Rancangan Awal Bab 3 (OK)

7/25/2019 Rancangan Awal Bab 3 (OK)

1/17

BAB III

PERENCANAAN ELEMEN KOPLING UNIVERSALUntuk merencanakan suatu kopling diperlukan data daya dan putaran yang

akan ditransmisikan melalui kopling untuk menggerakkan poros yang digerakkan, data

tersebut meliputi:

3.1 Perencanaan Poros

3.1.1 Perencanaan Poros Input

Poros merupakan komponen utama dan sangat penting dalam sebuah mesin

karena poros merupakan penerus daya dan putaran. Dalam perencanaan kopling, poros

harus direncanakan terlebih dahulu sebelum bagian atau komponen yang lain. Untuk

itu ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam merencanakan sebuah poros

yaitu :

Gambar.3.1 poros input

Parameter yang diketahui:

Daya (P) 13! P" # !,$3%

&%,%% k'

Putaran (n) .$!! P*

a. Kekuatan poros

Poros harus mampu menahan beban puntir atau lentur atau beban gabungan

yang diterima oleh poros. "ebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk

menahan beban+beban tersebut. Dengan demikian kekuatan poros maksimum dan

pengaruh konsentrasi tegangan uga harus diperhatikan dalam pembuatan poros

beralur pasak-spline.

Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat kendaraan mengangkut beban

yang besar dan bekera ketika akan bergerak, maka diperlukan aktor koreksi (c)

pada daya maksimum dengan menggunakan aktor koreksi pada tabel 3+1.

/ika P adalah daya nominal output dari motor penggerak, maka daya rencana

adalah :

Pd P c

12

D


2/17

Dimana : Pd daya rencana (k')

0c aktor koreksi

Dari tabel 3+1, dapat diasumsikan aktor koreksi c 1, *aka:

Pd &%,%% k' 1,

11!"" k#

$a%e& 3'1. 0aktor+aktor koreksi daya yang akan ditransmisikan (c).

(a)a )an* akan +,trans-,s,kan c

Daya rata+rata yang akan diperlukan

Daya maksimum yang diperlukanDaya normal

1, ,!

!,2 1,1,! 1,%

"umber : "ularso dan . suga,Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin,

P4. Pradya Paramita, /akarta,1&2$, hal $.

*omen puntir yang timbul pada poros sebesar :

4 &,$5x

1!%

Dimana : 4i momen puntir yang teradi pada poros input (g.mm)

Pd daya rencana (k')

n putaran poros (rpm)

maka:

4i

&,$5x

1!%

114,66

2700

13"/!03 k*.--

b. Bahan poros

6ahan poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baa batang yang ditarik

dingin dan diinis, baa karbon konstruksi mesin ("+7) yang dihasilkan dari ingot yang

13


3/17

di+8kill9 (baa yang dideoksidasikan dengan errosilicon dan dicor kadar karbon

teramin).

Dalam perencanan poros ini sebaiknya bahan dipilih dari baa karbon atau baa

paduan yang telah mengalami perlakuan panas dengan pengerasan kulit sehingga

sangat tahan terhadap keausan. "ekalipun demikian pemakaian baa paduan khusus

tidak selalu dianurkan ika alasannya hanya karena putaran tinggi dan beban berat.

Dalam hal demikian perlu dipertimbangkan penggunaan baa karbon yang diberi

perlakuan panas secara tepat untuk memperoleh kekuatan yang diperlukan.

$a%e& 3'/. 6atang baa karbon diinis dingin.

;ambang PerlakuanPanas

Diameter(mm)

ekuatan

4arik

( g - mm )

ekerasan


4/17

Dari tabel 3+, diambil bahan untuk poros yaitu dengan lambang " 3%7 + D

dengan kekuatan tarik %3 kg-mm. Untuk menamin kekuatan poros maka diambil

aktor keamanan "1sebesar =,! dan aktor keamanan "sebesar 3,!. *aka tegangan

geser yang dii>inkan:

a= B

Sf1Sf2

53

6,03,0

2

kg /mm2,94

c. Diameter poros

Untuk mencari diameter poros, digunakan persamaan :

d s=

[5,1

aKtCbT

]

1

3

Dimana:

: 0aktor koreksi tumbukan (3,!)

: 0aktor lenturan (,3)

: *omen puntir (g.mm)

: 4egangan geser yang dii>inkan (g-mm)

*aka:

ds=[ 5,1a KtCb T]1

3

[ 5,12,943,02,341362,53 ]1

3

15


5/17

79,1 mm

ds=80mm(Berdasarkan standart padatabel33)

$a%e& 3'3. Diameter poros.

( "atuan : mm )

5

5,%

%

@%,=

=

@=,3

$

@$,1

2

&

1!

11

@11,1

@1,%

15

(1%)

1=

(1$)

12

1&

!

@,5

5

%

23!

@31,%

3

3%

@3%,%

32

5!

5

5%

52

%!

%%

%=

=!

=3

=%

$!

$1

$%

2!

2%

&!

&%

1!!

(1!%)

11!

@111!

1%

13!

15!

1%!

1=!

1$!

12!

1&!

!!

!

@5

5!

%!

=!

2! 3!!

@31%

3!

35!

@3%%

3=!

32!

5!!

5!

55!

5%!5=!

52!

%!!

%3!

%=!

=!!

=3!

eterangan : 1. 4anda @ menyatakan bahAa bilangan yang bersangkutan dipilih dari

bilangan standar.

16


6/17

. 6ilangan didalam kurung hanya dipakai untuk bagian dimana akan

dipasang bantalan gelinding.

"umber : "ularso dan . suga,Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, P4.

Pradnya paramita, /akarta, 1&2$, hal &.

*aka, tegangan geser yang teradi :

d

s3

=5,1T

Dimana : 4egangan geser yang teradi ( kg-mm )

*omen puntir ( kg.mm )

ds Diamater poros ( mm )

maka:

803

=5,141362,53

0,40 kg /mm2

Bgar konstruksi dinyatakan aman, maka tegangan geser yang teradi harus

lebih kecil dari tegangan geser yang dii>inkan. *aka:

a

0,04 kg /mm2


7/17

Dari analisis diatas dapat dilihat tegangan geser yang teradi lebih kecil dari

tegangan geser yang dii>inkan, adi dapat dikatakan perencanaan poros dengan daya,

putaran dan bahan yang telah dipilih adalah aman untuk digunakan.

3.1./ Perencanaan Poros Output

Daya input yang diterima dari poros engkol kemudian disalurkan kepada poros

propeller dan diteruskan ke kopling uniCersal tidak mencapai 1!!. Daya yang

ditransmisi melalui poros propeller akan kehilangan daya, daya yang hilang tersebut

teradi pada sistem roda gigi (transmisi) dan pada bantalan sekitar 1,%! pada masing+

masing bantalan

.a (a)a nor-a& pa+a poros output

Daya normal yang disalurkan oleh poros propeller dengan kehilangan daya

sebesar 3 pada system transmisi dan 1,%! pada dapat dihitung dengan persamaan

berikut ini:

Po=Pi4,50Pi

95,55kW(4,5095,55 kW)

&1 k'

Dimana:Po : daya output yang diteruskan kopling

P : daya poros engkol

"ama halnya seperti perhitungan poros input, dalam perencanaan ini uga

dilakukan analisis+analisis mengenai kerusakan+kerusakan yang teradi pada poros

output. Bnalisis poros output dapat dihitung dengan persamaan+persamaan berikut:

% (a)a rencanaPd=fc P o

1,291

109kW

18


8/17


9/17

$e*an*an *eser )an* ter4a+,d

s3

=5,1T

5,139321

(80)3

0,4 kg

mm2

"yarat poros aman: a

Dari perhitungan dapat dilihat bahAa: a

0,4kg /mm2


10/17

!ax=16T

" d3

1638000

"803

0,34 kg /mm2

3..%.Diameter Poros Propeler

$a%e& 3'

"umber : DaCe Gerr,Propeller Handbook.

arena "


11/17

s konstanta bantalan rol

d

D m=0,150,16

untuk kopling uniCersal

i baris bantalan

#=&'mla( bantalan

lw =panang rol

ari poros output

*! 62

5(10,16 ) i # d l$ %

!,33= 1 252,55 11,8 40

1!11! ) mm

maka untuk aktor i, >, d, dan lA dapat dilihat pada tabel 3+5 dibaAah pada *n

5!!Em.

22


12/17

$a%e& 3'0

23


13/17

3.3.. 6eban "tatis Pada Pin

Beban yang di terima pin dalam keadaan statis dapat dihitung

dengan persaman:

C0=1

s(P

0

Cp ) i # d l$ %

Dimana:

7! kapasitas beban statis pada pin

P! 6eban statis berdasarkan pada (5!!kgm

C01

5 ( 4000270)2

125 2,55 11,8 40

!1521 E

3.3.3. 4orsi Dinamis Pada opling UniCersal

6eban bantalan pada kondisi dinamis dapat dihitung dengan persaman:

C=fc (i l$ )7 /9#

3/4d

29 /27

Dimana:

C = kapasitas beban dinamis pada pin

fc=kapasitas beban

4orsi yang teradi adalah:

* 7

Dimana:

*=beban dinamis yang bekera

$a%e& 3'"

24


14/17

d/Dm f 1 d/Dm f 1 d/Dm f 1 d/Dm f 1

0001 4329 0051 10314 0102 11711 0202 12292

0010 7225 0060 10659 0120 11970 0220 12231

0011 7380 0061 10694 0122 11994 0222 12222

0020 8427 0070 10982 0140 12163 0240 12123

0021 8519 0071 11011 0142 12178 0242 12111

0030 9212 0080 11254 0160 12273 0260 11981

0031 9278 0081 11279 0162 12280 0262 11965

0040 9802 0090 11483 0180 12314 0280 11809

0041 9854 0091 11504 0182 12314 0282 11790

0050 10272 0100 11676 0200 12297 0300 11611

fc= f1 f2; Dm= D + d

$a%e& 3'7

25


15/17

oeisien bantalan untuk bantalan rol

$a%e& 3'7

Panang aktor F untuk menghitung badan rol lw l !"d

*aka:

26


16/17

d

D m=0,16

f1=122,73

(4abel 3+%)

f2=0,70

(4abel 3+=)

fc=f1 f2

122,730,70

2%,&1

*aka bantalannya adalah:

Dimana:

i = 1 (4abel 3+5)

# =% mm (4abel 3+5)

d = ,%% mm (4abel 3+5)

lw =11,2 mm (4abel 3+$)

C=fc (i l$ )7 /9

#3/4

d29 /27

2%,&1 (111,8 )7 /9(25)3 /4 (2,55)29 /27

1$2&&$

4orsi dinamisnya:

* 7

* (1$2&& 40 )

27


17/17

1531&! E mm

28

Rancangan Awal Bab 3 (OK)

Documents

Transcript of Rancangan Awal Bab 3 (OK)