda pada sudut yang lebih mampu menopang beban kombinasi.
Bantalan Rol & Beban Bantalan
Bantalan rol dirancang dengan rol silinder yang dapat mendistribusikan beban pada area permukaan yang lebih luas dibandingkan bantalan bola.Mereka cenderung bekerja lebih baik untuk aplikasi beban berat.

Di bawah ini adalah referensi singkat untuk jenis beban bantalan dan bantalan rol terbaik untuk pekerjaan tersebut:
Beban radial (tegak lurus terhadap poros): Pilih bantalan rol silinder standar
Beban aksial (dorongan) (sejajar dengan poros): Pilih bantalan dorong silinder
Gabungan beban radial dan aksial: Pilih bantalan rol tirus
Kecepatan Rotasi
Kecepatan putaran aplikasi Anda adalah faktor berikutnya yang harus diperhatikan saat memilih bantalan.
Jika aplikasi Anda akan beroperasi pada kecepatan rotasi tinggi, maka bantalan bola biasanya merupakan pilihan yang lebih disukai.Bantalan ini bekerja lebih baik pada kecepatan lebih tinggi dan menawarkan rentang kecepatan lebih tinggi dibandingkan bantalan rol.
Salah satu alasannya adalah bahwa kontak antara elemen gelinding dan lintasan pada bantalan bola adalah sebuah titik, bukan garis kontak, seperti pada bantalan rol.Karena elemen gelinding menekan ke dalam raceway saat menggelinding di atas permukaan, deformasi permukaan yang terjadi pada beban titik dari bantalan bola jauh lebih sedikit.

Gaya Sentrifugal dan Bantalan
Alasan lain mengapa bantalan bola lebih baik untuk aplikasi kecepatan tinggi adalah karena gaya sentrifugal.Gaya sentrifugal didefinisikan sebagai gaya yang mendorong ke luar pada suatu benda yang bergerak mengelilingi suatu pusat dan timbul karena kelembaman benda tersebut.
Gaya sentrifugal merupakan faktor pembatas utama kecepatan bantalan karena berubah menjadi beban radial dan aksial pada suatu bantalan.Karena bantalan rol memiliki massa yang lebih besar daripada bantalan bola, maka bantalan rol akan menghasilkan gaya sentrifugal yang lebih tinggi dibandingkan bantalan bola dengan ukuran yang sama.

Kurangi Gaya Sentrifugal dengan Bahan Bola Keramik
Terkadang kecepatan aplikasi berada di atas peringkat kecepatan bantalan bola.
Jika hal ini terjadi, solusi sederhana dan umum adalah dengan mengganti material bantalan bola dari baja ke keramik.Hal ini menjaga ukuran bantalan tetap sama tetapi menawarkan tingkat kecepatan sekitar 25% lebih tinggi.Karena bahan keramik lebih ringan dari baja, bola keramik menghasilkan gaya sentrifugal yang lebih kecil pada kecepatan tertentu.

Aplikasi Berkecepatan Tinggi Berfungsi Paling Baik dengan Bantalan Kontak Sudut
Bantalan kontak sudut adalah pilihan bantalan terbaik untuk aplikasi kecepatan tinggi.Salah satu alasannya adalah karena bola semakin kecil dan semakin kecil beratnya, semakin sedikit pula gaya sentrifugal yang dihasilkan saat berputar.Bantalan kontak sudut juga memiliki beban awal bawaan pada bantalan yang bekerja dengan gaya sentrifugal untuk menggelindingkan bola ke dalam bantalan dengan benar.
Jika Anda merancang aplikasi kecepatan tinggi, maka Anda memerlukan bantalan presisi tinggi, biasanya dalam kelas presisi ABEC 7.
Bantalan dengan presisi lebih rendah memiliki “ruang gerak” yang lebih berdimensi saat diproduksi dibandingkan bantalan presisi tinggi.Oleh karena itu, ketika bearing digunakan pada kecepatan tinggi, bola dengan cepat menggelinding melewati jalur bearing dengan keandalan yang lebih rendah sehingga dapat menyebabkan kegagalan bearing.
Bantalan presisi tinggi diproduksi dengan standar yang ketat dan memiliki sedikit penyimpangan dari spesifikasi saat diproduksi.Bearing presisi tinggi dapat diandalkan untuk aplikasi yang berjalan cepat karena memastikan interaksi bola dan raceway yang baik.

Kehabisan & Kekakuan Bantalan
Kehabisan bantalan adalah jumlah poros yang mengorbit dari pusat geometriknya saat berputar.Beberapa aplikasi, seperti spindel alat pemotong, hanya memungkinkan terjadinya penyimpangan kecil pada komponen yang berputar.
Jika Anda merekayasa aplikasi seperti ini, maka pilihlah bantalan dengan presisi tinggi karena akan menghasilkan runout sistem yang lebih kecil karena toleransi yang ketat pada bantalan yang diproduksi.
Kekakuan bantalan merupakan ketahanan terhadap gaya yang menyebabkan poros menyimpang dari porosnya dan berperan penting dalam meminimalkan runout poros.Kekakuan bantalan berasal dari interaksi elemen gelinding dengan raceway.Semakin banyak elemen bergulir ditekan ke dalam raceway, menyebabkan deformasi elastis, semakin tinggi kekakuannya.

Kekakuan bantalan biasanya dikategorikan berdasarkan:
Kekakuan aksial
Kekakuan radial
Semakin tinggi kekakuan bantalan, maka semakin besar pula gaya yang dibutuhkan untuk menggerakkan poros saat digunakan.
Mari kita lihat cara kerjanya dengan bantalan kontak sudut presisi.Bantalan ini biasanya dilengkapi dengan offset buatan antara jalur balap dalam dan luar.Ketika bantalan kontak sudut dipasang, offset dihilangkan yang menyebabkan bola menekan ke dalam jalur balap tanpa ada gaya penerapan dari luar.Hal ini disebut preloading dan proses ini meningkatkan kekakuan bantalan bahkan sebelum bantalan mengalami gaya yang diterapkan.

Pelumasan Bantalan
Mengetahui kebutuhan pelumasan bearing Anda penting untuk memilih bearing yang tepat dan perlu dipertimbangkan sejak awal dalam desain aplikasi.Pelumasan yang tidak tepat adalah salah satu penyebab paling umum kegagalan bantalan.
Pelumasan menciptakan lapisan oli antara elemen penggulung dan jalur bantalan yang membantu mencegah gesekan dan panas berlebih.
Jenis pelumasan yang paling umum adalah gemuk, yang terdiri dari minyak dengan bahan pengental.Bahan pengental menjaga oli tetap di tempatnya, sehingga tidak meninggalkan bantalan.Saat bola (bantalan bola) atau rol (bantalan rol) menggelinding di atas gemuk, zat pengental terpisah dan hanya menyisakan lapisan oli di antara elemen penggulung dan jalur bantalan.Setelah elemen penggulung lewat, minyak dan bahan pengental bergabung kembali.
Untuk aplikasi berkecepatan tinggi, penting untuk mengetahui kecepatan pemisahan dan penyatuan kembali oli dan pengental.Ini disebut aplikasi atau mengandung nilai n*dm.
Sebelum Anda memilih gemuk, Anda perlu mencari nilai ndm aplikasi Anda.Untuk melakukan ini, kalikan RPM aplikasi Anda dengan diameter pusat bola di bantalan (dm).Bandingkan nilai ndm Anda dengan nilai kecepatan maksimal pelumas, yang terdapat pada lembar data.
Jika nilai n*dm Anda lebih tinggi dari nilai kecepatan maks gemuk pada lembar data, maka gemuk tidak akan mampu memberikan pelumasan yang cukup dan kegagalan dini akan terjadi.
Pilihan pelumasan lain untuk aplikasi kecepatan tinggi adalah sistem kabut oli yang mencampurkan oli dengan udara bertekanan dan kemudian menyuntikkannya ke jalur bantalan pada interval terukur.Opsi ini lebih mahal dibandingkan pelumasan gemuk karena memerlukan sistem pencampuran dan pengukuran eksternal serta udara bertekanan yang disaring.Namun, sistem kabut oli memungkinkan bantalan beroperasi pada kecepatan lebih tinggi sekaligus menghasilkan jumlah panas yang lebih rendah dibandingkan bantalan yang diberi gemuk.
Untuk aplikasi kecepatan rendah, penangas minyak biasa digunakan.Penangas minyak adalah ketika sebagian bantalan terendam minyak.Untuk bearing yang akan beroperasi di lingkungan ekstrem, pelumas kering dapat digunakan sebagai pengganti pelumas berbahan dasar minyak bumi, namun masa pakai bearing biasanya lebih pendek karena sifat lapisan pelumas yang rusak seiring waktu.Ada beberapa faktor lain yang perlu dipertimbangkan ketika memilih pelumas untuk aplikasi Anda, lihat artikel mendalam kami “Semua yang Perlu Anda Ketahui Tentang Pelumasan Bearing.

Ringkasan: Cara Memilih Bearing
Cara memilih bearing yang tepat untuk aplikasi Anda:

Temukan Beban Bantalan & Kapasitas Beban
Pertama, ketahui jenis dan jumlah beban bantalan yang akan diberikan aplikasi Anda pada bantalan tersebut.Beban berukuran kecil hingga sedang biasanya bekerja paling baik dengan bantalan bola.Aplikasi beban berat biasanya bekerja paling baik dengan bantalan rol.

Ketahui Kecepatan Rotasi Aplikasi Anda
Tentukan kecepatan rotasi aplikasi Anda.Kecepatan tinggi (RPM) biasanya bekerja paling baik dengan bantalan bola dan kecepatan lebih rendah biasanya bekerja paling baik dengan bantalan rol.

Faktor Runout & Kekakuan Bearing
Anda juga ingin menentukan jenis runout yang diperbolehkan oleh aplikasi Anda.Jika penerapannya hanya memungkinkan terjadinya penyimpangan kecil, kemungkinan besar bantalan bola adalah pilihan terbaik Anda.

Temukan Pelumasan yang Tepat untuk Kebutuhan Bearing Anda
Untuk aplikasi kecepatan tinggi, hitung nilai n*dm Anda, dan jika lebih tinggi dari kecepatan gemuk pelumas maksimal, maka gemuk tidak akan mampu memberikan pelumasan yang cukup.Ada pilihan lain seperti gerimis minyak.Untuk aplikasi berkecepatan rendah, penangas minyak adalah pilihan yang baik.
Pertanyaan?Teknisi kami di lokasi akan dengan senang hati membantu Anda dan membantu Anda memilih bearing terbaik untuk aplikasi Anda.