Top Banner

of 41

Prak Perancangan

Apr 03, 2018

Download

Documents

Raka Taruna Pm
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
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 besar gerakan pelan, maka roda gigi pemutar (Driver) harus yang

    lebih kecil (A) memutar roda gigi yang lebih besar (D). Sehingga roda gigi pada

    poros output yang dihubungkan deengan roda gigi yang sebelah kiri, sementara

    yang sebelah kanan tidak berhubungan. Seperti terlihat pada gambar 6 berikut ini.

    Gambar 2.6 Posisi gigi 1

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    8/41

    8

    Posisi gigi 2, pada posisi ini tentunya kendaraan sudah bergerak sehingga

    momennya tidak begitu besar dibandingkan dengan saat posisi gigi 1. komposisi

    roda gigi pada posisi gigi kedua ini roda gigi D digeser sampai tidak berhubungan

    dengan roda gigi A, dan roda gigi C digeser kekiri agar berhubungan dengan roda

    gigi B. Dengan demikian, putaran poros input dipindahkan melalui roda gigi B &

    C ke poros output.

    b. Transmisi dengan roda gigi tetap.Sistem pemindahan kecepatan pada sistem ini tidak memindah roda gigi,

    namun dengan menambah satu perlengkapan kopling geser. Hubungan roda gigi C

    & D terhadap poros output bebas bukan sliding seperti pada model sebelumnya.

    Sedangkan yang terhubung sliding dengan poros output adalah kopling gesernya.

    Ilustrasi model ini dapat dilihat pada gambar 7 berikut ini.

    Gambar 2.7 Transmisi dengan roda gigi lurus

    Pada model transmisi roda gigi tetap ini memungkinkan dipergunakan

    bentuk roda gigi selain model spur. Sehingga memungkinkan penggunaan roda

    gigi yang lebih kuat. Kopling geser dapat digeser kekanan atau kekiri. Bila

    kopling ada ditengah maka berarti transmisi pada posisi netral. Pada posisi ini

    meskipun roda gigi C & D terus berputar bersama roda gigi A & B, namun tidak

    ada pemindahan putaran keporos output. Hal ini karena baik roda gigi C maupun

    roda gigi D terpasang bebas terhadap poros output.

    Posisi gigi 1, kopling geser digeser kekiri hingga berhubungan dengan

    roda gigi D. Sehingga putaran poros input disalurkan melalui roda gigi A

    memutar roda gigi D dan membawa kopling geser yang telah terhubung, dan

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    9/41

    9

    akhirnya poros output terbawa putaran melalui kopling geser. Posisi gigi 2,

    kopling digeser kekanan hingga berhubungan dengan roda gigi C. Sehingga

    putaran poros input disalurkan melalui roda gigi B memutar roda gigi C dan

    membawa kopling geser yang telah terhubung, dan akhirnya poros output terbawa

    putaran melalui kopling geser.

    c. Transmisi SynchronmeshTerdapat kerugian yang perlu diatasi pada penggunaan sistem roda gigi

    geser seperti yang telah diuraikan di atas, yaitu:

    1. Suara transmisi kasar saat memindah kecepatan.2. Pemindahan gigi sangat sulit, apalagi pada kecepatan tinggi, sehingga

    pemindahan gigi harus dilakukkan pada kecepatan yang rendah.

    Hal ini juga dialami pada sistem pengembangan yang menggunakan sistem

    Constantmesh. Meskipun pada sistem constant-mesh sudah tidak menggunakan

    penggeseran roda gigi, namun sistem penyambungannya masih mengalami

    permasalahan. Penyambungan yang dipergunakan pada sistem Constantmesh

    mirip pada sistem sliding gear saat memasukan kecepatan tertinggi yaitu antara

    roda gigi C dengan roda gigi D. Dengan kata lain, kendaraan yang transmisinya

    menggunakan sistem sliding gearatau Constantmesh akan terhambat khususnya

    pada proses akselerasi kendaraan. Karena setiap pemindahan kecepatan harus

    menunggu putaran turun terlebih dahulu. Permasalahan proses pemindahan gigi

    tersebut, karena perbedaan putaran kedua gigi yang akan disambungkan. Hal ini

    dapat dijelaskan sebagai berikut:

    Pada saat kendaraan belum berjalan, berarti putaran poros output dan kopling

    geser n2 = 0 rpm. Sementara bila putaran poros input adalah n 1 = 1000 rpm, maka

    putaran roda gigi D n3 dapat dihitung sebagai berikut:

    N3 = ( A x n1 )/D = ( 20 x 1000 )/30 = 666 rpm.

    Pada putaran yang demikian tinggi yaitu 666 rpm, sementara kopling geser

    tidak berputar tentu tidak dapat dihubungkan. Untuk itu biasanya pengemudi,

    memutus hubungan poros input dengan mesin dengan menginjak pedal kopling.

    Meskipun demi-kian untuk putaran sebesar 666 rpm, disamping tidak/sulit

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    10/41

    10

    dihubungkan, kalau dapat dihubungkan akan terjadi kejutan yang luar biasa.

    Kejutan ini dapat mengakibatkan kerusakan pada komponen transmisi.

    Oleh karena itu kemudian ditemukan sistem synchromesh. Sistem ini

    secara sederhana seperti terlihat pada gambar 8. Roda gigi transmisi dalam

    kondisi tetap, untuk memindahkan posisi kecepatan dipergunakan perlengkapan

    synchromesh, dimana dengan bentuk konisnya akan menyamakan putaran, baru

    kemudian gigi sleeve disambungkan. Kemampuan menyesuaikan putaran antara

    dua roda gigi yang akan disambungkan ini yang tidak dimiliki oleh kedua sistem

    sebelumnya. Sistem synchromesh ini yang kemudian dipergunakan pada transmisi

    manual sampai saat ini.

    2.2Macam-Macam Roda GigiRoda gigi adalah roda yang terbuat dari besi yang mempunyai gerigi pada

    permukaannya. Bentuk gigi dibuat sedemikian rupa hingga dapat bekerja secara

    berpasangan dan setiap pasangan terdapat sebuah roda gigi yang menggerakkan

    (driving gear)dan sebuah roda gigi yang digerakkan (driven gear).

    Roda gigi diklasifikasikan sebagai berikut :

    Menurut letak poros.

    Menurut arah putaran.

    Menurut bentuk jalur gigi

    Menurut Letak Poros

    Menurut letak poros

    maka rodagigi

    diklasifikasikan seperti

    tabel berikut : Letak

    Poros

    Rodagigi Keterangan

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    11/41

    11

    Rodagigi dengan poros

    sejajar

    Rodagigi lurus

    Rodagigi miring

    Rodagigi miring ganda

    Rodagigi luar

    Rodagigi dalam dan pinion

    Batang gigi dan pinion

    Klasifikasi atas

    dasar bentuk alur

    gigi

    Arah putaran

    berlawanan

    Arah putaran sama

    Gerakan lurus dan

    berputar

    Rodagigi dengan poros

    berpotongan

    Rodagigi kerucut lurus

    Rodagigi kerucut spiral

    Rodagigi kerucut zerol

    Rodagigi kerucut miring

    Rodagigi kerucut miring

    ganda

    Rodagigi permukaan

    dengan poros berpotongan

    Klasifikasi atas

    dasar bentuk jalur

    gigi

    Rodagigi dengan

    poros berpotongan

    berbentuk

    istimewa

    Rodagigi dengan poros

    silang

    Rodagigi miring silang

    Batang gigi miring silang

    Rodagigi cacing silindris

    Rodagigi cacing selubung

    ganda

    Rodagigi cacing samping

    Rodagigi hiperboloid

    Rodagigi hipoid

    Rodagigi permukaan

    silang

    Kontak gigi

    Gerak lurus dan

    berputar

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    12/41

    12

    Menurut arah putaran

    Menurut arah putarannya, rodagigi dapat dibedakan atas :

    Rodagigi luar ; arah putarannya berlawanan.

    Rodagigi dalam danpinion ; arah putarannya sama

    Menurut bentuk jalur gigi

    Berdasarkan bentuk jalur giginya, rodagigi dapat dibedakan atas :

    2.2.3.1 Rodagigi Lurus

    Rodagigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel. Dibandingkan

    dengan jenis rodagigi yang lain rodagigi lurus ini paling mudah dalam proses

    pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah. Rodagigi lurus ini

    cocok digunakan pada sistim transmisi yang gaya kelilingnya besar, karena tidak

    menimbulkan gaya aksial.

    Ciri-ciri rodagigi lurus adalah :

    1. Daya yang ditransmisikan < 25.000 Hp

    2. Putaran yang ditransmisikan < 100.000 rpm

    3. Kecepatan keliling < 200 m/s

    4. Rasio kecepatan yang digunakan

    Untuk 1 tingkat ( i ) < 8

    Untuk 2 tingkat ( i ) < 45

    Untuk 3 tingkat ( i ) < 200

    ( i ) = Perbandingan kecepatan antara penggerak dengan yang digerakkan

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    13/41

    13

    5. Efisiensi keseluruhan untuk masing-masing tingkat 96% - 99%

    tergantung disain dan ukuran.

    Jenis-jenis rodagigi lurus antara lain :

    1. Rodagigi lurus (external gearing)

    Rodagigi lurus (external gearing) ditunjukkan seperti gambar 2.2. Pasangan

    rodagigi lurus ini digunakan untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam

    arah yang berlawanan.

    2. Rodagigi dalam (in ternal gearing) Rodagigi dalam dipakai jika diinginkanalat transmisi yang berukuran kecil dengan perbandingan reduksi besar.

    3. Rodagigi Rack dan Pinion

    Rodagigi Rack dan Pinion (gambar 2.3) berupa pasangan antara batang gigi

    dan pinion rodagigi jenis ini digunakan untuk merubah gerakan putar menjadi

    lurus atau sebaliknya.

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    14/41

    14

    4. Rodagigi permukaan Rodagigi lurus permukaan (gambar 2.4) memiliki dua

    sumbu saling berpotongan dengan sudut sebesar 90.

    Rodagigi Miring

    Rodagigi miring (gambar 2.5) kriterianya hampir sama dengan rodagigi lurus,

    tetapi dalam pengoperasiannya rodagigi miring lebih lembut dan tingkat

    kebisingannya rendah dengan perkontakan antara gigi lebih dari 1.

    Ciri-ciri rodagigi miring adalah :

    1. Arah gigi membentuk sudut terhadap sumbu poros.

    2. Distribusi beban sepanjang garis kontak tidak uniform.

    3. Kemampuan pembebanan lebih besar dari pada rodagigi lurus.

    4. Gaya aksial lebih besar sehingga memerlukan bantalan aksial dan

    rodagigi yang kokoh.

    Jenis-jenis rodagigi miring antara lain :

    1. Rodagigi miring biasa

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    15/41

    15

    Rodagigi Kerucut

    Rodagigi kerucut (gambar 2.10) digunakan untuk mentransmisikan 2 buah poros

    yang saling berpotongan.

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    16/41

    16

    Roda gigi Cacing

    Ciri-ciri rodagigi cacing adalah:

    1. Kedua sumbu saling bersilang dengan jarak sebesar a, biasanya sudut

    yang dibentuk kedua sumbu sebesar 90.

    2. Kerjanya halus dan hampir tanpa bunyi.

    3. Umumnya arah transmisi tidak dapat dibalik untuk menaikkan putaran

    dari roda cacing ke cacing (mengunci sendiri).

    4. Perbandingan reduksi bisa dibuat sampai 1 : 150.

    5. Kapasitas beban yang besar dimungkinkan karena kontak beberapa gigi

    (biasanya 2 sampai 4).

    6. Rodagigi cacing efisiensinya sangat rendah, terutama jika sudut

    kisarnya kecil.

    Batasan pemakaian rodagigi cacing adalah:

    a) Kecepatan rodagigi cacing maksimum 40.000 rpm

    b) Kecepatan keliling rodagigi cacing maksimum 69 m/s

    c) Torsi rodagigi maksimum 70.000 m kgf

    d) Gaya keliling rodagigi maksimum 80.000 kgf

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    17/41

    17

    e) Diameter rodagigi maksimum 2 m

    f) Daya maksimum1.400 Hp

    Peningkatan pemakaian rodagigi cacing seperti gambar 2.15, dibatasi pada nilai i

    antara 1 sampai dengan 5, karena dengan ini bisa digunakan untuk

    mentransmisikan daya yang besar dengan efisiensi yang tinggi dan selanjutnya

    hubungan seri dengan salah satu tingkat rodagigi lurus sebelum atau sesudahnya

    untuk dapat mendapat reduksi yang lebih besar dengan efisiensi yang lebih baik.

    Pemakaian dari rodagigi cacing meliputi: gigi reduksi untuk semua tipe transmisi

    sampai daya 1.400 Hp, diantaranya pada lift, motor derek, untuk mesin tekstil,

    rangkaian kemudi kapal, mesin bor vertikal, mesin freis dan juga untuk berbagai

    sistim kemudi kendaraan.

    Adapun bentuk profil dari rodagigi cacing ditunjukkan seperti pada gambar 2.16 :

    1. N-worm atau A-worm Gigi cacing yang punya profil trapozoidal dalam

    bagian normal dan bagian aksial, diproduksi dengan menggunakan mesin

    bubut dengan pahat yang berbentuk trapesium, serta tanpa proses

    penggerindaan.

    2. E-worm

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    18/41

    18

    Gigi cacing yang menunjukkan involut pada gigi miring dengan antara

    87sampai dengan 45

    o

    .

    3. K-worm

    Gigi cacing yang dipakai untuk perkakas pahat mempunyai bentuk

    trapezoidal, menunjukkan dua kerucut.

    4. H-worm

    Gigi cacing yang dipakai untuk perkakas pahat yang berbentuk cembung.

    Tipe-tipe dari penggerak rodagigi cacing antara lain :

    a. Cylindrical worm geardengan pasangan gigi globoid

    b. Globoid worm geardipasangkan dengan rodagigi lurus

    c. Globoid worm drive dipasangkan dengan rodagigi globoid

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    19/41

    19

    d. Rodagigi cacing kerucut dipasangkan dengan rodagigi kerucut globoid yang

    dinamai dengan rodagigi spiroid (gambar 2.20)

    2.2.1 Perbandingan Putaran Roda Gigi

    Perbandingan putaran dapat dicari jika putaran roda gigi yang berpasangan

    dinyatakan dengan n1 (rpm) pada poros penggerak dan n2 (rpm) pada poros yang

    digerakkan, diameter lingkaran jarak bagi d1 dan d2 (mm), dan jumlah gigi Z1 dan

    Z2 maka perbandingan putaran u adalah:(Sularso hal 217).

    u = 1

    2

    n

    n

    = 2

    1

    d

    d

    ...................................................................................(1)

    Harga i, yaitu perbandingan antara jumlah gigi pada roda gigi dan pada

    pinyon disebut perbandingan roda gigi atau perbandingan transmisi.

    Perbandingan putaran / kecepatan yang diteruskan oleh roda gigi dapat

    dicari dengan rumus sebagai berikut:

    i =driver

    pinion

    z

    z...................................................................................................(2)

    Alat yang digunakan untuk mendapatkan putaran yang diperlukan dimana

    dipakai beberapa pasang roda gigi bertingkat antara poros penggerak dan poros

    yang digerakkan disebut rangkaian roda gigi.Jika semua semua poros roda gigi

    dari rangkaian tersebut tetap dan rangkaian ini merupakan rangkaian yang sering

    digunakan.

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    20/41

    20

    2.3 Poros

    Poros adalah alat mekanis yang mentransmisikan gerak berputar dan

    daya. Setiap elemen mesin yang berputar, seperti cakra tali, puli sabuk mesin,

    piringan kabel, tromol kabel, roda jalan, dan roda gigi, dipasang berputar

    terhadap poros dukung yang tetap atau dipasang tetap pada poros dukung yang

    berputar. Contoh sebuah poros dukung yang berputar, yaitu poros roda kereta

    api, As gardan, dan lain-lain.

    Untuk merencanakan sebuah poros, maka perlu diperhitungkan gaya

    yang bekerja pada poros di atas antara lain: Gaya dalam akibat beratnya (W)

    yang selalu berpusat pada titik gravitasinya. Gaya (F) merupakan gaya luar

    arahnya dapat sejajar dengan permukaan benda ataupun membentuk sudut

    dengan permukanan benda. Gaya F dapat menimbulkan tegangan pada poros,

    karena tegangan dapat rimbul pada benda yang mengalami gaya-gaya. Gaya

    yang timbul pada benda dapat berasal dari gaya dalam akibat berat benda

    sendiri atau gaya luar yang mengenai benda tersebut.

    2.1.2 Klasifikasi Poros

    Macam-macam poros untuk memindahkan daya diklasifikasikan menurut

    pembebanannya sebagai berikut:

    1. Poros Transmisi

    Poros semacam ini mengalami beban puntir atau puntir dan lentur. Daya

    yang ditransmisikan kepada poros ini biasanya melalui kopling, roda gigi, puli

    sabuk atau sprocket, rantai dan lainnya.

    Gambar 2.11 Konstrusi poros transmisi.

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    21/41

    21

    2. Spindle

    Poros ini relatif pendek dan biasanya digunakan sebagai mesin utama

    mesin perkakas. Poros ini mengalami beban utama berupa puntiran. Syarat

    utama yang harus dipenuhi oleh poros ini adalah deformasi yang harus kecil

    dan bentuk harus presisi.

    Gambar 2. Spindle mesin bubut.

    3. Gandar

    Poros seperti yang dipasang di antara roda-roda kereta barang, dimana

    tidak mendapat beban puntir, bahkan kadang-kadang tidak boleh berputar,

    disebut gandar. Gandar ini hanya mendapat beban lentur, kecuali jika

    digerakkan oleh penggerak mula dimana akan mengalami beban puntir juga.

    Macam-macam poros berdasarkan bentuknya adalah sebagai berikut :

    1. Poros lurus2. Poros engkol sebagai penggerak utama pada silinder mesin3. Poros luwes, untuk transmisi daya kecil agar terdapat kebebasan bagi

    perubahan arah, dan lain-lain.

    Ditinjau dari segi besarnya transmisi daya yang mampu ditransmisikan,

    poros merupakan elemen mesin yang cocok untuk mentransmisikan daya yang

    kecil hal ini dimaksudkan agar terdapat kebebasan bagi perubahan arah (arah

    momen putar).

    2.1.3 Hal-Hal Penting dalam Perencanaan Poros

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    22/41

    22

    Untuk merencanakan sebuah poros diperlukan beberapa faktor yang

    harus dipenuhi untuk menjamin tingkat keberhasilan fungsi sebuah poros.

    Faktor yang harus diperhatikan adalah:

    a. Kekuatan poros

    Suatu poros transmisi dapat mengalami beban punter atau lentur atau

    gabungan antara dan lentur seperti telah diutarakan diatas. Juga ada poros yang

    mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin,

    dll. Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter

    poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak,

    harus diperhatikan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk

    menahan beban-beban diatas.

    b. Kekakuan poros

    Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika

    lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-

    telitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan

    kotak roda gigi). Karena itu, disamping kekuatan poros, kekakuannya juga

    harus diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani

    poros tersebut.

    c. Putaran kritis

    Bila putaran mesin dinaikan maka akan menimbulkan getaran pada mesin

    tersebut. Batas antara putaran mesin yang mempunyai jumlah putaran normal

    dengan putaran mesin yang menimbulkan getaran yang tinggi disebut putaran

    kritis. Hal ini dapat terjadi pada turbin, motor bakar, motor listrik, dan lain-

    lain. Selain itu, timbulnya getaran yang tinggi dapat mengakibatkan kerusakan

    pada poros dan bagian-bagian lainnya. Jadi dalam perancangan poros perlu

    mempertimbangkan putaran kerja dari poros tersebut agar lebih rendah dari

    putaran kritisnya.

    d. Korosi

    Bahan-bahan tahan korosi (termasuk plastik) harus dipilih untuk poros

    propeller dan pompa bila terjadi kontak dengan fluida yang korosif. Demikian

    pula untuk poros-poros yang terancam kavitasi, dan poros-poros mesin yang

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    23/41

    23

    sering berhenti lama. Sampai batas-batas tertentu dapat pula dilakukan

    perlindungan terhadap korosi.

    e. Bahan poros

    Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik

    dingin dan difinis, baja karbon konstruksi mesi (disebut bahan S-C) yang

    dihasilkan dari ingot yang dikill (baja yang dideoksidasikan dengan

    ferrosilikon dan dicor, kadar karbon terjamin) (JIS G3123 Tabel 1). Meskipun

    demikian, bahan ini kelurusannya agak kurang tetap dan dapat mengalami

    deformasi karena tegangan yang kurang seimbang misalnya bila diberi alur

    pasak, karena ada tegangan sisa didalam terasnya. Tetapi penarika dingin

    membuat permukaan poros menjadi keras dan kekuatannya bertambah besar.

    Harga-harga yang terdapat didalam tabel diperoleh dari batang percobaan

    denagn diameter 25 mm, harga-harga tersebut akan lebih rendah daripada yang

    ada didalam tabel karena adanya pengaruh masa.

    Poros-poros yang dipakai untuk meneruskan putaran tinggi dan beban

    berat umumnya dibuat dari baja paduan dengan pengerasan kulit yang sangat

    tahan terhadap keausan. Beberapa diantaranya adalah baja khrom nikel, baja

    khrom nikel molibden, baja khroin, baja khrom molibden, dll. (G4102, G4103,

    G4104, G4105 dalam Tabel 2). Sekalipun demikian pemakaian baja paduan

    khusus tidak selalu dianjurkan jika alasannya hanya karena putaran tinggi dan

    beban berat. Dalam hal demikian perlu dipertimbangkan penggunaan baja

    karbon yang diberi perlakuan panas secara tepat untuk memperoleh kekuatan

    yang diperlukan.

    Tabel 1. Baja karbon untuk konstruksi mesin dan baja batang yang difinis dingin

    untuk poros.

    Standar dan

    macamLambang

    Perlakuan

    panas

    Kekuatan

    tarik

    (kg/mm2)

    Keterangan

    Baja karbon

    kostruksi

    S30C

    S35C

    Penormalan

    Penormalan

    48

    52

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    24/41

    24

    mesin (JIS G

    4501)

    S40C

    S45C

    S50C

    S55C

    Penormalan

    Penormalan

    Penormalan

    Penormalan

    55

    58

    62

    66

    Batang baja

    yang difinis

    dingin

    S35C-D

    S45C-D

    S55C-D

    -

    -

    -

    53

    60

    72

    Ditarik dingin,

    digerinda,

    dibubut, atau

    gabungan

    antara hal-hal

    tersebut

    Tabel 2. Baja paduan untuk poros.

    Standar dan

    macamLambang Perlakuan panas

    Kekuatan tarik

    (kg/mm2)

    Baja khrom nikel

    (JIS G 4102)

    SNC2

    SNC3

    SNC21

    SNC22

    -

    -

    Pengerasan kulit

    Pengerasan kulit

    85

    95

    80

    100

    Baja khrom nikel

    molibden (JIS G

    4103)

    SNCM1

    SNCM2

    SNCM7

    SNCM8

    SNCM22

    SNCM23

    SNCM25

    -

    -

    -

    -

    Pengerasan kulit

    Pengerasan kulit

    Pengerasan kulit

    85

    95

    100

    105

    90

    100

    120

    Baja khrom (JIS G

    4104)

    SCr3

    SCr4

    SCr5

    SCr21

    SCr22

    -

    -

    -

    Pengerasan kulit

    Pengerasan kulit

    90

    95

    100

    80

    85

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    25/41

    25

    Baja khrom

    molibden (JIS G

    4105)

    SCM2

    SCM3

    SCM4

    SCM5

    SCM21

    SCM22

    SCM23

    -

    -

    -

    -

    Pengerasan kulit

    Pengerasan kulit

    Pengerasan kulit

    85

    95

    100

    105

    85

    95

    100

    2.1.4 Perencanaan Poros

    1. Daya rencana.PfPd c (Sularso, 1997)

    Keterangan :

    Pd = daya rencana (kW)

    fc = faktor koreksi

    P = daya motor penggerak (kW)

    2. Tegangan geser yang diizinkan.

    2SfSfi

    Ba

    (Sularso, 1997)

    Keterangan :

    a = tegangan geser yang diijinkan (kg/mm2)

    B = kekuatan tarik bahan (kg/mm2)

    Sf1 = faktor keamanan yang besarnya sebagai berikut :

    Bahan SF (5,6) ; Bahan SC (6,0)

    Sf2 = faktor keamanan sebesar 1,33,0

    3.Momen lentur gabungan.

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    26/41

    26

    22

    HVR MMM (Sularso, 1997)

    Keterangan :

    MR= momen lentur gabungan (kg.mm)

    MV = momen gaya vertikal (kg.mm)

    MH = momen gaya horisontal (kg.mm)

    4. Momen puntir rencana.

    n

    PT d 51074,9 (Sularso, 1997)

    Keterangan :

    T = momen puntir rencana (kg.mm)

    Pd = daya rencana (kW)

    n = putaran poros (rpm)

    5. Kesetimbangan gaya dan momen.F = 0 (Urry. T, 1985)

    M = 0 (Urry. T, 1985)

    6. Diameter poros.

    31

    221,5

    TKMKd tRm

    a

    s

    (Sularso, 1997)

    Keterangan :

    ds = diameter poros (mm)

    a = tegangan geser yang diijinkan (kg/mm2)

    Km = faktor koreksi momen lentur yang besarnya sebagai berikut :

    Beban lentur tetap (1,5)

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    27/41

    27

    Beban lentur dengan tumbukan ringan (1,52,0)

    Beban lentur dengan tumbukan berat (2,03,0)

    MR = momen lentur gabungan (kg.mm)

    Kt = faktor koreksi momen puntir yang besarnya sebagai berikut :

    Beban puntir halus (1,0)

    Beban puntir dengan kejutan ringan (1,01,5)

    Beban puntir dengan kejutan besar (1,53,0)

    T = momen puntir rencana (kg.mm)

    2.4 Pasak

    Pasak adalah bagian dari mesin yang berfungsi untuk penahan/pengikat

    benda yang berputar. Bagian ini biasanya berupa Shaft yang berfungsi sebagai

    transfer daya dengan Gear atau roda gigi maupun pulley yang berfungsi untuk

    mengatur perbandingan putaran. Dengan pasak inilah akan di peroleh sambungan

    yang kuat dan fleksibel/mudah untuk di pasang dan di lepas.

    2.4.1 Pengertian Pasak

    Pasak adalah suatu elemen mesin yang dipakai untuk menetapkan

    bagian-bagian mesin seperti roda gigi, sprocket, puli , kopling, dll. Pada poros.

    Momen diteruskan dari poros ke naf atau naf ke poros.

    Fungsi yang serupa dengan pasak dilakukan pula oleh seplain (spline,

    gambar 3) dan gerigi (serration, gambar 4) yang mempunyai gigi luar pada

    poros dan gigi dalam dengan jumlah gigi yang sama pada naf dan saling terkait

    yang satu denga yang lain. Gigi pada seplain adalah besar-besar, sedang pada

    gerigi adala kecil-kecil dengan jarak bagi yang kecil pula. Kedua-keduanya

    dapat digeser secara aksial pada waktu meneruskan daya.

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    28/41

    28

    Gambar 2.12. Seplain (spline).

    Gambar 2.13. Gerigi (serration).

    2.4.2 Klasifikasi Pasak

    Pasak pada umumnya digolongkan atas beberapa macam (gambar 5).

    Menurut letaknya pada poros dapat dibedakan antara pasak pelana, pasak rata,

    pasak benam, dan pasak singgung, yang umumnya berpenampang segiempat.

    Dalam arah memanjang dapat berbentuk prismatis atau berbentuk tirus. Pasak

    benam prismatis ada yang khusus dipakai sebagai pasak luncur. Disamping

    macam diatas ada pula pasak tembereng dan pasak jarum.

    Pasak luncur memungkinkan pergeseran aksial roda gigi, dll pada

    porosnya, seperti pada seplain. Yang paling umum dipakai adalah pasak benam

    yang dapat meneruskan momen yang besar. Untuk momen dengan tumbukan,

    dapat dipakai pasak singgung.

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    29/41

    29

    Gambar 2.13. Macam-macam pasak.

    2.4.3 Hal-Hal Penting dan Tata Cara Perencanaan Pasak

    Pasak benam mempunyai bentuk penampang segi empat dimana terdapat

    bentuk prismatis dan tirus yang kadang-kadang diberi kepala untuk

    memudahkan pencabutannya. Kemiringan pada pasak tirus umumnya sebesar

    1/100, dan pengerjaan harus hati-hati agar naf tidak menjadi eksentrik. Pada

    pasak yang rata, sisi sampingnya harus pas dengan alur pasak agar pasak tidak

    menjadi goyah dan rusak. Untuk pasak, umumnya dipilih bahan yang lemah

    untuk pasak, sehingga pasak akan lebih dahulu rusak dari pada poros atau

    nafnya. Ini disebabkan harga pasak yang murah serta mudah menggantinya.

    Sebagai contoh ambillah suatu poros yang dibebani dengan puntiran murni atau

    gabugan antara puntiran dan lenturan, dimana diameter poros dan pasak serta

    alurnya akan ditentukan.

    Jika momen rencana dari poros adalah T (kg.mm), dan diameter poros

    adala ds (mm), maka gaya tangensial F (kg) pada permukaan poros adalah

    (

    )

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    30/41

    30

    Menurut lambang pasak yang diperlihatkan dalam gambar 6, gaya geser

    bekerja pada penampang mendatar b x l (mm2) oleh gaya F (kg). dengan

    demikian tegangan geser k(kg/mm2) yang ditimbulkan adalah

    Dari tegangan geser yang diizinkan (kg/mm2), panjang pasak l1 (mm)yang diperlukan dapat diperoleh.

    Gambar 2.14 Gaya geser pada pasak.

    Harga adalah harga yang diperoleh dengan membagi kekuatan tarikB dengan faktor keamanan Sfk1 x Sfk2. Harga Sfk1 umumnya diambil 6 dan

    Sfk2 dipilih antara 1-1,5 jika beban dikenakan secara perlahan-lahan, antara

    1,5-3 jika dikenakan dengan tumbukan ringan, dan antara 2-5 jika dikenakan

    secara tiba-tiba dan dengan tumbukan berat.

    Selanjutnya, perhitungan untuk menghindari kerusakan permukaan

    samping pasak karena tekanan bidang juga diperlukan. Gaya keliling F (kg)

    yang sama seperti tersebut diatas dikenakan pada luas permukaan samping

    pasak. Kedalaman alur pasak pada poros dinyatakan dengan t1 dan kedalaman

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    31/41

    31

    alur pasak pada naf denga t2. Abaika pengurangan luas permukaan ole

    pembulatan sudut pasak. Dalam hal ini tekanan permukaan p (kg/mm2) adalah

    Dari harga tekanan permukaan yang diizinkan pa (kg), panjang pasak

    yang diperlukan dapat dihitung dari

    Harga pa adalah sebesar 8 (kg/mm2) untuk poros dengan diameter kecil,

    10 (kg/mm2) untuk poros diameter besar, dan setengah dari harga-harga diatas

    untuk poros berputaran tinggi.

    Perlu diperhatikan bahwa lebar pasak sebaiknya antara 25-35 % dari

    diameter poros, dan panjang pasak jangan terlalu panjang dibandingkan dengandiameter poros (antara 0,75 sampai 1,5 ds). Karena lebar dan tinggi pasak

    sudah distandarkan, maka beban yang ditimbulkan oleh gaya F yang besar

    hendaknya diatasi dengan menyesuaikan panjang pasak. Namun demikian,

    pasak yang terlalu panjang tidak dapat menahan tekanan yang merata pada

    permukaannya. Jika terdapat pembatasan pada ukuran naf atau poros, dapat

    dipakai ukuran yang tidak standar atau diameter poros perlu dikoreksi.

    2.4.4 Perencanaan Pasak

    1. Gaya tangensial pada permukaan poros.

    2

    1074,95

    s

    d

    d

    n

    P

    F (Sularso, 1997)

    Keterangan :

    F = gaya tangensial pada permukaan poros (kg)

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    32/41

    32

    Pd = daya rencana (kW)

    n = putaran poros (rpm)

    ds = diameter poros (mm)

    2. Tegangan geser yang ditimbulkan.Gaya geser yang bekerja pada penampang mendatar dari suatu pasak dapat

    dihitung dengan persamaan berikut:

    lb

    Fk

    (Sularso, 1997)

    Keterangan :

    k = tegangan geser yang ditimbulkan (kg/mm2)

    F = gaya tangensial (kg)

    b = lebar alur pasak (mm)

    l = panjang alur pasak (mm)

    3. Tegangan geser yang diizinkan.ka (Sularso, 1997)Keterangan :

    ka = tegangan geser yang diizinkan (kg/mm2)F = gaya tangensial (kg)

    b = lebar alur pasak (mm)

    l1 = panjang alur pasak (mm)

    Harga ka adalah harga yang diperoleh dengan membagi kekuatan tarikDengan factor keamanan Sfk1 x Sfk2. Harga Sfk1 umumnya diambil 6, dan

    Sfk2 dipilih antara 1-1,5 jika beban dikenakan secara perlahan-lahan, antara

    1,5-3 bila poros dikenakan tumbukan ringan, dan antara 2-5 bila poros

    dikenakan beban secara tiba-tiba dan dengan tumbukan berat.

    4. Tekanan permukaan.

    t 21 atautl

    Fp

    (Sularso, 1997)

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    33/41

    33

    Keterangan :

    p = tekanan permukaan (kg/mm2)

    F = gaya tangensial (kg)

    l = panjang pasak (mm)

    t1,t2 = kedalaman alur pasak (mm)

    2.5 Transmisi Sabuk Gilir

    Tranmisi sabuk yang bekerja atas dasar gesekan belitan mempunyai

    beberapa keuntungan karena murah harganya, sederhana kontruksinya, dan mudah

    untuk mendapatkan oerbandingan putaran yang diinginkan. Transmisi tersebut

    telah digunakan dalam semua bidang industri, seperti mesin-mesin pabrik,

    otomobil, mesin pertanian, alat kedokteran, mesin kantor, dan alat-alat listrik.

    Namun demikian, transmisi sabuk tersebut mempunyai kekurangan dibandingkan

    transmisi rantai dan roda gigi, yaitu terjadinya slip antara sabuk dan puli. Karena

    itu, macam tranmisi sabuk biasa tidak dapat dipakai bila mana dikehendaki

    putaran tetap atau perbandingan transmisi yang tetap.

    Transmisi sabuk V hanya bisa menghubungkan poros yangsejajardengan

    arah putaran yang sama. Jarak sumbu poros barns sebesar ( Sularso,l997)

    2.5.1 Pulley

    Pulley merupakan bagian dari mesin yang berfungsi untuk

    mentransmisikan daya dengan gesekan antara pulley dengan V-belt. Sebagian

    besar transmisi menggunakan V-belt karena mudah penanganannya dan harganya

    murah. Selain itu pemilihan pulley dengan profil V mudah di dapat dan dapatmentransmisikan daya yang besar.

    a. Diameter luar pulley (Sularso, 1997) :Untuk pulley penggerak (dk1) dapat dicari dengan :

    dk1 = d1 + 2k ..(2.7)

    Untuk pulley yang digerakkan (dk2)

    dk2

    = d2

    + 2k ......(2.8)

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    34/41

    34

    Keterangan:

    d1 = Diameter pulley penggerak (mm)

    d2 = Diameter pulley yang digerakkan (mm)

    b. Perbandingan diameter pulley dan reduksii

    d

    d

    n

    n

    1

    2

    2

    1

    Keterangan:

    n1 = putaran pada poros motor penggerak (rpm)

    n2 = putaran pada poros yang digerakkan (rpm)

    d1 = diameter pulley penggerak (mm)

    d2 = diameter pulley yang digerakkan (mm)

    i = reduksi

    2.5.2 Sabuk V ( V-Belt)Sabuk v tebuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium tenunan

    totoron dipergunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan yang besar.

    Berikut konstruksi sabuk v

    Gambar 2.15 Konstruksi sabuk v

    Keterangan:

    1. Terpal2. Bagian penarik3. Karet pembungkus4. Bantal Karet

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    35/41

    35

    Untuk memilih sabuk v yang sesuai mengacu pada diagram pemilihan sabuk

    v, yaitu:

    Gambar 2.16 Diagram pemilihan sabuk v

    Pada perencanaan sabuk-V ini, besarnya daya yang ditransmisikan

    tergantung beberapa faktor :

    a. Kecepatan keliling sabukVKecepatan sabukV dapat dihitung dengan rumus (Sularso, 1997):

    100060

    11

    x

    ndxv

    ...(2.9)

    Keterangan:

    v = Kecepatan keliling sabuk (m/s)

    d1 = Diameter pulley (mm)

    n1 = Putaran poros motor (rpm)

    b. Panjang keliling sabuk (Sularso, 1997):Panjamg keliling sabuk dan jarak sumbu poros berturut-turut adalah L mm

    dan C mm, maka keduanya dapat dicari dengan persamaan (Sularso,1997)

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    36/41

    36

    Gambar 2.17 Panjang keliling sabuk

    L = 2C + 2

    (dp + Dp) + C4

    1

    (Dp

    dp)

    2

    ......(2.10)

    Keterangan:

    L = Panjang Keliling sabuk (mm)

    dp = Diameter pulley yang digerakkan (mm)

    Dp = Diameter pulley penggerak (mm)

    C = Jarak antara poros (mm)

    c. Sudut kontak antara pulley dan beltBesarnya sudut kontak antara pulley dan belt dapat dicari dengan

    menggunakan rumus (Sularso, 1997):

    Gambar 2.18 Sudut kontak

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    37/41

    37

    C

    dD pp 57

    1800

    ......(2.11)

    Keterangan:

    = Sudut kontak( o)

    dp = Diameter pulley yang digerakkan (mm)

    Dp = Diameter pulley penggerak (mm)

    C = Jarak antara poros (mm)

    d. Jumlah sabuk yang diperlukan (Sularso, 1997):

    KP

    PN

    o

    d . (2.12)

    Keterangan:

    N = Jumlah sabuk yang diperlukan

    Pd = Daya rencana (kW)

    Po = Daya yang ditransmisikan oleh sabuk (kW)

    K = Faktor koreksi

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    38/41

    38

    BAB 3. METODOLOGI PRAKTIKUM

    3.1 PERANCANGAN RODA GIGI REDUKSI

    3.1.1 Bahan dan Alat

    1. kerangka

    2. motor listrik

    3. worm gear

    4. poros

    5. pulley dan sabuk

    6. bantalan

    7. universal joint

    8. roda gigi kerucut

    9. rantai dan sproket

    10. mekanisme silinder crank

    11. beam dari bahan alumunium

    12. tachometer

    3.1.2 Pelaksanaan Praktikum

    Motor listrik dan poros motor dan worm gear telah terpasang di alat peraga Tulis spesifikasi motor listrik (daya dan putaran) Ukur diameter dan putaran poros motor listrik menggunakan jangka

    sorong dan tachometer

    Menggunakan tachometer catat putaran poros output worm gear Tulis spesifikasi worm gear

    3.1.3 Pertanyaan Tulis spesifikasi tachometer Tulis spesifikasi jangka sorong Hitung daya motor listrik Adakah perbedaan antara putaran motor listrik berdasarkan spesifikasi

    yang tersedia dengan pengukuran tachometer

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    39/41

    39

    Rencanakan worm gear berdasarkan data yang diambil dari hasilpraktikum

    Adakah perbedaan spesifikasi worm gear anatara yang dihitung teoritisdengan alat peraga

    3.2 Perencanaan Transmisi Sabuk Gilir dan Pulley

    3.2.1 Alat

    1. kerangka

    2. motor listrik

    3. worm gear

    4. poros

    5. pulley dan sabuk

    6. bantalan

    7. universal joint

    8. roda gigi kerucut

    9. rantai dan sproket

    10. mekanisme silinder crank11. tachometer

    3.2.2 Prosedur Praktikum

    1.Motor listrik, worm gear, sabuk dan pulley telah terpasang dialat peraga2.Menulis spesifikasi sabuk dan pulley pada alat peraga3.Mengukur diameter dan jarak sumbu kedua poros4.Menghitung jumlah gigi pulley penggerak dan yang digerakkan5.Mengukur jarak bagi dan diameter jarak bagi kedua pulley

    3.2.3 Pertanyaan

    1. adakah perbedaan jarak sumbu kedua poros hasil pengukurandengan hasil perencanaan

    2. adakah perbedaan diameter poros pulley penggerak dengan hasilperencanaan

    3. berapakah angka reduksi dan ratio putaran

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    40/41

    40

    4. apa spesifikasi dari sabuk dan pulley di alat peraga5. rencanakan sabuk dan pulley berdasarkan data yang diambil dari

    hasil prektikum

    6. adakah perbedaan spesifikasi sabuk dan pulley di alat peragadengan hasil perencanaan

    3.3 Perencanaan Roda Gigi Kerucut Lurus

    3.3.1 Alat

    1. kerangka

    2. motor listrik

    3. worm gear

    4. poros

    5. pulley dan sabuk

    6. bantalan

    7. universal joint

    8. roda gigi kerucut

    9. rantai dan sproket10. mekanisme silinder crank

    11. tachometer

    3.3.2 Prosedur Praktikum

    a. motor listrik, worm gear, sabuk dan pulley, universal joint dan roda gigikerucut telah terpasang dialat peraga

    b. mencatat putaran pinion dan gear menggunakan tachometerc. mengukur sudut poros kedua roda gigi kerucut menggunakan alat ukur

    busur derajat

    d. menghitung jumlah gigi pinion dan geare. mengukur jarak bagi diametral kedua roda gigi menggunakan jangka

    sorong

    f. mengukur tinggi gigi menggunakan jangka sorong

  • 7/28/2019 Prak Perancangan

    41/41

    41

    3.3.3 Pertanyaan

    a. berapakah angka reduksi dan ratio putaran

    b. berapakah harga modul berdasarkan data-data hasil pengukuran

    c. rencanakan pasangan roda gigi kerucut berdasarkan pertimbangan beban yang

    terjadi, lengkapi dengan gambar dan FBD