06-Sabuk Dan Rantai
-
Upload
rudy-indra-permana -
Category
Documents
-
view
221 -
download
42
description
Transcript of 06-Sabuk Dan Rantai
163
BAB V
SABUK DAN RANTAI Jarak yang jauh antara dua poros sering tidak memungkinkan transmisi
langsung dengan roda gigi. Dalam hal demikian, cara transmisi putaran atau daya
yang lain dapat diterapkan, di mana sebuah sabuk luwes atau rantai dibelitkan
sekeliling puli atau sproket pada poros.
Transmisi dengan elemen mesin yang luwes dapat digolongkan atas transmisi
sabuk, transmisi rantai, dan transmisi kabel atau tali. Transmisi kabel atau tali
hanya digunakan untuk untuk maksud khusus. Transmisi sabuk dapat dibagi atas
tiga kelompok. Dalam kelompok pertama, sabuk rata dipasang pada puli silinder
dan meneruskan momen antara dua poros yang jaraknya dapat sampai 10 (m)
dengan perbandingan putaran antara 1/1 sampai 6/1. Dalam kelompok kedua,
sabuk dengan penampang trapesium dipasang pada puli dengan alur dan
meneruskan momen antara dua poros yang jaraknya dapat sampai 5 (m) dengan
perbandingan putaran antara 1/1 sampai 7/1. Kelompok terakhir terdiri atas sabuk
dengan gigi yang digerakkan dengan sproket pada jarak pusat sampai mencapai 2
(m), dan meneruskan putaran secara tepat dengan perbandingan antara 1/1 sampai
6/1.
Sabuk mempunyai karakteristik sebagai berikut :
• Mereka bisa dipakai untuk jarak sumbu yang panjang.
• Karena slip dan gerakan sabuk yang lambat, perbandingan kecepatan sudut
antara kedua poros tidak konstan ataupun sama dengan perbandingan
diameter puli.
• Bila menggunakan sabuk yang datar, aksi klos bisa didapat dengan
menggeser sabuk dari puli yang bebas ke puli yang ketat.
• Bila sabuk V dipakai, beberapa variasi dalam perbandingan kecepatan
sudut bisa didapat dengan menggunakan puli kecil dengan sisi yang
dibebani pegas. Diameter puli kemudian merupakan fungsi dari tegangan
sabuk dan dapat diubah-ubah dengan mengubah jarak sumbunya.
164
• Sedikit penyetelan atas jarak sumbu biasanya diperlukan sewaktu sabuk
sedang dipakai.
• Dengan menggunakan puli yang bertingkat, suatu alat pengubah
perbandingan kecepatan yang ekonomis bisa didapat.
Sebagian besar transmisi sabuk menggunakan sabuk-V karena mudah
penanganannya dan harganyapun murah. Kecepatan sabuk direncanakan untuk 10
sampai 20 (m/s) pada umumnya, dan maksimum sampai 25 (m/s). Daya
maksimum yang dapat ditransmisikan kurang lebih samapai 500 (kW).
Karena terjadi slip antara puli dan sabuk, sabuk-V tidak dapat meneruskan
putaran dengan perbandingan yang tepat. Dengan sabuk gilir transmisi dapat
dilakukan dengan perbandingan putaran yang tepat seperti pada roda gigi. Karena
itu sabuk gilir telah digunakan secara luas dalam industri mesin jahit, komputer,
mesin fotokopi, mesin tik listrik, dsb.
Transmisi rantai dapat dibagi atas rantai rol dan rantai gigi, yang dipergunakan
untuk meneruskan putaran dengan perbandingan yang tepat pada jarak sumbu
poros sampai 4 (m) dan perbandingan 1/1 sampai 7/1. Kecepatan yang diizinkan
untuk rantai rol adalah sampai 5 (m/s) pada umumnya, dan maksimum sampai 10
(m/s). Untuk rantai gigi kecepatannya dapat dipertinggi hingga 16 sampai 30
(m/s).
Dalam bab ini akan dibahas dasar-dasar pemilihan sabuk-V, sabuk gilir, rantai
rol, dan rantai gigi.
5.1 Transmisi Sabuk-V
Sabuk-V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Tenunan
tetoron atau semacamnya dipergunakan sebagai inti sabuk untuk membawa
tarikan yang besar. (Gambar 5.1). Sabuk-V dibelitkan di keliling alur puli yang
berbentuk V pula. Bagian sabuk yang sedang membelit pada puli ini mengalami
lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan bertambah besar. Gaya gesekan
juga akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan
transmisi daya yang besar pada tegangan yang relatif rendah. Hal ini merupakan
salah satu keunggulan sabuk-V dibandingkan dengan sabuk rata.
165
Gambar 5-1 Konstruksi sabuk-V
Gambar 5-2 Ukuran penampang sabuk-V
Gambar 5-3 Diagram pemilihan sabuk-V
Atas dasar daya rencana dan putaran poros penggerak, penampang
sabuk-V yang sesuai dapat diperoleh dari Gambar 5.3. Daya rencana dihitung
dengan mengalikan daya yang akan diteruskan dengan faktor koreksi dalam
Tabel 5.1. Diameter nominal puli-V dinyatakan dengan diameter pd (mm)
dari suatu lingkaran di mana lebar alurnya di dalam Gambar 5.4 menjadi
166
0l dalam Tabel 5.2. Transmisi sabuk-V hanya dapat menghubungkan poros-
poros yang sejajar dengan arah putaran yang sama. Dibandingkan dengan
transmisi roda gigi atau rantai, sabuk-V bekerja lebih halus dan tak bersuara.
Untuk mempertinggi daya yang ditransmisikan, dapat dipakai beberapa sabuk-
V yang dipasang sebelah menyebelah.
167
Jarak sumbu poros harus sebesar 1,5 sampai 2 kali diameter puli besar.
Di dalam perdagangan terdapat berbagai panjang sabuk-V. Nomor nominal
sabuk-V dinyatakan dalam panjang kelilingnya dalam inch. Tabel 5.3 (a) dan
(b) menunjukan nomor-nomor nominal dari sabuk standar utama. Diameter
puli yang terlalu kecil akan memperpendek umur sabuk. Dalam Tabel 5.4
diberikan diameter puli minimum yang diizinkan dan dianjurkan menurut
jenis sabuk yang bersangkutan.
Gambar 5-5 Perhitungan panjang keliling sabuk
168
169
Tabel 5.4 Diameter minimum puli yang diizinkan dan dianjurkan (mm)
Penampang A B C D E
Diameter min. yang diizinkan 65 115 175 300 450
Diameter min. yang dianjurkan 95 145 225 350 550
Tipe sabuk sempit 3V 5V 8V
Diameter minimum 67 180 315
Diameter minimum yang dianjurkan 100 224 360
170
Lihat Gambar 5.5. di mana putaran puli penggerak dan yang digerakkan
berturut-turut adalah 1n (rpm) dan 2n (rpm), dan diameter nominal masing-
masing adalah pd (mm) dan pD (mm), serta perbandingan putaran u
dinyatakan dengan 12 / nn atau pp Dd / . Karena sabuk-V biasanya dipakai
untuk menurunkan putaran, maka perbandingan yng umum dipakai
ialahperbandingan reduksi 1) ( >ii , dimana :
i
uud
Dnn
p
p 1 ; 1 i 2
1 ==== (5-1)
Kecepatan linier sabuk-V (m/s) adalah
1000 60 1
×=
ndv p (5-2)
Jarak sumbu poros dan panjang keliling sabuk berturut-turut adalah C (mm)
dan L (mm).
γπ 2 - 21 =∠=∠ BbOAaO
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛≈===
2 sin - 1 sin - 1 cos
22 γγγ CCCABab
Maka
( ) ( )γπγγπ 2 2
2
sin - 1 2 2 - 2
2
++⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+= pp D
Cd
L
( ) ( ) γγπ 22 sin - - 2
2 CdDDdC pppp +++=
Oleh karena
( ) CdD pp 2/ - sin =≈ γγ ,
Maka
171
( ) ( ) ( )22 - 4
- - 21
2 2 pppppp dD
CCdDDdCL +++=
π
( ) ( )2 - 41
2 2 pppp dD
CDdC +++=
π (5-3)
Dalam perdagangan terdapat bermacam-macam ukuran sabuk. Namun
mendapatkan sabuk yang panjangnya sama dengan hasil perhitungan
umumnya sukar.
Jarak sumbu poros C dapat dinyatakan sebagai :
( )
8
- 8 -
2
pp2 dDbb
C+
= (5-4)
Dimana :
( )pp dDLb 3,14 - 2 += (5-5)
Sudut lilit atau sudut kontak θ dari sabuk pada alur puli penggerak
harus diusahakan sebesar mungkin untuk memperbesar panjang kontak antara
sabuk dan puli. Gaya gesekan berkurang dengan mengecilnya θ sehingga
menimbulkan slip antara sabuk dan puli. Jika jarak poros adalah pendek
sedangkan perbandingan reduksinya besar, maka sudut kontak pada puli kecil
(puli penggerak) akan menjadi kecil. Dalam hal ini dapat dipakai sebuah puli
penegang seperti dalam gambar 5-7 untuk memperbesar sudut kontak tersebut.
Gambar 5-6 Sudut kontak
172
Gambar 5-7 Puli pemegang
Bila sabuk-V dalam keadaan diam atau tidak meneruskan momen,
maka tegangan di seluruh panjang sabuk adalah sama. Tegangan ini disebut
tegangan awal. Bila sabuk mulai bekerja meneruskan momen, tegangan akan
bertambah pada sisi tarik (bagian panjang sabuk yang menarik) dan berkurang
pada sisi kendor (bagian panjang sabuk yang tidak menarik).
Jika tarikan pada sisi tarik dan sisi kendor berturut-turut adalah 1F dan
2F (kg), maka besarnya gaya tarik efektif eF (kg) untuk menggerakkan puli
yang digerakkan adalah :
21 - FFFe = (5-6)
eF adalah gaya tangensial efektif yang bekerja sepanjang lingkaran jarak bagi
alur puli. Jika koefisien gesek nyata antara sabuk dan puli adalah 'μ , maka
⎪⎭
⎪⎬
⎫
==
=
θμ
θμ
θμ
'
'
121
'21
1 - -
/
eeFFFF
eFF
e
(5-7)
Persamaan ini disebut “persamaan Eytelwein”. Besarnya daya yang dapat
ditransmisikan oleh satu sabuk 0P (kW) diberikan oleh persamaan berikut ini :
173
( )
⎪⎪⎪
⎭
⎪⎪⎪
⎬
⎫
=
×=
=××
×==
1000
6120
1 -
1000
102 60
1 - 102/
1
'
'
1'
'
0
nn
eeFC
ndCnd
eeFvFP
a
pp
ae
π
π
θμ
θμ
θμ
θμ
(5-8)
di mana aF (kg) adalah gaya tarik yang diizinkan untuk setiap sabuk, dan 1n
(rpm) adalah putaran puli penggerak. Dalam praktek, persamaan di atas harus
dikoreksi terhadap faktor-faktor yang bekerja pada sabuk seperti gaya
sentrifugal, lenturan dan lain-lain.
Persamaan berikut ini biasanya dipakai untuk sabuk-V standar :
( ) ( ) ( ) ( ){ } ( ){ }522
3209,0
10 1/ - 1 - - / - ( CnCndCdCndCndP pppp ×= −
(5-9)
di mana 1C sampai 5C adalah konstanta-konstanta.
Untuk menyederhanakan perhitungan, setiap produsen sabuk
mempunyai katalog yang berisi daftar untuk memilih sabuk.
Sabuk-V sempit akan menjadi lurus pada kedua sisinya bila dipasang
pada alur puli gambar 5-8. Dengan demikian akan terjadi kontak yang merata
dengan puli sehingga keausan pada sisinya dapat dihindari. Ada tiga macam
proporsi penampang untuk sabuk-V sempit seperti pada gambar 5.9
Gambar 5-8 persinggungan antara sisi sabuk dan alur puli
174
Gambar 5-9 Ukuran penampang sabuk-V semplit
Kapasitas transmisi daya 0P (kW) untuk satu sabuk dapat dihitung dari :
( ) ( ) ( ) ( ){ } ( ){ }521042
3210 1/ - 1 log - - / - CnCndCndCdCCndP pppp +=
(5-10)
Di mana 1C sampai 5C adalah konstanta-konstanta. Seperti juga pada sabuk-
V standar, daya 0P tersebut juga dapat ditemui dalam daftar perhitungan yang
terdapat dalam katalog produsen.
Persamaan-persamaan di atas hanya sesuai untuk sudut kontak θ =
1800 . Untuk perbandingan reduksi yang besar dan sudut kontak lebih kecil
dari 1800 menurut perhitungan dengan rumus :
( )C
dD pp - 57 - 180 0=θ (5-11)
kapasitas daya yang diperoleh harus dikalikan dengan faktor koreksi yang
bersangkutan θK seperti diperlihatkan dalam Tabel 5.5.
Jumlah sabuk yang diperlukan dapat diperoleh dengan membagi dP dengan
θKP .0 atau :
00
d
.
KPP
N = (5-12)
Harga N yang relatif besar akan menyebabkan getaran pada sabuk
yang mengakibatkan penurunan efisiensinya. Dalam hal demikian
perencanaan harus diperbaiki dengan menggunakan sabuk yang lebih besar
175
penampangnya. Dalam hal transmisi dengan lebih dari satu sabuk perlu
diperhatikan bahwa panjang, mutu, dll., dari masing-masing sabuk dapat
berbeda, sehingga perpanjangan yang berbeda antara satu dengan lain sabuk
akan mengakibatkan tegangan yang berbeda-beda pula.
Tabel 5.5 Faktor Koreksi θK
CdD pp -
Sudut kontak puli kecil θ ( 0 ) Faktor koreksi θK
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
180
174
169
163
157
151
145
139
133
127
120
113
106
99
91
83
1,00
0,99
0,97
0,96
0,94
0,93
0,91
0,89
0,87
0,85
0,82
0,80
0,77
0,73
0,70
0,65
Untuk dapat memelihara tegangan yang cukup dan sesuai pada sabuk,
jarak poros puli harus dapat disetel ke dalam maupun ke luar. Jika beban
untuk melenturkan sabuk sebesar 1,6 (mm) setiap 100 (mm) jarak bentangan
terletak antara harga maksimum dan minimum yang diberikan dalam Tabel
5.8, maka besarnya tegangan sabuk dianggap sesuai.
176
Tabel 5.6 Daerah beban untuk tegangan sabuk yang sesuai (Satuan kg)
Penampang A B C D E
Beban minimum 0,68 1,58 2,93 5,77 9,60
Beban maksimum 1,02 2,38 4,75 8,61 14,30
Jika transmisi sabuk diperlengkapi dengan puli pengikut untuk
memelihara tegangan sabuk, maka puli ini harus dipasang di sebelah dalam
dari sisi kendor dekat pada puli besar, seperti pada Gambar 5.7. Dipandang
dari segi ketahanan sabuk, dianjurkan untuk tidak menekan sabuk dari sebelah
luarnya.
177
Sudut antara kedua sisi penampangsabuk yang dianggap sesuai adalah
sebesar 30 samapai 40 derajat. Semakin kecil sudut ini, gesekan akan semakin
besarkarena efek baji, sehingga perbandingan tarikan 21 / FF akan lebih besar.
Namun demikian, kadang-kadang sudut yang kecil pada sabuk sempit atau sabuk
standar dapat menyebabkan terbenamnya sabuk ke dalam alur puli. Akhir-akhir
ini dalam perdagangan diperkenalkan sabuk-V dengan sudut lebar, yaitu 60
derajat. Untuk sabuk ini dipakai bahan dengan perpanjangan yang kecil untuk
memperbaiki sifat buruk di atas. Tetapi dengan kondisi semacam ini, gesekan dan
perbandingan tarikan yang dicapaimenjadi lebih rendah.
Sifat penting dari sabuk yang perlu diperhatikan adalah perubahan
bentuknya karenatekanan samping, dan ketahanannya terhadap panas. Bahan
yang biasa dipakai adalah karet alam atau sintetis. Pada masa sekarang, telah
banyak dipaki karet neopren. Sebagai inti untuk menahan tarikanterutama
dipergunakan rayon yang kuat. Tetapi akhir-akhir ini pemakaian inti tetoron
semakin populer untuk memperbaiki sifat perubahan panjang sabuk karena
kelembaban dan karena pembebanan.
Pada umumnya puli dibuat dari besi cor kelabu FC200 atau FC300, untuk puli
kecil dipakai konstruksi plat karena lebih murah.
Puli pengikut, dekat puli besar
Sisi kendor
Puli besarPuli penggerak
Sisi tarik
Gambar 5-10 Kedudukan yang baik untuk puli pengikut
178
Pembatasan ukuran puli sering dikenakan pada panjang susunan puli
atau lebarpuli. Panjang maksimum susunan puli maxL adalah perlu untuk
memenuhi persamaan berikut ini :
( ) CDdL pp ≥+ 21 - max (5-13)
( ) 0 - 21 - >pp DdC (5-14)
Jika Bd dan BD berturut-turut adalah diameter bos atau naf puli kecil
dan puli besar, 1sd dan 2sd berturut-turut adalah diameter poros penggerak
dan yang digerakkan, maka :
( )
( )⎪⎪⎭
⎪⎪⎬
⎫
+≥
+≥
mm 10 35
mm 10 35
2
1
sB
sB
dD
dd (5-15)
Jika naf tidak dapat dibuat cukup besar untuk memenuhi persamaan
tersebut, ambilah bahan poros yang lebih kuat untuk mengecilkan
diameternya, atau ambil cara lain untuk memasang poros pada naf.
Tabel 5.9 Daerah beban untuk tegangan sabuk yang sesuai
Penampang A B C D E
Beban Minimum 0,68 1,58 2,93 5,77 9,60
Beban Maksimum 1,02 2,38 4,75 8,61 14,30
179
Contoh Soal 5-1
Sebuah kompressor kecil digerakkan oleh sebuah motor listrik dengan
daya 3,7 (kW), 4 kutub, 1450 (rpm) dan diameter poros 25 (mm).
Diameter poros dan putaran kompressor yang dikehendaki adalah 30
(mm) dan 870 (rpm). Kompressor bekerja selama 8 jam sehari. Carilah
sabuk-V dan puli yang sesuai.
[ ]anPenyelesai
1. ( ) ( ) ( )mm300 , 1,67 1450/870 ,rpm 1450 ,kW 3,7 1 ≈≈≈== CinP
2. 1,4 =cf
3. ( )kW 5,18 3,7 1,4 =×=dP
4. ( ) ( )kg.mm 3480 5,18/1450 10 9,74 51 =××=T
( ) ( )kg.mm 5800 5,18/870 10 9,74 52 =××=T
5. ( )2B kg/mm 58 D,-S30C porosBahan =σ
( )pasakalur dengan 2 S 6, S 21 == ff
( ) ( )2kg/mm 4,83 2 658/ =×=aτ
ukanbeban tumbuntuk 2 =tK
lenturan untuk 2 =bC
6. ( ){ } ( ) ( ) baik ,mm 25 mm 24,5 3480 2 2 5,1/4,83 3/11 →=×××=sd
( ){ } ( ) ( ) baik ,mm 30 mm 29,0 5800 2 2 5,1/4,83 3/12 →=×××=sd
7. Penampang sabuk-V; tipe B
8. ( )mm 145 min =d
9. ( ) ( )mm 242 1,67 145 ,mm 145 =×== pp Dd
( ),mm 156 5,5 2 145 =×+=kd
( )mm 253 5,5 2 242 =×+=pD
180
( )mm 60 52 10 35
1 =→=+ Bs dd
( )mm 70 62,5 10 35
2 =→=+ Bs Dd
10. ( )m/s 11,4 1000 60
1450 150 3,14 =×
××=v
11.11,4 (m/s) < 30 (m/s) , baik
12. ( ) baik ,mm 95,5 2
253 156 - 300 =+
13. Dipakai tipe standar.
( ) ( ) ( )kW 3,22 200500,41 - 0,47 0,41
200503,14- 3,42 3,14 0 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛++⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛+=P
14. ( ) ( ) ( )mm 1215 3004145 - 242 145 2421,57 300 2
2
=×
+++×=L
15. Nomor nominal sabuk-V : No. 48 ( )mm 1219 =L
16. ( ) ( )mm 1223 145 242 3,14 - 1219 2 =+×=b
( ) ( )mm 302 8
145 - 242 8 - 1223 1223
22
=+
=C
17. ( ) 0,96 162 300
145 - 242 57 - 180 00 =→== θθ K
18. buah 2 1,68 0,96 3,22
5,18 →=×
=N
19. ( ) ( )mm 40 ,mm 25 =Δ=Δ ti CC
20. Tipe B, No. 48, 2 buah, ( ) ( )mm 253 ,mm 156 == kk Dd
Lubang poros 25 (mm), 31,5 (mm)
Jarak sumbu poros ( )( )302 40
25
mm
mm
+
−
Jika dipakai sabuk sempit :
7. Penampang sabuk-V : 3V
181
9. ( ) ( )mm 112 67 1,67 ,mm 67 =×== pp Dd
10. ( )m/s 5,1 1000 60
1450 67 3,14 =×
××=v
11. 5,1(m/s) < 35 (m/s) , baik
12. ( ) baik ,mm 210 2112 67 - 300 =
+
13. ( ) ( ) ( )kW 2,31 200500,21 - 0,24 0,21
200502,05- 2,20 2,05 0 =⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛++⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛+=P
14. ( ) ( ) ( )mm 883 300467 - 112 671121,57 300 2
2
=×
+++×=L
15. 3V-355 Panjang keliling kurva jarak bagi sabuk-V ( )mm 898 =L
16. ( ) ( )mm 1234 67 112 3,14 - 898 2 =+×=b
( ) ( )mm 308 8
67 - 112 8 - 1234 1234
22
=+
=C
17. ( ) 0,97 171 300
67 - 112 57 - 180 00 =→== θθ K
18. buah 3 2,3 0,97 2,31
5,18 →=×
=N
19. ( ) ( )mm 25 ,mm 15 =Δ=Δ ti CC
20. 3V-355, 3 buah, ( ) ( )mm 113,2 1,2 112 ,mm 68,2 1,2 67 =+==+= kk Dd
Jarak sumbu poros : ( )( )308 25
15
mm
mm
+
−
5.2 Transmisi Sabuk Gilir (Timing Belt)
Transmisi sabuk yang bekerja atas dasar gesekanbelitan mempunyai beberapa
keuntungan karena murah harganya, sederhana konstuksinya, dan mudah untuk
mendapatkan perbandingan putaran yang diingini. 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 sabuktersebut mempunyai kekurangan dibandingkan dengan
transmisi rantai dan roda gigi, yaitu karena terjadinya slip antara sabuk dan puli.
182
Karena itu, macam transmisi sabuk biasa tidak dapat dipakai bilamana
dikehendaki putaran tetap atau perbandingan transmisi yang tetap.
Gambar 5-11 Sabuk Gilir
Akhir-akhir ini telah dikembangkan macam sabuk yang dapat mengatasi
kekurangan tersebut, yaitu “sabuk gilir” (timing belt).
Gambar 5-12 Diagram pemilihan sabuk gilir
Sabuk gilir dibuat dari karet neopren atau plastik poliuretan sabagai bahan
cetak, dengan inti dari serat gelas (fibre glass) atau kawat baja, serta gigi-gigi
yang dicetak secara teliti di permukaan sebelah dalam dari sabuk. Karena sabuk
gilir dapat melakukan transmisi mengait seperti roda gigi atau rantai, maka
gerakan dengan perbandingan putaran yang tetap dapat diperoleh.
Untuk meneruskan beban berat atau untuk kondisi kerja pada temperatur
tinggi (sampai 1200 C), lingkungan asam,basa, atau lembab, dapat dipakai sabuk
183
dari karet neopren. Sabuk poliuretan digunakan untuk transmisi beban ringan,
dengan lingkungan berminyak, serta mesin kantor dan alat-alat listrik yang harus
kelihatan indah. Serat gelas umum dipakai sebagai inti. Jika diperlukan kekuatan
khusus, dapat dipergunakan kawat baja.
Batas maksimum kecepatan sabuk gilir kurang lebih 35 (m/s), yang berarti
lebih tinggi dari sabuk-V, dan daya yang dapat ditransmisikan adalah sampai 60
(kW). Sabuk gilir dibuat dalam dua tipe, yaitu jenis jarak bagi lingkaran dan jenis
modul. Jarak bagi dinyatakan dalam inch, sedangkan modul dalam milimeter. Di
sini akan diuraikan jenis jarak bagi lingkaran.
184
Tabel 5-10
185
Untuk transmisi sabuk gilir, ketiga gaya seperti yang terdapat pada sabuk-V
juga sangat penting, yaitu gaya tarik efektif ( )kg eF , gaya sentrifugal ( )kg cF ,
dan tegangan awal ( )kg 0F . Berbeda dengan sabuk-V, gaya tarik pada sisi kendor
sabuk gilir kira-kira besarnya sama dengan gaya cF pada puli penggerak.
Besarnya gaya tarik pada sisi tarik ( )kg 1F adalah :
cee FFFFF 21 +≈+= (5-16)
186
Jika daya yang akan ditransmisikan adalah ( )kW P , kecepatan sabuk ( )m/s v ,
berat per satuan panjang sabuk ( )kg/m w , dan konstanta yang tergantung pada
ukuran dan tipe sabuk adalah C , maka ce FF dan dapat ditulis sebagai :
vPFe / 102 = (5-17)
( ) 28,9/ vwFc = (5-18)
Gaya tarik sabuk maksimum adalah 1F .
Pada pemilihan sabuk gilir, faktor koreksi cf ( dan faktor koreksi tambahan
'cf untuk kondisi khusus) perlu diambil untuk menghitung daya rencana dP :
( )PffPPfP ccdcd' atau +== (5-19)
Tata cara di atas sama dengan tata cara pemilihan sabuk-V, dan faktor koreksi
cf tergantung pada keadaan P atau kondisi kerja. Harga-harga cf terdapat
dalam tabel dan 'cf dalam Tabel 5.8. Kapasitas daya yang ditransmisikan per inch
lebar sabuk tergantung pada tipe sabuk dan dihitung dari :
( )( ) ( )kWFFndP cp - .10 0,6984 0-6
0 ×= (5-20)
di mana ( )kgF a adalah tarikan yang diizinkan, ( )mmd p diameter puli
penggerak, ( ) 1000/penggerak porosputaran 1 rpmnn = .
Tabel 5.11 Faktor koreksi yang harus ditambahkan untuk meningkatkan
putaran dan persyaratan kerja luar biasa.
Perbandingan peningkatan
Putaran '
cf
1 – 1,25
1,25 – 1,75
0
0,1
187
1,75 – 2,5
2,5 – 3,5
3,5 -
0,2
0,3
0,4
Persyaratan kerja 'cf
Lebih dari 10 jam kerja/hari
Lebih dari 20 jam kerja/hari
Untuk semua penganggur
Kerja terputus-putus atau
musiman (kurang dari 500 jam
tiap tahun)
0,1
0,2
0,2
- 0,2
Kapasitas daya yang ditransmisikan untuk berbagai macam sabuk telah
dihitung dan diberikan dalam katalog produsen yang bersangkutan. Tabel 5.9
memberikan kapasitas ini untuk tipe XL, L, dan H, dan untuk puli dengan
jumlah gigi 20 sampai 30.
Bahan puli dan profil gigi harus tahan pada tarikan maksimum. Besi
cor kelabu (FC 200 – 300), paduan sinter dalam kelompok tembaga-besi, atau
baja karbon konstruksi mesin, umumnya dipakai sebagai bahan puli. Baja rol
konstruksi umum, dapat dipakai untuk puli berukuran besar. Dalam hal ini,
baja harus mempunyai kekerasan lebih dari 50 skala Brinell.
Jumlah gigi puli yang terlalu sedikit dapat mengurangi umur sabuk. Jumlah
minimum yang diizinkan untuk pelbagai tipe diberikan dalam Tabel 5.10. Jika
sudut kontak sabuk adalah θ , maka jumlah pasang gigi yang terkait (JGT =
Jumlah Gigi Terkait) dapat dihitung sebagai berikut :
( )C
dD pp - 57 - 180 0=θ
1.360
JGT zθ=
di mana :
188
α = Sudut kontakan sabuk pada puli kecil ( 0 )
pD = Diameter lingkaran jarak bagi puli besar (mm)
pd = Diameter lingkaran jarak bagi puli kecil (mm)
C = Jarak sumbu poros (mm)
1z = Jumlah gigi puli kecil
Jika JGT besarnya kurang dari 6, perlu dilakukan koreksi. Faktor
koreksi tf diberikan dalam Tabel 5.11 untuk berbagai harga JGT. Harga JGT
yang kecil akan memperkecil umur sabuk serta dapat mengikis bahan dasar
dan mengeluarkan intinya hingga mengakibatkan suara. Besarnya
,dan , ,0 td fPP memberikan faktor lebar wf sebagai berikut :
t
dw fP
Pf
.
0
=
Tabel 5.12 Kapasitas daya yang ditransmisikan setiap inch (25,4 mm) lebar sabuk gilir, ( )kW 0P [Penampang L]
Jumlah gigi
20 22 24 26 28 30
Diameter puli (mm)
Putaran puli
kecil (rpm)
60,64 66,70 72,77 78,83 84,89 90,96
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0,15
0,31
0,46
0,61
0,76
0,91
1,06
1,21
0,17
0,34
0,51
0,68
0,84
1,00
1,17
1,31
0,18
0,37
0,55
0,73
0,91
1,10
1,27
1,45
0,20
0,40
0,60
0,80
0,99
1,18
1,38
1,56
0,21
0,43
0,64
0,85
1,06
1,27
1,48
1,68
0,23
0,46
0,69
0,91
1,14
1,36
1,58
1,79
189
[Penampang H]
Jumlah gigi
20 22 24 26 28 30
Diameter puli (mm)
Putaran
puli kecil
(rpm) 80,85 88,94 97,02 105,11 113,19 121,28
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0,52
1,04
1,56
2,07
2,58
3,10
3,60
4,11
0,57
1,14
1,71
2,27
2,84
3,40
3,95
4,51
0,62
1,25
1,86
2,48
3,10
3,70
4,30
4,90
0.67
1,35
2,02
2.68
3.35
4,00
4,66
5,31
0,73
1,46
2,17
2,88
3,60
4,32
5,02
5,70
0,78
1,56
2,33
3,10
3,85
4,61
5,36
6,10
Tabel 5.13 Jumlah puli minimum yang diizinkan.
Penampang sabuk Putaran puli kecil
(rpm) XL L H XH XXH
3500
1750
1160
870
12
10
10
16
14
12
20
18
16
26
24
22
26
24
22
Tabel 5.14 Faktor koreksi untuk berbagai J.G.T (Jumlah Gigi yang Terkait)
J.G.T tf
6 - 1,0
5 – 6 0,8
4 – 5 0,6
3 – 4 0,4
2 – 3 0,2
190
Untuk menjaga agar sabuk tidak bergeser keluar dari puli, salah satu
puli harus diberi flens.jika poros yang dihubungkan dengan sabuk gilir
letaknya tegak, maka kedua pulinyaharus diberi flens. Penggunaan puli
pengikut sebaiknya dihindari, kecuali jika memang perlu, karena dapat
mengurangi umur sabuk.
Persamaan untuk menghitung panjang sabuk gilir adalah sama dengan rumus
untuk rantai, dan agak berbeda dengan rumus sabuk-V. Jika jarak sumbu poros
dibagi dengan jarak bagi gigi dinyatakan dengan pC , jadi :
pCC p =
di mana pC , dapat berupa pecahan, maka panjang sabuk yang diperlukan
(dalam jumlah jarak bagi) pL adalah :
( )[ ]22121 28,6/ -
2 2
p
pp Czz
Czz
L +++
=
Di mana :
kecil puli gigiJumlah : 1z
besar puli gigiJumlah : 2z
Jika putaran masing-masing puli dinyatakan dengan ,dan 21 nn maka :
( ) 1212 ./ znnz =
di mana 2z adalah bilangan bulat. Untuk 2z ambillah jumlah gigi sesuai
dengan standar, jika mungkin. Seperti juga dalam roda gigi, diperlukan suatu
daerah pemilihan untuk 21 / nn . Karena hasil perhitungan pL biasanya berupa
bilangan pecahan, maka perlu disesuaikan dengan harga standar dengan jalan
191
menaikkan atau menurunkan. Misalkan harga yang telah disesuaikan dan
ditetapkan adalah L , maka pC perlu dihitung kembali dengan :
( )⎪⎭
⎪⎬⎫
⎪⎩
⎪⎨⎧
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +
+⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +
= 212
22121 -
9,862 -
2 -
2 -
41 zzzzLzzLC p
Jarak sumbu poros didapat dari :
pCC p . =
Seperti pada sabuk-V, suatu daerah penyetelan juga diperlukan, baik ke dalam
maupun ke luar, untuk memudahkan pemasangan, pembongkaran, dan
pengaturan tegangan pada waktu operasi. Daerah penyetelan standar ke kedua
arah iCΔ , dan tCΔ diberikan dalam Tabel 5.12. Tegangan yang terlalu besar
akan membuat permukaannya aus dan intinya terkupas keluar, yang
selanjutnya akan memperpendek umurnya. Selanjutnya, jika sabuk terlalu
kendor sabuk akan bekerja dengan tumbukan yang terus menerus antara gigi
sabuk dan gigi puli. Tegangan yang sesuai dapat diperoleh dengan
menimbang, dimana gaya tarik tertentu (yang besarnya tergantung pada tipe
dan lebar sabuk) dikenakan pada tengah-tengah rentangan sabuk, dan disetel
lenturannya sebesar 1,6 (mm) untuk tiap 100 (mm) panjang rentangan.
Tabel 5.15 tCC ΔΔ dan 1 untuk sabuk gilir (Satuan : mm)
XL L H XH XXH Nomor
nominal iCΔ
tCΔ
iCΔ
tCΔ
iCΔ
tCΔ
iCΔ
tCΔ
iCΔ
tCΔ
60 – 300 3 3 5 5 6 6
301 - 1000 4 3 6 5 6 6 20 10 30 10
192
Contoh soal 5-2
Sebuah mesin gerinda digerakkan oleh sebuah motor listrik dengan daya
2,2 (kW), 4 kutup, 1450 (rpm), dan diameter poros 24 (mm). Diameter
poros yang digerakkan adalah 28 (mm), dan berputar pada 1000 (rpm).
Jarak sumbunya adalah 430 (mm).
Pilihlah sabuk gilir dan puli yang sesuai , jika mesin dianggap bekerja 8
jam sehari. Karena ruangan yang terbatas, maka diameter luar dan lebar
puli kecil berturut-turut harus lebih kecil dari 100(mm) dan 35 (mm).
[ ]anPenyelesai
1. ( ) ( ) ( )mm 430 , 1,45 1450/1000 i ,rpm 1450 ,kW 2,2 1 ≈≈== CnP
2. 1,8 =cf
3. ( )kW 3,96 2,2 1,8 =×=dP
4. ( ) ( )kg.mm 2660 3,96/1450 10 9,74 51 =××=T
( ) ( )kg.mm 3860 3,96/1000 10 9,74 52 =××=T
Gambar 5-13 Berbagai macam sabuk transmisi daya
193
5. Bahan poros S35C-D, ( ) 2 , 6 ,kg/mm 58 212 === sfsfBσ
( ) ( )2kg/mm 4,83 2 658/ =×=aτ
Beban tumbukan : , 2 =tK Untuk lenturan : 2 =bC
6. ( ){ } ( ) ( ) baik ,mm 24 mm 22,4 2660 2 2 5,1/4,83 3/11 →=×××=sd
( ){ } ( ) ( ) baik ,mm 28 mm 25,3 3860 2 2 5,1/4,83 3/12 →=×××=sd
7. Penampang sabuk gilir H, ( )mm 12,7 =p
8. 18 1 =z
26/18 , 26 26,1 10001450 18 22 ==→=×= izz
9. ( ) ( )mm 58 nafdiameter ,mm 72,77 14,3
18 12,7 ==×
=pd
Daerah diameter poros = 15 – 38 (mm), ( ) baik mm 24 ∴
( ) ( )mm 60 nafdiameter ,mm 105,11 14,3
26 12,7 =×
=pD
Daerah diameter poros = 20 - 40 (mm), ( ) baik mm 28 ∴
10. ( )[ ]( ) 89,77
7,12/43018/6,28- 26
12,7430 2
2 26 18
2
=+++
=pL
11. 450H No. , 90 =L
12. ( ) 33,98 18 - 269,86
2 - 2
26 18 - 90 2
26 18 - 9041 2
2
=⎪⎭
⎪⎬⎫
⎪⎩
⎪⎨⎧
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +
+⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +
=pC
( )mm 431,55 12,7 33,98 =×=C
13. ( ) ( )mm 6 ,mm 7 =Δ=Δ ti CC
14. Dari Tabel 5.9 , sabuk gilir tipe H :
20 1 =z , ( ) ( )rpm 1400untuk kW 3,60 0 =P
( ) ( )rpm 1600untuk kW 4,11 0 =P
22, 1 =z ( ) ( )rpm 1400untuk kW 3,95 0 =P
( ) ( )rpm 1600untuk kW 4,51 0 =P
194
Maka taksiran yang lebih mendekati adalah :
18, 1 =z ( ) ( )rpm 1400untuk kW 3,25 0 =P
( ) ( )rpm 1600untuk kW 3,71 0 =P
Sehingga,
( ) ( )kW 3,36 PS 20050 0,46 3,25 0 =×+=P
15. ( ) 00 175,7 55,431
72,77- 105,11 57 - 180 ==θ
JGT = 1,00 6 8,8 360
175,7 18 =∴>=× tf
16. 1,5 1,18 1,00 3,36
3,96 →=×
=wf
17. ( ) ( )mm 38,1 1,5 25,4 in 1,5 =×==bW
18. Lebar gigi puli ( )mm 49,5 1,3 38,1 =×=wW
19. ( )mm 35 lim =wW
20. 49,5 (mm) > 35 (mm), tidak dapat diterima.
'.8 22 1 =z
32 31,9 10001450 22 22 =→=×= zz
.9' ( ) ( )mm 60 nafdiameter ,mm 88,94 14,3
22 12,7 ==×
=pd
Daerah diameter poros = 15 – 40 (mm), ( ) baik mm 24 ∴
( ) ( )mm 64 nafdiameter ,mm 129,36 14,3
32 12,7 =×
=pD
Daerah diameter poros = 20 - 42 (mm), ( ) baik mm 28 ∴
.10' ( )[ ]( ) 94,79
7,12/43022/6,28-32
12,7430 2
2 32 22
2
=+++
=pL
'.11 96 =L
.12' ( ) 34,46 22 - 329,86
2 - 2
32 22 - 96 2
32 22 - 9641 2
2
=⎪⎭
⎪⎬⎫
⎪⎩
⎪⎨⎧
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +
+⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +
=pC
195
( )mm 437,64 12,7 34,46 =×=C
.13' ( ) ( )mm 6 ,mm 7 =Δ=Δ ti CC
.14' Dari Tabel 5.9, ( ) ( )kW 4,09 PS 20050 0,56 3,95 0 =×+=P
.15' ( ) 00 174,5 64,437
88,94- 129,36 57 - 180 ==θ
JGT = 1,00 6,0 10,7 360
174,5 22 =∴>=× tf
.16' 0,97 1,00 4,09
3,96 =×
=wf
.17' ( )mm 25,4 1 " ==bW
.18' Lebar gigi puli 25,4 x 1,3 = 33,0 (mm)
.20' 33 (mm) < 35 (mm), baik
21. Sabuk 480H 100, 25,4 (mm)
Puli 22H ; 32H
Jarak sumbu poros ( )( )mmmm
6764,437 +
−
5.3 Transmisi Rantai Rol
Rantai transmisi daya biasanya dipergunakan di mana jarak poros lebih
besar dari pada transmisi roda gigi tetapi lebih pendek dari pada dala transmisi
sabuk.
Gambar 5-14 Rantai Rol
196
Rantai mengait pada gigi sproket dan meneruskan daya tanpa slip; jadi
menjamin perbandingan putaran yang tetap.
Rantai sebagai transmisi mempunyai keuntungan-keuntungan seperti :
mampu meneruskan daya besar karena kekuatannya yang besar, tidak
memerlukan tegangan awal, keausan kecil pada bantalan, dan mudah
memasangnya. Karena keuntungan-keuntungan tersebut, rantai mempunyai
pemakaian yang luas seperti roda gigi dan sabuk.
Gambar 5-15 Variasi kecepatan rantai rol
Di lain fihak, transmisi rantai mempunyai beberapa kekurangan, yaitu :
variasi kecepatan yang tak dapat dihindari karena lintasan busur pada sproket
yang mengait mata rantai, suara dan getaran karena tumbukan antara rantai
dan dasar gigi sproket, dan perpanjangan rantai karena keausan pena dan bus
yang diakibatkan oleh gesekan dengan sproket. Karena kekurangan-
kekurangan ini maka rantai tak dapat dipakai untuk kecepatan tinggi, sampai
ditemukan dan dikembangkannya rantai gigi.
Gamba 5-16 Rantai Gigi
Rantai dapat dibagi atas dua jenis. Yang pertama disebut rantai rol,
terdiri atas pena, bus, rol dan plat mata rantai. Yang lain disebut rantai gigi,
terdiri atas plat-plat berprofil roda gigi dan pena berbentuk bulan sabit yang
197
disebut sambungan kunci. Dalam pembahasan di bawah ini lebih dahulu akan
dibicarakan hal rantai rol.
Rantai rol dipakai bila diperlukan transmisi positip (tanpa slip) dengan
kecepatan sampai 600 (m/min), tanpa pembatasan bunyi, dan murah harganya.
Untuk bahan pena, bus, dan rol dipergunakan baja karbon atau baja khrom
dengan pengerasan kulit. Rantai dengan rangkaian tunggal adalah yang paling
banyak dipakai. Rangkaian banyak, seperti dua atau tiga rangkaian
dipergunakan untuk transmisi beban berat. Dengan kemajuan teknologi yang
terjadi akhir-akhir ini, kekuatan rantai semakin meningkat.
Gambar 5-17 Ukuran rantai rol
Tabel 5.16 Ukuran rantai rol
198
Sproket rantai dibuat dari baja karbon untuk ukuran kecil, dan besi cor
atau baja cor untuk ukuran besar. Untuk perhitungan kekuatannya belum ada
cara yang tetap seperti pada roda gigi. Adapun bentuknya telah distandarkan,
dimana bentuk-S adalah yang biasa dipakai.
199
Gambar 5-18 Diagram
5-19 Profil Gigi dari sproket rantai rol.
Daya yang akan ditransmisikan (kW), putaran poros penggerak dan
yang akan digerakkan (rpm), dan jarak sumbu poros kira-kira (mm), diberikan
lebih dahulu. Daya yang ditransmisikan perlu dikoreksi menurut mesin yang
200
akan digerakkan dan penggerak mulanya, dengan faktor koreksi dalam Tabel
5.17.
Tabel 5.17 Faktor koreksi cf
Motor torak Tumbukan
Penggerak
Pemakaian
Motor
listrik
atau
turbin
Dengan
transmisi
hidrolik
Tanpa
transmisi
hidrolik
Transmisi
halus
Konveyor sabuk dan rantai
dengan variasi beban kecil,
pompa sentrifugal dan
blower, mesin tekstil umum,
mesin industri umum
dengsn variasi beban kecil
1,0 1,0 1,2
Tumbukan
sedang
Kompresor sentrifugal,
propeler, konveyor dengan
sedikit variasi beban, tanur
otomatis, pengering,
penghancur, mesin perkakas
umum, alat-alat besar
umum, mesin kertas umum
1,3 1,2 1,4
Tumbukan
berat
Pres, penghancur, mesin
pertambangan, bor minyak
bumi, pencampur karet, rol,
mesin penggetar, mesin-
mesin umum dengan
putaran dapat dibalik atau
beban tumbukan
1,5 1,4 1,7
Momen lentur akan selalu terjadi pada poros. Karena itu periksalah
kekuatan lentur poros bila diameternya telah diberikan. Dengan menggunakan
putaran (rpm) dari poros yang berputaran tinggi dan daya yang telah dikoreksi
201
(kW), carilah nomor rantai dan jumlah gigi sproket kecil yang sesuai. Jumlah
gigi ini sebaiknya merupakan bilangan ganjil dan lebih dari 15. Jumlah gigi
minimum yang diizinkan adalah 13. Jumlah gigi untuk sproket besar juga
dibatasi, maksimum 114 buah. Perbandingan putaran dapat diizinkan sampai
10/1. Sudut kontak antara rantai dan sproket kecil harus lebih besar dari 120o.
Transmisi rantai akan lebih halus dan kurang bunyinya jika dipakai rantai
dengan jarak bagi kecil dan jumlah gigi sproket yang banyak. Rangkaian
banyak dipakai bila rangkaian tunggal tidak mempunyai kapasitas cukup.
Perlu diperhatikan bahwa kapasitas rangkaian banyak tidak sama dengan
kelipatan kapasitas satu rangkaian. Dalam hal demikian harus diperhitungkan
dengan faktor perkalian seperti dalam Tabel 5.18. Dipandang dari segi
pembagian beban di antara rangkaian, pembebanan pada masing-masing
rangkaian akan semakin efektif bila jumlah rangkaian semakin kecil;
efektivitas terbesar diperoleh dengan satu rangkaian.
Tabel 5.18 Faktor koreksi untuk rantai berangkaian banyak.
Jumlah rangkaian Faktor
2
3
4
5
6
1,7
2,5
3,3
3,9
4,6
Pengerasan gigi sproket dengan pencelupan dingin lebih diutamakan untuk
sproket dengan jumlah gigi kurang dari 24, sproket kecil di mana
perbandingan putarannya melebihi 4/1, sproket besar dan sproket kecil dari
transmisi yang mempunyai putaran rendah tetapi bebannya berat, dan sproket-
sproket yang harus bekerja dalam lingkungan yang abrasiv. Sebagai bahan
sproket biasanya dipakai besi cor kelabu (FC250), baja karbon rol konstruksi
umum (SS41), baja konstruksi mesin (S35C), dan baja cor (SC46).
202
Diameter lingkaran jarak bagi pd dan pD (mm), diameter luar kd dan kD
(mm) untuk kedua sproket dapat dihitung dengan rumus berikut :
( )( )⎪⎭
⎪⎬⎫
=
=
20
10
/180sin/
/180 sin/
zpD
zpd
p
p
( ){ }( ){ } ⎪⎭
⎪⎬⎫
+=
+=
pzD
pzd
k
k
20
10
/180cot 0,6
/180cot 0,6
Telah disinggung di atas bahwa pemeriksaan diameter bos atau naf
BB Dd dan , (mm), adalah penting untuk lobang poros. Diameter naf yang
diberi alur pasak dapat dihitung dari persamaan : ( )
( )⎪⎪⎭
⎪⎪⎬
⎫
+≥
+≥
mm 10 35
mm 10 35
2
1
sB
sB
dD
dd.
Sebaliknya jika jarak bagi rantai dan jumlah gigi sproket diketahui, diameter
naf maksimum dapat dihitung dengan rumus di bawah ini :
( ){ }( ){ } ⎪⎭
⎪⎬⎫
=
=
0,76 - 1 - /180cot D
0,76 - 1 - /180cot
20
Bmax
10
max
zp
zpd B
Bila perhitungan percobaan untuk menentukan diameter poros
menghasilkan ukuran yang terlalu besaruntuk naf yang tersedia, periksalah
apakah diameter poros dapat dikecilkan dengan menggunakan bahan yang
lebih kuat.
Jarak sumbu poros pada dasarnya dapat dibuat sependek mungkin
sampai gigi kedua sproket hampir bersentuhan. Tetapi, jarak yang ideal adalah
antara 30 sampai 50 kali jarak bagi rantai. Untuk beban yang berfluktuasi,
jarak tersebut harus dikurangi sampai lebih kecil dari pada 20 kalijarak bagi
203
rantai. Setelah jumlah gigi sproket dan jarak sumbu poros ditentukan, panjang
rantai yang diperlukan dapat dihitung dengan rumus di bawah ini :
( )[ ]p
pp Cz
Czz
L2
1221 28,6/ - z 2
2
+++
=
di mana :
pL = Panjang rantai, dinyatakan dalam jumlah mata rantai
1z = Jumlah gigi sproket kecil
2z = Jumlah gigi sproket besar
C = Jarak sumbu poros, dinyatakan dalam jumlah mata rantai (dapat berupa
bilangan pecahan)
Bila pL ternyata merupakan bilangan pecahan, maka perlu dibulatkan ke atas
untuk mendapatkan bilangan bulat, yang selanjutnya disebut L (dalam jumlah
mata rantai). Periksalah apakah C dapat disetel untuk mengaturtegangan
rantai. Jika jumlah mata rantai merupakan bilangan ganjil, maka perlu dipakai
satu mata rantai khusus yang disebut mata rantai offset. Pemakaian mata rantai
ini sebenarnya tidak dikehendaki untuk transmisi yang aman.
Jika jumlah mata rantai dan jumlah gigi kedua sproket sudah lebih
dahuluditentukan, maka jarak sumbu poros dapat dihitung dengan rumus-
rumus di bawah ini :
( )⎪⎭
⎪⎬⎫
⎪⎩
⎪⎨⎧
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +
+⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +
= 212
22121 -
9,862 -
2
- 2
- 41 zz
zzL
zzLC p
pCC p . =
60 1000..
11
×=
nzpv
di mana :
204
p : Jarak bagi rantai (mm).
: Jumlah gigi sproket kecil, dalam hal reduksi putaran.
1n : Putaran sproket kecil, dalam hal reduksi putaran.
Beban yang bekerja pada satu rantai ( )kg F dapat dihitung seperti pada sabuk
dengan rumus :
( )kg 102
vP
F d=
Jika dipakai motor listrik sebagai penggerak, maka pada waktu distart
dan dihentikan, harga gaya F akan lebih besar dari pada yang dihitung.
Dalam hal ini, kekuatan rata-rata dibagi dengan beban maksimum yang
diizinkan, yaitu faktor keamanan, harus diambil sebesar 6 atau lebih untuk
satu rangkaian, 8 sampai 11 untuk dua rangkaian atau lebih,. Harga F yang
dihitung dari persamaan ( )kg 102
vP
F d= tidak boleh lebih dari beban
maksimum yang diizinkan ( )kg uF . Jika ternyata melebihi, yang berarti
kapasitas rantai tidak cukup, pakailah rangkaian ganda atau lebih, atau
pakailah nomor rantai yang lebih besar.
Pemasangan sproket atau rantai secara mendatar adalah yang paling
baik. Pemasangan tegak akan menyebabkan rantai mudah lepas dari sproket.
Dalam hal ini rantai harus dibuat cukup tegang dengan menggunakan sproket
pengikut atau sproket penegang. Dalam hal transmisi mendatar, rentangan
rantai bagian bawah harus merupakan sisi kendor, dan jarak kekendoran ke
bawah tidak boleh lebih dari 4 (%) jarak rentangnya. Dalam hal-hal tertentu
seperti transmisi tegak, jarak sumbu poros yang besar (lebih dari 1 meter),
sering start, dan putaran berbalik dengan tiba-tiba, kekendoran yang diizinkan
harus dikurangi menjadi 2 (%).
Sekarang akan ditinjau gerakan rantai yang membelit sproket dan
berayun ke atas dan ke bawah seperti dalam Gambar 5.15. Kecepatan
205
horizontal pada titik A adalah θ cos v , di B adalah v , dan di A’ kembali ke
θ cos v . Gerakan ini disebabkan oleh efek busur dari sproket.
Jika jumlah gigi adalah z , harga θ bervariasi dari 0 sampai z/π bila mata
rantai bergerak dari A ke A’. Maka perbandingan variasi kecepatan ε adalah :
( )( )z
zv
vv
ratarata / sin/ cos - 1
2
- minmax
πππε ×==
−
v
p
θ cos v
θ
A’
B
A
0
Gbr. 5.20 Gerakan rantai rol
206
Dalam Gambar 5-21 diperlihatkan hubungan antara ε dengan jumlah gigi.
Baik dari gambar maupun dari persamaan dapat dilihat bahwa makin besar
jumlah gigi sproket, makin kecil perbandingan variasi kecepatannya, yang
berarti makin halus jalannya.
Rantai kadang-kadang bergetar dengan hebat karena fluktuasi
kecepatan, variasi beban, dll. Untuk menghindarkan hal ini dapat dipakai alat
penegang, sproket pengikut, atau peredam dari karet.
Sekarang akan ditinjau perpanjangan rantai karena keausan. Sebelum
aus, rol rantai akan mengait pada permukaan dasarkaki gigi. Setelah terjadi
keausan dan perpanjangan, rol akan naik sampai ke puncak gigi. Hal ini akan
membawa akibat buruk pada transmisi terutama jika jumlah giginya besar,
sehingga rantai dapat meloncat keluar dari sproket. Batas perpanjangan rantai
telah ditemukan secra empiris sebesar 1 sampai 2 (%) panjang mula-mula.
Atas dasar angka inilah jumlah gigi terbanyak pada sproket besar dibatasi
sampai 114.
Sebagai pelumas, minyak bermutu baik seperti minyak roda gigi yang
mengandung ramuan penahan tekanan, umum dipakai. Minyak berat dan
gemuk tidak sesuai untuk rantai. Untuk kecepatan tinggi, harus dipakai
minyak dengan viskositas rendah, sedangkan viskositas tinggi dipakai untuk
temperatur lingkungan yang tinggi. Sebagai patokan kasar, SAE 20-30 (65-
20 40 30 100
2
4
6
Jumlah gigi
Perb
andi
ngan
(%)
Gambar. 5-21 Perbandingan variasi kecepatan dari rantai
207
130 cSt, 300-600 SUS pada 37,80C) dapat dipergunakan untuk temperatur
normal, dan SAE 30-40 (130-200 cSt, 600-900 SUS pada 37,80C) untuk
temperatur lebih dari 400C; viskositas rendah untuk jarak bagi kecil, dan
viskositas besar untuk jarak bagi besar.
Untuk transmisi dengan kondisi kerja seperti dalam lingkungan zat kimia,
obat-obatan, korosi dan temperatur tinggi, terdapat rantai rol dari baja tahan
karat.
Gambar 5-22 Garis-garis dasar dari rantai gigi
Contoh Soal 3
Sebuah mesin pertanian digerakkan oleh motor bensin dengan daya 6
(PS) pada 1800 (rpm). Putaran tersebut direduksi dengan sabuk-V
menjadi 918 (rpm) pada tingkat pertama, dan pada tingkat berikutnya
menjadi 530 (rpm) dengan rantai rol. Jarak sumbu sproket adalah 200
(mm), dan panjang seluruh alat reduksi ini (ukuran luar) 400 (mm).
Rencanakan rantai dan sproket yang cocok .
[ ]anPenyelesai
1. ( ) ( ) ( )rpm 918 ,kW 4,41 PS 6 1 === nP
( )mm 200 1,732, 918/530 / 21 ≈=== Cnni
2. 1,4 =cf
3. ( )kW 6,17 4,41 1,4 =×=dP
4. ( ) ( )kg.mm 6546 6,17/918 10 9,74 51 =××=T
208
( ) ( )kg.mm 11340 6,17/530 10 9,74 52 =××=T
5. Bahan poros S40C-D, ( )2kg/mm 65 =Bσ
( ) ( ) ( )221 kg/mm 5,41 2 665/ ,pasakalur dengan 2 6, =×=== aSfSf σ
Untuk tumbukan 2 lenturan untuk 2, == bt CK
6. ( ){ } ( ) ( )mm 31,5 mm 29,1 6546 2 2 5,1/5,41 3/11 →=×××=sd
( ){ } ( ) ( )mm 35,5 mm 35,9 11340 2 2 5,1/5,41 3/12 →=×××=sd
7. Dari diagram pemilihan, nomor rantai 50 dengan rangkaian tunggal, untuk
sementara diambil.
( ) ( ) ( )kg 520 ,kg 3200 ,mm 15,875 === UB FFp
Harga 15, 1 =z yang sedikit lebih besar dari pada 13, min1 =z dipilih.
8. 26 25,98 530918 15 2 →=×=z
( ) ( )mm 76,354 15/180 15,875/sin 0 ==pd
( ) ( )mm 131,702 26/180 15,875/sin 0 ==pD
( ){ } ( )mm 84,210 15,875 15/180cot 0,6 0 =×+=kd
( ){ } ( )mm 140,267 15,875 26/180cot 0,6 0 =×+=kD
( ){ } ( )mm 57,71 0,76 - 1 - 15/180cot 15,875 0max ==Bd
( ){ } ( )mm 114,11 0,76 - 1 - 26/180cot 15,875 0max ==BD
Diameter naf sproket besar cukup untuk diameter poros yang
bersangkutan.
Sedangkan untuk sproket kecil, ( ) 57,71 10 3/5 1 =+sd
( )mm 28,6 1 =sd
Jadi 1sd yang diambil adalah 28 (mm), lebih kecil dari 31,5 (mm)
9. Jika bahan poros diperbaiki menjadi SNCM-1, ( )2kg/mm 85 =Bσ
( ){ } ( ) ( )mm 28 mm 26,6 6546 2 2 5,1/7,08 13/1
1 =→=×××= ss dd sesuai
untuk sproket.
209
10. ( )m/s 3,64 1000 60
918 15,875 15 =×
××=v
11. Daerah kecepatan rantai 4 – 10 (m/s).
12. 3,64 (m/s) < 4 – 10 (m/s) , baik
( ) ( ) baik ,mm 200 287,7 2140,3 84,2 - 400 >=
+
( ) ( ) baik ,mm 0 87,7 2140,3 84,2 - 200 >=
+
13. ( )kg 173 64,36,17 102 =
×=F
14. 18,5 3200/173 ==Sf
15. 6 < 18,5, baik.
173 (kg) < 520 (kg), baik
16. Akhirnya dipilih rantai No. 50, rangkaian tunggal.
17. ( )[ ]( ) 46 45,95
875,15/20028,6/15 - 26
15,875200 2
226 15
2
→=+×++
=pL
L = 46, No. 50
18. ( ) 12,63 15-26 9,86
2 - 2
26 15 - 46 2
26 15- 4641 2
2
=⎪⎭
⎪⎬⎫
⎪⎩
⎪⎨⎧
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +
+⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +
=pC
( )mm 200,5 15,875 12,63 =×=C
19. Cara pelumasan tetes.
20. Nomor rantai No. 50, rangkaian tunggal, 46 mata rantai.
Jumlah gigi sproket 15 dan 26
Diameter poros : Ø 28 dan Ø 35,5 (mm)
Jarak sumbu poros : 200,50 (mm)
Pelumasan : pelumasan tetes dengan SAE 20 (65 cSt), dengan tambahan
zat penahan tekanan tinggi.
Bahan poros : SNCM-1 dan S40C-D
210
5.4 Transmisi Rantai Gigi
Bila diingini transmisi dengan kecepatan tinggi lebih dari 1000
(m/min), bunyi kecil, dan/atau daya besar, dapat dipakai rantai gigi. Rantai ini
lebih mahal dari rantai rol.
Ada dua macam rantai gigi. Yang pertama disebut rantai Reynold,
dimana plat mata rantai rangkap banyak dengan profil khusus dihubungkan
dengan pena silindris dan bus yang terbelah. Macam yang lain disebut rantai
HY-VO dari Morse, dimana dua buah pena, disebut pena sambungan kunci
yang mempunyai permukaan cembung dan cekung, dipasang sebagai
pengganti pena silindris. Pena yang mempunyai permukaan cekung dipasang
pada plat mata rantai, yang mempunyai permukaan cembung saling
bersinggungan sambil menggelinding, yang satu pada yang lain. Macam yang
terakhir disebutkan ini lebih baru dari pada yang terdahulu.
Ciri yang menonjol pada rantai gigi ialah bahwa segera setelah
mengait secara meluncur dengan gigi sproket yang berprofil involut (evolven),
mata rantai berputar sebagai satu benda dengan sproket. Hal ini berbeda
dengan rantai rol di mana bus mata rantai mengait sproket pada dasar kaki
gigi. Dengan cara kerja di atas, tumbukan pada rantai gigi jauh lebih kecil dari
pada rantai rol. Sambungan kunci bertindak sedemikian rupa hingga
memperkecil efek busur. Sekalipun demikian, perbandingan variasi kecepatan
tidak berubah.
Karena hal-hal di atas, maka bunyi akan sangat berkurang dan tidak
akan bertambah keras sekalipun kecepatan bertambah tinggi. Terhadap
toleransi pada pemasangan, rantai gigi tidak memerlukan ketelitian setinggi
pada roda gigi.
Sebagai hasil dari penelitian khusus, bahan sambungan kunci diberi perlakuan
panas sehingga permukaan yang relatip kecil itu dapat menahan tekanan besar
dari kontak gelinding.
Beban maksimum yang diizinkan untuk rantai HY-VO diambil lebih
kecil dari 1/13 kali batas kekuatan rata-ratanya BF (kg). Harga ini harus
211
semakin diperkecil pada kecepatan yang semakin tinggi. Pada rantai gigi
konvensionil, besar faktor keamanan (faktor kemanan lama) diambil lebih dari
50. beban maksimum yang diizinkan ( )kg saF diberikan oleh persamaan :
( )kg .1,06 bsa WpF =
di mana p = jarak bagi rantai (mm), dan bW = lebar rantai (mm). Ukuran-
ukuran utama termasuk batas kekuatan rata-rata diberikan dalam Tabel 5.20.
Persamaan untuk kecepatan rantai adalah sama dengan pada rantai rol.
Tabel 5.20 Ukuran utama dan kekuatan rantai gigi (rantai HY-VO)
Nomor
rantai
Lebar
rantai
(inch
nomina
l)
Panjang
pena
keling
1L
Panjang
pena
penyam
bung 2L
Tinggi
rantai dari
garis jarak
bagi sproket
1H
Tinggi
rantai H
Batas
kekuat
an
rata-
rata
(kg)
Berat
kasar
(kg/m)
HV 303
HV 304
HV 306
HV 308
HV 312
(3/4)
(1)
(1 – ½)
(2)
(3)
22,73
29,13
41,94
54,74
80,14
26,14
32,54
45,34
58,14
83,54
4,29 ± 0,05 10,87 ±
0,05
2550
3400
5100
6800
10200
0,97
1,28
1,93
2,57
3,85
HV 404
HV 406
HV 408
HV 412
(1)
(1 - ½)
(2)
(3)
29,13
41,94
54,74
80,14
32,54
45,34
58,14
83,54
5,72 ± 0,05 14,48 ±
0,05
4540
6800
9070
13600
1,71
2,57
3,42
5,13
212
HV 416 (4) 105,54 108,94 18140 6,84
HV 606
HV 608
HV 612
HV 616
HV 620
(1 – ½)
(2)
(3)
(4)
(5)
43,18
55,88
81,28
106,68
132,08
43,38
56,08
81,48
106,88
132,28
10,29 ±
0,13
20,88 ±
0,05
10210
13610
20410
27220
34020
3,87
5,21
7,74
10,3
12,8
Jika berat rantai untuk setiap satuan panjang adalah w (kg/m), maka
besarnya gaya tarik pada rantai karena gaya sentrifugal saja adalah
( )( )260// vgw , (kg). Jadi, beban rantai terdiri atas beban tarikan untuk
transmisi daya, ditambah tarikan atau tegangan karena gaya sentrifugal.
Tetapi, dengan dipakainya faktor keamanan yang cukup besar, beban
tambahan karena gaya sentrifugal tersebut tidak perlu diperhitungkan.
Beban kerja yang diperoleh dari persamaan ( )kg 102
vP
F d= harus memenuhi
persyaratan berikut ini :
cBsa SfFFF / =≤
Perlu diperhatikan bahwa dalam persamaan ini faktor tumbukan telah
diperhitungkan dalam cd fP dan , tetapi tidak pada cSf . Harga cf terdapat
dalam Tabel 5.13, yang berlaku juga untuk rantai rol.
Tata cara pemilihan rantai gigi , tidak banyak berbeda dengan pada
rantai rol. Bedanya pada rantai gig, lebar rantai bW (mm) ditentukan dengan
memakai faktor lebar rantai wf yang diperoleh dari daya yang diteruskan
( )kW 0P per 25,4 (mm) lebar rantai dan dP seperti dalam cara memilih sabuk
gilir. Arti dari faktor tersebut adalah :
0/ PPf dw =
213
Jarak sumbu poros maksimum yang diizinkan adalah 60 kali jarak bagi
rantai, dan besarnya sudut kontak harus lebih besar dari 120o. Jumlah
minimum gigi sroket adalah 21, namun jumlah dalam angka ganjil seperti 27
adalah lebih baik. Perbandingan putaran ditentukan oleh jarak sumbu poros
dan sudut kontak. Untuk menghitung panjang rantai dapat dapat dipergunakan
Persamaan ( )[ ]
ppp C
zC
zzL
21221 28,6/ - z
2 2
+++
= dari rantai rol. Hasil
perhitungan yang didapat perlu dibulatkan ke atas menjadi bilangan genap
yang menyatakan jumlah mata rantai. Dengan memakai harga ini untuk L
(jumlah mata rantai), pC dapat dihitung dengan Persamaan
( )⎪⎭
⎪⎬⎫
⎪⎩
⎪⎨⎧
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +
+⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +
= 212
22121 -
9,862 -
2
- 2
- 41 zz
zzL
zzLC p .
Jarak sumbu poros untuk rantai gigi harus lebih tepat pada rantai rol,
dan dapat dihitung dengan menggunakan faktor koreksi K (Tabel 5.18),
menurut persamaan berikut :
KpC
C p
×=
Kekendoran yang diizinkan adalah kurang dari 2 (%) dari jarak rentang
rantai. Susunan poros yang dianggap baik adalah seperti pada rantai rol.
Cara pelumasan pada umumnya menggunakan pelumasan celup untuk
kecepatan kurang Bahan pelumas harus mempunyai mutu b aik seperti minyak
turbin yang diberi zat pencegah oksidasi atau karat, dan mempunyai viskositas
lebih rendah dari pada minyak untuk rantai rol. Sebagai patokan adalah SAE
10 (43 cSt, 200 SUS pada 37,80 C) untuk transmisi pada temperatur normal,
dan SAE 20 (65 cSt, 300 SUS pada 37,80 C) untuk temperatur 30 sampai 600
C.
214
Tabel 5.21 Faktor koreksi
12
1
- - zzzL
K 12
1
- - zzzL
K 12
1
- - zzzL
K 12
1
- - zzzL
K 12
1
- - zzzL
K
4,00
3,00
2,50
2,00
1,80
1,70
1,65
1,60
1,58
1,56
1,54
1,52
1,50
1,00000
1,00001
1,00002
1,00010
1,00018
1,00025
1,00031
1,00038
1,00041
1,00045
1,00049
1,00053
1,00059
1,49
1,46
1,44
1,42
1,40
1,39
1,38
1,37
1,365
1,360
1,355
1,350
1,345
1,00065
1,00071
1,00079
1,00087
1,00097
1,00103
1,00109
1,00115
1,00119
1,00122
1,00126
1,00130
1,00134
1,340
1,335
1,330
1,325
1,320
1,315
1,310
1,305
1,300
1,295
1,290
1,285
1,280
1,00138
1,00142
1,00146
1,00151
1,00156
1,00161
1,00166
1,00172
1,00177
1,00183
1,00190
1,00196
1,00203
1,275
1,270
1,265
1,260
1,258
1,256
1,254
1,252
1,250
1,248
1,246
1,244
1,242
1,00210
1,00218
1,00226
1,00234
1,00237
1,00241
1,00245
1,00248
1,00252
1,00256
1,00260
1,00263
1,00267
1,240
1,238
1,236
1,234
1,232
1,230
1,228
1,226
1,224
1,222
1,220
1,218
1,00272
1,00276
1,00280
1,00284
1,00289
1,00293
1,00298
1,00303
1,00308
1,00312
1,00318
1,00323
Bila pusat-pusat lengkungan sambungan kunci saling dihubungkan
dalam keadaan rantai sedang membelit sproket akan terbentuk sebuah segi
banyak. Garis-garis yang menghubungkan pusat-pusat lengkungan sambungan
kunci disebut garis dasar rantai, yang merupakan dasar dari analisa gerakan
rantai. Jika diameter jarakbagi didefinisikan sebagai dua kali jarak antara titik
sudut segi banyak dan pusatnya maka dapat diperoleh :
( )( )⎪⎭
⎪⎬⎫
=
=
20
10
/180 sin/
/180 sin/
zpD
zpd
p
p
Tinggi plat rantai dari garis dasar diberikan dalam Tabel 5.17. Jika sudut plat-
plat mata rantai berbentuk bulatan dan besarnya diameter jarak bagi + 2H1
menyatakan lingkaran luar rantai yang terbelit pada sproket, maka :
215
11 2 ,2 HDDHdd pApA +=+=
Diameter luar sproket ( )mm dan kk Dd berturut-turut ebih kecil dari pada
,dan AA Dd dan dalam Tabel 5.19 diperlihatkan bersama-sama dengan
diameter naf ,dan BB Dd serta daerah diameter poros.
Bila perhitungan percobaan untuk menentukan diameter poros atas
dasar suatu bahan tertentu menghasilkan ukuran yang lebih besar dari pada
harga dalam daerah yang diberikan dalam Tabel 5.19, maka bahan tersebut
perlu ditinjau kembali termasuk perlakuan panasnya.
Tabel 5.22 Ukuran sproket rantai gigi
(a) Untuk jarak bagi 9,525 (Satuan : mm)
Daerah
diameter
poros d
Lebar naf L Jumlah
gigi
Diameter
lingkaran
jarak
bagi
PCD
Diamet
er luar
OD Min. Maks.
Diameter
naf D
HV-303 HV-304 HV-306
21
23
25
27
29
31
33
35
63,66
69,73
75,79
81,86
87,92
93,98
100,05
106,11
60,47
66,64
72,79
79,01
85,16
91,28
97,38
103,10
16
16
16
16
16
16
16
22
27
34
38
44
48
51
56
56
48
54
60
67
73
79
85
85
40
40
40
40
40
40
40
40
45
45
45
45
45
45
45
45
55
55
55
55
55
55
55
55
(b) Untuk jarak bagi 12,70
Daerah
diameter poros
d
Lebar naf L Jumlah
gigi
Diameter
lingkaran
jarak
bagi
PCD
Diameter
luar OD
Min. Maks.
Diameter
naf D
HV-404 HV-406
216
21
23
35
37
29
31
33
35
84,89
92,97
101,06
109,14
117,23
125,31
133,40
141,48
80,64
88,84
97,05
105,38
113,53
121,71
129,84
137,99
16
16
22
22
22
22
22
22
41
48
52
59
64
65
74
74
65
73
81
89
98
100
110
110
45
45
45
45
45
45
45
45
60
60
60
60
60
60
60
60
(c) Untuk jarak bagi 19,05
Daerah
diameter
poros d
Lebar naf L Jumlah
gigi
Diameter
lingkaran
jarak bagi
PCD
Diameter
luar OD
Min. Maks.
Diameter
naf D
HV-606 HV-608
21
23
35
37
29
31
33
35
127,33
139,46
151,59
163,72
175,85
187,97
200,10
212,23
126,21
138,50
150,79
163,04
175,28
187,50
199,69
211,91
22
22
22
22
22
22
30
30
65
76
83
93
100
100
110
110
100
113
125
138
150
150
165
165
70
70
70
70
70
70
70
70
80
80
80
80
80
80
80
80
[ ]4 SoalContoh
Sebuah motor bensin dengan daya 50 (PS) dan putaran 8600 (rpm) yang
dipasang pada sebuah sepeda motor, harus diturunkan putarannya menjadi
7300 (rpm)dengan sebuah rantai gigi, sebelum dihubungkan dengan
persneleng. Jarak sumbu poros, ukuran luar keseluruhan transmisi rantai, dan
217
lebar rantai berturut-turut tidak lebih besar dari 120 (mm), 210 (mm), dan 50
(mm). Rencanakanlah rantai tersebut beserta sproketnya.
[ ]anPenyelesai
1. ( ) ( ) ( )rpm 8500 ,kW 36,75 PS 50 1 === nP
( )mm 120 1,164, 8500/7300 ≤== Ci
2. ( )dipilih 1,6 =cf
3. ( )kW 58,8 36,75 1,6 =×=dP
4. ( ) ( )kg.mm 6738 58,8/8500 10 9,74 51 =××=T
( ) ( )kg.mm 7845 58,8/7300 10 9,74 52 =××=T
5. Bahan poros :S50C-D, ( )2kg/mm 72 =Bσ
( ) ( ) ( )2a21 kg/mm 6 2 672/ ,pasakalur dengan 2 6, =×=== τSfSf
Untuk tumbukan 2 lenturan untuk 3, == bt CK
6. ( ){ } ( ) ( )mm 35,5 mm 32,5 6738 2 3 5,1/6 3/11 →=×××=sd
( ){ } ( ) ( )mm 35,5 mm 34,2 7845 2 3 5,1/6 3/12 →=×××=sd
7. Hanya rantai dengan jarak bagi sebesar 9,525 (mm) dapat meneruskan daya
dengan putaran lebih dari 8000 (rpm).
Tinggi mata rantai dari garis jarak bagi ( )mm 4,29 1 =H
Di antara jumlah gigi sproket sebanyak 21 dan 23, di mana keduanya
mempunyai kapasitas transmisi yang besar, dipilih yang 23.
Sproket ini memenuhi persyaratan di mana jumlah gig inya lebih dari 21
buah.
8. 27 26,78 73008500 23 2 →=×=z
( ) ( )mm 69,95 23/1809,525/sin 0 ==pd
( ) ( )mm 82,05 27/1809,525/sin 0 ==pD
Dari Tabel 5.19 : ( ) ( )mm 79,0 ,mm 66,6 == kk Dd
218
( ) ( )mm 67,0 ,mm 54 == BB Dd
( )mm 78,53 4,29 2 69,95 =×+=Ad
( )mm 90,63 4,29 2 82,05 =×+=AD
9. ( ) ( ) ( )mm 34 ,mm 34 - 16 ,mm 54 1 === ssB ddd
( )( )sama yangbahan dengan dirubah, mm 5,35
( ) ( ) ( ) baik ,mm 35,5 ,mm 44 - 16 ,mm 67 2 === ssB ddD
10. ( )m/s 31,0 60 1000
8500 9,525 23 =×××
=v
11. Daerah kecepatan rantai yang diizinkan = 10 – 35 (m/s), ( )mm 210 max =L
12. ( ) baik. ,m/s 35 31,0 <=v
( ) ( ) baik. ,mm 120 125,42 90,63 78,53 21 - 210 >=+
( ) baik. ,0 72,8 79,0 66,6 21 - 115 >=+
13. ( ) ( )kW 39,2 600500 38,8 - 41,1 - 41,1 0 =×=P
14. Dari 58,8/39,2 = 1,5 , ( )mm 38,1 25,4 1,5 =×=bW
Panjang pena penyambung : 45,34 (mm) < 50 (mm), baik.
15. Batas kekuatan rantai = 5100 (kg)
16. ( )kg 193,5 0,3158,8 102 =
×=dF
17. 26,4 5100/193,5 ==cSf
18. 13 < 26,4 , baik
19. ( ) baik ,kg 383 38,1 9,525 1.055 5,193 =××<
Jika ,Sf dikurangi menjadi 13, rantai dengan batas kekuatan 2550 (kg) dan
lebar ¾” = 19,1 (mm) dapat dipergunakan.
Tetapi rantai ini tidak diambil.
20. ( )[ ]( ) 50 49,18
525,9/11528,6/23 - 27
9,525115 2
227 23
2
→=+×++
=pL
219
21.
( ) 60 12,48 23 - 279,86
2 - 2
27 23 - 50 2
27 23 - 5041 2
2
<=⎪⎭
⎪⎬⎫
⎪⎩
⎪⎨⎧
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +
+⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ +
=C
1 , 6,75 23 - 2723 - 50
- -
12
1 === KzzzL
( )mm 118,87 0,19,525 - 12,48 ==C
22. Dari ( ) ( ),m/min 600 m/min 1860 31 60 >=×=V diperlukan cara
pelumasan pompa dengan minyak SAE 10 (43 cSt), yang mengandung
pencegah oksidasi.
23. Rantai : HV 306, ( ) ( )mm 38,1 ,mm 9,525 == bWp
Sproket : Jumlah gigi 23 :27
Diameter poros : 34 (mm) : 35,5 (mm)
Jarak sumbu poros : 118,87 (mm)
Pelumasan : Pelumasan pompa dengan minyak SAE 10 (43 cSt) yang
mengandung pencegah oksidasi.