poros

secara istilah poros adalah elemen mesin yang berbentuk batang dan umumnya berpenampang lingkaran, berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung sesuatu beban dengan atau tanpa meneruskan daya.

beban yang didukung oleh poros pada umumnya adalah roda gigi, roda daya (fly wheel), roda ban (pulley), roda gesek, dan lain lain. poros hampir terdapat pada setiap konstruksi mesin dengan fungsi yang berbeda beda. dilihat dari fungsinya poros dibedakan menjadi   1. poros dukung : misalnya gandar, poros motor   2. poros transmisi : misalnya poros motor listrik, poros gigi transmisi pada gear box   3. gabungan antara dukung dan transmisi : misalnya poros pada roda mobilperencanaan poros mengacu pada kekuatan bahan poros. untuk bahan yang liat (ductile material), ukuran poros dihiytung dengan menggunakan teori tegangan geser meksimal, sedangkan untuk bahan yang getas (brittle material) dihitung dengan teori tegangan normal maksimal. dimana kedua teori tersebut dikembangkan dari teori tegangan utama yaitu RANKINE.tegangan pada poros pada umumnya berupa tegangan puntir saja, bengkok saja, atau gabungan puntir dan bengkok.bahan poros pada umumnya menggunakan machinery steels, dimana tegangan bengkok ijin sebesar 400-800 kg/cm persegi, tegangan geser ijin sebesar 420 kg/cm persegi untuk yang berpasak dan 560 kg/cm persegi yang tanpa pasak.yang tergolong machinery steels yaitu high carbon steel dan tensile steel. dipasaran indonesia yang tergolong kelompok tersebut  adalah jis s 45 c, SCM-4

Poros adalah salah satu elemen terpenting dari setiap mesin. Peran utama poros yaitu

meneruskan tenaga bersama–sama dengan putaran. Pada aplikasi di dunia industri, poros

digunakan untuk mentransmisikan daya. Poros dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

a.    Poros transmisi/Shaft

Poros semacam ini mendapat beban puntir murni atau beban puntir dan lentur. Daya yang

ditransmisikan kepada poros melalui kopling, roda gigi, puli sabuk, atau sproket rantai, dan lain–

lain.

b.    Spindel

Poros transmisi yang relatif pendek, seperti poros utama pada mesin bubut, dimana beban

utamanya berupa puntiran, disebut spindel. Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah

deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti.

c.    Line shaft

Poros ini berhubungan langsung dengan mekanisme yang digerakkan dan berfungsi

memindahkan daya dari motor penggerak ke mekanisme tersebut.

Adapun hal-hal penting yang perlu diperhatikan dalam perencanaan sebuah poros, yaitu:

1)      Kekuatan poros

Poros transmisi mengalami beban puntir atau lentur maka kekuatannya harus direncanakan

sebelumnya agar cukup kuat dan mampu menahan beban.

2)      Kekakuan poros

Lenturan yang dialami poros terlalu besar maka akan menyebabkan ketidaktelitian atau

getaran dan suara. Oleh karena itu kekakuan poros juga perlu diperhatikan dan disesuaikan

dengan mesin.

3)      Putaran kritis

Putaran kerja poros haruslah lebih rendah dari putaran kritisnya demi keamanan karena

getarannya sangat besar akan terjadi apabila putaran poros dinaikkan pada harga putaran

kritisnya.

4)      Korosi

Poros-poros yang sering berhenti lama maka perlu dipilih poros yang terbuat dari bahan

yang tahan korosi dan perlu untuk dilakukannya perlindungan terhadap korosi secara berkala.

5)        Bahan poros

Poros yang biasa digunakan pada mesin adalah baja dengan kadar karbon yang bervariasi.

Adapun penggolongannya dapat dilihat pada Tabel 4.

Tabel 4. Penggolongan Bahan Poros

Golongan Kadar C (%)

Baja lunak

Baja liat

Baja agak keras

Baja keras

Baja sangat keras

-0,15

0,2-0,3

0,3-0,5

0,5-0,8

0,8-1,2

(Sularso, 1978:4).

Perhitungan yang digunakan dalam merancang dan guna untuk menganalisa kerja poros

transmisi yang mengalami beban puntir murni (torsi) adalah sebagai berikut :

           

Faktor koreksi momen lentur mempunyai ketentuan yaitu untuk poros yang berputar dengan pembebanan momen lentur tetap, besarnya faktor K¬m = 1,5. Poros dengan tumbukan ringan K¬m terletak antara 1,5 dam 2,0, dan untuk beban dengan tumbukan berat K¬m terletak antara 2 dan 3 (Sularso 1991: 17).

berikutnya akan dihitung diameter minimal pada poros. untuk perhitunganya adalah sebagai berikut :

keterangan :      Km = faktor koreksi momen lentur      M   = Momen lentur (kg.mm)      Kt   = faktor koreksi momen puntir      T     = momen puntir (kg .mm)

FUNGSI TRANSMISI

   Secara umum transmisi sebagai salah satu komponen sistem pemindah tenaga (power train)mempunyai fungsi sebagai berikut :1. Meneruskan tenaga / putaran mesin dari kopling ke poros propeler.

2. Merubah momen yang dihasilkan mesin sesuai dengan kebutuhan (beban mesin dan kondisi jalan).

3. Memungkinkan kendaraan dapat berjalan mundur (reserve) pada kendaraan lebih dari 2 roda.

PRINSIP KERJA TRANSMISI MANUALTransmisi bekerja berdasarkan prinsip Perubahan Momen.

 Rumus momen : M = f x R

M = momenf = Gaya

R = jarak/jari2 lingkaran (m)semakin besar nilai r maka momen yang dihasilkan akan besar pula.

Saat mobil menempuh jalan yang rata, momen mesin cukup untuk menggerakkan mobil.

Transmisi digunakan untuk merubah momen dengan cara memindah perbandingan roda gigi sehingga dihasilkan momen yang sesuai dengan beban mesin dan kondisi jalan , dan memindahkan momen tersebut keroda – roda. Bila kendaraan harus mundur, arah putaran dibalik oleh transmisi sebelum dipindah keroda-roda.

Kombinasi dasar roda gigi transmisi

Bila dua roda gigi dikombinasikan seperti pada gambar di bawah ini, maka arah putaran dari input shaft (A : Sisi mesin dengan poros input) akan berbalik arah pada poros output ( B : Sisi proppeler shaft ).

Gerak Maju

Dua pasang roda gigi pad transmisi dikombinasikan seperti pada gambar di bawah, untuk memperoleh putaran output shaft searah dengan input shaft.Perbandingan roda gigi dalam suatu kombinasi

Gerak Mundur.

Mesin tidak dapat berputar pada arah kebalikannya karena terbatas keadaan, roda gigi idle(idler gear) dipasang diantara roda gigi A dan B untuk merubah arah putaran, dengan demikian mobil dapat berjalan mundur.

MACAM_MACAM TRANSMISI MANUAL

Dibedakan menjadi 3 yaitu : 

Transmisi Tipe Sliding Mesh.

Transmisi Tipe Sliding Mesh adalah jenis transmisi manual yang cara kerja dalam pemindahan gigi dengan cara menggeser langsung roda gigi input dan out putnya. Transmsi jenis ini jarang digunakan, karena mempunyai kekurangan–kekurangan :

1. Perpindahan gigi tidak dapat dilakukan secara langsung/memerlukan waktu beberapa saat untuk melakukan perpindahan gigi.

2. Hanya dapat menggunakan salah satu jenis roda gigi.3. Suara yang kasar saat terjadi perpindahan gigi.

Transmisi Tipe Constant Mesh.

Transmisi tipe constant mesh adalah jenis transmisi manual yang cara kerja dalam pemindahan giginya memerlukan bantuan kopling geser agar terjadi perpindahan tenaga dari poros input ke poros out put. Transmisi jenis constant mesh antara roda gigi input dan out put nya selalu berkaitan, tetapi roda gigi out put tidak satu poros dengan poros out put transmisi. Tenaga akan diteruskan ke poros out put melalui mekanisme kopling geser. Transmisi jenis ini memungkinkan untuk menggunakan roda gigi lebih dari satu jenis.

Transmisi Tipe Sincromesh.

Transmisi jenis sincromesh dapat menyamakan putaran antara roda gigi penggerak (in put)dan roda gigi yang digerakkan (out put). Kelebihan yang dimiliki transmisi jenis sincromeshyaitu :

1. Pemindahan gigi dapat dilakukan secara langsung tanpa nenunggu waktu yang lama.2. Suara saat terjadi perpindahan gigi halus.3. Memungkinkan menggunakan berbagai jenis roda gigi

Mengenal Sincromesh.Sincromesh berarti menyinkronkan atau menyamakan. Sincromeh terdiri dari berbagai komponen yang menjadi satu (unit) yang dapat menyamakan putaran antara roda gigi input dan out put pada transmisi.Mekanisme sincromesh (hub assy) berfungsi untuk menghubungkan dan memindahkan putaran input shaft ke output shaft melalui counter gear dan gigi percepatan. Mekanisme sincromesh terdiri dari lima bagian, di antaranya adalah :

1. Clutch hub, berhubungan dengan output shaft melalui splin (alur), sehingga apabilaclutch hub berputar maka output shaft juga ikut berputar.

2. Hub sleeve, dapat bergerak maju mundur pada alur bagian luar clutch hub, sedangkanhub sleeve berkaitan dengan garpu pemindah (shift fork). Hub sleeve berfungsi untuk menghubungkan clutch hub dengan gigi percepatan melalui synchronizering dan gigi konis yang terpasang pada tiap-tiap gigi sikap.

3. Sincromeh , terpasang pada bagian samping clutch hub yang berfungsi untuk menyamakan putaran gigi percepatan dan hub sleeve dengan jalan mengadakan pengereman terhadap gigi percepatan saat hub sleeve digeserkan (dihubungkan) oleh garpu pemindah pada salah satu sikap.

4. Shifting key, dipasang pada tiga buah tempat yang terdapat pada sincromesh danclutch hub, seperti terlihat pada gambar. Fungsi shifting key untuk meneruskan gaya tekan dari hub sleeve selanjutnya ditekan ke sincromesh agar terjadi pengereman pada bagian tirus gigi percepatan (dudukan sincromesh).

5. Key spring, berfungsi untuk mengunci dan menekan shifting key agar tetap tertekan kearah hub sleeve.

 Cara Kerja Sincromesh.

Posisi Netral.

Saat posisi netral mekanisme sincromesh tidak berhubungan dengan salah satu gigi tingkat, sehingga tidak terjadi perpindahan tenaga dari gigi tingkat ke mekanismesincromesh yang berati poros out put tidak berputar (bebas).Posisi Pengereman.Jika hub slevee digeser kearah roda gigi tingkat maka akan terjadi pengereman, sehingga kecepatan roda gigi tingkat berangsur – angsur menurun dan setelah sesuai (sinkron) maka akan segera terhubung antara roda gigi tingkat dengan mekanisme sinkromesh .

posisi menghubung

Pada akhir langkah pengereman akan terjadi hubungan antara gigi tingkat dengan mekanisme sincromesh. Pada saat ini tenaga dari gigi tingkat dapat dihubungkan ke poros out put transmisi melalui mekanisme sincromesh.

Poros TransmisiPerancangan Poros Transmisi

Sebuah poros transmisi berputar 600 rpm dan ditumpu oleh 2 bantalan seperti terlihat pada gambar. Daya sebesar 20 hp ditransmisikan ke poros melalui pulley berdiameter 18”yang memiliki berat 200 lb dengan rasio tegangan belt 3:1. Daya ini kemudian diteruskan ke pasangan roda gigi berdiameter 9” yang memiliki sudut kontak 20º dan berat 190 lb. Jika material poros yang dipilih memiliki Su = 70.000 psi, Syp = 46.000 psi, dan Se = 15.000 psi. Hitunglah diameter poros minimal sehingga poros mampu menanggung beban kerja dengan angka keamanan 3.

“Test is not about solving the problem and get goodmark only, it is a fighting and struggling with our dishonest desire while solving the problem itself” (Yunusbillah)“Desperation is useless, keep trying to be better in every minutes in your life. Try your best and make good preparation for everything so there will be no regretionin the end” (Yunusbillah)

Pembahasan:

1. Menghitung beban torsi pada porosLogikanya, agar poros kuat (aman), material poros harus tahan menerima beban yang ditanggungnya. Beban kerja ini berupa torsi yang diterima poros mulai dari torsi pada flywheel yang dipindahkan ke gear. Mudahnya, beban torsi bekerja sepanjang ruas poros mulai dari flywheel hingga ke gear. Terus, berapa sih besar torsi yang ditransmisikan ruas poros ini?Besar torsi yang ditransmisikan oleh pulley dari motor adalah sebesar;

Torsi ini ditransmisikan ke pulley melalui tarikan belt dengan rasio 3:1. Jika dilihat dari arah putaran pulley maka T1 > T2 sehingga perbandingan T1:T2 = 3:1. Dengan demikian harga T1 dan T2 dapat dihitung sebagai berikut;

Silahkan download pembahasan lengkapnya di sini ….! pembahasan quiz-2