BAB III

PERENCANAAN RANTAI DAN SPROKET

Sesuai dengan hasil survei, maka rantai yang akan direncanakan dipilih

rantai nomor 40 dengan rangkaian tunggal dan dengan spesifikasi data sebagai

berikut :

Untuk rantai :

Pitch ( P ) / Jarak puncak : 12,7 mm (0,5 in)

Kekuatan Tarik Maksimum ( Fb ) : 1950 kg

Beban Maksimum ( Fv ) : 300 kg

Untuk Sproket :

Diameter luar : 62 mm

Jumlah gigi : 14 buah

Putaran ( n) : 800 rpm

Daya ( P ) : 7,5 Hp ( 5,595 KW )

Sproket yang digerakkan direncanakan berdiameter 152 mm

.….(Sesuai hasil Survei di Bengkel Honda)

9

a. Rantai b. Sproket

Gambar 2. Rantai dan Sproket yang di rencanakan

3.1. Perhitungan Sproket

Jumlah gigi Sproket besar

10

x Z1

Z2 =

Z2 = x 14

x n1n2 =

= x 8000

Dp =

= D1 Z1

D2 Z2

D2 D1

152 62

= 34,32 ( diambil 36 buah )

Ini karena Faktor keamanan yang dipakai untuk jumlah gigi sproket 1,3

( untuk kejutan sedang ) …………….( literatur 2 hal.355)

A. Putaran Sproket

Z1

Z2

14 36 ……………….( literatur 1 hal. 261 )

= 3110,89 rpm

(diambil 3111 rpm)

B. Diameter rata-rata Sproket

p

Sin (180/Z) ……..….( literatur 1 hal.197 )Dimana : P = pitch (mm)

Z = jumlah gigi

- Untuk sproket kecil

11

12,7dp = sin ( 180/14 ) = 57,07 mm ( diambil 57 mm )

- Untuk sproket besar

12,7 Dp =

sin ( 180/36 )

= 145,72 mm ( diambil 146 mm )

C. Diameter Dasar Gigi

Dβ = 2 Dp – D

Dimana : Dp = diameter rata-rata sproket

D = diameter luar sproket

- Untuk sproket Besar

Dβ = ( 2 x 146 ) – 152

= 140 mm

- Untuk sproket kecil

Dβ = ( 2 x 57 ) – 62

= 48 mm

Diameter Lubang Sproket Kecil

12

Ds = 3/5 ( Dβ – 10 )

= 3/5 ( 52 – 10 )

= 3/5 x 42

= 25,2 mm

( Diameter ini cukup untuk spline yang berdiameter 25 mm )

Diameter Lubang Sproket Besar

Ds = 3/5 ( Dβ – 10 )

= 3/5 ( 140 – 10 )

= 3/5 x 130

= 78 mm

( Diameter ini cukup untuk spline yang berdiameter 78 mm )

D. Penentuan Bahan Sproket

a. Sproket Kecil

Torsi yang terjadi :

PdT = 9,74.105 x

n

Dimana : Pd = fc x P

= 1,4 x 5,595 KW

= 7,8 KW , maka :

7,8

13

T = 9,74.105 x 8000 ………( literatur 1 hal. 128 )

= 953,3 kg.mm

Gaya Tangensial yang terjadi

TF =

r

953,3 = kg

28,5

= 33,45 kg

Tegangan Geser maksimum terjadi pada daerah kritis, pada radius 24 mm

F

τ =A

Dimana :

A = ¼ .π . ( Dp² – Ds² )

A = 2051,96 mm²

Maka:

33,45

τ = kg/mm2 2051,96

= 0,016 kg/mmw2

Bahan yang cocok untuk sproket ini adalah baja St 50 11 ….( Data Bengkel )

b. Sproket Besar

14

Torsi yang terjadi :

7,8T = 9,74.105

x 3111

= 2452,2 kg.mm

Gaya Tangensial yang terjadi :

TF =

r

2452,2= kg 73

= 33,5 kg

Tegangan geser maksimum terjadi pada daerah kritis, yaitu pada radius 78 mm

F

τ =A

Dimana :

A = ¼. π . ( Dp² – Ds² )

A = ¼ . ( 3,14). ( 146² - 78² )

= 11957,12 mm²

15

maka :

33,5

τ = kg/mm²

11957,12

τ = 0,0028 kg/mm²

maka bahan yang sesuai adalah baja St 50 11 ……….…( literatur 1 hal. 251 )

Dari Perhitungan Sproket:

1. Untuk Sproket Kecil :

- jumlah gigi = 14 buah

- diameter luar = 62 mm

- diameter rata-rata = 57 mm

- diameter dasar gigi = 52 mm

- Bahan St 50 11

2. Untuk Sproket Besar :

- Jumlah gigi = 36 buah

- diameter luar = 152 mm

- diameter rata-rata = 146 mm

- diameter dasar gigi = 140 mm

- Bahan St 50 11

16

3.2 Perhitungan Rantai

A. Kecepatan Rantai

p. n . Zv = m/s

60 x 1000 .………………………………..( literatur 1 hal 200 )

dimana :

n = putaran sproket penggerak ( 8000 rpm )

Z = jumlah gigi ( 14 )

p = pitch ( 12,7 mm )

maka :

12,7 . 8000 . 14v = 60.1000

= 27,3 m/s

17

B. Beban yang ditimbulkan sproket terhadap Lantai

102 x PdF = v

= 102. 7,8 / 23,7

= 33, 7 Kg

Beban maksimum adalah 300 kg . Karena beban yang diderita rantai kurang dari

Beban maksimum maka rantai dikatakan aman.

C. Kekuatan Tarik Rantai

Ft = Sf x F

Nilai Sf yang dipakai untuk kekuatan tarik adalah 10

………...(literatur 1 hal 203)

Maka :

Ft = 10 x 33,7 Kg

= 337 kg

………. (literatur 1 hal 203 )

Kekuatan tarik maksimum adalah 1950 kg. Karena kekuatan tarik yang terjadi

kurang dari kekuatan tarik maksimum maka rantai dikatakan aman.

18

2

2

D. Panjang mata rantai

Z1 + Z2 2C ( Z2 – Z1 ) / 2. πLp = + +

2 P C/P

…..( literatur hal. 197 )

Dimana :

Z1 = 14

Z2 = 36

P = 12,7 mm

C = Jarak sumbu sproket ( direncanakan 470 mm )

Maka

14 + 36 2. (470 ) ( 36 – 14 ) / 2.( 3,14 )Lp = + +

2 12,7 470 / 12,7

Lp = 99,34 ( 100 mata rantai )

Pemeriksaan Jarak Sumbu

Jarak Sumbu minimum = ½ ( D + d )

= ½ ( 152 + 62 )

= 107 mm………..( literatur 1 hal. 195 )

Karena jarak sumbu sebenarnya > jarak sumbu minimum, maka jarak sumbu

yang direncanakan dapat dipakai.

19

E. Kapasitas Daya Maksimum

Daya yang terjadi = 7,8 Hp

Daya maksimum (Hp)

Hp = 0,004 x ( Z ) 1.08

x ( n ) 0,9 x ( p ) 3 – 0,07p

…………. ( literatur 1 hal. 200 ) Maka :

Hp = 0,004 x ( 14 ) 1,08 x ( 8000 ) 0,9 x ( 7,8 ) 3 – 0,07p

= 28,874 Hp

- Daya yang terjadi < daya maksimum, sehingga rantai dan sproket yang

direncanakan aman.

20

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Motor Honda Win 100 memiliki rantai penggerak dengan jenis rol. Dari

desain nomor rantai 40, didapatkan :

1. Untuk sproket kecil

- Jumlah gigi sebanyak 14 buah

- Diameter luar sebesar 62 mm

- Diameter rata-rata sebesar 57 mm

- Diameter dasar gigi sebesar 52 mm

- Bahan St 50 11

2. Untuk Sproket Besar :

- Jumlah gigi sebanyak 36 buah

- Diameter luar sebesar 152 mm

- Diameter rata-rata sebesar 146 mm

- Diameter dasar gigi sebesar 140 mm

- Bahan St 50 11

3. Kecepatan Rantai = 23,7 m/s

4. Beban yang ditimbulkan sproket terhadap rantai sebesar 33,7 kg

5. Kekeuatan Tarik Rantai sebesar 337 kg

21

6. Panjang Rantai sebanyak 100 mata rantai

7. Jarak Sumbu Sproket sebesar 464 mm

8. Kapasitas daya maksimum sebesar 28,847 Hp

4.2. Saran

Dari hasil perhitungan yang didapat, diharapkan penggunaannya dan

pemasangan alat penggerak serta elemen-elemen lainnya dapat disesuaikan

dengan harga yang didapat tersebut, sehingga didapat efisiensi yang baik dan

untuk menghindari terjadinya kerusakan.

22

DAFTAR PUSTAKA

Sularso dan Kyokatsu Tsuga (1980), Dasar-dasar perencanaan dan pemilihan Elemen Mesin, Penerbit Pradnya Paramita Jakarta

Joseph E. Shigley dan Larry D. Mitchell, Perencanaan Teknik Mesin Edisi Ke Empat jilid 2, Penerbit Erlangga Jakarta.

Pedoman Petunjuk Metode Penulisan Ilmiah

23

24