Sebuah metode yang umum dan sederhana dari transmisi daya dari satu poros ke poros yang lain adalah dengan menggunakan sabuk (belt) melewati roda katrol (puli) yang terpasang pada shaft (poros), seperti yang ditunjukkan pada Gambar dibawah. Aplikasi khas ini termasuk diantaranya motor listrik penggerak mesin bubut atau bor, dan mesin penggerak pompa atau generator.

Untuk sabuk yang mentransmisikan daya antara dua puli harus ada perbedaan dalam ketegangan di sabuk pada kedua sisi dari puli penggerak dan puli yang digerakkan. Untuk arah rotasi yang ditunjukkan pada Gambar diatas , F2 > F1

Torsi yang tersedia di roda penggerak untuk melakukan kerja diberikan oleh:

………………………………………………………………………………………………………………….

Dan daya yang tersedia diberikan oleh:

……………………………………………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………………………………………..

Kita tahu bahwa kecepatan linier pada roda penggerak, Vx = rx ωx . Demikian pula, kecepatan linier pada roda yang digerakkan , Vy = ryωy .Dengan mengganggap tidak ada slip, maka

Vx = Vy çè rx ωx = ryωy

Dengan demikian: rx (2πnx) = ry(2πny)

……………………………………………………………………………………………………………………………..

…………………………………………………………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………………………………………………………..

Contoh soal 1: Sebuah motor listrik punya efisiensi 75% ketika running pada putaran 1450 rpm. Tentukan torsi keluaran saat daya yang dimasukkan adalah 3 kW.

Jawab:

………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Sehingga:

………………………………………………………………………………………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Sebagaimana kita tahu bahwa: P = 2πn T

……………………………………………………………………………………………………………………………………………

Maka Torsi (T) adalah :

Dimana:

n = 1450 rpm = (1450/60) rps

Oleh Karenanya:

…………………………………………………………………………………………………………………………………

Jadi Torsi keluaran dari motor listrik tersebut adalah 14,82 Nm (Jawab)

………………………………………………………………………………………………………………………………….

Contoh Soal 2: Sebuah motor berdaya 15 kW menggerakkan poros pada 1150 rpm dengan roda puli dan belt. Tegangan sabuk pada masing-masing sisi puli penggerak adalah 400 N dan 50 N. Diameter puli penggerak dan puli yang digerakkan berturut-turut adalah 500mm dan 750 mm.

Tentukan:

[a] Efisiensi motor[b] Kecepatan roda puli yang digerakkan.

Penyelesaian:

Diketahui :

F2 = 400 N

F1 = 50 N

n = 1150 rpm

rx = dx/2 = 500mm/2 = 250mm = 0,25 m

[a] Efisiensi motor?

…………………………………………………………………………………………………………………………………..

Berdasarkan referensi diatas daya keluaran motor adalah:

Dimana: Kecepatan sudut (ωx) adalah:

…………………………………………………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………………………………………….

Maka Daya keluaran motor adalah:

………………………………………………………………………………………………………………………………………….

Daya Masukan diketahui = 15 kW

Maka Efisiensi motor adalah:

…………………………………………………………………………………………………………………………………………..

……………………………………………………………………………………………………………………………………

[b] Kecepatan roda puli yang digerakkan?

Menggunakan persamaan berikut:

………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………

Maka Kecepatan roda puli yang digerakkan adalah:

…………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Jadi, Kecepatan roda puli yang digerakkan adalah sebesar 767 rev/min atau 767 rpm (jawab).

[footnote] : driver=penggerak, driven=tergerak

Source: Mechanical Engineering Principle – John Bird & Carl Ross

Taufiqur Rokhman – Jl. P. Singep 5, Perumnas III – Bekasi Timur