Home >Documents >Prak Perancangan

Prak Perancangan

Date post:03-Apr-2018
Category:
View:228 times
Download:0 times
Share this document with a friend
Transcript:
  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    1/41

    1

    BAB 1. PENDAHULUAN

    1.1 Latar BelakangPerancangan atau yang biasa disebut perencanaan berarti merumuskan

    suatu rancangan dalam memenuhi kebutuhan manusia. Pada mulanya, suatu

    kebutuhan tertentu mungkin dengan mudah dapat diutarakan secara jelas. Dilain

    pihak, suatu kebutuhan tertentu yang harus dipenuhi, mungin samar-samar dan

    diutarakan secara tidak jelas, sehingga sulit untuk merumuskanya sebagai suatu

    masalah yang memerlukan pemecahan. Berbeda dengan persoalan ilmiah atau

    matematik, persoalan perencanaan tidak mempunyai jawaban yang pasti, karena

    jawaban seperti itu tidak pernah ada.

    Perencanaan elemen mesin berarti perencanaan dari sistem dan segala

    yang berkaitan dengan sifat-sifat mesin, produk, struktur, alat-alat, dan

    instrument. Pada umumnya, perencanaan mesin mempergunakan matematika,

    ilmu bahan, dan ilmu mekanika teknik (statika strutur). Oleh karana itu, praktikum

    perancangan elemen mesin ini sangatlah penting diadakan.

    1.2Rumusan MasalahRumusan masalah yang digunakan dalam menyusun laporan ini adalah

    sebagai berikut :

    a. Bagaimana mekanisme sistem transmisi (gear box)?b. Bagaimana perbandingan putaran dan roda gigi? (bagaimana system

    pemindahan daya dari mesin ke system transmisi gearbox)

    c. Bagaimana cara menentukan kecepatan putar (rpm) dari motor yangditeruskan ke input shaft (sebelum masuk ke system transmisi gearbox)

    hingga output shaft system transmisi gearbox (pada kondisi netral, 1, 2, 3, 4,

    dan reverse)

    d. Bagaimana cara mendesain suatu poros, pulley, bearing dan roda gigi?e. Bagaimanakah cara melakukan perhitungan beban rangka dalam menopang

    (menyangga) system transmisi gearbox?

    1

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    2/41

    2

    1.3Tujuan dan ManfaatTujuan dan manfaat yang dapat diperoleh dari laporan ini adalah :

    1. Dapat membaca daya dan putaran motor listrik dan mengukur putaranmotor listrik

    2. Dapat menentukan ukuran poros3. Dapat menentukan tipe worm gear dan merencanakan roda gigi cacing

    (worm gear)

    4. Dapat menentukan perbandingan putaran dan reduksi menggunakan alatukur

    5. Dapat menentukan jarak kedua sumbu pulley menggunakan alat ukur6. Dapat menentukan ukuran poros menggunakan alat ukur7. Dapat menentukan gigi pada pulley8. Dapat menentukan spesifikasi sabuk dan pulley9. Dapat menentukan perbandingan reduksi menggunakan alat ukur10.Dapat menentukan sudut poros menggunakan alat ukur11.Dapat menentukan jumlah gigi pinion dan gear roda gigi kerucut12.Dapat menentukan diameter jarak bagi pada ujung luar pinion dan gear

    roda gigi kerucut

    13.Dapat menentukan spesifikasi pinion dan gear roda gigi kerucut

    2

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    3/41

    3

    BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Mekanisme Transmisi

    2.1.1Transmisi Manual

    Transmisi manual merupakan rangkaian dari roda-roda gigi yang

    memindahkan putaran dan momen poros engkol ke roda-roda penggerak.

    Sedangkan tujuan utama transmisi adalah untuk memindahkan tenaga mesin

    sesuai dengan kondisi kendaraan, juga dapat memenuhi tujuan lain seperti di

    bawah ini, disesuaikan dengan karakterstik mesin yang banyak digunakan pada

    kendaraan dewasa ini.

    a. Menghasilkan tenaga yang lebih besar untuk saat start dan berrjalan di tempatyang dikehendaki.

    b. Menggerakkan roda-roda pada kecepatan tinggi (light speed driving)c. Menggerakkan roda-roda pada arah berlawanan atau mundur.

    Untuk melakukan hal tersebut maka diperlukan penambah atau

    mengurangi momen dan merubah arah putaran dari salah satu roda gigi. Syarat

    penting yang dibutuhkan oleh transmisi adalah sebagai berikut:

    a. Harus mudah, tepat dan cepat cara kerjanya.b. Dapat memindahkan tenaga dengan lembut dan tepat.c. Ringan, praktis dalam bentuk, bebas masalah dan mudah di operasikan.d. Mempunyai kemampuan yang tinggi.e. Harus mudah untuk perawatan.

    Transmisi manual menghasilkan perubahan momen dalam beberapa tahap.

    Idealnya momen dapat berubah secara langsung seperti otomatis. Momen mesin

    akan berubah secara kontinu hal tersebut menunjukkan kemampuan suatu

    automobil.

    3

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    4/41

    4

    Gambar 2.1 Posisi gigi netral

    Prinsip kerja atau mekanisme transmisi roda gigi adalah menjelaskan

    bagaimana transmisi roda gigi bekerja pada saat perpindahan gigi terjadi didalam

    mesin tranmisi. Pada gambar diatas merupakan visualisasi dari perpindahan roda

    gigi dari mekanisme roda gigi netral sampai pada saat roda gigi mundur.

    Pada posisi netral yang berputar hanya poros input dan counter shaftsaja,

    tetapi putaran tersebut tidak diteruskan ke output shaft. Jadi, roda gigi yang

    bersinggungan hanya slidng. Input shaft roda gigi penggerak utama (roda gigi 4)

    counter gear.

    Prinsip Kerja Transmisi manual dan komponen-komponennya yang akan

    dibahas dalam laporan ini adalah yang dipergunakan pada kendaraan bermotor.

    Transmisi manual dan komponen-komponennya merupakan bagian dari sistem

    pemindah tenaga dari sebuah kendaraan, yaitu sistem yang berfungsi mengatur

    tingkat kecepatan dalam proses pemindahan tenaga darisumber tenaga (mesin) keroda kendaraan (pemakai/penggunaan tenaga). Sistem pemindah tenaga secara

    garis besar terdiri dari Unitkopling, transmisi, defrensial, poros dan roda

    kendaraan. Sementara Posisi transmisi manual dan komponennya, terletak pada

    ujung depan sesudah unit kopling dari sistem pemindah tenaga pada kendaraan.

    Fungsi transmisi adalah untuk mengatur perbedaan putaran antara putaran mesin

    (memalui unit kopling) dengan putaran poros yang keluar dari transmisi.

    Pengaturan putara ini dimaksudkan agar kendaraan mampu bergerak sesuai

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    5/41

    5

    dengan beban dan kecepatan kendaraan Posisi transmisi manual pada kendaraan

    secara skema dapat dilihat pada gambar 1 berikut ini.

    Gambar 2.2 Mekanisme perpindahan gaya dari mesin

    Rangkaian pemindahan tenaga berawal dari sumber tenaga (Engine) ke

    sistem pemindah tenaga, yaitu masuk ke unit kopling (Clutch) diteruskan

    ketransmisi (Gear Box) ke propeller shaft dan keroda melalui defrensial (Final

    Drive). Konsep kerja transmisi manual dapat dijelaskan melalui gambar 2.2 dan

    2.3 berikut.

    Gambar 2.3 Prinsip kerja menggunakan konsep momen

    Berdasarkan gambar 2 tersebut, dapat dilihat perbedaan antara keduanya.

    Gambar pertama seseorang mendorong mobil ditanjakan secara langsung,

    sementara gambar kedua menggunakan tongkat pengungkit. Melihat kondisitersebut, manakah diantara keduanya yang lebih ringan?. Jawabnya tentu dia yang

    menggunakan pengungkit, sebab pada posisi pertama gaya dorong secara

    langsung, sementara posisi kedua menggunakan transfer momen melalui tongkat.

    Semakin panjang lengan, maka tenaga yang dikeluarkan untuk mendorong

    kendaraan akan semakin ringan. Konsep dasar di atas kemudian dipergunakan

    dalam membuat desain transmisi, dimana lengan pengungkit tersebut diterapkan

    pada diameter roda gigi. Sehingga transmisi kendaraan juga disebut dengan gear

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    6/41

    6

    box atau kotak roda gigi, karena komponen utama transmisi adalah roda gigi.

    Konsep pemindahan tenaga melalui roda gigi, seperti terlihat pada gambar 2.3

    berikut ini.

    Gambar 2.4 Konsep pemindahan tenaga melalui roda gigi

    Gambar 3 (a) menggambarkan lengan pengungkit sederhana. Pada kodisi

    seimbang persamaannya M x l = m x 4l artinya massa m yang hanya M dapat

    mengangkat M. Hal ini menunjukan bahwa dengan gaya yang kecil dapat

    mengangkat massa yang beratnya 4 kali lipat, karena digunakannya sistem lengan

    pengungkit. Gambar 3 (b), menunjukkan bagaimana dua piringan dipergunakan

    sebagai lengan pengungkit. Pada contoh tersebut massa yang digantungkan pada

    poros C akan mengangkat beban yang ada pada poros D. Rangkaian ini mungkin

    dapat dipergunakan untuk memahami konsep kerja transmisi, mesin dihubungkan

    ke poros C, dan yang ke roda dihubungkan ke D. Apabila diameter piringan B

    dibuat tiga kali piringan A, maka momen yang dihasilkan tiga kali lipat. Namun

    bila perbandingan giginya (gear ratio) 2 : 1, maka roda gigi A berputar dua kali,

    sedangkan roda gigi B berputar 1 kali. Momen pada roda gigi A dari roda gigi

    B, atau gaya angkatnya akan setengah dari beban yang diangkat.

    2.1.2 Konsep Kerja Transmisi

    Seperti telah dikemukakan di atas, transmisi pada kendaraan terdiri dari

    berbagai bentuk roda gigi, ada yang sistem tetap ada yang digeser (slidingmesh).

    Berikut ini akan dicoba dijelaskan konsep kerja masing-masing.

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    7/41

    7

    a. Transmisi dengan roda gigi geserRoda gigi pada poros input yaitu berasal dari kopling, dipasang mati.

    Sedangkan roda gigi yang dipasang pada poros output dipasang geser/sliding.

    Roda gigi yang digunakan untuk model ini tentunya jenis spur. Perhatikan pada

    gambar 5 berikut ini.

    Gambar 2.5 Transmisi sliding gear

    Posisi netral, setiap transmisi mempunyai posisi ini dimana putaran poros

    input tidak dipindahkan keporos output. Posisi ini digunakan saat berhenti atau

    yang lainnya dimana sedang tidak memerlukan tenaga mesin. Untuk memenuhi

    kebutuhan tersebut, maka kedua roda gigi pada poros output (C & D) digeser agar

    tidak berhubungan dengan roda gigi dari poros input (A & B). Posisi gigi 1,

    digunakan untuk menggerakan kendaraan pertama kali. Kondisi ini memerlukan

    momen yang be

Click here to load reader

Embed Size (px)
Recommended