Puli

224

BAB VIPULI

Puli digunakan untuk mentransmisikan daya dari batang/poros kebatang/poros lainnya dengan menggunakan sabuk atau tali. Rasio kecepatan berbanding terbalik dengan diameter puli merupakan hal yang mutlak dalam penggunaan puli, oleh karena itu dalam memilih diameter puli perlu dipertimbangkan dengan sempurna rasio kecepatannya. Puli harus sempurna dalam penggunaannya, tali atau sabuk untuk menghubungkan puli satu dengan lainnya sejajar dan presisi pada permukaan puli. Puli biasanya terbuat dari besi tuang (cor), baja tuang, kayu dan kertas. Material tuang (cor) memiliki gesekan dan karakteristik bahan yang baik. Puli yang dibuat dari besi tekan (press) lebih ringan dibandingkan terbuat dari besi tuang, tapi permukaan puli kurang memiliki gesekan .

A. Puli Besi Tuang

Puli umumnya terbuat dari besi tuang, karena membutuhkan biaya yang kecil. Lingkaran bibir puli ditahan dari tengah puli dengan menggunakan lengan atau jeruji. Jeruji dapat berbentuk lurus atau kurva (Gambar 2.1) dan jeruji menyilang digunakan untuk puli elips.

Gambar 2.1

Puli besi tuang umumnya berbentuk lingkaran. Pada bibir puli terdapat celah untuk meletakkan tali/sabuk (crowning). Celah tersebut dimaksudkan agar sabuk mempunyai tegangan yang tetap dan tetap ditengah puli disaat bergerak/berputar. Celah tersebut umumnya berukuran 9 mm untuk 300 mm lebar dari permukaan puli.

Puli besi tuang dapat berbentuk tunggal atau terpisah (split). Bila ditemukan dilapangan dimana salah satu batang/poros digunakan untuk menghubungkan batang/poros lainnya yang telah terdapat puli atau akhir dari transmisi puli, lebih mudah meggunakan puli tipe terpisah (split). Pada puli tersebut terdapat jarak antara permukaan puli satu dan lainnya atau terbagi dua bagian, dihubungkan dengan baut sehingga dapat digunakan pada alat berat (Gambar 2.2).

Gambar 2.2

B. Puli Baja

Puli baja dibuat dari Lembaran/potongan baja yang di tekan (press) dan memiliki daya tahan yang baik. Puli ini lebih ringan 40%-60% daripada besi tuang yang memiliki kapasitas yang sama dan didesain untuk bekerja pada kecepatan tinggi. Pada saat ini koefisien gesekkan dengan permukaan sabuk puli baja lebih sedikit daripada yang terdapat pada puli besi tuang.

Puli baja pada umumnya dibuat dengan tipe terpisah yang disambung dengan baut bersama. Pada puli menyambung pada batang/poros dengan dikelem, tidak terdapat pengunci seperti yang sering dioperasikan. Puli baja umumya peralatan yang memiliki ring/paking perubah untuk digunakan pada setiap batang/poros dengan ukuran yang berbeda-beda. Tabel dibawah menentukan jumlah dari jeruji.

Tabel 6.1

Diameter puli (mm)Jumlah jerujiDiameter jeruji (mm)

280-500619

560-710819

800-10001022

11201222

12501422

14001622

16001822

18001822

Panjang dari pusat tidak boleh kurang dari 100 mm untuk diameter jari-jari 19mm dan 138mm untuk diameter jari-jari 22 mm.

Tebal dari lingkaran puli = 5 mm untuk setiap ukuran.

Jari-jari tunggal pada puli memiliki lebar sampai dengan 30 cm dan jari-jari ganda memiliki lebar lebih dari 30cm.

C. Puli Kayu

Puli kayu lebih ringan dan memiliki koefisien lebih tinggi dari besi tuang atau puli baja. Puli ini memiki berat 2/3 rad dari puli besi tuang pada setiap ukurannya. Pada umumnya puli ini dibuat dari kayu pilihan dimana tiap serat kayu di lekatkan bersam dengan tekanan yang kuat. Puli ini dijaga agar tidak terdapat penyerapan uap air dengan menggunakan pelitur atau sejenisnya. Puli ini dibuat dengan ganda (both) dan terpisah (split) pada pusatnya dengan menggunakan besi tuang, hal dimaksudkan agardisaat berputar pada batang/poros. Puli tahan terhadap gaya gesek yang ditimbulkan. Puli ini dapat dihubungkan dengan motor penggerak dengan menggunakan sabuk tertentu.

D. Puli Kertas

Puli kertas dibuat dari serat kertas yang dikompresi dan terdapat logam pada pusatnya. Puli ini sering digunakan sebagai transmisi sabuk dari elektrik motor, jarak dari pusat ke pusat menggunakan batang/poros berukuran pendek.

E. Puli Terikat dan Lepas

Puli terikat dan lepas (lihat Gbr. 2.3), digunakan agar batang/poros pada mesin dapat bekerja dengan baik. Puli terikat digunakan untuk poros/batang mesin sedangkan puli lepas tidak digunakan pada poros/batang mesin. Sabuk berputar pada puli terikat untuk menstransimisikan tenaga dari mesin, berbeda dengan puli lepas yang tidak dapat digunakan mentransmisikan tenaga dari mesin. Walaupun demikian, pada puli terikat disaat mematikan satu mesin tidak mempengaruhi kinerja mesin/komponen lain pada batang/poros yang sama dalam satu tingkat/garis.

Puli lepas adalah besi tuang dengan penahan pada satu sisi untuk menjaga pergerakkan aksial.

Lingkaran luar dari puli terikat terbuat lebih besar daripada puli lepas hat ini dimaksudkan agar tidak terjadi pengencangan(Slack) sabuk. Puli lepas biasanya memiliki pusat puli yang lebih panjang untuk menurunkan gesekkan dibutuhkan pelumas.

Gambar 2.3

F. Merancang Puli Besi TuangProsedur dalam perancangan puli besi tuang, ada beberapa yang perlu diperhatikan.

1. Dimensi Puli

Diameter puli (D) ,ada yang perlu diperhatikan antara lain rasio kecepatan dan gaya sentrifugal yang terjadi. Kita mengetahui gaya sentrifugal terjadi pada lingkaran luar puli.

Dimana : = Kerapatan material

(7.2 gm/cm3 atau 7.2 kg/cm2 untuk besi tuang)

v = Kecepatan lingkaran luar puli (cm/det)

D = Diameter puli

N = Putaran puli (rpm)

Dibawah ini adalah diameter puli dalam mm untuk sabuk datar (flat) dan sabuk-V.

20, 22, 25, 28, 32, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 224, 250, 260, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 3550, 4000, 5000, 5400.

Ukuran 20-36 mm hanya digunakan untuk sabuk-V.

Jika lebar dari sabuk diketahui, dari lebar dari puli atau muka puli (B) Maka diambil 25% lebih besar dari lebar sabuk.

B = 1 .25 b ; dimana b = lebar dari sabuk.

Menurut I.S.I. Lebar dari puli dan lebar sabuk dapat dilihat pada tabel perbandingan( label F.1.a)

Tabel 6.2

Lebar sabuk

dalam (mm)Lebar puli lebih besar daripada lebar sabuk (mm)

Up to 12513

125-25025

250 37538

375 50050

Di bawah ini merupakan lebar puli besi tuang datar dan baja ringan (mm):

16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 315, 355, 400, 450, 560, 630.

Tebal dari lingkaran puli (t) bervariasi dari mm sampai untuk sabuk tunggal dan untuk sabuk ganda.Diameter puli (D) dalam mm.

2. Dimensi Lengan

(i) Banyaknya lengan yang dapat diambil 4 untuk diameter puli dari 20 cm sampai 60 cm dan 6 untuk diameter puli dari 60 cm sampai 150 cm.

Ket. Untuk puli yang diameternya kurang dari 20 cm terbuat dari solid disk yangbtelah terdapat lengan. Tebal puli diambil dari tebal lingkaran puli dari tengah puli ke permukaan puli.

(ii) Persimpangan dari lengan biasa berbentuk elips dengan sumbu utama (a) sampai dengan sumbu minor (b) persimpangan dari lengan yang perlu diperhatikan lengan cantilever, harus benar akhir pusat puli sampai pengangkut terkosentrasi pada akhir lingkaran puli. Panjang dari cantiveler diambil sama dengan radius puli lebih lanjut diasumsikan pada suatu waktu, tenaga untuk mentransmisikan pusat ke lingkaran luar puli, hanya menggunakan setengah total lengan.

Misalkan : T = transmisi torsi

R2 = Radius puli

n = Banyaknya lengan .-. Beban Tangensial per lengan

Maksimum bending pada lengan di akhirdari pusat puli

Modulus,

Sekarang gunakan penggabungan,

, persimpangan dari lengan berlaku.

Gambar 2.4

(iii) Lengan meruncing dari pusat ke lingkaran luar. Keruncingan ini biasanya sampai sampai .

(iv) Ketika lebar puli berhubungan dengan diameter puli, maka dua jajar lengan dibutuhkan (Gbr. 2.4)

3. Dimensi Pusat Puli

(i) Diameter pusat (d1) dan diameter batang/poros (d) dapat dibuat persamaaan : D| = 1.5d + 25 mm. Diameter pusat puli tidak boleh lebih dari 2d.

(ii) Panjang dari pusat/nap,

Panjang minimum dari pusat/nap B tapi tidak boleh melebihi lebar puli (B).

Contoh 6.1 Puli mentransimisikan daya sebesar 45 h.p pada 240 rpm. Sabuk vertikal dengan membentuk sudut 180. Jarak tengah puli dari lingkaran luar puli 35 cm. = 0.25. Tentukan:

a. Diameter puli

b. Lebar sabuk di asumsikan 1 cm.

c. Diameter poros/batang

d. Dimensi pengunci

e. Ukuran lengan

Bagian lengan diambil yang elips, sumbu utama terhubung dengan kedua sumbu minor.

Dibawah ini ketentuan yang dapat diambil dalam desain diantaranya:

Tekanan dan kompresi poros/batang : 800 kg/cm2Pengunci: 500 kg/cm2Tekanan sabuk: 25 kg/cm2Lingkaran luar puli: tekanan: 45 kg/cm2Lengan puli

: tekanan : 150 kg/cm2Diketahui:

Daya transmisi , P = 45 hp.

Putaran, N = 240 rpm

Sudut penempatan, = 1800 = rad

Jarak puli dan lingkaran L = 35 cm

Koefisien gesek,

a. Diameter Puli

Misalkan D = Diameter puli

ft = Gaya sentrifugal = 45 kg/cm2

Kita tahu bahwa

b. Lebar Sabuk

Misalkan b = Lebar sabuk

t = Tebal sabuk = 1cm

f = tekanan untuk material sabuk

= 25 kg/cm2

T1= Tekanan kuat pada sabuk

T2 = Tekanan kendur pada sabuk

Kita tahu bawa horse power mentransmisikan

maka

atau

Subsitusi T1 ke (i)

Kita mengetahui bahwa

c. Diameter Poros/Batang

Misalkan d = Diameter poros/batang

F2 = Tekanan pada poros/batang =500 kg/cm2

Kita mengetahui torsi pada transmit poros/batang

Momen pada poros/batang

Dengan menggunakan persamaan

d. Dimensi Pengunci

Dimensi standar pengunci memiliki diameter 6 cm

Lebar kunci w = 18 mm

Tebal kunci =11 mm

Misalkan l = panjang kunci

Persamaan yang kita dapat,

Panjang kunci sama dengan 2d

Panjang kunci = 2 x 6 = 12 cm

e. Ukuran Lengan

Misalkan n = banyaknya lengan = 6 (diketahui)

Fb = kekuatan lengan =150 kg/cm2

b = sumbu minor

a = Sumbu mayor (utama) = 2 b (diketahui)

Kita ketahui bahwa bending momen maksimum per lengan

dan bagian modulus,

dari persamaan,

EMBED Equation.3

223Elemen Mesin

_1264999596.unknown

_1264999713.unknown

_1264999717.unknown

_1266485860.unknown

_1266485882.unknown

_1266485979.unknown

_1264999718.unknown

_1264999715.unknown

_1264999716.unknown

_1264999714.unknown

_1264999709.unknown

_1264999711.unknown

_1264999712.unknown

_1264999710.unknown

_1264999705.unknown

_1264999707.unknown

_1264999708.unknown

_1264999706.unknown

_1264999703.unknown

_1264999704.unknown

_1264999701.unknown

_1264999702.unknown

_1264999600.unknown

_981867870.unknown

_981869053.unknown

_1264999566.unknown

_1264999593.unknown

_981869081.unknown

_981869168.unknown

_981868186.unknown

_981868891.unknown

_981867919.unknown

_981867420.unknown

_981867837.unknown

_981867275.unknown