ANALISIS PENGARUH KEKASARAN PERMUKAAN DAN SLIP TERHADAP PERFORMANSI PELUMASAN JOURNAL BEARING MENGGUNAKAN METODE VOLUME HINGGA

Abstract

Salah satu komponen pada turbin gas adalah journal bearing. Journal bearing fungsinya menopang elemen berputar. Dengan turbin yang bekerja pada putaran tinggi serta harus menerima beban berat dari komponen mekanikal maka journal bearing harus memiliki kehandalan yang baik. Salah satu aspek yang penting dalam kehandalan journal bearing adalah performansi pelumasan yang baik. Selama akhir dekade ini telah ditemukan bahwa slip terjadi pada aliran. Slip selalu menyebabkan pengurangan gaya gesek, sehingga memungkinkan untuk memproduksi suatu desain sistem bearing dengan gaya gesek yang rendah. Untuk menjadikan fenomena slip pada permukaan, ada 2 cara yaitu dengan cara pelapisan permukaan (coating) atau memberikan efek kekasaran permukaan. Slip dideskripsikan dengan Navier slip model. Pemodelan dipecahkan menggunakan metode volume hingga, yaitu solusi dibagi ke dalam sejumlah control volume yang berhingga, dan persamaan umum yang telah didiskretisasi diaplikasikan pada tiap control volume. Hasil menunjukkan bahwa permukaan yang smooth dan ditambahkan efek slip dapat meningkatkan tekanan hidrodinamis dibandingkan dengan kondisi no-slip. Load support maksimum didapatkan pada panjang daerah slip sebesar 0 170 dan lebar daerah slip 0,7. Manfaat pengaruh slip dipengaruhi oleh rasio eksentrisitas, pada rasio eksentrisitas yang tinggi yaitu 0,9, slip akan merugikan. Pengaruh kekasaran permukaan dapat meningkatkan load support pada kondisi no-slip dengan kedalaman dimple 0.4c, panjang dimple 200hd, panjang daerah kekasaran sebesar 0 170 dan lebar daerah kekasaran 0,7, namun akan memberikan efek kerugian ketika rasio eksentrisitas melebihi 0,72. Kata kunci: journal bearing, pelumasan, slip, kekasaran permukaan, metode volume hingga.