Kopling atau Clutch: yaitu peralatan transmisi yang menghubungkan poros engkol dengan poros roda gigi transmisi.

Kopling suatu perangkat/ sistem yang merupakan bagian dari sistem pemindah.

Fungsi kopling adalah untuk memindahkan, memutus dan menghubungkan putaran tenaga mesin ke transmisi, kemudian transmisi mengubah tingkat kecepatan sesuai yang diinginkan dengan lembut dan cepat.

Kopling (Clutch)

Kopling dalam pemakaian dikendaraan, harus memiliki syarat-syarat minimal sebagai berikut :

Harus dapat memutus dan menghubungkan putaran mesin ke transmisi dengan lembut. Kenyamanan berkendara menuntut terjadinya pemutusan dan penghubungan tenaga mesin berlangsung dengan lembut. Lembut berarti terjadinya proses pemutusan dan penghubungan adalah secara bertahap.

Harus dapat memindahkan tenaga mesin dengan tanpa slip Jika kopling sudah menghubung penuh maka antara fly wheel dan plat koping tidak boleh terjadi slip sehingga daya dan putaran mesin terpindahkan 100%.

Harus dapat memutuskan hubungan dengan sempurna dan cepat. Pada saat kita operasinalkan, kopling harus dapat memutuskan daya dan putaran dengan sempurna, yaitu daya dan putaran harus betul-betul tidak diteruskan, sedangkan pada saat kopling tidak dioperasionalkan, kopling harus menghubungkan daya dan putaran 100%. Kerja kopling dalam memutus dan menghubungkan daya dan putaran tersebut harus cepat atau tidak banyak membutuhkan waktu.

KOPLING TETAP

Kopling tetap adalah suatu elemen mesin yang berfungsi sebagai penerus putaran dan daya dari poros penggerak ke poros yang digerakan secara pasti (tanpa terjadi selip), dimana sumbu kedua poros tersebut terletak satu garis lurus atau dapat sedikit perbedaan sumbunya. berbeda dengan kopling tak tetap yang dapat dilepaskan dan dihubungkan bila diperlukan, maka kopling tetap selalu dalam keadaan terhubung.

MACAM-MACAM KOPLING TETAP

Kopling fluidaKopling kakuKopling Karet Ban

• KOPLING FLUIDA :Suatu kopling yang meneruskan daya melalui fluida sebagai zat perantara. kopling ini disebut kopling fluida, dimana antara kedua poros tidak terdapat hubungan mekanis.

• KOPLING KAKU :Kopling kaku dipergunakan bila kedua poros harus dihubungkan dengan sumbu segaris. kopling ini dipakai pada poros mesin transmisi umum di pabrik-pabrik. kopling flens kaku terdiri atas naf dengan flens yang terbuat dari besi cor atau baja cor, dan dipasang pada ujung poros dengan diberi pasak serta diikat dengan baut pada flensnya. dalam beberapa hal naf dipasang pada poros dengan sambungan pres atau kerut.

• KOPLING KARET BAN :Mesin-mesin yang dihubungkan dengan penggeraknya melalui koplingflens kaku, memerlukan penyetelan yang sangat teliti agar kedua sumbu poros yang saling dihubungkan dapat menjadi satu garis lurus. Selain itu, getaran dan tumbukan yang terjadi dalam penerusan daya antara mesin penggerakdan yang digerakkan tidak dapat diredam, sehingga dapat memperpendek umur mesin serta menimbulkan bunyi berisik. Untuk menghindari kesulitan-kesulitan diatas dapat dipergunakan kopling karet ban.

• KOPLING TIDAK TETAPKopling tak tetap adalah suatu elemen mesin yang menghubungkan poros yang digerakan dan poros penggerak, dengan putaran yang sama dalam meneruskan daya, serta dapat melepaskan hubungan kedua poros tersebut baik dalam keadaan diam maupun berputar.

Macam-macam Kopling Tidak Tetap

• Kopling plat• Kopling kerucut• Kopling Friwil

• Kopling PlatKopling plat adalah suatu kopling yang menggunakan satu plat atau lebih yang di pasang diantara kedua poros serta membentuk kontak dengan poros tersebut sehingga terjadi penerusan daya melalui gesekan antara sesamanya. Kontruksi kopling ini cukup sederhana dan dapat dihubungkan dan dilepaskan dalam keadaan berputar.

• Kopling Kerucut• Kopling kerucut adalah suatu kopling gesek

dengan kontruksi sederhana dan mempunyai keuntungan dimana gaya aksial yang kecil dapat ditransmisikan momen yang besar pada gambar di bawah ini.

• Kopling FriwilKopling friwil adalah kopling yang dapat lepas dengan sendirinya bila poros penggerak mulaiberputar lebih lambat atau dalam arah berlawanan dari poros yang digerakan.

Rangkaian Sistem Kopling

KOMPONEN UTAMA KOPLING

• Roda PenerusSelain sebagai penstabil putaran motor,roda penerus juga berfungsi sebagai dudukan hampir seluruh komponen kopling.

Roda penerus

• Pelat KoplingKopling berbentuk bulat dan tipis terbuat dari plat baja berkualitas tinggi. Kedua sisi plat kopling dilapisi dengan bahan yang memiliki koefesien gesek tinggi. Bahan gesek ini disatukan dengan plat kopling dengan menggunakan keling (rivet).

Plat kopling

• Unit Plat PenekanSebagai satu kesatuan dengan plat penekan, pelat penekan dilengkapi dengan sejumlah pegas spiral atau pegas diaphragma. tutup dan tuas penekan. Pegas digunakan untuk memberikan tekanan terhadap pelat tekan, pelat kopling dan roda penerus. Jumlah pegas (kekuatan tekan) disesuikan dengan besar daya yang harus dipindahkan.

Plat penekan

• Mekanisme PenggerakKomponen penting lainnya pada kopling ialah mekanisme pemutusan hubungan (tuas tekan). mekanisme ini di lengkapi dengan bantalan bola, bantalan bola diikat pada bantalan luncur yang akan bergerak maju/mundur pada sambungan. Bantalan bola yang dilengkapi dengan permukaan tekan akan mendorong tuas tekan.

Mekanisme penggerak

• Rumah KoplingRumah kopling terbuat dari besi tuang atau aluminium. rumah kopling menutupi seluruh unit kopling dan mekanisme penggerak. Rumah kopling umumnya mempunyai daerah terbuka yang berfungsi sebagai saluran sirkulasi udara.

Rumah Kopling

Ada beberapa pertimbangan dalam perencanaan kopling tetap :1. Pemasangan yang mudah dan cepat2. Konstruksi ringan dan fleksibel 3. Aman pada putaran tinggi dan tahan getaran4. Mencegah pembebanan yang berlebih5. Kemungkinan gerakan aksial pada porosnya sangat kecil

Perencanaan Kopling Tetap

Perencanaan Perhitungan

Daya rencana, Pd = P ƒc P = Daya (kW)ƒc = Faktor koreksi untuk daya rata-rata yang diperlukan (1,2 – 2)

Torsi, T = 9,74 x 105 (Pd / n1) n1 = Putaran (rpm)

Tegangan tarik,σb = 100 h + 20 h = Konstanta kadar karbon pada bahan baja (0,2% - 0,3%)

Tegangan geser,τa = σb / (Sf1 Sf2) Sf1 = Konstanta faktor keamanan (5 – 6)

Sf2 = Konstanta faktor keamanan (1,5 – 2)

Diameter poros kopling5,1 1/3 Kt = Konstanta koreksi

d = Kt Cb T tumbukan (1 – 2) τa Cb = Konstanta lenturan

(0,5 – 1)

Dari perhitungan diameter didapat beberapa variabel

d A B C L n F db

25 112 75 45 40 4 18 1028 125 85 50 45 4 18 1035 140 100 63 50 4 18 1045 160 112 80 56 4 20 1450 180 132 90 63 6 20 1456 200 140 100 71 6 22,4 1663 224 160 112 80 6 22,4 1671 250 180 125 90 6 28 2080 280 200 140 100 6 28 2090 315 236 160 112 6 35,5 25100 355 260 180 125 6 35,5 25

Keterangan :A = Diameter luar B = Diameter pusatC = Diameter nafL = Panjang nafn = Jumlah bautF = Tebal flensdb = Diameter baut

Jumlah baut efektif, ne = є n є = Nilai efektif baut (0,5 – 1)

8 TTegangan geser, τb =

π db ne B

Tegangan geser baut yang diizinkan dengan bahan SS41B τba = σba / (Sfb Kb) σb = Tegangan tarik baut

yang diizinkan (40 kg/mm

2 – 50 kg/mm2)

Sfb = Faktor keamanan baut (5 – 6) Kb = Faktor koreksi baut (2,5 – 3)

Apabila τb < τba, maka perencanaan perhitungan dapat dinyatakan layak dan baik.

Tegangan geser flens yang diizinkan dengan bahan FC20

τfa = σb / (Sf Kf) σb = Tegangan tarik flens yang diizinkan (15 kg/mm

2 – 20 kg/mm

2)

Sf = Faktor keamanan flens (5 – 6)

Kf = Faktor koreksi flens (2,5 – 3)

2 TTegangan geser, τf =

π C2 F

Apabila τf < τfa, maka perencanaan perhitungan dapat dinyatakan layak dan baik.

KOPLING TIDAK TETAP

Merupakan elemen mesin yang menghubungkan poros penggerak ke poros yang digerakkan, dengan putaran yang konstan dalam meneruskan daya, serta dapat melepas hubungan kedua poros tersebut baik dalam keadaan diam ataupun berputar.

Jenis-jenis kopling tidak tetap adalah :1. Kopling cakar

Kopling persegi dan kopling spiral2. Kopling gesek (pelat)

Kopling pelat tunggal-ganda dan kopling pelat manual-hidrolik 3. Kopling kerucut4. Kopling friwil

Perencanaan Perhitungan

Diameter, D1= Dm – b D1 = Diameter dalam D2= Dm + b D2 = Diameter luar

Dm = Diameter rata-ratab = Lebar

60 PTorsi, T = P = Daya

2 π n n = Putaran

Momen percepatan koplingρ π r1 r2

2 h ω ρ = Massa jenis koplingMpk = r1 = Jari-jari D1

tgesekan r2 = Jari-jari D2 h = Tinggiω = 2 π n / 60tgesekan = Waktu gesekan

Momen percepatan mesinMpm = 2 Apm / ω tgesekan Apm = Angka percepatan

Momen gesekMg = T + Mpk + Mpm

Mg = Fgesek r μ = Koefisien gesek = μ p A (Dm/2) p = Tekanan gesekan

= μ p π Dm b (Dm/2)

Dipilih Mg yang terkecil.

Kerja gesekan, Wg = Mg ω (tgesekan/2)

Daya gesekan, Pg = (Wg z)/3600z = Frekuensi pemakaian kopling

Temperatur koplingtk = (847 Pg) / Ad α

2 π (D2/2) Ad =

[h + (D2/2)]

α = 2,13 x 105 Watt/m2 0c

Umur kopling, L = a A ak / Pg a = Ketebalan pelatak = Angka kerusakan (kWh/m3)

Efisiensi kopling 2 π n Mg

Pmaks = 60

(Pmaks tgesekan z) + (3600 P – P tgesekan z) Pm =

3600 Pm – Pg

Pef = x 100% Pm