tugas Elemen Mesin I Dan II

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang.

Menghadapi era perdagangan bebas di Indonesia, dimana kita sebagai orang-orang yang

akan berkecimpung di dalam dunia teknik (utamanya teknik mesin) dituntut untuk mampu

mengikuti perkembangan Ilmu Pengetahuan dan tehnologi di berbagai bidang. Salah satu cara

untuk melatih kita agar mampu dan mahir dalam bidang teknik diantaranya adalah dengan

belajar mengetahui dan merencanakan ulang suatu komponen dari sebuah mesin, misalnya

sabuk: poros, bantalan, roda gigi, kopling, puli dan lain-lain.

Dalam tugas elemen mesin I dan II ini saya berkesempatan untuk membahas transmisi putaran

dan daya serta reduksi yang terjadi pada transmisi mesin pemarut dan sekaligus peras kelapa.

Jarak yang jauh antara dua poros sering tidak memungkinkan dengan menggunakan roda gigi,

sabuk-V, rantai dan sabuk gilir. Oleh karena itu cara transmisi putaran atau daya lain dapat

diterapkan dengan menggunakan sebuah sabuk rata atau datar (Flat belt). Transmisi rata ini

bekerja atas gesekan belitan pada sekeliling pulley. Namun transmisi sabuk rata biasanya hanya

digunakan untuk pemakaian khusus.

a. Transmisi flat belt ini memiliki kekurangan dibandingkan dengan transmisi lain. Oleh

karena itu transmisi sabuk rata tidak bisa dipakai bila mana dikehendaki putaran yang

tetap. Transmisi sabuk rata memiliki keunggulan bila dibandingkan dengan transmisi-

transmisi lain. Transmisi sabuk rata dapat menstransmisikan daya antara dua poros yang

jaraknya dapat sampai 10 m dengan perbandingan putaran 1 : 1 sampai 6 : 1 dengan

kecepatan sabuk maksimum 25 m/s. Daya maksimum yang dapat ditransmisikan kurang

lebih sampai 500 Kw. Selain itu harganya juga relatif murah dan mudah mendapatkan

putaran yang dikehendaki.

b. Pada transmisi mesin ini digunakan roda gigi kerucut sebagai media transmisinya. Roda

gigi kerucut merupakan suatu komponen elemen mesin yang cukup penting dan sangat

berpengaruh dalam suatu peralatan mesin, sehingga dalam pembuatannya selalu

membutuhkan ketelitian dan kecermatan yang tinggi. Oleh karena itu perlu perencanaan

dan perhitungan yang matang sebelum membuatnya. Dalam laporan ini saya akan

1TUGAS ELEMEN MESIN I/II FT MESIN UNMER MALANG

membahas tentang perencanaan yang dilakukan pada “Transmisi Sabuk rata dan Roda

Gigi kerucut Pada Mesin pemarut kelapa 1,3 kW”.

1.2 Perumusan masalah .

Dari uraian diatas, maka dalam tugas perencanaan ini kami akan merencanakan sistem

transmisi dengan menggunakan sabuk rata (flat belt). Dengan spesifikasi sebagai berikut :

Daya motor 760 Pk

Putaran motor 1800 rpm

Putaran mesin 1000 rpm.

Transmisi : sabuk rata (flat belt)

Dari data diatas permasalahannya adalah :

Bagaimana menentukan dimensi masing-masing pulley dan jarak terhadap sumbu poros agar

hasil transmisi sesuai sehingga perencanaan dapat terpenuhi.

Bagaimana menentukan komponen-komponen yang mendukung sistem transmisi daya agar

terpenuhi dengan baik

Dalam mentransmisikan daya dan putaran dari poros penggerak ke poros yang digerakkan,

sering kali terjadi permasalahan-permasalahan antara lain reduksi dan daya yang besar yang

harus ditanggung oleh setiap komponen sehingga menimbulkan persoalan dalam

perencanaannya.

Dalam laporan ini permasalahan yang diambil adalah :

Bagaimana merencanakan ulang suatu system transmisi yang menggunakan roda gigi

kerucut, baik bahan, dimensi, pelumasan dan komponen komponen pendukung

lainnya, khususnya pada mesin pemarut kelapa.

1.3 Batasan Masalah.

1. Besarnya daya perencanaan dan putaran pulley dapat ditentukan berdasarkan spesifikasi

yang diperoleh.

2. Perhitungan rasio transmisi maupun masing-masing pulley dan sabuk diperoleh dari teori

dan rumus-rumus perhitungan tentang sabuk rata (flat belt) dan pulley.

3. Perhitungan transmisi masing-masing roda gigi kerucut dan puli diperoleh dari teori dan

rumus-rumus perhitungan roda gigi.


4. Komponen yang mendukung dalam suatu transmisi adalah roda gigi poros, pasak dan

bantalan.

1.4 Tujuan dan Manfaat.

Tujuan utama dalam perencanaan ini adalah agar penyusun lebih memahami dan

mengerti tentang sesuatu transmisi dengan menggunakan sabuk rata (flat belt) yang

sesuai dengan daya serta putaran yang dikehendaki.

Manfaat yang diperoleh dari penyusunan tugas elemen I dan II adalah agar penyusun

mempunyai wawasan tentang suatu sistem transmisi selain menggunakan sabuk-V, sabuk

gilir, rantai dan roda gigi sekaligus agar penyusun mendapatkan gambaran lebih jelas

tentang sistem transmisi sabuk rata (flat belt).dan roda gig kerucut.


BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Mesin merupakan suatu rangkaian dari pare part yang dirangkai menjadi suatu kesatuan

membentuk suatu unit yang dapat beroperasi guna membenatu aktifitas manusia. Komponen-

komponen mesin antara lain pasak, poros, bantalan, dan transmisi yang kesemuanya itu

berfungsi meneruskan daya dan putaran dari motor penggerak kebagian-bagian yang digerakkan

sehingga mesin dapat beroperasi.

2.1 Sabuk Rata (Flat Belt).

Transmisi sabuk dapat digolongkan menjadi 3 salah satunya adalah sabuk rata, sabuk rata

dipasang pada pulley silinder dan meneruskan daya antara dua poros yang jarak dapat sampai 10

m dengan kecepatan maksimum sampai 25 m/s.

2.1.1. Bahan sabuk.

Sabuk rata harus mempunyai syarat yaitu kekuatan dan kelambatan dan juga tahan

terhadap pengaruh lingkungan yaitu seperti lembab, uap, kalor, debu dan sebagainya. Sabuk rata

terbuat dari karet, kulit, tenun karbon yang dicelup dalam klorida polifinil (pvc) seperti sabuk

gelit, sabuk rata dililitkan pada pulley silinder atau pulley rantai. Perencanaan sabuk rata unutk

hasil yang baik juga ditentukan bahan sabuk. Penampang sabuk rata dapat lihit pada tabel 2.2

Dovrovolksy


Gambar 2-1 : Penampang sabuk rata

Gambar 2.2. Cara penyambungan sabuk rata.

Ujung sabuk penggerak dapat disambung dengan sekekang jepit, kait engsel dan lain-lain.

Berikut ini adalah contoh jenis sambungan yang sering dipergunakan pada sabuk rata.


Gambar 2.3 sambungan sabuk rata yang sudah jadi

2.1.2. Jenis penggunaan sabuk.

Menurut jenis penggunaan sabuk dibedakan menjadi dua yaitu sabuk terbuka dan sabuk tertutup.

Contoh penggunaan sabuk :

a. Sabuk terbuka, digunakan untuk mentransmisikan daya pada sumbu poros yang sejajar

dan dengan arah putaran yang sama.

Gambar 2.4. sabuk terbuka

b. Sabuk silang, pada sabuk ini jarang diterapkan karena persilangan antara sabuk dapat

mengakibatkan gesekan antara sabuk sehingga cepat rusak, sabuk silang ini digunakan

untuk mendapatkan arah putaran yang berlawanan.


Gambar 2.5. sabuk silang

2.2 RODA GIGI

Roda gigi adalah suatu transmisi langsung yang berupa piringan plat bergigi yang saling

berkait dan meneruskan putaran dan daya serta kecepatan dengan cara bersentuhan langsung

antara gigi-gigi dalam piringan tersebut. Transmisi ini biasanya digunakan untuk meneruskan

putaran dan daya serta kecepatan antara dua poros yang jaraknya relatif dekat.

Lain halnya dengan transmisi-transmisi lain yang biasanya terjadi selip pada putaran

tinggi dan bila daya tangensial yang terjadi terlalu besar, roda gigi atau gear tidak terjadi selip

dalam meneruskan putaran dan daya. Hal ini karena terdapat penonjolan/gigi dalam piringan

yang kedua bagian persinggungannya berpasangan pas, sehingga seberapa besar daya dan

putaran yang terjadi pada roda gigi tidak akan pernah mengalami selip. Untuk lebih jelasnya

dapat dilihat pada gambar 2.1 berikut.


Gambar 2.6. Penonjolan Gigi.

Sumber : R.S. Kurmi ; Machine Design (982)

2.2.1. Macam-Macam Roda Gigi

Ada banyak macam roda gigi diantaranya roda gigi lurus, roda gigi miring, kerucut,

cacing dan lain-lain. Contoh macam-macam bentuk roda gigi dapat dilihat pada gambar 2.6

berikut

Gambar 2.2. Macam-macam roda gigi.


Sumber : Sularso&Kiyokatsu Suga ; Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin (213)

2.2.1.1. Roda Gigi Lurus (Spur Gear)

Roda gigi lurus merupakan roda gigi yang paling dasar, dengan jalur gigi yang sejajar

poros pada dua bidang silinder. Keduanya bersinggungan dan satu menggelinding pada yang

lainnya dengan sumbu tetap sejajar.

2.2.1.2. Roda Gigi Miring (Helical Gear)

Pada roda gigi miring mempunyai jalur gigi yang berbentuk ulir pada silinder jarak bagi.

Pada roda gigi miring ini pemindahan momen atau putaran dapat berlangsung dengan halus. Sifat

ini sangat baik untuk mentransmisikan putaran tinggi dan gaya yang besar. Namun demikian

roda gigi miring memerlukan bantalan aksial yang kuat dan kokoh, karena jalur giginya

menimbulkan gaya reaksi sejajar poros. Macam roda gigi miring ada dua yaitu roda gigi miring

tunggal dan roda gigi miring ganda atau yang lebih dikenal dengan roda gigi V.

2.2.1.3. Roda Gigi Cacing (Worm Gear)

Roda gigi cacing merupakan pasangan roda gigi yang biasanya digunakan untuk

memindahkan daya dan putaran pada poros silang yang tidak berpotongan. Roda gigi ini mampu

mereduksi putaran hingga perbandingan 1:100. Ciri yang menonjol dari roda gigi cacing adalah

kerjanya yang halus dan hampir tidak mengeluarkan suara. Sepasangan roda gigi cacing terdiri

dari poros berulir cacing (Pinion) dan roda gigi cacing. Hal ini lah yang menyebabkan roda gigi

cacing hanya dapat mereduksi (menurunkan) putaran saja dan tidak untuk sebaliknya. Bagian-

bagian dari roda gigi cacing dapat dilihat pada gambar 2.3.


Gambar 2.7. Nama bagian roda gigi cacing Sumber : Sularso&Kiyokatsu Suga ; Dasar Perencanaan dan

Pemilihan Elemen Mesin (276)

2.2.1.4. Roda gigi kerucut (Beavel Gear)

Roda gigi kerucut terdiri dari dua bagian roda gigi yang berbentuk limas yang

dipasangkan sehingga mampu meneruskan putaran dan daya pada kondisi poros yang menyilang.

Roda gigi ini memiliki keunggulan yaitu mampu meneruskan daya dan putaran yang tinggi

dengan suara/bunyi yang relatif rendah bila dibandingkan dengan roda gigi lurus. Bagian-bagian

dari roda gigi kerucut dapat dilihat pada gambar 2.4 berikut.


Gambar 2.8. Nama bagian roda gigi kerucut.


A. Nama-nama Bagian Roda Gigi

Nama-nama bagian utama roda gigi dapat dilihat pada gambar 2.9 berikut

Gambar 2.9. Nama-nama Bagian Utama Roda Gigi.


a. Pitch Circle (Lingkaran Puncak)

Sering disebut dengan diameter jarak bagi. Adalah suatu lingkaran daerah

dimana kedua profil gigi dari sepasang roda gigi saling bersinggungan satu

dengan profil dari roda gigi linnya.

b. Diameter Kepala (Lingkaran Kepala)


Adalah diameter paling besar atau paling luar dari roda gigi.

c. Adendum (Tinggi Kepala)

Adalah jarak antara diameter pitch dengan diameter kepala.

d. Diameter Kaki (Lingkar Kaki)

Adalah diameter pada batas bawah profil gigi.

e. Dedendum (Tinggi kaki)

Adalah jarak antara diameter pitch dengan diameter kaki.

f. Jarak Bagi Lingkaran

Adalah jarak antara ujung satu profil gigi dengan profil gigi berikutnya, terletak

pada diameter pitch.

g. Tebal Gigi

Adalah jarak antara ujung profil satu gigi dengan ujung lain pada gigi tersebut

pada diameter pitch.

h. Lebar Ruang

Adalah jarak antara ujung profil gigi satu dan ujung profil gigi lain yang

bersebrangan pada diameter pitch.

B. Kapasitas Beban Roda Gigi

Roda gigi dapat mengalami kerusakan berupa gigi patah, aus atau pun berlubang-

lubang (bopeng) permukaannya, dan tergores permukaannya karena pecahnya selaput

minyak pelumas. Dalam merencanakan roda gigi hal-hal tersebut harus di antisipasi.

Kekuatan gigi terhadap lenturan dan tekanan permukaan merupakan hal yang penting untuk

diperhatikan. Karena besarnya kontak antara profil gigi adalag 1 atau lebih, maka beban

penuh tidak selalu dikenakan penuh pada satu profil gigi, tetapi demi keamanan,

perhitungan dilakukan atas dasar anggapan bahwa beban penuh dikenakan pada titik

potongan A, yang antara garis tekan dan garis hubung pusat roda gigi pada puncak gigi

seperti pada gambar 2.6. Gaya pada gigi berikut ini.


Gambar 2.10. Gaya pada gigi.


Dari gambar 2.10, dapat dilihat bahwa gaya-gaya yang bekerja pada profil roda gigi adalah

tekanan normal permukaan gigi (Fn) dan gaya tangensial (Ft) yang terjadi secara tegak lurus OA

dalam arah keliling titik A.

2.3. POROS

Poros merupakan salah satu bagian penting dari suatu mesin, hampir semua mesin

meneruskan daya bersama putaran melalui poros. Jadi poros digunakan untuk meneruskan daya

dan putaran yang akan ditransmisikan melalui kopling, roda serta puli. Beban yang terjadi pada

poros dapat berupa beban lentur dan beban puntir.

2.3.1. Macam-macam Poros

Berdasarkan penggunaan, poros untuk meneruskan daya dan putaran dapat

diklasifikasikan menjadi:

A. Spindel (Spindle)

Merupakan poros transmisi yang relatif pendek, seperti pada poros utama suatu mesin

perkakas. Dimana beban utamanya berupa puntiran. Syarat yang harus dipenuhi pada

poros ini adalah deformasi harus kecil dan bentuk ukuran harus diteliti seteliti mungkin.


B. Poros (Shaft)

yang ikut berputar untuk memindahkan daya dari mesin ke mekanisme yang

digerakkan. Beban yang bekerja pada poros ini adalah beban puntir murni dan beban

lentur.

1. Poros Luwes

Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme, dimana

putaran poros membentuk sudut dengan poros lainnya. Daya yang dapat

dipindahkan melalui poros ini relatif kecil.

2. Poros Transmisi (Line Shaft)

Poros transmisi adalah poros yang mendapatkan beban puntir murni maupun beban

lentur. Daya yang ditransmisikan poros ini melalui Roda gigi, Sproket rantai,

Kopling, dan Sabuk Puli.

Contoh penggunaan dari poros transmisi dapat dilihat pada gambar 2.7.

Gambar 2.11. Poros Transmisi.

Sumber : Umar Sukrisno ; Bagian-bagian Mesin dan Merencana (214)


3. Gandar (Axle)

Poros Axle atau gander biasanya dipasang pada roda kereta barang. Dimana potos

ini tidak mendapat beban puntir dan bahkan memang didesain untuk tidak berputar

sama sekali. Gandar hanya menerima beban lentur, kecuali pada saat awal

perputaran.

Gambar 2.12.Gandar (Axle).


Menurut bentuknya poros dapat digolongkan :

a. Poros lurus umum.

b. Poros engkol sebagai poros utama torak.

c. Poros luwes untuk transmisi daya kecil.

4. Bahan Poros

Poros untuk mesin biasanya dibuat dari batang baja yang ditarik dan difinis dingin.

Baja karbon konstruksi mesin yang dihasilkan dari ingot yang dikill. Poros yang

dipakai meneruskan putaran tinggi dan beban berat umumnya dibuat dari baja

paduan dengan pengerasan kulit yang sangat tahan terhadap keausan seperti baja

nikel, baja khrom moliden dan baja khrom.


5. Hal-hal Penting Dalam Perencanaan Poros.

Untuk merencanakan sebuah poros dengan baik, ada beberapa hal yang harus

diperhatikan antara lain :

6. Kekuatan Poros

Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur serta gabungan dari

beban puntir dan beban lentur. Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan.

Faktor kelelahan, konsentrasi tegangan bila poros bertingkat ataupun berlekuk dan

mempunyai alur pasak harus diperhatikan.

7. Kekakuan Poros

Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tinggi tetapi jika

kelenturan atau defleksi puntirannya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak

telitian, atau menimbulkan getaran atau suara, karena itu disamping kekuatan poros,

kekakuan poros juga harus diperhatikan.

8. Putaran Kritis

Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu dapat terjadi putaran

yang luarbiasa besarnya. Putaran ini dinamakan putaran kritis, putaran kritis akan

menimbulkan kerusakan pada motor.

9. Bahan Poros

Bahan poros yang dipilih tergantung dari kebutuhan. Bahan poros untuk putaran

tinggi dan berat biasanya dipilih dari baja paduan dengan pengerasan permukaan.

Poros mesin ini biasanya dibuat dari baja batangan yang dikerjakan dingin dan

difinis.

10. Korosi

Untuk poros yang bekerja pada fluida korosif dan poros-poros yang terancam

kavitasi diperlukan bahan poros yang tahan korosi.

2.4 PASAK

Pasak adalah bagian dari elemen mesin yang digunakan untuk menetapkan atau

menyambung dan untuk menjaga hubungan putaran relatif antara poros dari mesin dengan


elemen seperti kopling, roda gigi, puli, sprocket, roda gila dan lain sebagainya yang dipasng pada

poros. Pada umumnya pasak digolongkan menjadi:

1. Pasak benam

2. Pasak rata

3. Pasak singgung

4. Pasak jarum

Gambar 2.13. Macam-Macam Pasak.


Pasak yang paling utama dalam suatu perencanaan transmisi adalah jenis pasak benam

karena jenis pasak ini dapat meneruskan momen yang besar.

Hal-hal yang harus diperhatikan dalam perencanaan pasak adalah :

a. Pasak Benam

Pada pasak benam terdapat penampang segi empat dimana terdapat bentuk yang

prigmatis dan tirus yang terkadang diberi kepala untuk mempermudah pencabutan.

b. Pasak Rata

Pada pasak rata sisi sampingnya harus tepat dengan alur pasak agar tidak goyang

dan rusak. Untuk pasak pada umumnya dipilih bahan yang mempunyai kekuatan

tarik lebih dari 60 kg/mm, jadi mungkin lebih kuat dari porosnya.

2.4 BANTALAN


Bantalan adalah suatu bagian elemen mesin yang menumpu poros yang berbeban, sehingga

putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman dan poros dapat

panjang umurnya. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin

lainnya dapat bekerja dengan baik. Jika bantalannya tidak berfungsi dengan baik, maka preatasi

seluruh sistem akan menurun atau tidak dapat bekerja secara semestinya. Jadi, bantalan peran

bantalan dalam permesinan dapat disamakan dengan peran pondasi pada gedung.

2.2.1 Klasifikasi Bantalan

Bantalan dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

Atas Dasar Gerakan Pada poros :

a. Bantalan Luncur

Pada bantalan ini terjadi gerakan luncur antara poros dengan bantalan karena

permukaan porosnya yang ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantara

lapisan pelumas.

Macam-macam bantalan luncur dapat dilihat pada gambar 2.10.

Gambar 2.14. Macam-Macam Bantalan Luncur.

Sumber : Sularso&Kiyokatsu Suga ; Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin

(104)

* V. Dobrovolsky, K. Zablonsky, S. Mak, A. Radchik and L. Eklikh ; Machine Elements

A Texs Book (442)

b. Keunggulan Bantalan Luncur

Sesuai untuk beban berat dan putaran tinggi.


a. bantalan radial porlos e. bantalan radial ujung

Kemampuan peredaman baik.

c. Kelemahan Bantalan Luncur

Dibutuhkan momen awal yang besar.

Memerlukan pendinginan yang khusus.

Jenis Bantalan Luncur Terhadap Posisi Poros :

1. Bantalan Aksial.

2. Bantalan Radial.

3. Bantalan Khusus.

2.2.1.1 Bantalan Gelinding

Pada bantalan ini terjadi gerakan gelinding antara bagian utama yang berputar dan bagian

yang diam, melalui komponen gelinding yang berbentuk bola, roll jarum dan roll bulat.

Macam-macam bantalan gelinding dapat dilihat pada gambar 2.11.

A. Keunggulan Bantalan Gelinding :

a. Sesuai untuk beban berat dan putaran rendah.

b. Pelumasan sederhana.

B. Kelemahan Bantalan Luncur :

a. Konstruksi rumit

b. Menimbulkan suara gaduh pada putaran yang tinggi.

C. Jenis Bantalan Luncur Terhadap Posisi Poros :

a. Bantalan Aksial.

b. Bantalan Radial.

D. Bantalan Gelinding Menurut Komponen Gelinding :

a. Bantalan Bola.

b. Bantalan Roll.


gambar 2.15. Macam-Macam Bantalan Gelinding. Sumber : V. Dobrovolsky, K. Zablonsky, S. Mak, A.

Radchik and L. Eklikh ; Machine Elements A Texs Book (445-446)

E. Atas Dasar Beban Terhadap Poros :

a. Bantalan Aksial.

Arah beban yang mampu ditumpu oleh bantalan aksial hanya beban yang

tegak lurus terhadap sumbu poros.

b. Bantalan Radial.

Arah beban yang mampu ditumpu oleh bantalan aksial hanya beban yang

sejajar terhadap sumbu poros.

c. Bantalan Gelinding Khusus.

Bantalan ini sanggup menumpu baik beban yang sejajar sumbu poros

maupun selama arah tegak lurus sumbu poros.

2.2.1.2 Perbandingan Antara Bantalan Lurus dan Bantalan Gelinding :

a. Bantalan Lurus :

Mampu menumpu poros dengan putaran tinggi dan beban besar.


Konstruksi sederhana dan mudah dipasang serta mudah dibuat.

Gesekan besar sehingga perlu momen awal yang besar.

Pelumasan tidak sederhana (rumit).

Panas yang ditimbulkan besar sehingga perlu pendinginan khusus.

Dapat meredam tumbukan dan getaran.

Tingkat ketelitian rendah.

b. Bantalan Gelinding :

Beban yang sanggup diterima relatif kecil jika dibandingkan dengan bantalan luncur,

sangat tergantung pada bentuk elemen gelindingnya.

Konstruksi Rumit dan perlu ketelitian yang tinggi.

Gesekan yang ditimbulkan sangat rendah.

Pelumasan sederhana, dengan memakai pelumas gemuk, bahkan jika menggunaka sil

sendiri tidak perlu pelumasan.

Putaran dibatasi oleh gaya sentrifugal yang timbul pada elemen gelinding.

Suara yang ditimbulkan agak gaduh, terutama pada putaran tinggi.

2.2.1.3 Bahan Bantalan

Kita dapat mengklasifikasikan bahan bantalan menjadi dua, yaitu bahan logam dan bahan non

logam. Bahan bantalan yang digunakan sangat mempengaruhi kemampuan beban dan konstruksi

yang mampu diterima oleh bantalan. Berikut ini sebagian contoh dari spesifikasi bantalan :

A. Logam

1. Logam Putih (Babit)

a. Sesuai untuk gesekan luncur.

b. Tidak sesuai untuk beban tiba-tiba (impac)

c. Harga P yang diijinkan sekitar 300 N/cm2.

2. Perunggu, Timah Putih dan Besi Tuang Merah

a. Sesuai untuk beban tinggi dan temperatur tinggi.

b. Harga P yang diijinkan 800-2000 N/cm2.

3. Besi Tuang Kelabu

a. Memiliki angka kekerasan yang tinggi.


b. Kurang sesuai untuk poros ringan.

4. Kuningan

a. Dipakai untuk bantalan khusus.

b. Tidak tahan aus.

5. Baja

a. Sesuai untuk putaran tinggi dan beban tinggi.

b. Angka kekerasan dibawah besi tuang.

B. Non Logam

a. Bahan plastik yang dipress.

1) Sesuai untuk pesawat angkut dan ban berjalan.

2) Putaran baik dan keausan kecil.

3) Sesuai untuk keccepatan rendah.

b. Polimida

a) Tahan korosi.

b) Mampu melumasi sendiri.

c. Teflon

a) Gesekan rendah.

b) Mampu berputar tanpa media pelumasan.

d. Kayu Keras

a) Sesuai untuk kecepatan rendah.

b) Biasanya digunakan untuk mesin tenun/pintal.

e. Karet Lunak

Biasanya digunakan pada pompa.

f. Batu Permata

Digunakan pada jam tangan dan alat-alat industri kimia.

g. Bahan Plastik dan Baja Dilapis Email

Digunakan untuk industri kimia.

h. Karbon dan Grafit


Sesuai untuk temperatur tinggi.

i. Gesekan yang terjadi kecil sehingga tidak mudah aus.

2.6 PELUMASAN

Pelumasan adalah suatu bentuk perawatan mesin dengan cara memberi cairan pelumas, guna

mendukung kerja dari mesin. Adapun tujuan dari pelumasan adalah :

a. Mengurangi panas dan membawa panas akibat gesekan.

b. Mengurangi gesekan dan keausan antara elemen yang bergerak secara bersinggungan.

c. Mencegah korosi.

d. Mencegah masuknya kotoran (debu) kedalam elemen yang bergerak dan bergesekan.

Cara melakukan pelumasan :

2.6.1. Pelumasan Gemuk.

Pelumasan gemuk dilakukan dengan cara memasukkan gemuk melalui lubang atau nipel.

Pelumasan gemuk yang baik dapat memperpanjang umur elemen.

Gambar 2.16. Sistem Pelumasan Gemuk.

Sumber : Sularso&Kiyokatsu Suga ; Dasar Perencanaan

dan Pemilihan Elemen Mesin (157&159

2.6.2. Pelumasan Minyak.

Pelumasan minyak dilakukan dengan cara celup atau merendam sebagian elemen dengan

minyak pelumas atau dengan cara lain yaitu sistem semprot atau sembur. Pelumasan ini cocok


untuk kecepatan tinggi (putaran tinggi) dan sering digunakan pada temperatur tinggi. Contoh

penggunaan sistem pelumasan minyak dapat dilihat pada gambar 2.13.

Gambar 2.17. Sistem Pelumasan Minyak.

Sumber : Sularso&Kiyokatsu Suga ; Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin

(158)

* V. Dobrovolsky, K. Zablonsky, S. Mak, A. Radchik and L. Eklikh ; Machine Elements

A Texs Book (443)

2.7. KOROSI

Pencegahan korosi yaitu proses terjadinya perubahan permukaan secara kimia dari

sebuah mesin, mempengaruhi pemilihan dari bahan elemen tersebut dan juga pasangannya,

selain itu juga mempengaruhi konstruksi dan tahapan-tahapan pembuatannya.

A. Korosi secara kimiawi paling sering terjadi dengan terbentuknya ikatan oksigen karena

bereaksi dengan air, gas, asam, dan alkalis, begitu juga dengan zat-zat kimia lainnya.

Sebagai penangkal korosi digunakan pelumas yang akan menimbulkan lapisan pelindung

pada elemen. Ada juga cara lain yaitu dengan memadukan baja dengan tambahan Cr dan

Cu atau besi cor kelabu dengan S dan Si.

B. Pada korosi yang terjadi secara elektrokimiawi akan terbentuk elemen lokal galvanik

diantara logam-logam.

a. Gejala-gejala Korosi.

Penampilan korosi dapat dikenali dari luar dengan meratanya permukaan korosi,

lubang-lubang, dan melemahnya struktur.

b. Sifat-sifat Korosi Pada Logam-logam :


Pelumasan minyak dengan merendam

1) Besi (Fe)

Besi lebih mudah berkarat di udara, air, lautan dan asam, tetapi tidak mudah

berkarat pada air keras, alkalis, konsentrat asam nitrat karena akan membentuk

suatu lapisan pelindung dengan sendirinya.

2) Alumunium dan Paduan Al.

Alumunium dan paduannya tidak mudah berkarat seperti pada besi karena adanya

lapisan pelindung pada permukaannya.

3) Magnesium (Mg)

Magnesium menutupi permukaannya dengan lapisan oksida dan tahan korosi

terhadap asam Fluorid dan basa sampai pada temperatur 120°C.

4) Timah

Timah tahan terhadap udara, air laut dan asam lemak sehingga banyak dipakai

pada industri makanan.

5) Tembaga (Cu)

Tembaga tahan terhadap udara, gas, air laut dan juga terhadap asam, basa dan

garam.

6) Nikel (Ni)

Nikel sama seperti tembaga, tetapi dalam keadaan panas tidak tahan terhadap gas

belerang.

7) Platinum, Emas, Perak.

Platinum, Emas dan Perak tahan terhadap korosi, hanya saja perak dapat berubah

menjadi hitam kalau terkena H2S, belerang, asam nitrat, dan oleh zat-zat oksidan

lainnya.

2.8 SISTEM PENGERJAAN

2.8.1. Toleransi

Toleransi adalah perbedaan dua batas baik ke atas maupun ke bawah, yang diijinkan

karena suatu ukuran yang tepat sempurna tidak dapat dicapai. Hal ini bertujuan supaya suatu


komponen dapat memenuhi persyaratan, meskipun sebenarnya ukurannya tidak tepat. Untuk

memudahkan, maka ditentukan sebuah ukuran dasar dari komponen dan milai penyimpangan

yang diijinkan (toleransi) ditambahkan atau dikurangkan dari ukuran tersebut. Untuk hal ini ada

suatu aturan standart yang harus dipatuhi yaitu Toleransi Internasional atau biasa disebut “IT”.

Gambar 2.18. Toleransi.

Sumber : Takesi Sato & N. Sugiarto H. ; Menggambar Mesin Menurut Standart ISO (127)

2.8.2. Suaian

Suaian adalah perbedaan ukuran yang diijinkan dalam suatu rangkaian komponen yang

dipasangkan, dimana perbedaan komponen satu dan lainnya masing-masing berada dalam satu

daerah toleransi. Sistem suaian dapat digolongkan menjadi dua yaitu system suaian poros dan

sistem suaian poros dan sistem suaian lubang. Terdapat tiga jenis suaian yang diakui yaitu :

A. Suaian Longgar.

Suaian ini terjadi bila daerah toleransi poros terletak di bawah daerah toleransi lubang.

B. Suaian Pas

Suaian pas terjadi bila daerah toleransi lubang dan poros saling menutupi.

C. Suaian Paksa.

Suaian paksa terjadi apabila daerah toleransi poros terletak pada daerah toleransi dari

lubang.


Gambar 2.19. Suaian.

Sumber : Takesi Sato & N. Sugiarto H. ; Menggambar Mesin Menurut Standart ISO (127)

Pemilihan suaian yang akan diterapkan haruslah sesuai dengan syarat fungsional atau

syarat kerja komponen. Contoh : untuk memasang bantalan haruslah dengan suaian paksa,

sedangkan untuk bagian-bagian yang presisi haruslah mengginakan suaian pas.

2.9 PROSES PENGERJAAN

2.9.1 Proses Pengerjaan pada poros

Pengerjaan benda kerja untuk poros adalah proses yang biasanya dilakukan pada mesin bubut

dengan menggunakan pahat bermata potong tunggal, dimana gerak potong berupa putaran

benda kerja dan gerak makan berupa gerakan translasi pahat.


Gbr .2.20 Sistim pengerjaan pada poros

2.9.2 Proses pengerjaan pada pasak

Proses pengerjaan pada pasak biasanya dilakukan pada mesin freis dengan menggunakan

pahat jarak, dimana gerak potongnya berupa putaran, sedangkan gerak makannya berupa

gerak translasi dari benda kerja.

Gbr .2.21 Jenis pahat freis dan cara freis dilakukan

2.9.3 Proses pengerjaan pada pulley

Proses pengerjaan pada pulley adalah proses yang bisa dilakukan untuk pembuatan mur

dan baut pada pada pulley dengan mengebor sistim kerjanya pahat berupa mata bor

berputar dan menekan benda kerja lalu menyayatnya.


Gbr .2.22 Proses pengerjaan pada pulley

2.10 SISTEM SAMBUNGAN

2.10.1 Mur dan Baut

Baut digolongkan menurut kepalanya yaitu segi enam, soket segi enam dan kepala

persegi. Dari fungsinya baut dapat digolongkan menjadi baut penjepit, baut untuk pemakaian

khusus, sekrup mesin, sekrup penetap, sekrup pengetap.

Macam – Macam baut dapat diuraikan sebagai berikut :

A. Baut penjepit

Baut penjepit dapat dilihat dari bentuknya dibagi menjadi tiga yaitu:

a. Baut tembus.

Digunakan untuk menjepit dua bagian melalui lubang tembus dimana penjepit diletakan

disebelah mur

b. Baut tap

Digunakan untuk menjepit dua bagian dimana penjepit diketatkan dangan ulir yang di

tapkan pada salah satu bagian.

c. Baut tanam

Merupakan baut tanpa kepala yang diberi ulir pada kedua ujungnya untuk menjepit

kedua bagian, baut di tanam pada salah satu bagian yang mempunyai lubang ulir dan

penjepit diketatkan dengan mur.

Gbr .2.23 Baut penjepit


d. Baut untuk pemakaian khusus.

Menurut pemakaiannya dapat dikelompokkan menjadi berikut:

e. Baut pondasi

Digunakan untuk memasang mesin bangunan diketatkan dengan mur

f. Baut kereta

Banyak dipakai pada kendaraan, bagian dibawah kepala masukkan kedalam lubang

persegi sehingga baut tidak ikut berputar pada waktu diketatkan atau dilepaskan

g. Baut T

Digunakan utuk mengikat benda kerja atau alat pada meja dasar yang mempunyai alur

bentuk T, sehingga letaknya dapat diatur

Gbr .2.24 Macam-macam baut untuk pemakaian khusus

B. Sekrup

Sekrup digolongkan menjadi beberapa jenis yang menurut ukurannya tersendiri diantaranya:

a. Sekrup Mesin

sekrup ini mempunyai diameter sampai 8 mm dan untuk pemakaian dinamakan tidak ada

beban besar, kepalanya harus lurus atau silang agar dapat dikeraskan dengan obeng .


Gbr .2.25 Macam-macam sekrup mesin

b. Sekrup penetap

sekrup ini dipakai untuk menetapkan NAF pada poros atau dipakai sebagai pengganti

pasak. Biasanya dibuat dari baja yang ujungnya dikeraskan.

Gbr .2.26 Sekrup penetap


2.11 PROSES PEMESINAN

Untuk perencanaan pembuatan komponen mesin diperlukan proses permainan dalam

proses pemesinan ini terdapat hal – hal yang perlu diperhatikan yaitu toleransi untuk komponen

mesin sehingga dapat mempermudah proses pemesinan untuk ini proses tersebut akan

mempermudah pembuatan dan perakitan dengan elemen lainnya.

Ada beberapa proses pemesinan yang perlu dilakukan dalam suatu pembuatan benda kerja

antara lain :

A. Proses Pembubutan.

Proses pembubut merupakan proses pemotong logam dimana pemotongan bergeraksecara

transisi dan longitudinal yang digunakan oleh alat potong. Benda kerjadipegang oleh

pencekam yang dipasang pada ujung poros yang bergerak berpPutaran poros bertingkat

dapat dipilih dan diatur sesuai dengan ukuran

yang telah distandartkan. Pahat dipasang pada dudukan pahat dan kedalaman

pasang tergantung dengan menggeserkan peluncur silang pada roda berputar. Pahat

bergerak translasi bersama-sama dengan kereta gerak. Gerak pemakaian diatur dengan

pengatur.

B. Proses Menggurdi.

Proses ini merupakan menggunakan pahat gurdi yang mempunyai dua mata pahat atau

tiga mata pahat karena diputar poros antara mesin (spindel) putaran tersebut dipilih dari

beberapa tingkat putaran yang tersedia pada mesin gurdi. Dari beberapa tingkat putaran

yang tersedia pada mesin gurdi dapat digunakan sekehendak pemakai, yang dapat juga

dilakukan pada mesin bubut.

C. Proses Mengefries.

Proses mengefries ini merupakan suatu proses pemotongan logam dengan menggunakan

pahat freis selubung atau mantel dan pahat freis muka. Dalam mengefries ini ada tiga

macam cara mengefries yaitu :

a. Mengefries naik dan turun.


b. Mengefries tegak.

c. Mengefries datar.

BAB III

PERENCANAAN ELEMEN MESIN

3.1. PERENCANAAN SABUK RATA

A. Data awal perencanaan

Daya (P) : 0.746 Kw

Putaran (n1) : 1800 rpm

Putaran mesin (n2) : 1000 rpm

B. Pemilihan jenis bahan sabuk rata

Pemilihan Type Flat Belt

Dengan diketahui daya rencana

Pd = 0,96 KW

putaran motor penggerak = 1800 rpm

maka di dapat bahan solid Woven cotton

C. Dimensi penampang sabuk berdasarkan table Dobrovolsky

Lebar (b) 30 – 250 diambil b = 150 mm

Tebal (h) 4,5-6,5-8,5 diambil (h) = 5 mm

δmax 350-405 diambil 400 kg/cm2

Ratio

D minh

35 (recomend ) ambil ditabel dobrovolsky

Vmax = 25 m/detik

Massa jenis (γ) = 0,90 kg/dm2

Konstanta a = 25

w = 150

Modules elastisits (Eb) = 35 kg/cm

Putaran poros 2 berdasarkan harga reduksi putaran I =

n1

n2

=D2

D1


Maka diperoleh i=

n1

n2

=18001000

=1,8

D. Daya rencana

Pd = P x fc

Fc = 1,3 berdasarkan alat (pemarut kelapa dan pemarut 8 jam kerja berhari

Pd = o,746 x 1,3 = 0,96 kw

E. Pemilihan diameter puli

Diameter jarak bagi puli kecil ( dp = dmin = D1)

dihitung berdasarkan ratio

D minh

=35 → D min5

=35

Dmin = 5 x 35 = 175 mm

Diameter jarak bagi puli besar (Dp = dp)

i=n1

n2

= (1+S ) .( D2

D1)

sehingga D2=ixD1

(1+s )

=1,8 x1751+0 ,15

= 310,34 mm diambil 311 mm

F. Kecepatan keliling sabuk

V=π (D1+h )n1

60 x 1000

V=3 , 14 (175+5 ) 180060 x 1000


V=3 ,14 (180 ) 180060x 1000

V=3 ,14 (180 ) 180060x 1000

V=101736060 x 1000

=16. 95 m /det ik

C = (1,5 sampai 2)D2 diambil 1,7

= 1,7 x 311

= 528,7 mm

G. Panjang keliling sabuk (L)

L=2 c + π2 (D1+D2)+ 1

4 c (D2−D1 )2

L=2 x528 ,7+ 3 ,142

(175+311)+ 14 x 528 ,7

(311−175 )2

= 1057,4 + 1,57(486)+0,00047(126)2

= 1057,4 + 763 + 0,00047(15876)

= 1057,4 +763 + 7.46.

= 1827,86

= 1828 mm

H. Jarak sumbu poros yang sebenarnya


C=b√b2−8 (D2−D1)

8

b = 2xL-π(D2+D1)

= 2 x 1828 – 3,14 (311+175)

= 3656 – 3,14(486)

= 3656 – 1526

= 2130 mm

C=2130+√21302−8 (311−175 )2

8

C=2130+√4536900−8 (126 )2

8

C=2130+√4536900−8 (15876 )

8

C=2130+√4536900−1270088

C=2130+√44098928

C=2130+663 , 98

=340,23 mm

I. Gaya keliling sabuk

P= pd x 102v


P=0 ,96 x 10216 ,95

=97 . 9216 , 95

= 5,7 kg

J. Luas Penampang ( F )

F = (b x h)

Dimana: h = 4,5-6.5-8.5 mm diambil h = 5 mm = 0,5 cm

b = 30 s/d 250 mm diambil b = 35 mm = 3,5cm.

F = (3,5 x 05) cm

= 1,75 cm2

K. Jumlah Flat Belt

Z =

PF . K

Dimana k =

PF

=

5,71, 75

= 3,25

Z =

5,71, 75 x . 3 , 25

= 1 buah

L. Besar Gaya Tarik sabuk

σ0 =

So

F dimana σ0 = 18 kg/cm2

S0 = σ0 x F

= 18 x 1,75

= 31,5 kg

Sehingga gaya tarik pada sisi tarik

S1 = SO

P2


= 31,5

5,72

= 34,35 kg sisi tarik

M. Tegangan maksimum yang terjadi pada sabuk

δmax=σ0+P

2 x F+ γv 2

10 xg+Eb

hDmin

Dimana : σ0 = tegangan awal sabuk ( kg/cm2)

= σ0 = 18 kg/cm2 untuk sabuk rata

K = tegangan akibat tarikan sabuk rata (kg/cm2)

k= Pbxh

P = gaya keliling yang bekerja pada puly (kg)

F = luas penampang sabuk (mm2)

F = b x h

b = lebar sabuk

h = tebal sabuk

γ = berat jenis bahan sabuk (gram/cm2)

v = kecepatan keliling ( m/s)

g = gravitasi = 9,81 (kg/s)


Eb = Modulus elastisitas bahan (kg/cm2)

δmax=18+ 5 ,772 x 17 ,5

+0 ,75 x (16 , 952 )10 x9 ,81

+350,5

17 ,5

δmax=18+0 ,16+2 ,19+1

= 21,25 kg/cm2

N. Umur sabuk (H)

H=Nbase

3600 xUxN ( δfatik

δmax)m

Nbase = 107

U = V/L

u=16 , 95 m /s3 , 124 m

u=5 ,42 m

N = 1

H=107

3600 x 5,4 x1 (30 kg/ cm2

21 ,25 kg /cm2 )5

H=107

19440(5,5 )

H=5500000019440

= 2829,21 jam


H=2829 ,218

H = 3535

H=353 ,525

H = 14,14

H=14 ,1412

H = 1,2 tahun

O. Sudut kontak puli dan sabuk

θ=1800−57 (D2−D1)

C

θ=1800−57 (311−175 )341

θ=1800−57(126 )341

θ=1800−57(126 )341

θ=1800−7182341

θ=1800−21

= 1590

P. Beban yang bekerja pada poros akibat gaya tarikan flat belt


R=2 P . sinθ2

R=2 x 5 ,77 . . sin159

2

R = 11,54x 0,98

= 11,30 kg

i. Berat sabuk

Ws = b x h x L x γ

= 35x5x1828x1.10-6

= 319900. 10-6

= 0,319 kg

3.2 PERENCANAAN PULY I

3.b.1. Diameter puli poros penggerak

Diameter puli penggerak dipilih berdasarkan table dari harga Dmin

h ambil

harga yang dianjurkan. Dengan menentukan harga h (tebal sabuk) terlebih

dahulu maka harga Dmin dapat dicari.

Dmin = D1

Diameter puli yang digerakkan

i=n1

n2

=(1+s )( D2

D1)


Maka

D2=D1 x i

(1+s)=

n1

n2

.D1

(1+s)

a.Bahan puly : besi cor

γ : 7,2.10-3 kg/cm2

Dimensi yang didapat dari perhitungan Flat Belt

D1 = 53 mm

b. Lebar Pully

BPK = (1,5 : 2,0) b. (mm) diambil = 1,5

BPK = (1,5 : 2,9) b. (mm) b diambil = 35

BPK = 1,5 x 35 = 53 mm

c. Momen puntir

T1 = Momen puntir = 9,74 x 105 .

Pdn1

= 9,74 x 105 .

0 ,961800

= 519 kg.mm

T2 = Momen puntir = 9,74 x 105 .

Pdn2

= 9,74 x 105 .

0 ,961000

= 935 kg.mm

c. Diameter poros penggerak (dsi)

dsi = [ 5,1

τa

x Kt x cb x T ]13

Dimana:

Kt = Faktor terhadap momen puntir = 1,0 : 1,5 diambil 1,3


Cb = Faktor koreksi terhadap momen puntir = 1,2 : 2,3

diambil 1,5 (Sularso hal 165)

a = tegangan geser ijin

a =

σ b

Sf 1 . Sf 2

Dimana:

b = kekuatan tarik di tabel 1.1 Sularso Hal 3

didapat S 45 C = 58 kg/mm2

Sf1 = Faktor keamanan poros = 6

Sf2 = Faktor keamanan geometri 1,3 : 3,0 maka diambil 2

a =

58 kg /mm2

6 x 2

= 4,833 kg/mm2

Maka:

Dsi = [ 5,1

4 , 833 kg /mm2x 1,3 x 1,5 x 519 ]

13

Dsi = 10,3 mm diambil sesuia dengan diameter lubang 12 mm

d. Berat puli

W1 = 1/4π d2. h. γ

= 1/4x 3,14 x17,52 x0,5x7,2.10-3 kg/cm2

= 1,7kg/cm2

W2 = 1/4π x D2x h x γ

= ¼ x 3,14 x 31,12 x 0,5 x 7,2.10-3 kg/cm2


= 2,73 kg/cm2

3.2.2. PERENCANAAN PULLY PENGGERAK II

Data- data yang direncanakan :

Berat puly = 2,73 kg

Bahan poros = S45C

Daya motor = 0,96 kw

a. Diameter poros penggerak (dsi)

dsi = [ 5,1

τa

x Kt x cb x T ]13

Dimana:

Kt = Faktor terhadap momen puntir = 1,0 : 1,5 diambil 1,3

Cb = Faktor koreksi terhadap momen puntir = 1,2 : 2,3

diambil 1,5 (Sularso hal 165)

a = tegangan geser ijin

a =

σ b

Sf 1 . Sf 2

Dimana:

b = kekuatan tarik di tabel 1.1 Sularso Hal 3

didapat S 45 C = 58 kg/mm2

Sf1 = Faktor keamanan poros = 6


Sf2 = Faktor keamanan geometri 1,3 : 3,0 maka diambil 2

a =

58 kg /mm2

6 x 2

= 4,833 kg/mm2

Maka:

Dsi2 = [ 5,1

4 , 833 kg /mm2x 1,3 x 1,5 x 935 ]

13

Dsi = 13,3 mm diambil sesuia dengan diameter lubang 15 mm.

b. Diameter Hub

Dh = 1,5 x d + 25

= 1,5 x 12 + 25

= 43 mm

c. Panjang hub

L =

π2

. dsr

=

π2

.12

= 18,88 mm ≈ 20 mm

d. Tebal Rim

t =

D200

+6 (mm )

=

311200

+6 (mm )

= 7,5 mm

e. Tinggi crown

Lebar pulynya 175-250 maka tinggi crown = 2,5

f. Jumlah arms


Momen bending arm (untuk tiap arm)

M=2 .Tn

Dimana M : momen bending arm (kg.cm)

T : momen torsi (kg.cm)

n : jumlah arm

diameter pulinya antara 20-60 maka jumlah arms = 4

g. Berat puli yang hilang akibat pengerjaan poros (Wds)

ds = ¼ π x ds2 x b x ϒ

= ¼ x 3,14 x 1,22 x 3,5 x 7,2.10-3

= 0,28 kg

h. Berat puli ( Wds)

= Wp – wds

1,7 kg-0,28 kg =1,42 kg

Berat puli ( Wds)

= Wp – wds

2,73 kg-0,44 kg

= 1,29 kg

3.3. PERENCANAAN POROS

3.d.1. Perencanaan Poros I

Data- data yang direncanakan :

Berat puly = 1,7 kg

Bahan poros = S45C


Daya motor = 0,96 kw

T1 = 519 kg.mm

T2 = 935 kg.mm

Kekuatan tarik σb = 58 kg/cm2

Berat puli 1 = 1,7g (Wp1)

Berat puli2 = 2,73 Kg (Wp2)

Berat sabuk = 0,316 Kg (Wb)

Gaya tarik sabuk = 172,87 kg (R)

Panjang poros …300………mm

Berat Poros

W pr=

π4

. ds2 . L .. γ

W pr=

3 ,144

. 1,22 .30 . .7,2 . 10−3

= 0,244 kg

3.d.2. Gaya yang bekerja pada poros I

F = Wpulley + WFlat belt + Wpr + R

(beban diterima poros akibat terikat Belt)

= 1,196 kg + 0,316 kg + 2,44kg + 11,30 kg

=15,18 kg

a. Perencanaan bahan poros

Bahan S45C celup dingin dan temper

Kekuatan tarik (σB) = 58kg/mm2


F Ra

B A

100 mm 200mm Ra

∑MA = 0

F (300) –RB (200) = 0

15,18 (300) – RB (200) = 0

R B =

15 , 18 (300 )200

= 22,77 kg

∑ FY = 0

R A – RB + F = 0

R A =R B – F

= 22,77 –15,18

RA = 7,59.

b. Momen lentur maksimum( searah dengan jarum jam +)

Potongan I

RA

X

Mx = -RA . x

X = 0 Mc = 0

X = 100 MB = 7,59 x 100 mm


= 759 kg.mm

Potongan II

F x

100 mm x - 100

Rb

Mx = (F. x) – RB ( x – 100)

X = 100 MB = (22,7 x 100) +7,59,5(100-100)

= 2270 kg.mm

X = 300 MA = (22,7 x 300 ) + 7,59 (300-100)

= 0 kg.mm

Diameter poros yang sebenarnya berdasarkan momen yang terjadi

c. Diameter poros I yang dikenai beban

Resultan momen lentur

MR = √ MvB 2+Mh

B 2

= √(759 kg . mm )2+(2270 kg .mm )2

= √(576081 kg . mm )+(5152900 kg .mm)

=1959,5 kg.mm


ds1≥[ 5,1τa

√ (Km x M )2+ (Kt x T )2]13

( Sularso hal. 18)

Dimana :

Km = 0,8 ; Kt = 0,8

ds1≥[ 5,14 , 833

√ (0,8 x 1959 , 5 )2+( 0,8 x 519 )2]13

ds1≥ 11,46 mm

maka diameter poros = 12mm tabel sularso hal. 9

d. Deflexi puntiran poros I

θ1=584T 1. l

G . ds4

( sularso hal. 8)

Dimana :

G = modulus geser ( 8,3 . 103 kg/mm2 )

Maka

θ1=584519 . 300

8,3 .103 .124


θ1=90928800172108800

= 0,240 < 0.250 – 0,330 ( baik)

e. Putaran kritis poros I

Nc1=52700ds

12

l1−l2 √ L1

w1

Dimana :

W1 = berat elemen yang terpasang

= Wpuly + Wflet belt + R

= 1,7 kg/cm2 + 0,319 kg + 172,87 kg /cm2

= 174,88 kg

Maka :

Nc1=52700122

100−300 √300174 , 88

= 37944. 1,30

= 40320,2 rpm

Putaran kerja

= 80% x Nc1


= 80% x 40320,2 rpm

= 32256,16 rpm

f. Lendutan Poros I (δ)

δ 1=PxL

13

48 xExI

Dimana :

P = gaya ( 59030 kg cm)

L1 = Panjang ( 300 mm = 30 cm )

I=π x r2

4=3 , 14 x10

4=0 ,785m2

E = 2,1. 102 ( table 5 dobrov hal.69)

Maka :

δ1=59030 .123

48 .2,1 . 106 . 0 , 785

δ1=850032079128000

= 0,107cm = 1,07 mm

3.d.3. perencanaan poros II

Data yang diketahui :


Berat pully = 2,73 kg

Bahan Poros = S45C

Daya rencana (Pd) = 0,96 kw

Torsi rencana = 935 kg.mm

Diameter poros = 15 mm

Tegangan geser ijin = 15 mm

a. Teganagan yang terjadi pada poros II

τ2 =

5,1.T2

ds22

=

5,1.935

153

= 1,41 kg / mm3

Baik tidak melebih tegangan yang diijinkan

b. Berat poros II

W pr=π4

. d22 .L . . γ

W pr=3 ,14

4. 1,52 . 25 . . 7,2. 10−3

= 0,317 kg/cm2

c.Gaya yang bekerja pada poros II


= 2,73 kg + 0,316 kg +0,317+ 11,24 kg


= 14,6 kg/cm

F Ra

B A

150 mm 100 R

∑MA = 0 (searah jarum jam + )

F (250) –RB (150) = 0

14,6 (250) – RB (150) = 0

R B =

14 , 6 (250 )100

= 35,50 kg

∑ FY = 0

R A + RB - F = 0

R A = R B - F

= 35,50 – 14,6

RA = 20,9 kg.

Momen lentur maksimum( searah dengan jarum jam +)

Potongan I

RA

X

Mx = -RA . x

X = 0 MA = 0

X = 100 MB = 20,9 x 100 mm

= 2090 kg.mm


Potongan II

F x

100 mm x - 100

Rb

Mx = (F. x) – RB ( x – 100)

X = 100 MB = (35,50 x 100) +20,9(100-100)

= 3550 kg.mm

X = 250 MA = (3550x 250) + 9,7 (100-100)

= 0 kg.mm

Diameter poros II yang dikenai beban

d. Resultan momen lentur

MR = √ MvB 2+Mh

B 2

= √(3550 kg .mm )2+(2090 kg . mm)2

= √(12602500 kg .mm )+( 4368100 kg .mm )

=4119,5 kg.mm


ds2≥[ 5,1τa

√( Km x M )2+( Kt x T )2 ]13

( Sularso hal. 18)

Dimana :

Km = 0,9 ; Kt = 0,9

ds2≥[ 5,14 , 833

√(0,9 x 4119 ,5 )2+(0,9 x 935 )2]13

ds2≥[ 5,14 , 833

√(13742590 ,41 ) + (708122 ,25 )]13

Ds2≥ 14,2 mm

mak a diameter poros = 15 mm tabel sularso hal. 9

e. Deflexi puntiran poros II

θ2=584T 2 .l

G . ds2 4

( sularso hal. 8)

Dimana :

G = modulus geser ( 8,3 . 103 kg/mm2 )

Maka


θ2=584935. 250

8,3 .103 .174

θ2=13651000069322430000

= 0,19 < 0.250 – 0,330 ( baik)

f.Putaran kritis poros II

Nc2=52700ds

22

l1 x l2 √ L2

w2

Dimana :

W2 = berat elemen yang terpasang

= Wpuly + Wflet belt + R +Wpr 0,317

= 2,73 kg/cm2 + 0,319 kg +14,6 kg /cm2 + 0,317 kg/cm2

= 17,9 kg

Maka :

Nc2=52700152

150 x 250 √25017 ,9

= 406,2. 3,7

= 1502.2 rpm

Putaran kerja


= 80% x Nc2

= 0,8 x1502,2 kg

= 1201,76 rpm

g.Lendutan Poros I (δ)

δ 2=PxL

13

48 xExI

Dimana :

P = gaya ( 14,6 kg cm)

L1 = Panjang ( 250 mm = 25 cm )

I=π x r2

4=3 , 14 x14

4=0 ,785m2

E = 2,1. 102 ( table 5 dobrov hal.69)

Maka :

δ2=146. 253

48 . 2,1. 106 . 0 , 785

δ2=220125079128000

= 0,028 = 0,28 mm

3.4. PERENCANAAN PASAK


3.4.1. Perencanaan pasak I

Data yang diperoleh :

T1 = 519 kg.mm

T2 = 935 kg.mm

Diameter poros I = 12 mm

Bahan poros S45C = 58 kg/mm2

Bahan pasak S40C

Bahan pasak diambil lebih lunak dari pada poros, yaitu S40C dengan

σB = 55 kg/mm2

a. Dimensi pasak sesuai table 1.3 Sularso hal. 10 diperoleh :

b x h = 5 x 5

t1 = 3,0

t2 = 1,7


b. Gaya tangensial pada permukaan poros I

F1

=T1

ds1

2

( Sularso hal. 25)

=519122

=86 , 5 kg

untuk sf1 diambil = 6

sf2 diambil = 3 (tumbukan ringan)

c. Tegangan yang iijinkan pada poros I

σ kal =σ B

sf 1−sf 2

σ kal =55 kg6 .3

= 3 kg/cm2

d. Menetukan panjang pasak pada poros I

Berdasarkan tegangan yang diijinkan


σ kal ≥F1

b x l1

l1 ≥86 ,5kg5 x 3

L1≥5,6 = 6 mm

e. Berdasarkan tekanan yang diijinkan

Pa =8 kg/ mm2

pa≥F1

l1 (t2)

l1≥86 ,58 (1,7 )

l1 ≥ 6,3 = 7 mm

harga terbesar l1 = 6,3 = 7 mm

f. Panjang pasak yang direncanakan pada poros I

Lk1 = ( 0,75 s/d 1,5 ) ds1

= 0,8 x 12

= 9,6 mm diambil L1 standar 10 mm

Jadi panjang pasak yang dipilih adalah 10 mm ( sesuai table 1.8 Sularso hal. 10 )


Cek = b / ds1 = 5 / 12 = 0,3 sehingga 0,25 < 0,3< 0,35 ( baik )

= Lk / ds1 = 10 / 12 = 0,8 sehingga 0,75 < 0,8 s/d1,5 ( baik )

3.4.2. Perencanaa pasak II

a. Data yang diperoleh :

T1 = 519 kg.mm

T2 = 935 kg.mm

Diameter poros II = 15 mm

b. Bahan poros S45C = 58 kg/mm2

Bahan pasak S40C = 55 kg/mm2

c. Dimensi pasak dari table 1.3 Sularso hal. 10 diperoleh :

b x h = 5 x 5

t1 = 3,0

t2 = 1,7


d. Gaya tangensial pada permukaan poros I

F2

=T 2

ds2

2

( Sularso hal. 25)

=935152

=124 , 6 kg

``Bahan pasak diambil lebih lunak dari pada poros, yaitu S40C dengan

σB = 55 kg/mm2

untuk sf1 diambil = 6

sf2 diambil = 3 (tumbukan ringan)

e. Tegangan yang iijinkan pada poros II

σ kal =σ B

sf 1−sf 2

σ kal =55 kg6 .3

= 3 kg/cm2

f. Menetukan panjang pasak pada poros II


Berdasarkan tegangan yang diijinkan

σ kal ≥F2

b x l2

l2 ≥124 , 6 kg6 x 3

L2 ≥ 6,9 = 7 mm

g. Berdasarkan tekanan yang yang diijinkan

Pa =8 kg/ mm2

pa≥F2

l2 (t2)

l2≥124 ,68 (2,2 )

L2 ≥ 7,07 = 7 mm


h. Panjang pasak yang direncanakan pada poros II

Lk1 = ( 0,75 : 1,5 ) ds2

= 0,9 x 15

= 13,5 mm



Cek = b / ds1 = 5 / 15 = 0,3 : 0,25 < 0,3< 0,35 ( baik )

= Lk / ds1 = 12 / 12 = 0,8 : 0,75 < 0,8 : 1,5 ( baik )

3.5. PERENCANAAN BANTALAN

3.5.1. Perencanaan bantalan poros I


Torsi rencana = 519 kg

ds1 = 12 mm

n1 = 1800 rpm

a. Dimensi bantalan

dari table 4.14 Sulaeso hal. 143 ;

Jenis bantalan terbukan No. = 6001

Diameter terluar (D) = 28


Diameter dalam (d) = 12

Lebar bantalan (B) = 8

Jari- jari fillet bantalan = 0,5

Kapasitas nominal dinamis spesifik ( C) = 400 kg

Kapasitas nominal statis spesifik ( C0) = 229 kg

b. Beban yang bekerja pada bantalan I

Beban aksial = 0 karene sejajar dengan sumbu beban radial (P)

Beban ekivalen dinamis

Pr = X x V x Fr + Y x Fa (Sularso hal. 135 )

Dimana :

X = Factor beban aksial = 0,56

V = 1 beban putar pada cincin dalam

Y = Faktor beban aksial = 2,30

Fa = 0

Fr = RB (Karen RB dan RA lebih besar RB maka di


asumsikan RB = Fr 22,77 kg

maka

P1 = 0,56 x 1 x 22,77 + 2,30 x 0

= 13,75 kg

Beban ekifalen statis

Po = Xo x Fr + Yo x Fa ( Sularso hal. 135)

Dimana:

Xo = 0,6

Yo = 0,5

Maka :

Po = 0,6 x 22,77 + 0,5 x 2,30

= 13,66 + 0

= 14,66 kg

Jadi

P1 = Pr + Po


= 13,75 + 14,66

= 28,41 kg

c. Umur bantalan I

Factor kecepatan 1

fn1 =[33 , 3n1 ]

13

fn1 =[33 , 31800 ]

13

= 0,025

Factor umur

(sularso hal.136)

= 3,5

Umur nominal

Lh1 = 500 x fh3


fh1 = fn1CP1

fh1 = 0 , 2540028 ,41

= 500 x 3,53

= 21400 jam

Bila alat tersebut bekerja selama 8 jam /hari maka bantalan berumur :

21400 jam x1hari8 jam

x1 Tahun366

= 7,3 tahun

d. Keandalan umur bantalan (Ln)

Ln=a1 . a2. a3 . Lh

Ln=0,62 .1 .0,9 . 21400

= 11941.2 jam

=

11941 , 28

=1492 , 6

=

1492 ,625

=59 ,7

=

59 , 712

=4,9 tahun

= 4,9 tahun

e. diameter bola gelinding

Dw=Q 1 ( D−d )

Dimana

Dw : diameter bola gelinding (mm)

Q1 : faktor untuk bantalan bola satu garis (0,216 s/d 0,33)

D : diameter luar bantalan (mm)

d : diameter dalam bantalan (mm)

maka :

Dw1 = 0,32(28-12)

= 5,12 mm

f. jumlah bola gelinding dalam satu baris


Z=Q2[ D+dDw ]

Dimana

Q2 : faktor bantalan bola = 0,8

Z1 = 0,8

(28+12 )5 ,12

= 6,25 = 6 buah

3.5.2. Perencanaan bantalan poros II


Torsi rencana = 935 kg

ds2 = 15 mm

n2 = 1000 rpm








Kapasitas nominal dinamis spesifik ( C) = 440

Kapasitas nominal statis spesifik ( C0) = 263

a. Beban yang bekerja pada bantalan II




Dimana :




Fa = 0



maka

Pr = 0,56 x 1 x 35,50+ 1,45 x 0


= 19.9 N



Dimana:

Xo = 0,6

Yo = 0,5

Maka :

Po = 0,6 x 35,50 + 0,5 x 0

= 21.3

Jadi

P1 = Pr + Po

= 19,9 + 21,3

= 41,2kg

b. Umur bantalan II


Factor kecepatan 1

fn1 =[33 , 3n1 ]

13

fn1 =[33 , 31000 ]

13

= 0,32

Factor umur

(sularso hal.136)

= 3,4

c. Umur nominal

Lh1 = 500 x fh3

= 500 x 3,43

= 19652 jam

d. Bila alat tersebut bekerja selama 8 jam /hari maka bantalan berumur :


fh1 = fn1CP1

fh1 = 0 ,3244041 ,2

19652 jam x1hari8 jam

x1 Tahun366

= 6,7 tahun

e. Keandalan umur bantalan (Ln)

Ln=a1 . a2. a3 . Lh

Ln=0,62 .1 .0,9 . 19652

= 10965,8 jam

=

10965 , 88

=1370 ,7

=

1370 ,725

=54 , 8

=

54 , 812

= tahun

= 4,5 tahun

f. diameter bola gelinding

Dw=Q 1 ( D−d )

Dimana





maka :

Dw1 = 0,32(32-15)

= 5,4 mm

g. jumlah bola gelinding dalam satu baris

Z=Q2[ D+dDw ]

Dimana



Z1 = 0,8

(32+15 )5,4

= 6,9 = 7buah

3.6. PERENCANAAN PELUMASAN GREASE BANTALAN GELINDING

3.6.1. Perencanaan pelumas bantalan I

a. Data awal perencanaan :

Diameter poros ds : 12 mm

Putaran poros n1 : 1800 rpm

b. Umur pelumasan gemuk (grease) :

batas harga d .nharga d . n sesungguhnya

x 100( jam)

Untuk mendapatkan hargga batas dan untuk pelumasan gemuk pada bantalan

bola alur dalam dapat dilihat pada buku Sularso hal. 130 tabel 4.7

Sebesar 200000

Harga batas sesungguhnya = d1 x n1

= 12 x 1800

= 21600

Maka umur gemuk =

20000021600

x100

= 925,92 jam

Karena mesin ini bekerja 8 jam/hari, sedangkan 1 tahun 365 hari maka

c. Umur gemuk = 925,92jamx

1 hari8 jam

x1 bulan30 hari

= 3,8 bulan

Jadi dalam waktu 3,8 bulan pelumas harus dikontrol, untuk pengecekan

pelumasan harus kurang dari 3,8 bulan.


3.6.2. PERENCANAAN PELUMASAN

a. Data awal perencanaan :

Diameter poros ds2 : 1 mm

Putaran poros n2 : 1000 rpm

b. Umur pelumasan gemuk (grease) :


x 100( jam)

Untuk mendapatkan hargga batas dan untuk pelumasan gemuk pada bantalan

bola alur dalam dapat dilihat pada buku Sularso hal. 130 tabel 4.7

Sebesar 200000


= 15 x 1000

= 15000

Maka umur gemuk =

20000015000

x100

= 1333,3 jam


c. Umur gemuk = 1333,3jamx

1 hari8 jam

x1 bulan30 hari

= 5,5 bulan


pelumasan harus kurang dari 5,5 bulan.


3.7 PERENCANAAN DETAIL KOMPONEN

Perencanaan Roda Gigi Kerucut

Daya motor P = 0.746 kw

Putaran mesin n1 = 1800 rpm

Perbandingan transmisi i = 2

Sudut tekan kerja α = 200

Sisi kerucut R = 125

Sudut poros ∑ =900

Putaran poros yang digerakkan n2 = 1000 rpm

Bahan roda gigi

Bahan roda gigi pinion (sularso, hal.241 tabel 6.7, hal.271)

Bahan HIS 1050 celup dingin sementasi dan temper

Kekuatan tarik (σB) = 58 kg/mm2

Tegangan lentur yang diijinkan (σa) = 22,7kg/mm2

Kekerasan permukaan gigi (HB) = 600kg/mm2

Tegangan kontak yang diijinkan (σc) = 189kg/mm2

Bahan roda gigi besar ( sularso, hal.241. table 6,7, hal.271)

Bahan S45C celup dingin dan temper

Kekuatan tarik (σB) = 50kg/mm2

Tegangan lentur yang di ijinkan (σa) = 18,9kg/mm2

Kekerasan permukaan gigi (HB)= 440kg/mm2

Tegangan kontak yang diijinkan (σc ) = 144 kg/mm2

3.7.1. Daya pengerak (Pd)

Pd = Px fc

Dimana


Fc = factor koreksi (sularso hal 7)

Direncanakan fc = 1.8 untuk mengatasi beban pengerak

Pd = 1.3 x 0.746 = 0.96 kW

- Putaran poros yang digerakan (n1)

i=n1

n2

2=1800n2

n2 = 900 rpm

1. Sudut kerucut jarak bagi (δ )

δ1 = tan-1(1/i)

= tan-1(1/2)

= 26,560

δ2 = ∑- δ1

= 900 – 26,560

= 63,440

2. Menentukan modul (m)

Modul didapat dari diagram pemilihan table sularso hal. 245 berdasarkan pada

daya rencana Pd = 1.34 kW dan putaran poros transmisi n1 = 1800 rpm modul m

= 1.25

3. Diameter Lingkaran Jarak Bagi (d)

d1 = 2 x R x sin δ1

= 2 x 125 x sin 26,560

= 250 x 0.44

= 110 mm

d2 = 2 x R x sin δ2

= 2 x 125 x sin 63,560


= 250 x 0.89

= 222 mm

4. Jumlah gigi (z )

Z1 =

d1

m=110

1. 25=88 buah

Z2 =

d2

m=222

1. 25=177 , 6≈178 buah

5. Diameter lingkaran jarak bagi sesungguhnya ( d )

d1= m x z1

= 1.25 x 88

= 110mm

d2 = m x z2

= 1.25 x 178

= 222 mm

6. Pengecekan panjang sisi kerucut (R ) harus sesuai 125mm

R =

d1

2sin δ1

= 1102 x sin 26 , 56

= 1100 . 88

=125 mm

7. Kecepatan keliling (V )

V =

π x d1 x n1

60 x 1000=3 .14 x 110 x 1800

60000=621720

60000=10 , 36 m /det ik

8. Gaya tangensional (Ft)

Ft =

102 x pdV

=102 x 0 , 9610 ,36

= 96 , 910 , 36

=9 ,35 kg


9. Kelongaran puncak ( ck )

Ck = 0.25 x m

= 0.25 x 1,25

= 0.94 mm

10. Faktor perubahan kepala ( x )

X1 = 0.46[1−( z1

z2)2] =0 . 46[1−(75

143 )2] =0 . 46 [ 1−0. 27 ] =0 .33

X2 = -x1

= - 0.33

11. Tinggi kepala untuk roda gigi kecil (hk)

hk1 = (1+x1)m

= (1+0.33 ) x 1.25

= 1.33 x 1.25 = 1.66 mm

12. Tinggi kaki (f)

hf1 = (1 –X2)m + ck

= (1-0.33)x 1.25 + o.94

= 0.67 x 1,25 + 0,94

= 1.77 mm

13. Tinggi kepala untuk roda gigi besar (k)

Hk2= (1+ X2 )m

=(1+(-0.33) ) 1,25

= 0,67 x 1.25

= 0,83 mm

14. Tinggi kaki

hf2 = ( 1+ X2 )m + ck

= ((1 + 0.33 )1.25 )+ 0.94

= 1.33 x 1.25 + 0.94


=2.60 mm

15. Tinggi gigi ( H )

H = 2 x m + ck

= 2 x 1.25 + 0.94

= 3.44 mm

16. Sudut kepala (ϴk)

ϴk1 = tan-1 ( k1

R )

= tan-1 ( 1 ,66

125 ) = tan-1(0.016)

= 2,70

ϴk2 = tan-1 ( k2

R )

= tan-1 ( 0 ,83

125 ) = tan-1(0.0083)

= 0.470

17. Sudut kaki (ϴf )

ϴf1 = tan-1 ( hf 1

R )

= tan-1 ( 1 ,77100 )

= tan-1 (0 , 017 ) = 0,970

ϴf2 = tan-1 ( hf 2

R )


= tan-1 ( 2 ,60100 )

= tan-1 (0 , 026 )

= 1,40

18. Sudut kerucut kepala (δk)

δk1 = δ1 + ϴk1

= 26,56 + 2,7

= 29,260

δk2 = δ2 + ϴk2

=63,440 +3,310

= 66,210

19. Sudut kerucut kaki (δf)

δf1 = δ1 - ϴf1

= 26,56 – 0,97

= 25,590

δf2 = δ2 - ϴf2

= 63,44-1,4

= 620

20. Diameter lingkaran kepala (dk)

dk1 = d1+2hk1 + COS δ1

= 110+(2x1,66) x cos ( 26,56)

= 110+3,22x0,89

= 112,8 mm

dk2 = d2+2K2 . COS δ2

= 222 + 2 x 0,83.COS 63,44

= 222+ 1,66. 0,44

= 222,7 mm

21. Diameter Lingkaran kaki (X)


X1 =

d2

2−k 1 x sin δ1

=

2222

−1,4 x sin 26 ,56

= 111- 1,4,x0,44

=110,4 mm

X2=

1102

−0 , 83 x sin 63 ,56

= 55- 0,80

= 54,2 mm

22. Tebal gigi (S)σ

S1 = (0,5x π+2x X1 x tan α)m

= (0,5 x 3,14 +2x 0,33 x tan 20)1,25

= 2,25 mm

S2 = (0,5x π-2x X2 x tan α)m

= (0,5 x 3,14 – 2 x 0,33 x 0,36)1,25

= 1,16 mm

S1 + S2 = 2,25+1,16

= 3,41 mm

23. Tegangan geser yang di ijinkan(τa) bahan roda gigi

τ a=σB

sf1 . sf 2

=58 kg /mm2

6 x2=4,8 kg/mm2

24. Beban lentur yang di ijinkan persatuan lebar dan penampang rata-rata

(F’b)

F ' b=σa .m . k . j

k 0 . ks .km

Dimana :

Faktor geometeri (j1) = 0,192; (j2) = 0,23 (Sularso hal. 172)

Factor dinamis (Cv) = 0,75 (Sularso hal.271)


Faktor beban lebih (k0) = 1,25(sularso hal. 271)

Factor distribusi (km) = 1,25 (Sularso,hal.271)

Factor ukur (ks)

Ks = 4 √ m

2 ,24⇒ 4√ 1 ,25

2 ,24=0,6

F’b1 =

σa x m xk j1

k0 x ks x km

=

14 , 4 kg /mm2 x 1 ,25 x 0. 75 x 0 ,1921, 25 x 0 .86 x 1 ,25

= 17,5 kg/mm2

F’b2 =

σb x m xk j2

k0 x ks x km

=

10 , 2 kg/mm2 x 1 ,25 x 0 , 75 0 , 231 ,25 x 0 .86 x 1 ,25

= 10,9 kg/mm2

25. Beban permukaan yang diijinkan persatuan lebar penampang rata-rata

(F’h)

F’h =

σc2

d1

cp2

Cv . I

C0 . Cm .C f

Dimana :

Factor geometri (I) = 0,069 (sularso hal.273)

Factor dinamis (Cv) = 0,75 (Sularso hal. 271)

Factor beban lebih (C0) = 1,50 (sularso hal. 271)

Factor distribusi beban (Cm) = 1,25 (Sularso hal. 271)

Factor kondisi permukaan (Cf ) = 1

Koefisien elastis (C2p) = 74,22 = 5506 (kg/mm2)

Tegangan kontak yang dijinkan = 92kg/mm2

F’h1 = (92kg/mm2)2

945506

.0 ,75 . 0 , 069

1 , 50 .1 ,25. 1=7 , 29 kg /mm2


F’h2 = (92kg/mm2)2

1785506

.0 ,75 . 0 , 069

1 , 50 .1 ,25. 1=8 , 46 kg/mm2

26. .Lebar gigi (b)

b ≥

ftF 'min

b

9 ,36 kg0 ,846 kg /mm

b 11,05 mm, maka direncanakan b = 11mm

27. Tegangan tarik izin (t)

t =

σB

Sf 1×Sf 2

dimana :

Sf1 = faktor keamanan bentuk bahan S-C = 6

Sf2 = faktor keamanan kekasaran permukaan = 2

(Sul ; hal. 8)

28. Pinion

1 =

σB1

Sf 1 ¿Sf 2

=

58 kg /mm2

6×2

= 4,8kg/mm2

29. Roda gigi 2

2 =

σB2

Sf 1 ¿Sf 2

=

50 kg /mm2

6×2


= 4,16kg/mm2

30. Tegangan geser izin (s)

Pinion

s1 = 1,5×σ t1

= 1,5 4,8kg/mm2

= 8,2kg/mm2

Roda gigi 2

s2 = 1,5×σ t2

= 1,5 4,16kg/mm2

= 6,24kg/mm2

31. Tegangan geser yang terjadi (H)

Pinion

H1 =

Ftb1×s1

=

9 ,36 kg11×2 ,25 mm

= 0,37kg/mm2

Roda gigi 2

H2 =

Ftb2×s2

=

9 ,36 kg11mm×0 , 86 mm

= 0,98 kg/mm2

H1 < s1 dan H2 < s2, maka bahan pinion dan roda gigi 2 masih aman untuk

digunakan dan sesuai standart.

32. Tegangan lentur yang terjadi (b)

b =

Ftb×H

=

9 , 36 kg11 mm×3 ,44 mm


= 0,24kg/mm2

b < a, maka pemilihan bahan pinion dan roda gigi 2 sudah sesuai dan aman

digunakan.

3.8. Perencanaan poros

3.8.1. Perencanaan poros I

Momen torsi (T)

T1 = 9 ,74×105×Pd

n1

= 9 ,74×105×1 , 34 KW

1800 rpm

= 725,1kg.mm

3.8.2. Tegangan tarik izin (t)

t =

σB

Sf 1×Sf 2

dimana :

1. Bahan poros 1 direncanakan dari baja S 40 C dengan

B = 55kg/mm2 (Tabel 1.1 ; Sul ; hal. 3)

Sf1 = faktor keamanan bahan poros = 6

Sf 2 = faktor keamanan bentuk poros = 2

maka :

t =

55kg /mm2

6×2

= 4,583kg/mm2

2. Tegangan geser izin (si)

si = 0,8×σ t

= 0,8 4,583kg/mm2

= 3,66kg/mm2

3. Diameter poros (ds1)


ds1=[ 5,1

σt×Kt×Cb×T 1]

13

dimana :

Kt = faktor koreksi beban kejut sedang = 2

Cb = faktor koreksi beban lentur = 2 (Sul ; hal. 8)

maka :

ds1 = [ 5,1

4 , 583 kg /mm2×2×2×725 ,1 kg . mm]

13

= 14,77mm 15 mm

(diameter poros 1 = 15 mm, maka sesuai dengan standart poros table 1.7 ;

Sul ; hal. 9)

4. Tegangan geser yang terjadi (s)

s =

5,1×T 1

ds13

=

5,1×725 , 1kg .mm

(15 mm )3

= 1,06kg/mm2

s < si, maka diameter poros sudah sesuai ketentuan dan aman untuk

digunakan.

5. Berat poros (Wt)

Wt= π

4×ds

12×L×γ

dimana :

= berat jenis baja karbon untuk poros = 7,810-6kg/mm3 (Dobrov ; hal. 69)

Wt =

3 ,144

×(15 mm )2×137mm×7,8×10−6 kg/mm3

= 0,18kg

6. Berat roda gigi pinion (Wr)

Wp=[ π

4×(dk 1−ds1 )

2×b×γ ]−s1×b×H×γ×Z1


dimana :

b = lebar gigi = 20mm

dk1 = diameter kepala pinion = 94,8mm

ds1 = diameter poros 1 = 15mm

H1 = tinggi gigi pinion = 1,75mm

s1 = tebal gigi pinion = 2,32mm

Z1 = jumlah gigi pinion = 75buah

= berat jenis baja karbon = 7,810-6kg/mm3

maka :

Wp =[ 3,144

×(45 ,3 mm−15 mm)2×22mm×7,8×10−6 kg /mm3]−2 ,32 mm×22 mm×1 ,75 mm×7,8×10−6

kg /mm3×63

= 2,31kg

7. Berat puly (w)

W1 = 1/4π d2. h. γ

= 1/4x 3,14 x17,5 x0,5x7,2.10-3 kg/cm2

= 1,7kg/cm2

8. Beban yang bekerja akibat tarikan flat belt

R=2 P . sinθ2

R=2 x 5 ,77 . . sin159

2

R = 11,54x 0,98

= 11,30 kg


RBr

37

RAr

100

Ft

Fr

RB

FaRA

B

A

9. Gaya yang bekerja pada poros I


(beban diterima poros akibat terikat Belt)

= 1,7 kg + 0,316 kg + 2,31kg + 11.30 kg

=16,62 kg

10. Perhitungan gaya-gaya pada poros 1

Panjang poros (L) = 137mm

Jarak bantalan A dan B = 100mm

Jarak bantalan B dan pinion = 37mm

Diameter jarak bagi pinion (d1) = 42mm

T1 = 725,1kg.mm

Ft = 18,37kg


Fr = Ft×tan α×cos δ1+Wp+Wt

= 18,37 x 200 x 18,430 +2,31+0,18

= 8,76kg (arah gaya ke kiri)

Fa = Ft×tan α×sin δ1

= 18 , 37 kg×tan 20×sin 18 , 43

= 2,1kg (arah gaya ke bawah)

11.Resultan gaya pada sumbu vertikal

∑ M A=0

F (137 mm )−( RB×100 mm )=0

16 , 61 (137 )−( RB x100 )=0

R= (16 ,62 kg×137 mm)100 mm


∑ Fy=0R A−RB+F=0R A −22 , 7kg+16 ,62 kg=0

RA = 6,15kg (arah gaya ke atas)

a. gaya pada sumbu horizontal

RBr =

22 , 7×137 mm100 mm

= 31,09kg (arah gaya ke kanan)

∑ Fx=0R Ar

−RBr+F=0

R Ar−31 ,09+16 ,62 kg=0

RA r= 14,47kg (arah gaya ke kanan)

b. Momen lentur vertikal


MvA= ( RB×100 mm)+( Ft×137 mm )

= (22 ,7 kg×100 mm)−(16 ,62kg×137 mm)

= 832,96 kg.mm

MvB= ( RA×100 mm)

= 6,15kg 100mm

= 615kg.mm

MvC= ( RB×37 mm )−( R A×137 mm )

= (31 , 09×37 mm )−(14 , 47×137 mm )

= 1150,3 – 1982,39 = 832.06 kg.mm

c. Momen lentur horizontal

MhA= ( RBr×100 mm )−( F×137 mm)

= (31 , 09 kg×100 mm )−(16 , 62 kg×137 mm)

= 832 kg.mm

MhB= ( RAr×100 mm )

= 14,47kg 100mm

= 1447kg.mm

MhC= ( RBr×37 mm)+(R A

r¿137mm )

= (−31 ,09 kg×37 mm )+(14 , 47 kg×137 mm )

= 832kg.mm

12. Resultan momen lentur

MR = √ MvB 2+Mh

B 2

= √(615kg .mm )2+(1447 kg .mm)2

= √(378225 kg . mm )2+(2093809 kg . mm)2


=1572,27 kg.mm

13.ds≥[ 5,1

τa

.√ (km . M )2+(kt . T1 )2]13

ds≥[ 5,1

4 ,58.√(1,5 . x 1572 ,27 )2+ (1,2.725 ,1 )2]

13

= 12.44mm = diambil standar = 15 mm

n1 =1800

6,15kg


FBD gaya geser(Fv)

Diagram bidanggaya geser

16,62kg

+

o

o o

o

-

22,75Kg

BA

Pinion

1225,70Kg

3.8.3. Perencanaan poros 2

Momen torsi (T)

T2 = 9 ,74×105×Pd

n2

= 9 ,74×105×1 , 34 KW

793 rpm

= 1645,9kg.mm

1. Tegangan tarik izin (t)

t =

σB

Sf 1×Sf 2

dimana :

Bahan poros 2 direncanakan dari baja S 40 C dengan B = 55kg/mm2

(Tabel 1.1 ; Sul ; hal. 3)

Sf1 = faktor keamanan bahan poros = 6

Sf2 = faktor keamanan bentuk poros = 2

maka :

t =

55 kg /mm2

6×2

= 4,58kg/mm2

2. Tegangan geser izin (s)

si = 0,8×σ t

= 0,8 4,58kg/mm2

= 3,6kg/mm2


Diagram bidang momen lentur

(MR)

100

Fr

RB

FaRA

B

RBr

150

3. Diameter poros 2 (ds2)

ds2=[5,1

σt×Kt×Cb×T 2]

13

dimana :

Kt = faktor koreksi beban kejut sedang = 2

Cb = faktor koreksi beban lentur = 2 (Sul ; hal. 8)

maka :

ds2 = [ 5,1

4 , 58kg /mm2×2×2×1645 , 9 kg . mm]

13

= 18,85mm 20 mm

(diameter poros 2 = 19mm maka sesuai dengan standart potable 1.7

Sul ; hal. 9)

4. Tegangan geser yang terjadi (s)

s =

5,1×T 2

ds23

=

5,1×1645 ,9 kg . mm

(19 mm )3

= 1,2kg/mm2

s < si, maka diameter poros sudah sesuai ketentuan dan aman digunakan.

5. Perhitungan gaya-gaya pada poros 1I


RAr

FtA

Panjang poros (L) = 150mm

Jarak bantalan A dan B = 100mm

Jarak bantalan B dan pinion = 50mm

Diameter jarak bagi pinion (d1) = 42mm

T1 = 725,1kg.mm

Ft = 150,37kg

Fr = Ft×tan α×cos δ1+Wp+Wt

= 16,37 x 200 x 18,430 +2,31+0,18

= 8,76kg (arah gaya ke kiri)

Fa = Ft×tan α×sin δ1

= 18 , 37 kg×tan 20×sin 18 , 43


6. Resultan gaya pada sumbu vertikal

∑ M A=0

F (250 mm )−(RB×510 mm )=0

16 , 61 (250 )−( RB x150 )=0

RB =

(16 , 62 kg×250 mm )150 mm


∑ Fy=0R A−RB+F=0R A −27 ,7 kg+16 ,62 kg=0

RA = 11 kg (arah gaya ke atas)


7. Resultan gaya pada sumbu horizontal

RBr =

27 , 7×250 mm150 mm

= 46,16 kg (arah gaya ke kanan)

∑ Fx=0R Ar

−RBr+F=0

R Ar−46 , 16+16 ,62 kg=0

RA r = 29,54kg (arah gaya ke kanan)

8. Momen lentur vertikal

MvA= ( RB×100 mm)+( Ft×137 mm )

= (27 , 7 kg×100 mm )−(16 ,62 kg×250 mm )

= 1385 kg.mm

MvB= ( RA×100 mm)

= 11 kg 100mm

= 1100kg.mm

MvC = ( RB×150 mm)−( RA×250 mm )

= (46 ,16×150 mm )−(29 ,54×250 mm )

= 461 kg.mm

9. Momen lentur horizontal

MhA = ( RBr

×100 mm )−( F×250mm)

= (27 , 7 kg×100mm )−(16 ,62 kg×250mm )

=1885 kg.mm

MhB = ( RAr

×100 mm )


= 29.54kg 100mm

= 2954kg.mm

MhC = ( RBr

×37 mm)+(R Ar¿137mm )

= (−31 ,09 kg×37 mm )+(14 , 47 kg×137 mm )

= 832kg.mm

10. Resultan momen lentur

MR = √ MvB 2+Mh

B 2

= √( 461 kg .mm )2+(2958 kg . mm)2

= √(212521 kg . mm )2+(8749764 kg . mm )2

=2993,70 kg.mm

ds≥[ 5,1τa

.√ (km . M )2+(kt . T1 )2]13

ds≥[ 5,1

4 , 58.√(1,5 . x 2993 ,70 )2+ (1,2. 1645 , 9 )2]

13

= 16,51 mm = diambil stsndar = 17 mms

3.9. Perencanaan pasak

3.9.1. Perencanaan pasak I

1. Data yang diperoleh :

T1 = 725,1 kg.mm




Diameter poros I = 15 mm

2. Dimensi pasak sesuai table 1.3 Sularso hal. 10 diperoleh :

b x h = 5 x 5

t1 = 3,0

t2 = 1,7

3. gaya tangensial pada permukaan poros (Ft)

Ft =

T 1ds1

2

=

725 , 1 kg .mm15 mm

2

= 96,7kg

4. Tegangan geser izin (i)

σ i=

σ B

Sf 1×Sf 2

dimana :

Sf1 = faktor keamanan bentuk = 6

Sf2 = faktor keamanan bahan = 3

maka :

i =

48 kg/mm2

6×3

= 2,66kg/mm2

5. Panjang pasak berdasarkan tegangan geser izin (l)


σ i=Ftb×l

≤2, 66kg /mm2

96 , 6kg6 mm×l

≤2, 66kg /mm2

l=12 mm

6. Berdasarkan tekanan yang diijinkan

Pa =8 kg/ mm2

pa≥F1

l1 (t2)

l2≥96 , 7 kg8 (1,7 )

l2 ≥ 7,0 = 7 mm


7. Panjang pasak yang direncanakan pada poros I

Lk1 = ( 0,75 s/d 1,5 ) ds1

= 0,8 x 15

= 12 mm diambil L1 standar 12 mm





3.9.2. Perencanaan pasak II

1. Data yang diperoleh :

T2 = 1645,8 kg.mm



Diameter poros II = 17 mm

2. Dimensi pasak sesuai table 1.3 Sularso hal. 10 diperoleh :

b x h = 6 x 6

t1 = 3,5

t2 = 2,2

3. gaya tangensial pada permukaan poros (Ft)

Ft =

T 2ds2

2

=

1645 , 8 kg . mm20mm

2

= 164,5kg

4. Tegangan geser izin (i)


σ i=

σ B

Sf 1×Sf 2

dimana :

Sf1 = faktor keamanan bentuk = 6

Sf2 = faktor keamanan bahan = 3

maka :

i =

48 kg/mm2

6×3

= 2,66kg/mm2

5. Panjang pasak berdasarkan tegangan geser izin (l)

σ i=Ftb×l

≤2,66kg /mm2

164 , 5kg6mm×l

≤2 ,66kg /mm2

l=10mm

6. Berdasarkan tekanan yang diijinkan

Pa =8 kg/ mm2

pa≥F2

l2 (t1)

l1≥164 , 58 (3,5 )

l1 ≥ 5,8 = 6 mm


7. Panjang pasak yang direncanakan pada poros II

Lk1 = ( 0,75 s/d 1,5 ) ds2


= 0,8 x 17

= 13,6 mm diambil L2 standar 15 mm




3.10. PERENCANAAN BANTALAN

3.10.1. Perencanaan bantalan I


Torsi rencana = 725,1 kg

ds1 = 15 mm

n1 = 1800 rpm










1. Beban yang bekerja pada bantalan I




Dimana :




Fa = 0


Fr = RB (Karen RB dan RA lebih besar RB

maka

di asumsikan RB = Fr 31,09 kg

maka

P1 = 0,56 x 1 x 31,09 + 2,30 x 0

= 17,41 kg



Dimana:

Xo = 0,6

Yo = 0,5

Maka :

Po = 0,6 x 31,09 + 0,5 x 0

= 18,65 + 0

= 18,65 kg


Jadi

P1 = Pr + Po

= 17,41 + 18,65

= 36,06 kg

2. Umur bantalan I

Factor kecepatan 1

fn =[33 ,3n1 ]

13

fn =[33 ,31800 ]

13

= 0,26

Factor umur

(sularso hal.136)

= 3,1


fh1 = fn1CP1

fh1 = 0 , 2644036

Umur nominal

Lh1 = 500 x fh3

= 500 x 3,13

= 14895,5 jam


14895 , 5 jam x1hari8 jam

x1 Tahun366

= 5,10 tahun

3. Keandalan umur bantalan (Ln)

Ln=a1 . a2. a3 . Lh

Ln=0,62 .1 .0,9 . 14895,5

= 8311,69 ja

=

8311 , 698

=1038 , 9

=

1038 ,925

=41 , 55

=

41 , 5512

= 3,4 tahun

4. Diameter bola gelinding

Dw=Q 1 ( D−d )

Dimana






maka :

Dw1 = 0,32(32-15)

= 5,44 mm

5. Jumlah bola gelinding dalam satu baris

Z=Q2[ D+dDw ]

Dimana


Z1 = 0,8

(32+15 )5 ,44

= 6,9 diambil 7 buah

= 6,9 = 6 buah

3.10.2. Perencanaan bantalan poros II


Torsi rencana = 1645,5 kg

Ds2 = 17 mm

n2 = 900 rpm







Jari- jari fillet bantalan = 1



1. Beban yang bekerja pada bantalan II




Dimana :



V = beban putar pada cincin dalam


Fa = 0



maka

P1 = 0,56 x 1 x 46,16 + 2,30 x 0

= 25,8 kg



Dimana:

Xo = 0,6

Yo = 0,5

Maka :

Po = 0,6 x 46,16 + 0,5 x 0


= 27,6 + 0

= 27,6 kg

Jadi

P1 = Pr + Po

= 25,8 + 27,6

= 53,4 kg

2. Umur bantalan II

Factor kecepatan 1I

fn1 =[33 ,3n1 ]

13

fn1 =[33 ,3900 ]

13

= 0,26

Factor umur

(sularso hal.136)


fh1 = fn1CP1

= 2,3

Umur nominal

Lh1 = 500 x fh3

= 500 x 2,33

= 6083,5 jam


6083 ,5 jam x1hari8 jam

x1 Tahun366

= 2,1 tahun

3. Keandalan umur bantalan (Ln)

Ln=a1 . a2. a3 . Lh

Ln=0,62 .1 .0,9 . 6 o83,5

= 3394.5 jam

=

3394 , 58

=3650 , 6

=

424 , 325

=16 ,9

=

16 , 912

=1,4

= 1,4 tahun


fh1 = 0 , 2647053 ,4

4. Diameter bola gelinding

Dw=Q 1 ( D−d )

Dimana





maka :

Dw1 = 0,32(35-17)

= 5,7 mm

5. Jumlah bola gelinding dalam satu baris

Z=Q2[ D+dDw ]

Dimana


Z1 = 0,8

(35+17 )5,8

= 8,9 = 8 buah

3.11. PERENCANAAN PELUMASAN GREASE BANTALAN GELINDING

3.11.1. Data awal perencanaan :


Putaran poros n : 1800 rpm

a. Umur pelumasan gemuk (grease) :

batas ha rgad . nharga d . n sesungguhnya

x 100( jam)


Untuk mendapatkan hargga batas dan untuk pelumasan gemuk pada

bantalan bola alur dalam dapat dilihat pada buku Sularso hal. 130 tabel 4.7

Sebesar 200000


= 15 x 1800

= 27000

Maka umur gemuk =

20000027000

x100

= 740,7 jam

Karena mesin ini bekerja 8 jam/hari, sedangkan 1 tahun 365 hari

maka

Umur gemuk = 740,7 jamx

1 hari8 jam

x1 bulan30 hari

= 3,08 bulan

Jadi dalam waktu 3,8 bulan pelumas harus dikontrol, untuk

pengecekan pelumasan harus kurang dari 3, bulan

3.11.2. PERENCANAAN PELUMASAN GREASE BANTALAN GELINDING II

Data awal perencanaan :


Putaran poros n2 : 793,9 rpm

a. Umur pelumasan gemuk (grease) :


x 100( jam)

Untuk mendapatkan hargga batas dan untuk pelumasan gemuk pada

bantalan bola alur dalam dapat dilihat pada buku Sularso hal. 130 tabel 4.7

Sebesar 200000



= 17 x 794

= 13498

Maka umur gemuk =

20000013498

x100

= 1481,7 jam


b. Umur gemuk = 1481,7jamx

1 hari8 jam

x1 bulan30 hari

= 6,1 bulan


pelumasan harus kurang dari 6,1bulan.

BAB IV

REKAPTULASI PERENCANAAN DETAIL KOMPONEN

SABUK RATA

No Nama Bahan/ ukuran satuan

1 Pemilihan jenis bahan Solid woven cotton


2 Dimensi penampang (bxh) 35 x 5 mm

3 Diameter jarak bagi puli kecil 175 mm

4 Diameter jarak bagi puli besar 311 mm

5 Kecepatan keliling sabuk rata 16,95 m/s

6 Jarak poros 528,7 mm

7 Panjang keliling sabuk (L) 1828 mm

8 Jarak sumbo poros yang sebenarnya 340,23 mm

9 Gaya keliling sabuk 517 kg

10 Luas penampang 175 mm

11 Jumlah flat belt 1 buah

12 Besar gaya tarik sabuk 31,5 kg

13 Tegangan max yang terjadi 21,25 Kg/cm2

14 Umur sabuk 1,2 tahun

15 Sudut kontan puli dan sabuk 1590

16 Beban yang bekerja akibat gaya tark 11,30 kg

17 Berat sabuk 0,316 kg

PERENCANAAN PULI

No Nama Puli I Puli II satuan

1 Bahan S45C S45C kg

2 Tegangan tarik 58 58 kg

3 Lebar puli 53 53 mm

4 Momen punter 519 935 Kg.mm

5 Diameter poros 12 15 mm

6 Diameter hub 43 43 mm

7 Panjang hub 20 20

8 Tebal rim 7,5 7,5 mm

9 Tinggi crown 2,5 2,5 mm

10 Jumlah arms 4 4 buah

PERENCANAAN POROS PADA FLAT BELT


No Nama Poros I Poros II satuan

1 Bahan poros S45C S45C

2 Putaran poros 1800 1000 rpm

3 Momen punter 519 935 kg.mm

3 Tegangan tarik 58 58 kg

4 Panjang poros 300 250 mm

5 Berat poros 1,7 2,7 kg

6 Berat puli 0,244 0,316 kg

7 Gaya yang bekerja pada poros 15,18 14,6 kg

8 Diameter poros yang sebenarnya 12 15 mm

9 Deflexsi puntiran 0,240 0,190 derajat

10 Putaran kritis 40320,2 1502,2 rpm

11 Lendutan poros 1,07 0,28 mm

PERENCANAAN PASAK

No Nama Pasak I Pasak II satuan

1 Momen punter 519 935 Kg.mm

2 Dimensi (bxh) 5 x 5 5 x 5 mm

3 Gaya tangensial 86,5 124,6 kg

4 Tegangan yang diijinkan pada poros 3 3 kg/mm2

5 Tekanan yang diijinkan 7 7 mm

6 Panjang pasak yang direncanakan 10 14 mm

7 Dimensi pasak 5 x 5 5 x 5 mm

PERENCANAAN BANTALAN

No Nama Bantalan I Bantalan II satuan

1 Torsi 519 935 Kg.mm

2 Dimensi bantalan terbuka no 6001 6002

3 Diameter terluar (D) 28 32 mm

4 Diameter dalam (d) 12 15 mm


5 Lebar bantalan (B) 8 9 mm

6 Jari-jari filter bantalan 0,5 0,5 mm

7 Kapasitas normal dinamis ( C ) 400 440 kg

8 Kapasitas normal statis ( Co ) 229 263 kg

9 Beban yang bekerja pada bantalan 28.4 41,2 kg

10 Factor kecepatan 0,25 0,32

11 Factor umur 3,5 3,4

12 Umur nominal 12400 19652 jam

13 Umur bantalan 7,3 6,7 tahun

14 Kendalan umur bantalan 4,9 4,5 tahun

15 Diameter bola gelinding 5,12 5,4 mm

16 Jumlah bola gelinding dlm 1 baris 6 8 buah

PERENCANAAN PELUMASAN

No Naman Pelumas I Pelumas II satuan

1 Umur pelumas grease 925,92 1333,3 jam

2 Mesin bekerja pada 8 jam / hari 3,8 5,5 bulan

PERENCANAAN RODA GIGI KERUCUT

No Nama Roda gigi

I

Roda gigi

II

satuan

1 Diameter lingkarang jarak bagi (d) 110 222 mm

2 Jumlah gigi 75 143 buah

3 Diameter lingkarang jarak bagi sesungguhnya 94 179 mm

4 Sisi kerucut 100 100 Mm

5 Kecepatan keliling 8,28 8,28 m/detik

6 Gaya tangensional (Ft) 16,50 16,5 Kg


7 Kelongaran puncak (ck) 0,94 0,92 Mm

8 Factor perubahan kepala 0,33 -0,33 mm

9 Tinggi kepala utk roda gigi 1,66 0,83 mm

10 Tinggi kaki 1,77 2,60 mm

11 Tinggi gigi 3,44 3,44 mm

12 Sudut kepala 2,70 0,470

13 Sudut kaki 0,970 1,40

14 Sudut kerucut kepala 29,260 66,210

15 Diameter lingkaran kepala 90,8 178,7 Mm

16 Diameter kaki 88,4 43,26 Mm

17 Tebal gigi 2,25 1,16 Mm

18 Tegangan geser yg diijinkan bahan roda gigi 4,8 4.8 kg/mm2

19 Bahan lentur yang diijinkan 10,9 10,7 Kg/mm2

20 Bahan permukaan yang diijinkan 7,29 8,46 Kg/mm2

21 Lebar gigi 20 20 Mm

22 Teganagn tarik ijin 4,8 4,16 Kg/mm2

23 Tegangan geser yang diijinkan 8,2 6,24 Kg/mm2

24 Tegangan geser yang terjadi 0,37 0,97 Kg/mm2

25 Tegangan lentur yang terjadi 0,24 0, 17 Kg/mm2

POROS RODA GIGI

No Nama Poros I Poros II Satuan

1 Momen torsi 725,1 1645,9 Kg.mm

2 Tegangan tarik ijin 4,58 4,58 Kg/mm2

3 Tegangan geser ijin 3,6 3,6 Kg/mm2

4 Diameter poros 15 17 Mm

5 Teganagn geser yang terjadi 1,06 1,2 Kg/mm2

6 Berat poros 0,18 0,13 Kg


7 Berat roda gigi 2,31 2,80 Kg

8 Beban yg bekerja akibat tarik flat blet 11,30 11.30 Kg

9 Gaya yang bekerja pada poros 16,62 15,7 Kg

10 Resultan momen lentur 1572,27 2993,70 Kg.mm

11 Diameter poros sesungguhnya 15 17 Mm

14 Panjang poros 137 250 Mm

PERENCANAAN PASAK

No Nama Pasak I Pasak II Satuan

1 Gaya tangensial pada permukan poros 96,7 164,4 Kg

2 Gaya geser ijin 2,66 2,66 Kg

3 Panjang pasak berdasarkan tegangan geser ijin 10 12 Mm

4 Berdasarkan tekanan yang diijinkan 6 7 Mm

5 Panjang pasak yang direncanakan 12 15 Mm

6 Dimensi pasak 5 x 5 5 x 5 Mm

PERENCANAAN BANTALAN

No Nama Bantalan I Bantalan II satuan

1 Jenis bantalan terbuka 6002 6003

2 Diameter terluar 32 35 mm

3 Diameter dalam 15 17 mm

4Lebar bantalan (B)

9 10 mm


5Jari- jari fillet bantalan

0,5 0,5 mm

6Kapasitas nominal dinamis spesifik ( C)

440 470 kg

7Kapasitas nominal statis spesifik ( C0)

263 465 kg

8beban yang bekerja pada bantalan

36.06 53,4 kg

9Umur bantalan

14895,5 6083,5 jam

10Mesin bekerja 8 jam/ hari

5,10 2,1 tahun

11Keandalan umur bantalan

8311,69 3394,5 jam

12Mesin bekerja 8 jam / hari

3,4 1,4 tahun

13Diameter bola gelinding

5,44 5,7 mm

14Jumlah bola gelinding dalam satu baris

6 8 buah

PERENCANAAN PELUMASAN

No Nama Pelumas I Pelumas II satuan

1 Umur pelumasan gemuk 740,7 1481,7 jam

2 Mesin bekerja 8 jam / hari 3,08 6,1 bulan


BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil laporan tugas elemen mesin I dan II ini yaitu mengenai sistem sabuk rata dan roda

gigi kerucut, maka penyusun dapat mengambil suatu kesimpulan sebagai berikut :

a. Umur sabuk sangat dipengaruhi oleh besarnya putaran dan tegangan maksimum pada

sabuk, makin kecil putaran dan tegangan maksimum maka umur sabuk akan lebih

lama.

b. Dalam perencanaan roda gigi, daya dan putaran yang ditransmisikan sangat

berpengaruh dalam penentuan bahan dan dimensi roda gigi.

c. Penentuan dimensi dan bahan poros ditentukan oleh beban dan posisi beban yang

diterima serta defleksi puntiran yang terjadi.

d. Penggunaan bantalan yang baik harus mempertimbangkan kondisi kerja, beban yang

diterima dan ketersediaan stok di pasaran.

5.2 SARAN

Mengingat umur bantalan berbeda pada tiap komponen, maka perlu diperhatikan batas

waktu pelumasan maksimum serta penggantian komponen (bantalan). Jika memang

memungkinkan,sebaiknya digunakan umur pelumasan yang paling rendah untuk melakukan

pelumasan ke semua komponen, serta dibuat jadwal perawatan dan penggantian komponen. Hal

ini dilakukan untuk mengantisipasi dan menjaga performa mesin agar tetap baik


tugas Elemen Mesin I Dan II

Documents

Transcript of tugas Elemen Mesin I Dan II