Elmes2 6v - Belt
-
Upload
nata-nawar-vandita -
Category
Documents
-
view
67 -
download
6
description
Transcript of Elmes2 6v - Belt
V-BELT
Belt berpenampang trapesium, terbuat daritenunan dan serat-serat yang ditanam pada karetkemudian dibungkus dengan anyaman dan karet;digunakan untuk meneruskan daya dari satuporos ke poros lainnya melalui Pulley yangberputar dengan kecepatan sama atau berbeda.
V-Belt
BAHAN V - BELT
BAGIAN - BAGIAN V – BELT :
1. Belt Body: Badan Sabuk dibuat dari suatu campuran karet khusus yang menghasilkan sifat mekanik yang baik, efisiensi transmisi tinggi dan menjamin keausan karet seminimum mungkin.
2. Tensile Member: Komponen yang dapat diregangkan berupa kawat kekuatan tinggi yang hanya sedikit meregang ketika ditarik. hal ini menjamin kestabilan panjang sabuk serta waktu pakai sabuk.
3. Jaket/Sampul atau tutup yang terbuat dari serat tenunan, melindungi bagian yang yang dapat diregangkan.
Komponen Utama V-Belt:
JENIS V-BELT
Tipe standar: ditandai huruf A, B, C, D, & E
Tipe sempit: ditandai simbol 3V, 5V, & 8V
Tipe untuk beban ringan: ditandai dengan 3L, 4L, & 5L
Gambar: Penampang Melintang V-belt dan V-Groove Pulley
V-Belt Tipe Standar
KELEBIHAN V-BELT
V-belt lebih kompak
Slip lebih kecil dibanding flat belt
Operasi lebih tenang
Mampu meredam kejutan saat start
Putaran poros dapat dalam 2 arah & posisi kedua poros dapat sembarang
Memiliki Rasio kecepatan yang tinggi hingga 10.
KELEMAHAN V-BELT
Tidak dapat digunakan untuk jarak antar sumbu poros yang panjang
Konstruksi pulley lebih kompleks dibanding pulley untuk flat belt
V-Belt tidak tahan lama dibanding flat belt.
Karena V-Belt mendapatkan mulur akibat sejumlah pembebanan maka V-belt tidak cocok untuk aplikasi dengan kecepatan tetap seperti mesin serempak dan komponen/alat pengaturan waktu(timing device).
Umur Sabuk sangat dipengaruhi dengan perubahan temperatur, sehingga tegangan sabuk tidak sepadan dan panjangnya sabuk tidak tepat.
Langkah Pemilihan V-Belt
Menghitung efisiensi transmisi V-belt 90-98%
Menghitung daya nominal dan putaran
Memilih puli penggerak(Driver) dan puli yang digerakkan (follower) berdasarkan perbandingan kecepatan dan diameter minimum.
kontaksudut koreksifaktor x panjang koreksifaktor
pemakaianfaktor x nominal daya desain daya
R1 = Gaya Normal sabuk dan reaksi-reaksi antara sabuk dan permukaan groove.
R = Gaya reaksi total pada bidang ceruk (groove).μ = Koefisien gesek antara sabuk dan permukaaan
ceruk pulley (groove).
Penyelesaian gaya-gaya reaksi arah vertikal pada groove didapat:
R = R1 sin β + R1 sin β = 2R1 sin β
Ratio Tegangan Penggerak pada V-belt
Sin
RR
21
Gaya gesek yang terjadi :
suatu bagian kecil sabuk, seperti pada gambar memiliki sudut pada bagian pusat. Tegangan pada suatu sisi Tdan di sisi lain (T+ dT).
Tahanan gesek (µ R. cosec ß) dilawan dengan (µ. R). Sehingga Hubungan antar T1 Dan T2 untuk V-Belt
penggerak
2,3 log (T1/T2)= μ.θ cosec β
Menghitung jarak antara sumbu poros (C)
besarpulley jarijariR
kecilpulley jarijariR
2RCatau R3RC
2
1
221
Tegangan belt maks ≤ Tegangan ijin belt
Jika tidak terpenuhi, maka:
Pilih penampang belt yang lebih besar
Gunakan lebih dari satu belt
Posisi V-Belt dapat berubah di dalam groove jika jarak shaft driven dan driving bergeser
Pulley dapat meregang dan merapat
Kecepatan belt direncanakan antara 10–20 m/s, maks 25 m/s.
Daya Maksimum yang dapat ditransmisikan + 500 KW
Driven pulley dapat berupa flat atau faced pulley
V-Belt tidak dapat digunakan pada jarak antar sumbu poros(center distance) yang terlalu besar
V – BELT Variable Speed Drives :
V-belt biasa digunakan untuk menurunkan putaran, perbandingan reduksi i (i > 1)
n1 = putaran puli penggerak (rpm)
n2 = putaran puli yg digerakkan (rpm)
dp = diameter puli penggerak (mm)
Dp = diameter puli yg digerakkan (mm)
ud
Di
n
n
p
p 1
2
1
iu
1
100060
1
ndv
p
Kecepatan Linear V-Belt :
Aplikasi V-Belt
Penerus daya pada mesin-mesin kecepatan tinggi, seperti kompresor, dll.
Kipas radiator mobil
Mesin-mesin pertanian
Mesin-mesin industri
Mesin perkakas
Mesin kertas, mesin tekstil.
CONTOH V-BELT
classical double v-belt
classical v-belt raw edge cogged type
classical v-belt wrapped type
variable speed v-belt
wedge v-belt raw edge cogged type
wedge v-belt wrapped type
Contoh:Suatu compressor, memerlukan daya 90 kW, bekerja padakecepatan putar 250 rpm. Kompresor digerakkan denganbantuan V-belt yang dihubungkan dengan motor listrik dengankecepatan putar 750 rpm. Diameter pulley poros kompresor tidakboleh lebih dari 1 m. Jarak antara pusat dua pulley penggerakkompresor 1,75 m. Kecepatan linear belt 1600 m/menit.Tentukan:Jumlah V-belt yang digunakan untuk meneruskan daya.Diketahui tiap sabuk memiliki luas penampang (cross sectionarea) 375 mm2, density 1000 kg/m3 dan tegangan ijin tarik sabuksebesar 2,5 MPa. Sudut ceruk (groove) pada puli sebesar 35o.Koefisien gesek antara sabuk dan pulley sebesar 0,25. Tentukanjuga panjang belt.
Solusi:
P = 90 kW = 90 × 103 W; N2 = 250 rpm; N1 = 750 rpm; d2 = 1 mx = 1,75 m; v = 1600 m/min = 26,67 m/s; a = 375 mm2 = 375×10– 6
m2; ρ = 1000 kg/m3; σ = 2,5 MPa = 2,5 N/mm2 ; 2β = 35o; β = 17,5o; μ = 0,25
Menentukan diameter puli pada poros motor penggerak(d1).
m33,0750
2501
1
221
1
2
2
1
N
Ndd
d
d
N
N
o1212
21
2 04,111914,075,12
33,01
2sin
x
dd
x
rr
OO
MO
Sudut singgung pada puli yang kecil (puli poros motor listrik):θ = 180o– 2α = 180o – 2 x 11,04o = 157,92o
= 157,92 x (π/180)= 2,76 rad
Massa sabuk tiap 1 meter:m = Luas x panjang x density = 375 x 10–6 x 1 x1000 = 0,375 kg/m
Gaya tarik/sentrifugal:TC = m.v2 = 0,375 (26,67)2 = 267 N
Gaya/Tarikan maximum pada belt:T = σ x a = 2,5 × 375 = 937,5 N
Tegangan pada sisi kencang sabuk:T1 = T – TC = 937,5 – 267 = 670,5 NT2 = Tarikan/tegangan pada sisi kendor sabuk
Daya yang diteruskan oleh sabuk:(T1 – T2) v = (670,5 – 67,4) 26,67 = 16085 W = 16,085 kW
66,5085,16
90
sabuk tiapditeruskan yang Daya
diteruskan yang Total Daya belt-VJumlah
Jari-jari puli poros motor listrik:r1 = d1/2 = 0,33/2 = 0,165 m
Jari-jari puli poros kompresor:r = d/2 = 1/2 = 0,5 m
Panjang Tiap belt:
Contoh:Suatu sabuk penggerak terdiri dari 2 V-belt yang disusun paralel. Alur (groove) puli berukuran sama. Sudut alur/ceruk 30o.Luas penampang sabuk 750 mm2 dan koefisien gesek μ = 0,12.Densitas bahan sabuk 1,2 Mg/m3 dan tegangan ijin maximum bahan sabuk 7 MPa. Tentukan Daya yang diteruskan oleh puli yang berdiameter 300 mm dan kecepatan rotasi 500 rpm. Tentukan juga kecepatan poros dalam (rpm) saat daya yang diteruskan mencapai maximum.
Solusi:n = 2; 2β = 30o; β = 15o; a = 750 mm2 = 750 x10–6 m2; μ = 0,12 ρ = 1,2 Mg/m3 = 1200 kg/m3; σ = 7 MPa = 7 x 106 N/m2; d = 300 mm = 0,3 m; N = 1500 rpm.
Massa Sabuk tiap 1 meter :m = Luas x Panjang x density = 750 x10–6 x 1 x 1200 = 0,9 kg/m
m/s56,2360
15003,0
60
ddNv
Kecepatan linear sabuk:
Gaya/Tegangan Sentrifugal:TC = m.v2 = 0,9 (23,56)2 = 500 NTarikan maximum : T = σ x a = 7 x 106 x 750 x 10–6 = 5250 N Tarikan pada sisi kencang sabuk:T1 = T – TC = 5250 – 500 = 4750 NT2 = Tarikan/tegangan pada sisi kendor sabuk.Puli memiliki ukuran yang sama sehingga sudut singgung(angle of lap) : θ = 180o = π rad
457,18637,3377,0
15cosec0,12coseclog3,2 o
2
1
T
T
Daya yang diteruskan:P =(T1 – T2) v x n = (4750–1105) x 23,56 x 2 = 171750 W= 171,75 kW
Kecepatan putar poros:N1 = kecepatan Putar poros 1 (rpm)v1 = kecepatan linear sabuk (m/s)
Tegangan/Gaya sentrifugal:TC = T /3; m (v1)
2 = T/3= 0,9 (v1)2 = 5250/ 3 = 1750 N
(v1)2 = 1750/0,9 = 1944,4 v1 = 44,1 m/s
N1 = 44,1 / 0,0157 = 2809 rpm.
N11053,4/47503,4/
3,46335,03,2
457,1log
12
2
1
2
1
TT
T
T
T
T
111 0157,0
60
3,0
601,44 N
NdN