Bearing Slewing: Tipe, Kurva Beban & Pemilihan

Cincin ini berdiameter satu meter, berbobot 91 kg, dan berputar hanya sebagian kecil putaran per menit. Namun, angka yang menentukan apakah bearing akan bertahan justru tidak ada di kolom kapasitas beban.

Itulah kejutan pertama saat menentukan bearing slewing, dan masih ada tiga lagi. Dimensi batasnya tidak mengikuti standar apa pun, sehingga kemampuan saling tukar yang Anda andalkan sebenarnya merupakan konvensi pasar, bukan spesifikasi. Tipe yang sering dianggap lebih lemah justru menahan beban statis lebih besar daripada tipe yang biasa dipilih sebagai penggantinya. Selain itu, banyak kegagalan berawal dari struktur las di bawah bearing, bukan dari bearing itu sendiri. Panduan ini membahas keenam tipe dan diagram beban yang benar-benar digunakan untuk menentukan ukurannya. Setelah itu, kita akan membahas dua sistem faktor keamanan yang beredar, roda gigi dan lingkar baut, serta cara membedakan cincin yang aus dari cincin yang salah dipasang. Untuk memahami istilah kapasitas yang mendasari semuanya, mulailah dari panduan kami tentang kapasitas beban dinamis dan statis.

Poin-Poin Utama

• Tidak ada standar dimensi. SKF menyatakan bahwa dimensi batas bearing slewing bola kontak empat titik dan rol silang miliknya tidak mengikuti standar internasional maupun nasional. Meskipun begitu, seri ringan dan menengahnya secara dimensi dapat dipertukarkan dengan produk pesaing.
• Tentukan ukuran dari diagram, bukan kapasitas nominal. Setiap bearing slewing memiliki diagram beban batas statis dengan dua kurva: garis utuh untuk kapasitas lintasan gelinding dan garis putus-putus untuk kapasitas sambungan baut. Titik kerja harus berada di bawah keduanya. Nilai C dan C₀ hanya membantu Anda menemukan halaman katalog yang tepat.
• Kalikan beban terlebih dahulu. SKF memakai faktor beban aplikasi dari 1.15 untuk meja putar hingga 2 untuk mesin pemadat dan karusel. Kaydon memakai faktor servis dari 1.00 hingga 1.50 berdasarkan pola kerja, bukan tipe mesin. Kaydon juga menambahkan aturan yang tidak memiliki padanan dalam metode SKF: kapasitas gaya aksial maksimum harus melebihi tiga kali gaya aksial operasi maksimum.
• Desain bola bukan pilihan yang lebih lemah. Pada diameter rata-rata lintasan gelinding yang sama, 1,094 mm, bearing bola kontak empat titik SKF memiliki C₀ = 2,710 kN, dibandingkan 1,450 kN pada rol silang dengan massa identik. Desain rol memberikan kekakuan, ketelitian putar dan kelonggaran nol, tetapi mengorbankan kecepatan.
• Struktur penopang merupakan bagian dari bearing. Permukaannya wajib dikerjakan dengan kekasaran Ra 3.2 hingga 6.3 µm, dan kerataan keseluruhan dibatasi hingga (dₘ + 1000)/10000 mm. Tebal flens pemasangan yang disarankan adalah 0.03 hingga 0.05 × dₘ. Cincin berpenampang rendah akan mengikuti bentuk permukaan tempatnya dibaut.
• Tanda pada cincin adalah petunjuk pemasangan. Tanda merah dan huruf F menunjukkan zona lunak, yaitu busur yang tidak dikeraskan di tempat proses pengerasan induksi dimulai dan diakhiri. Saat dirakit, tanda F pada kedua cincin harus terpisah 180°.
• Keausan harus diukur, bukan diterka. Catat kelonggaran jungkit aksial saat pemasangan, lalu ukur kembali setelah 2,000 jam operasi atau setidaknya setahun sekali.

Apa yang Membedakan Bearing Slewing dari Bearing Bola Berukuran Besar?

Bearing slewing menahan beban aksial, beban radial dan momen jungkit sekaligus dari arah mana pun, serta menggantikan seluruh rakitan pivot alih-alih sekadar dipasang di dalamnya. Itulah perbedaan fungsionalnya. Bearing ini dapat melakukan gerak slewing, yaitu berosilasi dalam sudut terbatas, sama mudahnya dengan berputar terus-menerus (SKF).

Konstruksinya mengikuti fungsi tersebut. Cincin dalam dan cincin luar menahan bola atau rol silindris yang dipisahkan spacer poliamida, bukan sangkar satu bagian. Salah satu cincin biasanya dilengkapi roda gigi. Keduanya memiliki lubang polos atau berulir untuk baut pemasangan. Hanya lintasan gelindingnya yang dikeraskan dan digerinda presisi, sehingga bagian cincin lainnya, termasuk gigi roda, tetap dalam kondisi temper. Seal integral dari karet akrilonitril-butadiena menahan gemuk di dalam dan kontaminan di luar, sedangkan nipel gemuk memungkinkan pelumasan ulang selama operasi.

Ada dua konsekuensi penting pada tahap perancangan. Diameter lubang yang besar dan tinggi penampang yang rendah menyederhanakan komponen di sekeliling bearing; dalam kebanyakan kasus, komponen pasangannya hanya memerlukan permukaan rata hasil pemesinan. Namun, penampang yang sama rendahnya membuat cincin sangat tidak kaku dibandingkan diameternya. Itulah sebabnya katalog mencantumkan toleransi untuk struktur las Anda, bukan hanya untuk bearing.

Rentang ukurannya lebih lebar daripada kebanyakan famili bearing. SKF membuat cincin satu bagian dengan diameter luar dari 50 hingga 7,900 mm, serta cincin bersegmen hingga 14,000 mm. Semua data kapasitas yang dipublikasikan berlaku untuk susunan tertopang, ketika beban menekan bearing ke struktur penopangnya. Susunan menggantung, ketika bearing menahan beban dalam kondisi tergantung, harus dikonsultasikan kepada tim rekayasa aplikasi.

Apa Saja Enam Tipe Bearing Slewing?

Bola kontak empat titik satu baris dan rol silindris silang satu baris mencakup sebagian besar susunan. Empat tipe lainnya digunakan ketika kebutuhan khusus akan kekakuan, kapasitas atau massa tidak dapat dipenuhi oleh kedua desain satu baris tersebut.

Dua entri pada tabel tersebut perlu diberi peringatan. Bearing rol tiga baris memiliki kapasitas tertinggi sekaligus paling tidak toleran terhadap kesalahan. SKF menyatakan bahwa desain ini peka terhadap lendutan komponen terkait, sehingga struktur penopang harus sangat kaku dan dibuat dengan akurat agar umur pakai maksimal dapat tercapai. Membeli bearing dengan kapasitas tertinggi lalu membautnya pada rangka lentur sama saja menyia-nyiakan kapasitas tersebut. Rentang produk metalurgi NSK memakai desain tiga baris yang sama, dengan diameter luar 1 hingga 6 m serta pilihan gigi dalam, gigi luar atau tanpa gigi (NSK).

Angka penghematan bobot yang dipublikasikan untuk bearing lintasan kawat telah berubah. Katalog 2019 menyatakan bahwa bearing lintasan kawat satu baris 70% lebih ringan daripada bearing baja penuh berukuran serupa. Halaman produk skf.com saat ini menyebut 60% lebih ringan (SKF). Keduanya merupakan angka SKF untuk perbandingan yang sama, jadi gunakan angka pada halaman terbaru sebagai acuan terkini dan cantumkan tanggalnya, bukan mengambil nilai tengah. Halaman itu juga memuat klaim SKF untuk desain bola kontak delapan titik: peningkatan kapasitas 80% dibandingkan bearing bola kontak empat titik satu baris dengan ukuran sama. Itu adalah perbandingan produsen sendiri, bukan hasil pengukuran independen.

Bola atau Rol Silang? Data Katalog Bertentangan dengan Anggapan Umum

Pada diameter rata-rata lintasan gelinding dan massa yang sama, bearing slewing bola kontak empat titik memiliki kapasitas statis aksial lebih tinggi. Bukan tipe rol silang.

Empat baris dari satu katalog, semuanya pada diameter rata-rata lintasan gelinding 1,094 mm, sudah cukup untuk membuktikannya (SKF):

Diameternya sama, pilihan giginya sama, massanya sama hingga satu kilogram, tetapi versi bola menahan 87% lebih banyak beban statis aksial dan 9% lebih banyak beban dinamis. Persentase tersebut merupakan hasil perhitungan kami dari kedua baris katalog, bukan angka yang dipublikasikan.

Lalu, apa yang sebenarnya diberikan oleh desain rol silang? SKF menjelaskannya secara spesifik, dan tidak satu pun jawabannya adalah kapasitas. Ketika diberi preload, area kontak rol dengan lintasan yang besar menghasilkan kekakuan dan ketelitian putar tinggi. Karena itu, desain ini dipilih ketika penentuan posisi yang akurat menjadi parameter operasi utama. Tipe ini juga tepat ketika dibutuhkan kelonggaran operasi nol atau preload, atau ketika tahanan putar harus tetap konstan.

Konsekuensinya muncul dalam empat hal.

• Kecepatan. Bearing bola kontak empat titik menghasilkan lebih sedikit gesekan sehingga dapat berputar lebih cepat. Seri bola ukuran menengah mencapai kecepatan keliling 4 m/s dan seri ringan 2 m/s, sedangkan rol silang dibatasi hingga 1.5 m/s secara kontinu dan 2 m/s untuk waktu singkat.
• Toleransi penopang. Rol silang memerlukan spesifikasi kerataan dan kekakuan permukaan penopang yang lebih ketat daripada bola kontak empat titik.
• Kemampuan saling tukar secara dimensi. Seri bola kontak empat titik ringan dan menengah secara dimensi dapat dipertukarkan dengan produk pesaing. Untuk rol silang, SKF hanya menyatakan kemampuan saling tukar hingga diameter rata-rata lintasan gelinding 1,094 mm.
• Toleransi diameter bergerak ke arah sebaliknya. Rol silang mempertahankan toleransi ±1 mm pada diameter dalam atau luar tanpa gigi untuk semua rentang ukuran. Bola kontak empat titik memakai ±2.5 mm hingga 1,000 mm, ±3.5 mm hingga 2,000 mm, dan ±5 mm hingga 2,500 mm. Tinggi total kedua tipe sama-sama memiliki toleransi ±1 mm.

Dalam panduan pemilihannya, SKF menandai rol silang sebagai tipe yang direkomendasikan untuk ketelitian putar dan tidak direkomendasikan untuk kecepatan tinggi, sedangkan seri bola ringan tidak direkomendasikan untuk ketelitian putar. Aturan praktisnya: pilih rol jika mesin harus mengetahui posisinya dengan tepat, dan pilih bola jika mesin harus bergerak sambil menahan beban.

Empat titik kontak pada desain lintasan pertama menggunakan geometri lengkung Gotik yang sama seperti dalam panduan bearing bola kontak sudut, hanya diperbesar hingga berdiameter satu meter.

Mengapa C₀ Tidak Dapat Menentukan Ukuran Bearing Slewing

Bearing slewing dipilih dengan memetakan sebuah titik, bukan sekadar membandingkan nilai kapasitas. Sederhanakan mesin menjadi satu beban aksial resultan dan satu momen jungkit resultan. Kalikan keduanya dengan faktor aplikasi, lalu pastikan titik tersebut berada di bawah kedua kurva pada diagram beban batas statis bearing.

Kasus beban harus ditentukan terlebih dahulu. SKF menuliskannya sebagai sepasang persamaan untuk susunan pada gambarnya. Beban aksial adalah Fₐ = Qₐ + G₁ + G₂ + G₃. Momen jungkit adalah Mₜ = Qₐ × L + Fᵣ × Hᵣ + G₃ × L₃ − G₁ × L₁ − G₂ × L₂. Di sini, Qₐ adalah beban angkat, suku G merupakan bagian berat seperti pemberat, kabin dan boom, sedangkan suku L dan H adalah lengan momennya. Jika radius kerja berubah-ubah, gunakan radius maksimum.

Setelah itu, dua aturan menentukan apakah beban radial perlu diperhitungkan. Beban radial eksternal boleh diabaikan selama nilainya tidak lebih dari 5% beban aksial. Jika beban tersebut bekerja di luar bidang bearing, momen jungkit yang dihasilkan harus dihitung dan dimasukkan. Jika rasio Fᵣ/Fₐ melebihi 0.6, SKF menyarankan untuk menghubungi tim rekayasa aplikasi alih-alih membaca kurva. Untuk pembahasan umum tentang penggabungan kedua komponen gaya menjadi satu kasus beban, lihat beban aksial versus radial.

Berikutnya adalah faktor pengali. Beban aksial dan momen jungkit dikalikan dengan faktor beban aplikasi yang sama, Fₐᵣ = fL × Fₐ dan Mₜᵣ = fL × Mₜ.

Diagram merupakan langkah terakhir sekaligus langkah yang sering dilewatkan pesaing. Setiap bearing dalam tabel produk memiliki diagram beban batas statis dengan dua kurva. Garis utuh menunjukkan kapasitas lintasan gelinding, yaitu beban statis maksimum yang dapat ditahan bearing tanpa mengganggu perilaku putarnya. Garis putus-putus menunjukkan kapasitas sambungan baut, dan nilainya khusus untuk pengikat yang digunakan. Kurva tersebut mengasumsikan susunan tertopang, jumlah baut kelas 10.9 yang ditetapkan untuk bearing tersebut, ulir yang dilapisi tipis oli ringan, dan torsi pengencangan katalog. Titik perpotongan antara beban aksial nominal dan momen jungkit nominal harus berada di bawah kedua kurva.

Contoh perhitungan SKF cukup singkat untuk ditampilkan lengkap, dan inilah yang dicari banyak pembaca. Sebuah ekskavator mini memerlukan bearing slewing dengan gigi dalam. Beban aksial Fₐ = 65 kN, beban radial eksternal Fᵣ = 12 kN, dan momen jungkit Mₜ = 120 kNm. Rasio beban Fᵣ/Fₐ = 12/65 = 0.184, masih jauh di bawah batas 0.6, sehingga semua seri memenuhi syarat dari sisi tersebut. Dengan fL = 1.33 untuk ekskavator mini, Fₐᵣ = 1.33 × 65 = 87 kN dan Mₜᵣ = 1.33 × 120 = 160 kNm. Baik RKS.062.20.1094 maupun RKS.162.14.1094 lolos pada diagram. Jika kekakuan penting, pilih rol silang. Jika tidak, bearing bola sudah memadai.

Perhatikan angka mana yang benar-benar menentukan dalam contoh itu. Nilai 87 kN dan 160 kNm sama sekali tidak dibandingkan dengan C₀. Panduan kapasitas beban dinamis dan statis kami mencantumkan penggunaan C alih-alih C₀ untuk menentukan ukuran slewing ring sebagai kesalahan umum pertama. Angka di atas menjelaskan alasannya: cincin yang berputar lambat mengalami brinelling pada lintasan gelinding jauh sebelum kelelahan terakumulasi. Kapasitas statis didefinisikan oleh ISO 76, sedangkan kapasitas dinamis oleh ISO 281, dan keduanya tetap dicantumkan dalam tabel produk. Nilai tersebut berguna untuk menyaring kandidat, bukan sebagai uji penerimaan.

Faktor Beban SKF dan Faktor Servis Kaydon Bukan Angka yang Sama

Dua produsen utama menerbitkan metode pemilihan yang mengalikan besaran berbeda dengan faktor yang diturunkan secara berbeda. Memindahkan desain dari kurva salah satu pemasok ke kurva pemasok lain tanpa penyesuaian akan mengubah margin keamanan tanpa Anda sadari.

Tabel Kaydon membedakan aplikasi berdasarkan cara mesin digunakan, bukan sekadar jenis mesinnya. Derek bergerak berban yang dipakai untuk pekerjaan konstruksi normal memakai faktor 1.00, versi berantai 1.10, derek yang sama untuk pekerjaan produksi di lapangan rongsok dan galangan kapal 1.25, dan penanganan kehutanan 1.50. Ekskavator dibedakan berdasarkan pembatas bebannya: 1.25 jika dibatasi risiko terguling, 1.50 jika dibatasi katup pelepas tekanan hidraulis. Meja indeks dan turnstile berada pada 1.00 hingga 1.50 sesuai frekuensi dan benturan, sedangkan perangkat kemudi memakai 1.25 untuk ban pneumatik dan 1.50 untuk ban padat (Kaydon).

Bandingkan dengan daftar SKF dan terlihat bahwa perbedaannya nyata, bukan sekadar istilah. SKF menetapkan faktor tetap 1.5 untuk derek bergerak. Kaydon memberi mesin yang sama faktor 1.00 hingga 1.50, tergantung jenis pekerjaan hariannya. Keduanya tidak salah. Mereka memakai abstraksi berbeda, dan perancang yang memindahkan faktor tanpa menghitungnya kembali berarti memakai angka yang dikalibrasi untuk kurva berbeda.

Perbedaan paling tajam terletak pada margin gaya aksial. Kaydon menyatakan bahwa kapasitas gaya aksial maksimum harus melebihi tiga kali gaya aksial operasi maksimum, berapa pun momen pada kondisi tersebut. Alasan yang diberikan adalah kekakuan struktur dan distribusi beban. Metode SKF tidak memiliki ketentuan setara karena kurva kapasitas sambungan bautnya menyerap sebagian persoalan yang sama. Jika Anda menentukan ukuran dengan diagram SKF lalu meminta penawaran part Kaydon untuk kondisi kerja yang sama, periksa aturan 3× secara terpisah.

Batas kecepatan perlu dikonversi karena kedua produsen menggunakan satuan berbeda dan hasilnya menarik. Batas aplikasi normal Kaydon adalah 500 fpm untuk bearing satu baris dan 300 fpm untuk multibaris. Dengan 0.3048 m per kaki, nilainya menjadi 2.54 m/s dan 1.52 m/s. Angka multibaris Kaydon nyaris sama, setelah pembulatan, dengan batas rol silang SKF sebesar 1.5 m/s, sedangkan angka satu barisnya jauh di bawah 4 m/s untuk bearing bola ukuran menengah SKF. Kedua produsen hampir sepakat pada batas rol dan multibaris, tetapi berbeda sekitar 1.6 kali pada bola satu baris. Konversi tersebut merupakan perhitungan kami; angka sumbernya berasal dari Kaydon.

Definisi aplikasi normal dari Kaydon juga berguna sebagai daftar pemeriksaan awal. Asumsinya adalah sumbu putar vertikal, beban aksial tekan dan momen, serta beban radial di bawah 10% gaya aksial. Metode ini juga mengasumsikan osilasi atau putaran berselang, suhu operasi dalam −20 °F hingga +140 °F (−29 hingga +60 °C), pemasangan yang benar, pelumasan berkala, dan pemeriksaan tegangan baut secara berkala. Jika kondisi Anda berada di luar salah satunya, kurva yang dipublikasikan tidak lagi memberikan seluruh jawaban.

Apa yang Sebenarnya Membatasi Suhu Operasi?

Baja cincin bukan pembatasnya. Pembatasnya adalah spacer poliamida, seal karet dan gemuk, sedangkan rentang yang dipublikasikan SKF untuk seri katalog adalah −25 hingga +70 °C.

Isian standarnya adalah gemuk berbahan dasar oli mineral dengan pengental sabun litium dan aditif tekanan ekstrem, berkonsistensi NLGI 2. Viskositas oli dasarnya 200 mm²/s pada 40 °C dan 16 mm²/s pada 100 °C. Menurut konsep lampu lalu lintas SKF, pelumasan yang andal berada antara +30 dan +110 °C. Pernyataan ini lebih sempit dan lebih berguna daripada rentang suhu gemuk itu sendiri. Untuk memahami pengaruh viskositas oli dasar dan kimia aditif pada pemilihan, lihat panduan pelumasan bearing.

Ada satu jebakan termal yang perlu disebutkan karena mudah tercipta dalam desain. Jika cincin luar bekerja lebih dingin daripada cincin dalam, kelonggaran internal akan berkurang atau preload meningkat. SKF menyebut kondisi ini sebagai alasan untuk berkonsultasi dengan tim rekayasa aplikasi. Situasi tersebut persis seperti yang terjadi ketika hub panas berada di dalam cincin yang terpapar udara sekitar.

Aturan pelumasannya singkat dan cukup toleran karena bearing ini berputar lambat:

• Ruang bebas di antara kedua cincin boleh diisi gemuk sepenuhnya.
• Beri gemuk segera setelah pemasangan sampai gemuk baru keluar dari seal di seluruh keliling.
• Lakukan pelumasan ulang saat bearing sedang berputar agar gemuk tersebar merata.
• Masukkan gemuk melalui empat nipel kerucut yang berjarak sama sesuai DIN 71412:1987, desain A, pada cincin dalam untuk bearing bergigi luar dan pada cincin luar untuk tipe lainnya.
• Interval pelumasan ulang dibaca dari diagram berdasarkan jam operasi per minggu, yang berlaku pada suhu operasi 70 °C dengan gemuk berkualitas baik. Kotoran, kelembapan atau suhu lebih tinggi akan memperpendek interval.

Roda gigi dilumasi secara terpisah dan dikirim dalam kondisi diawetkan, bukan diberi gemuk kerja. Pelumasnya memerlukan viskositas oli dasar sekurang-kurangnya 500 mm²/s pada 40 °C, daya lekat baik, ketahanan tinggi terhadap pencucian air, dan toleransi suhu minimal +100 °C.

Seal integral bukan pengganti perlindungan eksternal. SKF menyatakan secara tegas bahwa seal tersebut tidak ditujukan untuk bearing yang terkena air, vakum, kontaminan abrasif dalam jumlah tinggi atau radiasi. V-ring besar yang tersedia secara komersial, atau penutup pelat baja yang dibaut ke bagian berputar maupun diam, merupakan seal sekunder yang umum digunakan. Peran seal sebagai bagian spesifikasi dibahas lebih lanjut dalam bearing berseal versus berpelindung.

Roda Gigi: Mengapa Giginya Sengaja Dibiarkan Lunak

Roda gigi integralnya merupakan roda gigi silindris involut 20° dan tidak dikeraskan. SKF memotongnya berdasarkan spesifikasi internal yang sangat mirip dengan kelas akurasi 12 ISO 1328-2, lalu menetapkan kapasitasnya dengan dua gaya tangensial gigi, bukan satu.

Kedua kapasitas tersebut penting untuk dipahami. Tf normal adalah gaya tangensial gigi untuk beban operasi normal, berdasarkan tegangan lelah pada pangkal gigi dan dihitung untuk 3,000,000 siklus operasi. Tf max adalah gaya tangensial maksimum yang diizinkan berdasarkan patah pada pangkal gigi. Keduanya dipublikasikan untuk setiap penandaan dan keduanya berlaku untuk roda gigi yang tidak dikeraskan. Siklus kerja yang sebagian besar berada di bawah Tf normal dan sesekali menyentuh Tf max merupakan kasus desain yang berbeda dari mesin yang terus bekerja mendekati salah satu batas tersebut. Satu angka tidak dapat menjelaskan keduanya.

Posisi roda gigi merupakan keputusan desain, bukan sekadar preferensi, dan tercermin dalam penandaan. Pada seri bola kontak empat titik menengah SKF, 061 berarti gigi luar, 062 gigi dalam, dan 060 tanpa gigi. Pinion bersentuhan pada jarak terbesar dari pusat pada gigi luar dan jarak terpendek pada gigi dalam, sehingga lengan momen yang diterima penggerak juga berubah.

Nilai backlash dipublikasikan dan memiliki batas minimum yang mungkin terasa berlawanan dengan intuisi.

Ukur backlash pada tanda biru dan huruf B, yang menunjukkan lokasi celah gigi terkecil di sepanjang keliling, memakai feeler gauge setelah posisi pinion ditetapkan. Backlash yang lebih besar di tempat lain sepanjang keliling merupakan toleransi bentuk yang normal dan tidak berdampak buruk. Selain itu, backlash nol adalah cacat, bukan presisi: SKF menyatakan bahwa pengalaman praktis menunjukkan backlash nol dapat menimbulkan beban berlebih pada struktur dan secara signifikan memperpendek umur roda gigi.

Pinion menyediakan kekerasan yang sengaja tidak diberikan pada roda gigi cincin. Pinion biasanya dikeraskan dan digerinda, serta sebaiknya menonjol sekitar 5 mm melewati roda gigi bearing di kedua sisi. Ujung giginya juga memerlukan relief sebesar 0.01 × modul, dengan tinggi relief 0.4 hingga 0.6 × modul dan radius 0.1 hingga 0.15 × modul. Relief ini mencegah gangguan permeshingan pada akar gigi roda bearing yang lebih lunak. Jika relief tidak ada, keausan awal akan terdengar sebagai peningkatan kebisingan. SKF menyatakan bahwa kondisi tersebut tidak benar-benar berbahaya: laju keausan akan menurun secara bertahap dan tingkat kebisingan semestinya ikut turun. Cara membedakan proses penyesuaian awal itu dari gangguan bearing sungguhan dibahas dalam panduan kebisingan bearing.

Gigi yang dipotong seperti ini tetap dalam kondisi temper, sehingga permukaan yang terlihat adalah hasil pemesinan, bukan hasil penggerindaan.

Pemasangan: Struktur Penopang Merupakan Bagian dari Bearing

Bearing slewing memiliki kekakuan terbatas karena penampangnya kecil dibandingkan diameternya. Cincin akan mengikuti bentuk permukaan tempatnya dibaut. Itulah sebabnya katalog mencantumkan toleransi pekerjaan fabrikator, dan toleransi tersebut lebih ketat daripada yang biasa diharapkan bengkel pengelasan.

Struktur. Flens pemasangan harus menopang seluruh muka samping cincin bearing. Tebal minimum adalah 0.05 × dₘ untuk diameter rata-rata lintasan gelinding hingga 500 mm, 0.04 × dₘ dari 500 hingga 1,000 mm, dan 0.03 × dₘ di atas 1,000 mm. Tebal dinding minimum struktur mengikuti S₁ = 0.35 × S. Struktur silindris berdinding tebal dengan flens dalam atau luar memberikan hasil lebih baik daripada fabrikasi berdinding tipis dengan rangka berpenguat. Dinding substruktur dan superstruktur sebaiknya sejajar dengan rakitan elemen gelinding agar jalur beban tetap langsung.

Permukaan. Pemesinan wajib dilakukan, kekasaran harus berada dalam Ra 3.2 hingga 6.3 µm, dan permukaan harus rata serta bebas karat, cat dan geram. Permukaan juga harus dicuci dan dikeringkan, serta secara khusus tidak boleh dibiarkan berlapis bahan pengawet, oli atau gemuk. Sambungan antara cincin dan struktur mengandalkan gesekan, sehingga pelumas pada permukaan justru merusak fungsinya.

Kerataan diperiksa dalam tiga cara terpisah:

• Kerataan keseluruhan pada arah keliling dibatasi hingga tc = (dₘ + 1000)/10000 mm.
• Jarak antar-titik pengukuran tidak boleh melebihi jarak antar-lubang baut pemasangan. Di antara dua titik berurutan, penyimpangan dalam arah yang sama tidak boleh melebihi 0.0002 × n, dengan n sebagai jarak di antara keduanya. Jika arah kemiringan berubah, jumlah kedua penyimpangan tidak boleh melebihi 0.002 × n.
• Kerataan pada arah radial atau melintang, yaitu ketirusan sepanjang lebar permukaan penopang, dibatasi hingga tt = B/1000, dengan B sebagai lebar permukaan tersebut.

Sambungan baut kembali menunjukkan perbedaan pendekatan kedua produsen. SKF menentukan baut kepala segi enam sesuai DIN EN ISO 4014:1999 dengan kelas kekuatan 10.9 (EN ISO 898), serta panjang sambungan baut minimum _L_K = 5 × G. Ring datar di bawah kepala baut dan mur harus dikeraskan atau melalui proses quench dan temper, dan ring pegas jenis apa pun sama sekali tidak boleh digunakan. Pengencangan dilakukan dalam sedikitnya dua tahap dengan kunci torsi yang akurat atau tensioner hidraulis.

Kaydon menerima SAE J429 Grade 8 atau ISO 898-1 Class 10.9. Pengencangan dilakukan dalam tiga tahap pada 30%, 80% dan 100% tegangan akhir rancangan dari perancang peralatan, dengan pola bintang. Kaydon juga memperingatkan agar tidak memakai pelat riser tipis di bawah bearing (Kaydon). Batas kerataan dan lendutannya dipublikasikan dalam bentuk grafik terhadap diameter pitch dan diameter bola, bukan rumus. Karena itu, nilai berbentuk rumus dari SKF tetap berguna meskipun part yang digunakan bukan buatan SKF.

Zona lunak perlu dibahas lebih jauh. Hanya lintasan gelinding yang dikeraskan secara induksi, dan proses pengerasan induksi harus dimulai serta diakhiri pada suatu titik. Hal itu menyisakan busur kecil yang tidak dikeraskan, yang ditandai SKF dengan tanda merah dan huruf F. Jika memungkinkan, posisinya berimpit dengan lubang untuk memasukkan bola atau rol, yang kemudian ditutup dengan sumbat sesuai kontur lintasan gelinding. Saat struktur kedua dipasang, tanda F pada cincin bebas harus berada 180° dari tanda F cincin yang sudah terpasang. Penamaannya tidak universal: banyak cincin buatan Tiongkok dan aftermarket menandai fitur yang sama dengan S. Fiturnya sama, hurufnya berbeda, dan orang yang hanya mengenal satu konvensi dapat mencari tanda yang sebenarnya tidak digunakan. Pola tanda orientasi yang membawa informasi perakitan nyata juga telah kami dokumentasikan pada bearing rol silindris empat baris.

Dua pemeriksaan penerimaan menutup proses pemasangan. Putar cincin bebas dan pastikan torsinya tidak berfluktuasi berlebihan serta tidak ada titik seret. Torsi absolut yang tinggi akibat preload, gemuk dan gesekan seal masih wajar; fluktuasi tidak wajar dan mengarah pada ovalitas. Setelah itu, ukur kelonggaran jungkit aksial pada garis beban utama memakai dial gauge di bawah momen jungkit yang ditetapkan. Pastikan kelonggaran radial praktis nol pada posisi 180° dari titik pengukuran. Tandai titik ukur pada komponen di sebelahnya dan catat nilainya dalam laporan pemasangan. Angka tersebut menjadi acuan awal keausan selama sisa umur mesin dan tidak dapat direkonstruksi kemudian.

Cincin dengan diameter rata-rata lintasan gelinding di atas 2,000 mm memiliki tanda hitam dan memerlukan satu langkah tambahan. Sejajarkan tanda hitam, ukur ovalitas pada enam titik dengan interval 30° pada diameter pemusatan, dan pertahankan dalam batas 0.5 mm untuk diameter rata-rata lintasan antara 2,000 dan 3,000 mm. Koreksi dilakukan melalui deformasi elastis kecil memakai dongkrak atau alat berbentuk bintang, bukan dengan paksaan.

Bagaimana Membedakan Cincin Aus dari Cincin yang Salah Dipasang?

Bandingkan kelonggaran jungkit aksial saat ini dengan nilai yang dicatat ketika pemasangan. Keausan lintasan gelinding dan kelonggaran aksial meningkat bersama, sehingga tren kelonggaran merupakan ukuran keausan. Tanpa nilai awal, tidak ada pengukuran yang bermakna.

Interval SKF adalah setelah 2,000 jam operasi, atau setidaknya sekali setahun. Catat setiap hasil dan buat grafik agar trennya terlihat sebelum kelonggaran menjadi berlebihan.

Jika kelonggaran jungkit tidak dapat diukur di tempat, gunakan pengurangan tinggi bearing: ΔHw = Hs0 − Hs1, dengan Hs0 sebagai tinggi setelah pemasangan dan Hs1 sebagai tinggi saat ini. Pakai prosedur pengukuran yang sama setiap kali. Pengurangan yang diizinkan mengikuti diameter elemen gelinding: 1 mm untuk elemen 14 mm, 1.2 mm untuk 16 mm, 1.5 mm untuk 20 mm, dan 2.2 mm untuk 30 mm. Bearing bola kontak empat titik seri ringan memakai bola 20 mm, sehingga batas umumnya adalah 1.5 mm, dan ukuran elemen dapat dibaca langsung dari penandaan.

Sambungan baut perlu mendapat perhatian setidaknya sebesar lintasan gelinding karena banyak rakitan slewing justru terlepas pada bagian ini:

• Kencangkan kembali semua baut pemasangan antara minggu ketiga dan kedua belas masa operasi, lalu sebelum penyalaan setelah mesin lama tidak digunakan, setelah 2,000 jam operasi, atau setidaknya setahun sekali.
• Jika sebuah baut kehilangan 20% atau lebih dari preload yang ditentukan, ganti baut tersebut beserta dua baut di sebelahnya.
• Jika sedikitnya 20% baut pada satu cincin ditemukan berada di bawah 80% preload yang ditentukan, ganti seluruh bautnya.
• Jangan pernah melonggarkan atau mengganti lebih dari satu baut sekaligus, dan gunakan metode pengencangan, alat serta tipe baut yang sama seperti pemasangan awal.
• Selalu ganti baut ketika mengganti bearing.

Seal harus diperiksa sekurang-kurangnya setiap enam bulan dalam perawatan normal, lalu dibersihkan atau diganti jika terlihat kerusakan. Pastikan gemuk terdapat di seluruh keliling bibir seal.

Penyimpanan merupakan sumber kegagalan nyata untuk suku cadang. Bearing slewing dapat disimpan sekitar satu tahun dalam kemasan aslinya, selama kelembapan relatif berada di bawah 60%, tanpa getaran dan tanpa perubahan suhu besar. Masa penyimpanan yang lebih lama harus ditetapkan saat pemesanan karena memerlukan kemasan berbeda. Simpan cincin dalam posisi mendatar dengan seluruh muka samping tertopang, jangan berdiri, karena berat cincin dan elemen gelinding dapat menyebabkan deformasi permanen. Aturan yang sama berlaku selama pengangkutan, dan cincin tidak boleh diangkat dari satu titik atau satu baut saja. Jika kerusakan sudah terjadi, kerangka mode kegagalan dalam panduan analisis kegagalan bearing berlaku pada lintasan slewing seperti pada bearing lainnya.

Membaca Penandaan Ketika Tidak Ada Standar Dimensi

Karena tidak ada standar yang menetapkan dimensi batas bearing slewing, penandaan merupakan kode milik masing-masing produsen. Kemampuan saling tukar hanya ada karena produsen utama menggunakan envelope seri ringan dan menengah yang sama, dan berhenti berlaku begitu Anda keluar dari seri tersebut.

Sistem SKF dipublikasikan lengkap sehingga berguna sebagai contoh. RKS. menunjukkan bearing slewing SKF. Berikutnya adalah seri: 2 untuk bola kontak empat titik ringan, 06 untuk bola kontak empat titik menengah, dan 16 untuk rol silindris silang menengah. Setelah itu posisi roda gigi: 1 untuk gigi luar, 2 gigi dalam, 0 tanpa gigi pada seri menengah, dan 3 tanpa gigi pada seri ringan. Berikutnya ukuran elemen gelinding, yaitu 20, 25 atau 30 mm untuk bola dan 14, 16 atau 20 mm untuk rol. Bagian terakhir adalah diameter rata-rata lintasan gelinding dalam milimeter. Jadi, RKS.062.20.1094 berarti bearing slewing bola kontak empat titik seri menengah dengan gigi dalam, bola 20 mm, dan diameter rata-rata lintasan gelinding 1,094 mm. Bearing khusus memakai sistem berbeda yang menyandikan rentang diameter luar, tipe dan ukuran elemen.

Konsekuensi praktisnya terlihat pada informasi yang harus dicantumkan dalam permintaan penawaran. Diameter luar dan lingkar baut saja tidak cukup untuk memastikan kemampuan saling tukar.

Dua fakta material perlu dibahas bersama karena berubah pada batas diameter, bukan berdasarkan kelas mutu. SKF membuat cincin dari baja temper C45E sesuai EN 10083-2 hingga diameter rata-rata lintasan gelinding 1,094 mm, lalu memakai baja 42CrMo4 yang dapat dikeraskan secara induksi sesuai EN 10083-3 di atas ukuran tersebut. Bola dan rol dibuat dari 100Cr6 yang dikeraskan menyeluruh sesuai EN ISO 683-17. Hanya lintasan gelinding yang dikeraskan secara induksi; cincin dan gigi roda sengaja tidak terpengaruh. Itulah edisi standar yang dirujuk katalog SKF 2019, dan beberapa di antaranya telah direvisi sejak saat itu. Karena itu, perlakukan referensi tersebut sebagai spesifikasi produsen, bukan sebagai edisi standar terkini.

Untuk metode referensi silang antar-merek, yang memakai disiplin sama pada kategori yang memang memiliki standar, lihat panduan referensi silang bearing dan cara membaca nomor bearing. Jika Anda sedang mengukur cincin terpasang untuk mengidentifikasinya, mulailah dari cara mengukur bearing. Untuk memahami lokasi produksinya, klaster Luoyang yang dibahas dalam tinjauan produsen bearing kami menghasilkan sebagian besar slewing ring buatan Tiongkok.

ANDE tidak memproduksi slewing ring. Kami memproduksi bearing bola kontak empat titik yang memakai geometri lengkung Gotik sama pada diameter lebih kecil, dengan diameter lubang 30 hingga 500 mm. Kami melakukan referensi silang dan penyusunan spesifikasi berdasarkan bukti beban dan toleransi yang sama seperti dijelaskan di atas. Jika geometri Anda berada dalam rentang tersebut, atau Anda menginginkan pendapat kedua atas pemilihan slewing sebelum dimasukkan ke gambar teknik, kirimkan datanya kepada tim rekayasa kami.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Apa itu bearing slewing?

Bearing gelinding berdiameter besar yang menahan beban aksial, beban radial dan momen jungkit sekaligus dari arah mana pun, lalu dibaut langsung ke struktur di atas dan di bawahnya. Bearing ini dapat berosilasi dalam sudut terbatas atau berputar terus-menerus, biasanya pada kecepatan rendah. Hanya lintasan gelindingnya yang dikeraskan, dan salah satu cincin biasanya membawa roda gigi.

Apakah turntable bearing sama dengan bearing slewing?

Dalam penggunaan industri, istilah tersebut dapat saling menggantikan, bersama dengan slewing ring dan slew ring. Kebingungannya berasal dari pasar, bukan istilah teknisnya. Pencarian turntable bearing juga menampilkan pelat putar konsumen dan perangkat Lazy Susan, yang tidak memiliki kapasitas momen maupun data rekayasa seperti yang dibahas di sini.

Apa saja tipe bearing slewing?

Bola kontak empat titik satu baris, rol silindris silang satu baris, bola kontak empat titik dua baris, rol silindris dua baris, rol tiga baris, dan lintasan kawat. Dua tipe pertama mencakup sebagian besar susunan. Rol tiga baris memberikan kapasitas tertinggi, tetapi juga paling peka terhadap lendutan struktur di sekelilingnya.

Bagaimana cara menghitung kapasitas beban bearing slewing?

Sederhanakan mesin menjadi satu beban aksial resultan dan satu momen jungkit resultan, lalu kalikan keduanya dengan faktor beban aplikasi. Pastikan titik tersebut berada di bawah kurva lintasan gelinding dan kurva sambungan baut pada diagram beban batas statis bearing. Faktor SKF berkisar dari 1.15 hingga 2 berdasarkan tipe mesin. Nilai C₀ saja tidak cukup karena lingkar baut dapat menjadi batas utama.

Apa arti tanda S atau F pada bearing slewing?

Tanda tersebut menunjukkan zona lunak lintasan gelinding, yaitu busur yang tidak dikeraskan di tempat pengerasan induksi dimulai dan diakhiri, biasanya pada lubang pemasukan elemen gelinding yang ditutup sumbat. SKF menandainya dengan warna merah dan huruf F, sedangkan banyak pemasok lain memakai huruf S. Saat pemasangan, zona lunak pada kedua cincin harus ditempatkan terpisah 180°.

Seberapa banyak keausan yang dianggap berlebihan?

Bandingkan kelonggaran jungkit aksial saat ini dengan nilai yang dicatat saat pemasangan, dan periksa setelah 2,000 jam operasi atau setidaknya setahun sekali. Jika kelonggaran tidak dapat diukur, gunakan pengurangan tinggi bearing berdasarkan diameter elemen gelinding: 1 mm untuk elemen 14 mm, 1.5 mm untuk 20 mm, dan 2.2 mm untuk 30 mm.

Ringkasnya

Bearing slewing adalah komponen struktur yang berisi elemen gelinding, sehingga harus dispesifikasikan sebagai komponen struktur. Enam hal berikut menentukan sebagian besar keputusan:

• Tidak ada standar dimensi. Verifikasi envelope, roda gigi dan pola baut alih-alih hanya mempercayai nama seri, serta ingat bahwa kemampuan saling tukar yang dipublikasikan memiliki batas diameter tertentu.
• Diagram beban adalah uji penerimaan. Ada dua kurva, lintasan gelinding dan sambungan baut, dan titik kerja harus berada di bawah keduanya. Kapasitas beban hanya menyaring kandidat; kapasitas tersebut tidak menyetujui pemilihan.
• Kalikan sebelum memetakan, dan ketahui sistem asal faktornya. SKF memakai tipe mesin, Kaydon memakai pola kerja, dan Kaydon menambahkan margin gaya aksial tiga kali lipat yang tidak terdapat dalam metode SKF.
• Tipe bola bukan tipe yang lebih lemah. Pada diameter dan massa yang sama, tipe ini menahan beban statis aksial 87% lebih besar pada baris katalog di atas. Pilih rol silang untuk kekakuan dan ketelitian, lalu terima konsekuensi kecepatannya.
• Struktur las termasuk dalam lingkup desain. Tebal flens, Ra, tiga pemeriksaan kerataan, kelas baut dan preload semuanya penting. Bearing sempurna pada rangka lentur akan berperilaku seperti bearing aus.
• Tetapkan nilai awal kelonggaran pada hari pertama. Keausan terlihat dari tren, dan pengukuran pertama adalah satu-satunya yang tidak dapat dilakukan belakangan.

Kirimkan beban aksial, beban radial, momen jungkit, sudut slewing, kecepatan, siklus kerja dan rentang suhu kepada tim rekayasa kami. Kami akan membantu menentukan pilihannya, baik part tersebut nantinya buatan kami maupun bukan.

Tentang Penulis

Jeff Li menulis tentang rekayasa bearing dan pengadaan global untuk ANDE Bearing. Ia bekerja langsung dengan pembeli OEM dan aftermarket di sektor otomotif, industri berat, dan energi terbarukan. Terhubunglah dengannya di LinkedIn.