MACAM MACAM KIPAS

Kipas adalah sebuah alat yang berfungsi untuk menghasilkan aliran pada fluida gas seperti udara. Kipas memiliki fungsi yang berbeda dengan kompresor sekalipun media kerjanya sama, dimana kipas menghasilkan aliran fluida dengan debit aliran yang besar pada tekanan rendah, sedangkan kompresor menghasilkan debit aliran yang rendah namun tekanan kerja yang tinggi. Dengan fungsi yang berbeda dari kompresor tersebut, kipas banyak diaplikasikan seperti untuk kenyamanan ruangan (kipas meja/dinding), sistem pendingin pada kendaraan atau sistem permesinan, ventilasi, penyedot debu, sistem pengering (dikombinasikan dengan heater), membuang gas-gas berbahaya, dan juga supply udara untuk proses pembakaran (seperti pada boiler).

Kipas Pendingin Pada Radiator

Berdasarkan prinsip kerjanya, kipas dibagi menjadi dua macam yaitu:

1. Kipas Sentrifugal
   Kipas sentrifugal ini menggunakan prinsip gaya sentrifugal untuk membangkitkan aliran fluida gas. Mirip dengan pompa sentrifugal, udara masuk melalui sisi inlet yang berada di pusat putaran kipas sentrifugal tersebut, lalu terdorong menjauhi poros kipas akibat gaya sentrifugal dari sudu-sudu kipas yang berputar. Pada debit aliran yang sama, kipas sentrifugal menghasilkan tekanan udara outlet yang lebih besar dibandingkan dengan kipas aksial. Pada dunia industri kipas ini sering diberi istilah blower.
   
   Kipas Sentrifugal
   Sisi inlet kipas sentrifugal dapat didesain dengan dua inlet atau satu inlet saja. Hal ini tentu disesuaikan dengan kebutuhan debit aliran fluida yang ingin dihasilkan. Dengan menggunakan sistem double inlet akan didapatkan debit aliran yang lebih besar dibandingkan dengan yang single inlet.
   
   
   Kipas Sentrifugal Dengan Double Inlet
   Karakteristik performansi dari kipas sentrifugal tergantung pada jenis dari bentuk sudu kipas yang digunakan. Secara umum bentuk sudu kipas sentrifugal ada tiga jenis yakni:
   
   1. Backward Curved Blades. Dengan bentuk sudu ini, kipas sentrifugal akan memiliki beberapa keuntungan sebagai berikut:
      • Efisiensi yang tinggi, di atas 90%.
      • Beroperasi dengan sangat stabil.
      • Tidak berisik.
      • Ideal untuk digunakan pada kecepatan tinggi.
      • Tidak memiliki karakter daya overload.
      
      
      Tipe Sudu Backward Curve Beserta Kurva Karakteristiknya
   2. Sudu Lurus (Straight Blade). Tipe sudu ini memiliki kelebihan sebagai berikut:
      • Tahan terhadap abrasi.
      • Perawatan yang simpel.
      • Kapasitas yang luas.
      Namun di sisi lain kipas sentrifugal jenis ini memiliki kelemahan yakni nilai efisiensi yang rendah, serta karakternya yang tidak bebas overload power.
      
      
      Tipe Sudu Lurus Beserta Kurva Karakteristiknya
   3. Radial Tip Blades. Tipe ini sangat dianjurkan digunakan pada fluida-fluida gas yang sifatnya abrasif. Selain itu kipas sentrifugal tipe ini memiliki keuntungan lain seperti berikut:
      • Tidak memiliki karakter daya overload.
      • Menghasilkan kapasitas besar.
      • Beroperasi dengan sangat stabil.
      • Kemampuan untuk dapat membersihkan permukaan sudu dengan sendirinya.
      
      
      Tipe Sudu Radial Tip Beserta Kurva Karakteristiknya
   Salah satu aplikasi kipas sentrifugal pada dunia industri adalah Primary Air Fan (PA Fan) pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap. PA Fan berfungsi men-supply udara ke pulverizer dan digunakan untuk mendorong pulverizer fuel ke furnace boiler untuk proses pembakaran. PA Fan ini menggunakan sistem dua inlet dengan sudu tipe Backward Curve.
   
   
   Primary Air Fan
2. Kipas Aksial
   Sesuai dengan namanya, Axial Fan menghasilkan aliran fluida gas dengan arah yang searah dengan poros kerja kipas tersebut. Kipas tipe ini adalah yang paling banyak penggunaannya di kehidupan sekitar kita. Hal tersebut tidak terlepas dari kemudahan desain serta harga yang lebih ekonomis jika dibandingkan dengan kipas sentrifugal. Karena desainnya yang tidak terlalu rumit serta dapat menghasilkan flow yang besar, kipas ini banyak digunakan sebagai alat pendingin pada berbagai keperluan. Dari pendingin CPU hingga komponen pendingin mesin kendaraan bermotor menggunakan kipas tipe aksial.
   
   Kipas Aksial Pada Sebuah PLTU
   Kipas tipe aksial sangat banyak digunakan di dunia industri. Salah satunya digunakan pada pembangkit listrik tenaga uap sebagai Secondary Air Fan. Kipas ini berfungsi untuk men-supply udara dalam jumlah banyak yang dibutuhkan untuk proses pembakaran pada furnace boiler. Kipas ini memiliki dua tingkat (stage) impeller, yang kedua-duanya dapat diatur besar bukaan pitch-nya. Hal tersebut berfungsi untuk mengatur jumlah (debit) udara yang akan dikirim untuk proses pembakaran.

MACAM MACAM KOPLING

Kali ini kita akan membahas mengenai kopling, atau dalam bahasa inggris dikenal dengan clutch. Kopling adalah sebuah sistem mekanis yang berfungsi untuk mentransmisi power (biasanya berupa gerakan putar) dari satu bagian (yang disebut penggerak) ke bagian yang lain (yang digerakkan).
Begitu banyak macam dari kopling yang telah dikembangkan oleh para ahli, berikut adalah diantaranya:
1. Friction Clutch
Friction clutch adalah tipe kopling yang paling umum dipahami oleh banyak orang. Kopling ini menghubungkan dua poros dengan menggunakan plat yang memiliki koefisien gesek tertentu. Berikut adalah gambar detailnya.

Prinsip Friction Clutch

2. Kopling Sentrifugal
Anda pasti tahu motor matic semacam Mio, Scoopy, Skydrive, sistem transmisi mereka menggunakan sistem kopling sentrifugal. Kopling ini menggunakan gaya sentrifugal untuk dapat secara otomatis meng-engage kopling pada saat putaran mesin naik mencapai nilai tertentu. Untuk lebih jelasnya silahkan simak video animasi berikut:

3. Cone Clutch
Sesuai dengan namanya, kopling jenis ini berbentuk cone pada bagian geseknya. Tipe ini masih termasuk dalam jenis friction clutch.

Cone Clutch

4. Kopling Basah dan Kering
Kopling basah berarti kopling tersebut terendam di dalam oli pelumas yang berfungsi sebagai pendingin, menjaga kebersihan di permukaan kopling, menghasilkan performa yang halus, serta lebih tahan lama. Kopling jenis ini sangat umum digunakan pada sepeda-sepeda motor.
Sedangkan kopling kering sesuai dengan namanya kopling ini tidak terendam di dalam oli, sehingga daya transmisi powernya yang dihasilkan lebih tinggi, dan debu dari gesekan antar plat koplingnya tidak akan mengotori oli mesin.
5. Kopling Belt
Kopling jenis ini menggunakan belt sebagai media transmisi antara kedua poros. Biasanya kopling jenis ini menggunakan mekanisme pulley tension untuk mengatur tegangan belt agar tidak selip atau sebaliknya belt terlalu tegang.

Belt Clutch

6. Kopling Hidrolik (Fluid Coupling)
Kopling jenis ini tidak menggunakan bidang gesek seperti kopling pada umumnya. Kopling ini menggunakan sistem hidrodinamik. Poros penggerak terhubung dengan pompa hidrolik, sedangkan poros yang digerakkan terhubung dengan motor hidrolik. Pompa dan motor hidrolik tersebut menggunakan media kerja oli hidrolik tertentu yang mampu bekerja di tekanan dan temperatur tinggi. Sistem kopling ini digunakan pada sistem transmisi otomatis mobil.

Skema Prinsip Kerja Fluid Coupling

Macam-macam Sistem Lubrikasi Bearing

Oil Lubrication
Lubrikasi bearing yang menggunakan oli, dibutuhkan pada mesin-mesin dengan beban kerja tinggi. Sistem lubrikasi oli juga berfungsi untuk menyerap panas yang timbul pada area bearing akibat beban kerja yang tinggi. Selain itu, lubrikasi oli pada bearing juga digunakan pada mesin-mesin yang memang bekerja pada temperatur tinggi, seperti feed water pump pada water-steam cycle yang berfungsi memompa air bertemperatur tinggi dari tangki ke boiler.
Berikut adalah beberapa bentuk desain lubrikasi bearing dengan menggunakan oli:

1. Ring Oiler. Ring oiler adalah sistem lubrikasi oli yang paling sederhana, terdiri atas sebuah cincin logam yang terletak melingkar di sekeliling shaft dan berdekatan dengan bearing. Tepat di bawah shaft tersebut terdapat sebuah bak oli, dan dengan ukuran cincin logam yang cukup maka ada bagian cincin tersebut yang terendam oli. Jika poros berputar, maka cincin akan ikut berputar. Putaran cincin ini akan membawa oli dari bak untuk naik ke atas dan sampai pada poros mesin selanjutnya oli tersebut akan menyebar kesamping untuk melumasi bearing.
   
   Ring Oiler
   Lubrikasi oli tipe ini cocok digunakan untuk mesin dengan beban kerja sedang dengan putaran poros tidak lebih dari 1000rpm. Bearing yang menggunakan sistem pelumasan ini haruslah yang bekerja pada poros mesin yang berada dalam posisi horisontal. Pelumasan tipe ini banyak digunakan pada motor-motor listrik dan generator kecil.
2. Splash Lubrication. Sistem lubrikasi ini digunakan pada banyak sistem roda gigi serta mesin penggerak piston. Sistem ini menggunakan sebuah bak oli yang terletak di bawah sistem roda gigi ataupun sistem piston, dengan ada bagian roda gigi yang terendam di dalam oli. Pada saat mesin beroperasi, maka pada roda gigi yang terendam oli tersebut akan mencipratkan oli ke semua bagian mesin termasuk ke bearing.
   
   Splash Lubrication
   Level oli di dalam bak sistem ini harus selalu dijaga pada level yang cukup. Sedikit saja level oli tersebut kurang akan sangat berbahaya terhadap sistem keseluruhan, tidak hanya berbahaya pada sisi bearing tapi juga berbahaya pada roda gigi ataupun piston yang ada di dalamnya.
   
   
   Bahaya Terlalu Rendahnya Level Oli Pelumas
3. Pressure Lubrication. Mesin yang bekerja pada kondisi temperatur tinggi atau juga daya yang sangat tinggi, membutuhkan sistem pelumasan yang kompleks. Apalagi jika mesin tersebut bekerja di area kerja yang kotor, kontaminasi dari kotoran yang tercampur oli akan sangat mengurangi umur bearing dan komponen mesin lainnya. Pada mesin sejenis ini diperlukan minyak pelumas dalam kondisi bersih dan bertemperatur stabil yang selalu di-supply ke bagian-bagian yang membutuhkan pelumasan, dan oli yang terbuang dapat di-treatment lebih lanjut sehingga dapat dipergunakan kembali. Treatment oli pada sistem pressure lubrication memiliki fungsi utama sebagai berikut:
   • Filterisasi untuk menyaring kotoran-kotoran yang ada di dalam oli.
   • Mendinginkan oli untuk menghindari overheat pada komponen-komponen mesin.
   • Terkadang digunakan pula sistem purifier untuk menghilangkan kandungan air yang mungkin saja tercampur dengan oli.
   
   
   Oil Pressure Lubrication Pada Mobil Rolls-Royce
   Sistem lubrikasi bertekanan ini sangat cocok digunakan pada mesin-mesin besar seperti pompa yang digunakan pada water-steam cycle, mesin turbocharge, atau juga mesin mobil.

Dry Lubrication
Sistem lubrikasi yang ketiga ini tidak melibatkan pelumas berbahan cair seperti grease dan oli, sistem ini menggunakan material padat yang dipasangkan langsung pada permukaan gesekan. Bahan-bahan utama yang digunakan sebagai pelumas jenis ini antara lain adalah:

1. Graphite. Digunakan pada kompresor, mesin industri makanan, ball bearing, dan sebagainya.
2. Molibdenum desulfit. Digunakan pada mesin-mesin vakum.
3. Heksagonal boron nitrit. Digunakan pada kendaraan-kendaraan luar angkasa.
4. Tungsten disulfit. Penggunaannya sama dengan molibdenum desulfit, tetapi karena harganya yang lebih mahal maka cukup jarang digunakan.