Matriks Perbedaan Perpres 54 tahun 2010 dan Perpres 70 Tahun 2012
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kajian Singkat dari Mesin ...eprints.umm.ac.id/52415/54/BAB...
Transcript of BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kajian Singkat dari Mesin ...eprints.umm.ac.id/52415/54/BAB...
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kajian Singkat dari Mesin Penghancur Kayu
2.1.1 Partikel Kayu
Terdapat beberapa jenis material kayu yang sering dipakai untuk
kebutuhan furniture/mebel selain kayu solid. Kayu solid merupakan material yang
mudah didapat, dijumpai dan umum dipakai untuk furniture mulai dari kursi,
lemari, meja, dipan tempat tidur, lampu dsb karena disamping mudah didapat juga
mudah untuk dibentuk sesuai keinginan. Namun, dengan keterbatasan bahan dasar
kayu solid yang semakin langka membuat harga furniture/mebel kayu solid
menjadi mahal.
Berikut beberapa material kayu untuk furniture sebagai alternatif pengganti kayu
solid.
2.1.2 Plywood/Multipleks
Plywood adalah papan material yang tersusun dari beberapa lapis kayu
melalui proses perekatan dan pemampatan tekanan tinggi . Plywood terdiri dari
kombinasi lapisan serat serat kayu dan kulit kayu dengan lapisan permukaan luar
lebih kuat daripada lapisan tengah yang berfungsi untuk mereduksi pemuaian dan
tekanan tekuk. Sifat dasar plywood tidak mudah untuk di tekuk, lebih tahan cuaca
dan mudah dibentuk terutama untuk pembuatan furniture rumah tinggal.
Gambar 2.1 Plywood
Terdapat beberapa jenis Plywood yang bisa kita temukan di pasaran yaitu
plywood dari kayu pinus, dari kayu sengon dan plywood dari kayu sungkai. Harga
4
plywood ukuran standar perlembar 120x240cm menyesuaikan varian
ketebalan plywood yaitu 6mm, 9mm, 12mm, 15mm, 18mm dan 24mm.
Kelebihan plywood/multipleks :
Kuat terhadap cuaca dan daya tekuk.
Lebih kokoh sebagai rangka utama furniture/mebel.
Lebih tahan terhadap air.
Kekurangan plywood :
Beberapa kualitas plywood tidak memiliki permukaan mulus dan halus,
kadang ditemukan permukaan yang bergelombang.
Sifat keras dan untuk menggabungkan beberapa plywood perlu
menggunakan paku tembak atau paku besi biasa.
Presisi ketebalan kurang bagus.
Sulit untuk langsung difinish misal di cat dinding.
2.1.3. Medium-density fibreboard (MDF)
Medium-density fibreboard (MDF) adalah papan material yang tersusun
dari kombinasi serat kayu dan serbuk kayu yang dipadatkan dalam tekanan dan
temperatur suhu yang tinggi dengan bantuan resin dalam prosesnya. Seperti
halnya plywood, MDF banyak dipakai untuk rangka furniture/ mebel. Permukaan
MDF jauh lebih halus dan lebih rata dibandingkan dengan permukaan plywood.
Gambar 2.2 Medium-density fibreboard (MDF)
5
MDF juga memiliki ukuran standar 120cmx240cm dengan varian harga mengikuti
ketebal MDF yaitu 3mm, 4mm, 6mm, 9mm, 12mm, 18mm dan 20mm
Kelebihan MDF :
Permukaan lebih halus dan lebih rata.
Fleksibel dan mudah untuk ditekuk untuk dijadikan alternatif rangka
furniture.
Harga lebih murah daripada plywood.
Presisi ketebalan materialnya bagus.
Mudah untuk langsung di finish misal di cat.
Kekurangan MDF :
Ketahanan kurang bagus terhadap air.
Mengandung bahan kimia yg sedikit menggangu terutama bagi yang
alergi, gangguan pernafasan.
Lebih mudah untuk patah.
2.1.4.Partikel Board
Partikel Board adalah papan material kayu yang tersusun dari serbuk
gergaji, dipadatkan melalui proses secara kimia dengan tekanan dalam suhu
tinggi. Harga Partikel board jauh lebih murah daripada Plywood dan MDF dengan
permukaan papan biasanya sudah terlapisi veneer/ lapisan kayu. Beberapa
produsen furniture/mebel banyak menggunakan bahan ini sebagai rangka furniture
karena disamping harga material dasarnya lebih murah juga dalam proses
finishing misal dengan menggunakan veneersheet bisa menekan harga penjualan
furniture tersebut jauh lebih murah bila dibandingkan furniture rangka MDF atau
Plywood/multipleks.
6
Gambar 2.3 Partikel Board
Kelebihan Partikel Board :
Berat material lebih ringan.
Harga lebih murah dan ekonomis dibanding Plywood dan MDF.
Kekurangan partikel board :
Tidak tahan air dan ruang yang lembab
Permukaan kurang halus.
Lebih sukar dalam finishing misal di cat.
Mudah keropos dan mudah untuk hancur
(http://sembilanstudio.com/2015/05/apa-itu-plywood-mdf-dan-partikel-board/)
2.2 Mesin Penghancur kayu
Mesin penghancur kayu , ini merupakan salah satu mesin yang sangat
membantu bagi mereka yang menjalani bisnis daur ulang kayu, dengan mesin ini,
kayu limbah yang ukuran besar dan beraneka macam bentuknya, diolah dan
dicacah menjadi serpihan kecil-kecil.
7
2.3 Cara Kerja Mesin Penghancur Kayu
Sangat simple dan sederhana, dalam mesin penghancur kayu ini terdapat
sebuah disk atau tepatnya piringan yang mana di tempatkan pisau, dan pisau ini
nantinya akan memotong kayu - kayu yang dimasukkan ke dalam hoper, setelah
kayu dalam bentuk serpihan, setiap serpihan tadi akan dilempar oleh kipas yang
letaknya persis di belakang piringan tadi.
serpihan yang dilempar oleh kipas tadi akan melewati sebuah saringan atau
filter, jika ukurannya lebih kecil dari diameter filter maka ia akan lolos dan keluar,
tapi jika ia tidak lolos maka ia akan di hantam lagi oleh bilah-bilah baja atau flap
yang posisinya juga berada di belakang piringan pisau.
Disk atau piringan tempat menempelnya pisau dan pisau akan ditempelkan
pada as, dan as digerakkan oleh mesin dengan dihubungkan oleh v-belt dan
pulley. Jika mesin penggerak di jalankan maka putara mesin ini akan diteruskan
menuju as dan nantinya akan juga memutar piringan.
Untuk mesin penghancurh kayu ini bisa menggunakan 2 pilihan sumber
tenaga, bisa menggunakan motor listrik dan juga bisa menggunakan mesin diesel,
pada mesin diesel mempunyai kelemahan suaranya yang berisik dan asapnya tidak
ramah lingkungan, sedangkan jika menggunakan motor listrik ini akan lebih
bagus, hanya saja kelemahannya ia akan tergantung pada ketersediaan pasokan
listrik. jika PLN memutus alirannya maka operasinya akan macet.
(https://mesinsakti.blogspot.com/2015/11/mesin-pencacah-kayu.html)
Mesin penghancur kayu hasil modifikasi ini menggunakan motor listrik
sebagai sumber tenaga penggerak. Mesin ini mempunyai sistem transmisi tunggal
yang berupa sepasang pulley dengan perantara v-belt. Saat motor listrik
dinyalakan, maka putaran motor listrik akan langsung ditransmisikan ke pulley 1
yang dipasang seporos dengan motor listrik. Dari pulley 1, putaran akan
ditransmisikan ke pulley 2 melalui perantara v-belt, kemudian pulley 2 berputar,
maka poros yang berhubungan dengan pulley akan berputar sekaligus memutar
pisau perajang. Hal tersebut dikarenakan pisau perajang dipasang seporos dengan
pulley 2.
Meski terkesan memiliki fungsi yang sederhana namun mesin berperan
cukup besar dalam proses pencacahan. Mesin penghancur kayu ini terdapat
8
beberapa bagian utama seperti; motor penggerak, poros, casing, sistem transmisi
dan pisau perajang.
2.4 Tuntutan Alat/Mesin Dari Sisi Calon Pengguna
Mesin penghancur kayu ini merupakan sebuah alat yang berfungsi untuk
membantu penghancuran kayu bagi peternak jamur. Mesin ini memiliki berbagai
tuntutan yang harus dipenuhi sehingga nantinya mesin ini dapat diterima dan
digunakan untuk memenuhi segala kebutuhan pengguna. Sebagian besar masalah
atau kegagalan desain disebabkan karena kurang jelasnya kriteria tuntutan
pemakai.
Alasan utama penolakan desain dari konsumen adalah faktor investasi atau
ekonomi yang tidak sepadan. Oleh karena itu, diperlukan cara khusus sebagai
langkah awal pengembangan desain dengan mempelajari tuntutan produk dari
pemakai. Perancangan mesin penghancur kayu ini didasarkan pada kontruksi dan
sistem transmisi yang sederhana yang mampu menghancurkan kayu dengan waktu
kurang lebih 15 menit menghasilkan cacahan 150-200 kg.
Selain itu faktor keamanan harus diperhatikan dan perawatanya mudah.
Berdasarkan tuntutan diatas, diharapkan mesin ini dapat beroperasi sesuai standar
yang diminta, biaya pembuatan yang ekonomis, mudah dibuat, proses perakitan
dan penggantian suku cadang mudah.
2.5 Analisis Morphologis Alat
Analisis morphologis alat merupakan suatu pendekatan yang sistematis dan
terstruktur untuk mencari alternatif penyelesaian dengan menggunakan matriks
sederhana. Analisis morfologi ini dibuat sebagai pertimbangan yang sistematis
untuk memilih komponen dan mekasnime mesin yang terbaik.
Spesifikasi mesin dapat dikategorikan menjadi dua, yaitu:
1. Keharusan (demands) disingkat D, yaitu syarat mutlak yang harus dimiliki
mesin (jika tidak terpenuhi maka mesin merupakan solusi yang tidak
diterima).
9
2. Keinginan (wishes) disingkat W, yaitu syarat yang masih dapat
dipertimbangan keberadaannya agar dapat dimiliki oleh mesin yang
dirancang.
Tabel 2.1 Pertimbangan Perancangan Mesin Penghancur Kayu
10
Dilihat dari spesifikasi diatas, maka didapat gambaran mengenai
komponen pembentuk mesin penghancur kayu. Dengan demikian dapat disusun
suatu skema klasifikasi dengan matriks morfologi seperti tabel di bawah ini.
Tabel 2.2 Analisis Morfologi Mesin Penghancur Kayu
11
Dari berbagai macam variasi komponen-komponen mesin yang mungkin
digunakan pada mesin pencacah rumput ini, komponen yang terpilih adalah
sebagai berikut:
1. Penggerak mesin : motor listrik
2. Profil rangka : profil siku
3. Sistem transmisi : rantai dan gear
4. Poros : Besi
5. Pisau : Persegi panjang
12
6. Tempat Pencacahan : persegi
7. Bantalan (bearing) : pillow block bearing
8. Saluran masuk dan keluar : Persegi Panjang
9. Casing : Plat Eyzer
10. Penutup komponen berputar : Lonjong
2.6. Pemilihan Motor Listrik
Sumber: https://www.acelectricmotor.co.uk/products/Three-Phase-Electric-Motor-4kw-5.12HP-
FOOT-FLANGE-Mounted-B34-1500-rpm-4-Pole-100L-Frame-ALUMINIUM-Body-IE1/
2.3 Tabel pemilihan motor listrik
13
2.6.1 Motor Listrik 3 Fasa
Motor listrik 3 fasa adalah motor yang bekerja dengan memanfaatkan
perbedaan fasa pada sumber untuk menimbulkan gaya putar pada bagian rotornya.
Perbedaan fasa pada motor 3 phase didapat langsung dari sumber. Hal tersebut
yang menjadi pembeda antara motor 1 fasa dengan motor 3 fasa.
Secara umum, motor 3 fasa memiliki dua bagian pokok, yakni stator dan
rotor. Bagian tersebut dipisahkan oleh celah udara yang sempit atau yang biasa
disebut dengan air gap. Jarak antara stator dan rotor yang terpisah oleh air gap
sekitar 0,4 milimeter sampai 4 milimeter.
Terdapat dua tipe motor 3 fasa jika dilihat dari lilitan pada rotornya, yakni
rotor belitan (wound rotor) dan rotor sangkar tupai (squirrel-cage rotor). Motor
3 fasa rotor belitan (wound rotor) adalah tipe motor induksi yang lilitan rotor
dan statornya terbuat dari bahan yang sama.
Gambar 2.4. Komponen pada Motor Listrik 3 Fasa
Sumber : http://belajarelektronika.net/wp-content/uploads/2016/01/motor-3-fasa.jpg
2.7.Poros dan Pasak
2.7.1.Poros
Poros adalah salah satu elemen mesin yang berfungsi untuk meneruskan
daya dan putaran secara bersamaan. Poros yang berfungsi dalam sistem
14
transmisi ini dapat diklasifikasikan menurut jenis pembebanannya, yakni
sebagai berikut:
- Poros transmisi, poros yang mengalami beban punter murni atau puntir
dan lentur.
Gambar 2.4. Poros Transmisi
Sumber : http://www.teknikmesin.org/wp-content/uploads/2014/03/poros-eksentrik.jpg
- Spindel, poros transmisi yang relatif pendek dan beban utamanya berupa
puntiran.
Gambar 2.5. Poros Spindel
Sumber : http://reportase.umy.ac.id/wp-content/uploads/2016/08/020615_1550_mengenalmes3.png
- Gandar, poros yang hanya menerima beban lentur saja, dipakai antara
roda-roda kereta barang, dimana tidak mendapat beban puntir.
15
Gambar 2.6. Poros Gandar
Sumber : http://4.bp.blogspot.com/-
iZO6h4dEgoU/T02FWOBcLTI/AAAAAAAABVo/rL9rMMn3fyI/s400/250px-Rollingstock_axle.jpg
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam merencanakan sebuah
poros antara lain:
1. Kekuatan Poros
Kekuatan poros sangat penting dalam menentukan dan
merancang poros yang baik serta aman digunakan. Dengan melihat
pembebanan yang terjadi pada poros seperti beban puntir, beban lentur,
beban tarik kita dapat menentukan kekuatan poros yang sesuai. Selain
itu kita harus memerhatikan faktor lainnya seperti kelelahan (fatigue),
tumbukan, dan konsentrasi tegangan.
2. Kekakuan Poros
Kekakuan poros erat kaitannya dengan defleksi yang akan
terjadi pada poros. Defleksi yang besar akan menyebabkan getaran serta
suara bising yang dapat berakibat kegagalan pada poros. Untuk itu kita
harus menyesuaikan kekakuan pada poros dengan spesifikasi kerja yang
kita inginkan.
3. Putaran Kritis Poros
16
Poros harus dirancang sedemikian rupa sehngga putaran kerja
yang dibutuhkan harus menjauhi putaran kritis dari poros itu sendiri.
Poros dapat dibuat bekerja di bawah putaran kritisnya ataupun di atas
putaran kritisnya untuk menhindari kegagalan.
4. Bahan Poros
Dari sisi teknis pemilihan bahan untuk pembuatan poros harus
memerhatikan ketersediaan bahan, biaya produksinya, serta
manufactureability atau kemampuan proses manufakturnya. Poros yang
berasal dari bahan yang langka di daerah kita serta membutuhkan
pekerjaan yang khusus akan menaikan harga produksi oleh karena itu
perhatikan ketersediaan bahan poros di daerah kalian serta perhatikan
kemampuan dalam pembuataannya baik dari mesin-mesinya maupun
tenaga ahlinya.
5. Faktor Korosi
Penggunaan dan penempatan poros akan menentukan nilai
korosi pada poros. Oleh karena itu perhatikan penempatan poros agar
faktor korosi dapat dikurangi. Misal poros digunakan pada mesin
pompa air laut maka poros tersebut harus lebih tahan korosi jika
dibandingkan dengan poros pada pompa air tawar.
2.7.2.Pasak
Pasak digunakan untuk menyambung dua bagian batang (poros) atau
memasang roda, roda gigi, roda rantai dan lain-lain pada poros sehingga
terjamin tidak berputar pada poros atau terjadi slip. Pemilihan jenis pasak
tergantung pada besar kecilnya daya yang bekerja dan kestabilan bagian-bagian
yang disambung. Untuk daya yang kecil, antara naf roda dan poros cukup
diikat dengan baut tanam (set screw).
Berdasarkan cara pemasangannya, pasak yang umum digunakan dalam
perencanaan elemen mesin yaitu pasak benam. Pasak jenis ini sendiri terbagi
atas beberapa macam, antara lain:
1. Pasak Benam Segi Empat (Rectangular Sunk Key)
17
Gambar 2.7. Pasak Benam Segi Empat
Dimensi dari pasak benam segi empat dapat direncanakan dengan
persamaan:
- Lebar pasak, b = d/4
- Tinggi pasak, bt3
2
Dimana, d = Diameter poros
2. Pasak Bujur Sangkar (Square Key)
Bentuknya sama seperti rectangular sunk key, hanya saja lebar dan
tebalnya memiliki dimensi yang sama, yaitu:
b = t = 𝑑
4
3. Pasak Tembereng (Woodruff Key)
Pasak jenis ini biasanya digunakan pada poros dengan beban puntir
yang tidak terlalu besar. Pasak woodruff dipasang pada alur pasak yang
berbentuk setengah lingkaran yang terdapat pada permukaan poros dan
alur yang berbentuk persegi panjang yang terdapat pada lubang poros
atau lubang hub dari elemen mesin pasangannya.
Gambar 2.8. Pasak Tembereng
Sumber : http://pusat-lingkaran.blogspot.co.id/2016/12/pasak-memanjang.html
18
4. Pasak Pelana (Saddle Key)
Jenis pasak ini umum digunakan untuk mengikat hubungan antara
naf roda dengan poros.
Gambar 2.9. Pasak Pelana
5. Pasak Poros Berbintang (Spline)
Pasak poros bintang mempunyai bentuk yang agak berbeda
dengan pasak lainnya. Pasak poros bintang yang sering juga disebut
sebagai spline memiliki bentuk gerigi atau alur-alur pada permukaan
porosnya. Pasak poros bintang dipasang dengan roda gigi atau elemen
mesin lainnya yang mempunyai alur-alur pada permukaan lubang
porosnya. Dengan demikian poros pasak bintang dan elemen mesin
pasangannya akan terikat dan dapat berputar bersama-sama.
Gambar 2.10. Spline
Sumber: http://id.gearwf.com/uploads/201611339/p201611160902473353714.jpg
19
Dalam merencanakan suatu pasak, agar konstruksi pasak mampu
menahan beban yang diterima oleh pasak dari tumbukan yang terjadi akibat
kontak pasak dengan poros, perencanaan pasak harus mengikuti standar ukuran
yang telah ditentukan. Pada pasak benam segi empat, standar ukuran yang
digunakan disesuaikan dengan diameter poros, ditunjukkan dalam gambar di
bawah ini:
Tabel 2.4. Standar Ukuran Pasak
2.8.Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu beban poros berbeban,
sehingga putaran dapat berlangsung secara halus, aman dan panjang umur.
Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin
lainnya untuk bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik
maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau tak dapat bekerja semestinya.
Bantalan dapat dikelompokan dalam dua jenis yaitu:
20
a. Bantalan luncur, dimana pada bantalan ini terjadi gesekan luncur
antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh
permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumas.
b. Bantalan gelinding, pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara
bagian yang berputar dengan elemen gelinding.
Kedua jenis bantalan juga dapat dibagi lagi berdasarkan arah beban
yang diterimanya, yaitu:
a. Bantalan radial, arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak
lurus sumbu poros.
b. Bantalan aksial, arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah sejajar
poros.
Poros dalam crusher blade adalah poros utama yang artinya poros ini
juga ikut berputar, oleh karena itu gaya ataupun beban yang ditumpu oleh
bantalan pada poros ini dan elemen lain yang melekat padanya seperti roda gigi
adalah beban radial yang artinya arah gayanya tegak lurus sumbu poros.
2.9.Transmisi Roda Gigi
Roda gigi adalah bagian dari mesin yang berputar yang berguna untuk
mentransmisikan daya. Roda gigi memiliki gigi-gigi yang saling bersinggungan
dengan gigi dari roda gigi yang lain. Dua atau lebih roda gigi yang
bersinggungan dan bekerja bersama-sama disebut sebagai transmisi roda gigi,
dan bisa menghasilkan keuntungan mekanis melalui rasio jumlah gigi. Roda
gigi mampu mengubah kecepatan putar, torsi dan arah daya terhadap sumber
daya. Tidak semua roda gigi berhubungan dengan roda gigi yang lain; salah
satu kasusnya adalah.
pasangan roda gigi dan pinion yang bersumber dari atau menghasilkan
gaya translasi, bukan gaya rotasi.
Roda gigi dapat diklasifikasikan menurut letak poros dan bentuk jalur gigi,
yaitu:
21
1. Roda gigi dengan poros sejajar, adalah roda gigi dimana giginya
berjajar pada dua bidang silinder yang disebut “bidang jarak bagi”.
Kedua bidang silinder tersebut bersinggungan dan yang satu
menggelinding pada yang lain dengan sumber tetap sejajar. Dan roda
gigi ini merupakan roda gigi paling dasar dengan jalur gigi yang sejajar
poros.
2. Roda gigi miring, mempunyai jalur gigi yang berbentuk ulir pada
silinder jarak bagi. Pada roda gigi miring ini, jumlah pasangan gigi yang
saling membuat kontak serentak (perbandingan kontak) adalah lebih
besar dari pada roda gigi lurus, sehingga pemindahan momen atau
putaran melalui gigi-gigi tersebut dapat berlangsung. Sifat ini sangat
baik untuk mentransmisikan putaran tinggi dan beban besar. Namun
roda gigi miring memerlukan bantalan aksial dan kotak roda gigi yang
lebih kokoh, karena jalur gigi yang berbentuk ulir tersebut
menimbulkan gaya reaksi yang sejajar dengan poros.
3. Roda gigi miring ganda, dalam hal ini, gaya aksial yang timbul
pada gigi yang mempunyai alur bentuk V tersebut, akan saling
meniadakan. Dengan roda gigi ini, perbandingan reduksi, kecepatan
keliling, dan daya yang diteruskan dapat diperbesar.
4. Roda gigi dalam, dipakai jika diingini alat transmisi dengan
ukuran kecil dengan perbandingan reduksi besar, karena pinyon terletak
didalam roda gigi.
5. Pinyon dan batang gigi, pasangan ini digunakan untuk merubah
gerakan putar menjadi lurus atau sebaliknya. Batang gigi merupakan
dasar profil pahat pembuat gigi.
6. Roda gigi kerucut lurus dengan gigi lurus, adalah yang paling
mudah dibuat dan paling sering dipakai, akan tetapi sangat berisik
22
karena perbandingan kontaknya yang kecil dan juga konstruksinya tidak
memungkinkan pemasangan bantalan pada kedua ujung porosnya.
7. Roda gigi kerucut spiral, karena mempunyai perbandingan kontak
yang lebih besar, dapat menerusakan putaran tinggi dan beban besar.
Sudut poros kedua roda gigi kerucut ini biasanya dibuat 90˚.
8. Roda gigi cacing silindris, mempunyai cacing berbentuk silinder
atau lebih umum dipakai.
9. Roda gigi cacing globoid, untuk beban besar dengan perbandingan
kontak yang lebih besar roda gigi ini dapat dipergunakan.
10. Roda gigi hipoid, mempunyai alur gigi berbentuk spiral dan
bidang kerucut yang sumbunya bersilang, dan pemindahan gaya pada
permukaan gigi berlangsung secara meluncur dan menggelinding.
23
(a) Roda gigi lurus (b) Roda gigi miring (c) Roda gigi miring ganda (d)Roda gigi dalam
(e) Pinyon dan batang gigi (f) Roda gigi kerucut lurus (g) Roda gigi kerucut spiral (h) Roda gigi permukaan
(i) Roda gigi miring silang (j) Roda gigi cacing silindris (k) Roda gigi cacing globoid (l) Roda gigi hipoid
Gambar 2.11. Klasifikasi Roda Gigi
24
Letak poros Roda gigi Keterangan
Roda gigi lurus, (a)
Roda gigi miring, (b) (klasifikasi atas dasar
Roda gigi miring ganda, bentuk alur gigi)
Roda gigi dengan poros (c)
Roda gigi luar
Arah putaran berlawanan Sejajar
Roda gigi dalam dan
Arah putaran sama pinyon, (d)
Batang gigi dan pinyon, Gerakan lurus dan berputar
(e)
Roda gigi kerucut lurus, (f)
Roda gigi kerucut spiral,
(g) (klasifikasi atas dasar Roda gigi kerucut ZEROL
bentuk alur gigi) Roda gigi dengan poros Roda gigi kerucut miring
Berpotongan
Roda gigi kerucut miring
ganda
Roda gigi permukaan (roda gigi dengan poros
dengan poros berpotongan berbentuk
berpotongan, (h) istimewa)
Roda gigi miring silang, (i) Kontak titik gerakan lrus
Batang gigi miring silang dan berputar.
Roda gigi cacing silindris,
(j)
Roda gigi dengan poros Roda gigi cacing selubung
ganda (globoid), (k)
Silang
Roda gigi cacing samping
Roda gigi hyperboloid
Roda gigi hipoid, (l)
Roda gigi permukaan
silang
Tabel 2.5. Klasifikasi roda gigi
Sumber : Sulastro Dan K.Suga, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin.
25
2.9.1.Bagian-Bagian Roda Gigi
Nama – nama bagian roda gigi ditunjukkan dengan gambar 2. dibawah ini.
Gambar 2.12. Nama – Nama Bagian Roda Gigi
Sumber : Sulastro Dan K.Suga, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin.
2.9.2.Perbandingan Putaran Dan Perbandingan Roda Gigi.
Jika putaran 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), jumlah gigi z1 dan z2, maka perbandingan putaran u
adalah:
iz
z
mz
mz
d
d
n
nu
1
2
1
2
1
2
1
1
2
izz 12 /
Harga i, yaitu perbandingan antara jumlah gigi pada roda gigi dan pada
pinyon, disebut perbandingan roda gigi atau perbandingan transmisi.
26
2.10. Rantai dan Gear
2.10.1.Rantai
Gambar 2.13. Roller chain
Rantai (roller chain) biasanya dibuat dari baja berkekuatan tinggi sehingga
lebih mampu dalam mentransmisikan torsi dengan nilai yang tinggi. Rantai bisa
mentrasmisikan tenaga (power) dan putaran hingga 6000 rpm. Pada putaran yang
lebih tinggi, pengaruh putaran antara rangkaian rantai dengan
gigi sprocket menghasilkan bunyi berisik sehingga hal ini merupakan kekurangan
dari rantai. Rantai memiliki banyak jenis sebagaimana terlihat pada Tabel 2. Jenis
rantai yang palling banyak digunakan adalah roller chain yang digunakan untuk
mentransmisikan tenaga dan diaplikasikan pada conveyor.
Roller chain terbuat dari satu rangkaian yang terdiri dari side
plates,pins,bushes dan rollers sebagaimana terlihat padan Gambar 4.
Tabel 2.6 perbandingan antara rantai dan roda gigi
27
Gambar 2.14 Simple chain drive
Gambar 2.15 Triplex sproket
Gambar 2.16 Roller chain component
28
Conveyor chain (rantai konveyor) dirancang secara khusus untuk
peralatan konveyor dan memiliki karakteristik pitch yang panjang, diameter
roller yang besar serta memiliki kekuatan tarik yang tinggi. Penggunaan dari
rantai konveyor tergantung dari beban yang dibawa oleh konveyor dan
biasanya berbentuk lurus dan kecepatan yang relatif rendah. Bentuk dari rantai
konveyor diperlihatkan pada Gambar 5.
Gambar 2.17 Conveyor chain
Leaf chain terdiri dari satu rangkaian pin yang dihubungkan pada bagian sisi
plat sebagaimana terlihat pada Gambar 6. Leaf chain secara umum digunakan
untuk penyeimbang beban seperti pada rantai transmisi.
Gambar 2.18 Leaf chain
Silent chain (juga dinamakan inverted tooth chain) memiliki gigi-gigi yang
terbentuk dari rangkaian plat sebagaimana terlihat pada Gambar 7. Silent chain
bisa beroperasi pada kecepatan tinggi jika dibandingkan dengan roller chain.
29
Gambar 2.19 Silence chain
Arah putaran relatif pada rantai adalah sangat penting untuk kerja rantai
yang efektif. Gambar 8 memperlihatkan layout rantai yang direkomendasikan
dan bisa diaplikasikan. Idler sprocket digunakan untuk mengencangkan bagian
rantai yang kendor pada rantai dengan center distance yang panjang atau ketika
rantai dipasang vertikal.
Gambar 2.20 Chain drive layout
Tahap awal ketika akan menggunakan rantai sebagai media untuk
mentransmisikan tenaga adalah memilih jenis rantai sebagaimana dirangkum
pada Gambar 9 berikut.
30
Gambar 2.21 Gambar jenis-jenis rantai
Tahap selanjutnya adalah merancang layout dari rantai (chain drive)
dan memilih komponen standar yang tersedia pada produsen rantai. Metode
yang akan dijelaskan berikut ini untuk roller chain. Prosedur untuk memilih
jenis rantai lain bisa ditemukan pada katalog produk.
Metode yang akan digunakan untuk memilih rantai (rantai chain)
berikut adalah berdasarkan power rating charts untuk rantai yang menjamin
operasional rantai hingga 15.000 jam dengan asumsi pemasangan rantai yang
tepat, pengoperasian yang tepat dan pelumasan yang memadai dan benar.
Tahap – tahap memilih rantai tersebut adalah:
1. Menentukan besar tenaga (power) yang akan di transmisikan.
2. Menentukan kecepatan putar pada driving dan driven shaft.
3. Menentukan karakteristik dari driving dan driven shaft seperti jenis
putaran, pembebananya lembut atau menerima beban kejut dan contoh
lainya.
4. Memilih center distance yang secara normalnya berada pada rentang 30
hingga 50 kali chain pitch.
5. Memilih speed ratio. Hal ini tergantung dari ukuran standar
sebagaimana tertulis pada tabel 2 idealnya sprocket harus memiliki gigi
minimum sebanyak 19 buah. Untuk high speed drives yang menerima
beban sementara, jumlah minimum gigi pada sprocket adalah 25. Harus
dicatat bahwasanya jumlah gigi sprocket tidak boleh melebihi 114.