DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ……………………………………………………………..i
LEMBAR PENGESAHAN ……………………………………………………..iii
KATA PENGANTAR …………………………………………………………..vi
DAFTAR ISI ……………………………………………………………………..v
DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………….vi
DAFTAR TABEL ……………………………………………………………….vii
BAB I PENDAHULUAN ………………………………………………………...1
1.1 Latar Belakang ………………………………………………………..1
1.2 Rumusan Masalah …………………………………………………….1
1.3 Batasan Masalah ………………………………………………………2
1.4 Maksud dan Tujuan …………………………………………………...2
BAB II LANDASAN TEORI …………………………………………………….3
2.1 Poros ………………………………………………………………….3
2.1.1 Pengertian Poros ………………….…………..…………………3
2.1.2 Macam-macam Poros …………………..……………………….4
2.1.3 Hal-hal Penting Dalam Perencanaan Poros …….…………….…5
2.2 Transmisi Sabuk ………………………………………………………7
2.2.1 Transmisi Sabuk ………………………………………………...7
2.2.1.1 Transmisi Sabuk Rata ……………………….………….7
2.2.1.2 Transmisi Sabuk –V …………………………………….7
2.2.1.3 Transmisi Sabuk Gilir …………………………………16
BAB III PERENCANAAN TRANSMISI SABUK-V
PADA KOMPRESOR PENGGERAK MOTOR LISTRIK …………………….18
BAB IV PENUTUP ……………………………………………………………..28
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar.2.1 Konstruksi sabuk-V ………………………………………………….8
Gambar.2.2 Ukuran penampang sabuk –V ……………………………………….8
Gambar.2.3 Diagram pemilihan sabuk-V ………………………………………...9
Gambar.2.4 Profil Alur Sabuk-V …………………………………………………9
Gambar.3.1 Diagram pemilihan sabuk-V ……………………………………….22
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Baja karbon untuk konstruksi mesin dan baja batang yang difinis dingin
untuk poros ………………………………………………………………………..6
Tabel 2.2 Baja paduan untuk poros ……………………………………………….6
Tabel 2.3 Faktor koreksi ………………………………………………………….9
Tabel 2.4 Ukuran puli-V ………………………………………………………...10
Tabel 2.5 Diameter minimum puli yang diizinkan dan dianjurkan (mm) ……….11
Tabel 2.6 Panjang sabuk-V standar ……………………………………………...13
Tabel 2.7 Kapasitas dari daya yang ditransmisikan untuk satu sabuk tunggal, Po
(kW) ……………………………………………………………………………..14
Tabel 2.8 Kapasitas dari daya yang ditransmisikan untuk sabuk-V sempit tunggal,
Po (kW) …………………………………………………………………………..15
Tabel 2.9 Faktor Koreksi Ko ……………………………………………………..16
Tabel 2.10 Daerah penyetelan jarak sumbu poros ………………………………16
Tabel 3.1 Faktor Koreksi ………………………………………………………..19
Tabel 3.2 Baja karbon untuk konstruksi mesin dan baja batang yang difinis dingin
untuk poros ………………………………………………………………………21
Tabel 3.3 Diameter minimum puli yang diizinkan dan dianjurkan (mm) ……….22
Tabel 3.4 Ukuran puli-V ………………………………………………………...23
Tabel 3.5 Kapasitas dari daya yang ditransmisikan untuk satu sabuk tunggal, Po
(kW) ……………………………………………………………………………..24
Tabel 3.6 Panjang sabuk-V standar ……………………………………………...25
Tabel 3.7 Faktor koreksi Ko ……………………………………………………..26
Tabel 3.8 Daerah penyetelan jarak sumbu poros ………………………………..27
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Degan berkembangnya segala bentuk industri yang mempergunakan dan
menghasilkan mesin di Indoesia, maka semakin banyak diperlukan teknisi
yang mampu mengatasi berbagai masalah perbaikan dan perencanaan mesin.
Sebagai mahasiswa tekni mesin yang akan berkecimpung dalam bidang
permesinan harus memiliki pengetahuan-pengetahuan dasar dan perencanaan
mesin, untuk itu diperlukan pembelajaran dasar dalam elemen mesin.
Pengetahuan dasar dalam elemen mesin tersebut dapat diperoleh dari dasar
perencanaan dan pemilihan elemen mesin.
Dasar teori elemen mesin 1 tentang poros, perencaaan poros, transmisi
sabuk dan perencanaan transmisi sabuk-V telah diperoleh mahasiswa teknik
mesin D3 semester 3. Untuk memperdalam penguasaan pengetahuan dasar
dalam elemen mesin dan teknik elemen mesin 1, mahasiswa teknik mesin
harus mampu mengaplikasikan dasar teori tersebut ke dalam suatu
perencanaan konstruksi elemen mesin. Untuk itu penulis menengahkan
laporan tugas elemen esin 1 tentang perencanaan transmisi sabuk-V da poros
pada kompresor penggerak pada motor listrik.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana cara mengetahui hal-hal dalamperencanaan poros berdasarkan
macam-macamnya
2. Bagaimana cara kita untuk merencanakan dan menghitung transmisi
sabuk-V
1.3 Batasan Masalah
Dalam penyusunan laporan tugas elemen mesin 1 ini hanya membahs
tentang :
1. Pengertian poros dan macam-macam poros
2. Hal-hal yang pentng dalam perencanaan poros
3. Macam-macam transmisi sabuk
4. Perencanaan dan perhitungan transmisi sabuk-V
1.4 Maksud dan Tujuan
Adapun maksud dan tujuan diberikannya tugas elemen mesin 1 adalah sebagai
berikut :
1. Memperdalam penguasaan teknik elemen mesin 1
2. Menerapkan dasar teori elemen mesin 1 yang diperoleh dari perkuliahan
ke dalam suatu tugas
3. Mampu mengaplikasikan dasar teori ke dalam suatu perencanaan
konstruksi dari elemen mesin tentang perhitungan pada transmisi sabuk-V
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Poros
Dalam pembahasan poros dalam bab ini akan dibicarakan
mengenai pengertian poros, macam-macam poros dan hal-hal penting
dalam perencanaan poros.
2.1.1 Pengertian Poros
Poros merupakan salah satu bagian terpenting dari setiap
msin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama
dengan putaran. Peranan utama dalam transmisi seperti ini
dipegang oleh poros. Jadi, poros dapat diartikan sebagai transmisi
penerus tenaga putaran dari mesin yang menghasilkan tenaga
putar.
Jika daya nominal adalah P output dari motor penggerak,
maka berbagai macam faktor keamanan biasanya dapat diambil
dalam perencanaan, sehingga koreksi pertama dapat diambil kecil.
Jika factor koreksi adalah fc maka daya rencana Pd (kW) sebagai
patokan adalah
Pd = fe .P(kW)
Jika daya rata-rata yang diperlukan fe = 1,2-2,0. Maka daya
diberikan dalam daya kuda sehingga harus dikalikan dengan 0,735
untuk mendapat daya dalam Kw. Jika momen puntir adalah T
maka :
T1 = 9,74 x 105 x (Pd / n )
Sehingga tegangan geser yang diizinkan adalah
Ta = ơB /(Sf1 x Sf2) = 58/(6x2)
Maka untuk menghitung diameter poros dapat diperoleh
dengan rumus
ds1 = {(5,1/ta ) x K1 xCb xT1 }1/3
ds1 = {(5,1/ta) x K1 xCb T2 }1/3
2.1.2 Macam-macam Poros
Poros untuk meneruskan daya diklasifikasikan menurut
pembebanannya sebagai berikut:
1. Poros transmisi
Poros ini mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur.
Daya di transmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda
gigi, puli sabuk atau sprocket rantai, dll. Contoh: poros pada
sepeda motor, poros pada kompresor, dll
2. Spindel
Poros transmisi yang relatif pendek beban utamanya berupa
puntiran. Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah
deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus
teliti. Contohnya poros utama mesin perkakas yang disebut
spindel
3. Gandar
Gandar adalah poros yang dipasang di antara roda-roda kereta
barang, dimana tidak mendapat beban puntir dan kadang-
kadang tidak boleh berputar. Gandar hanya mendapat beban
lentur, kecuali jika digerakkan oleh penggerak mula akan
mengalami beban punter juga. Contoh: poros roda-roda
gerbong kereta api danporos roda-roda delman/cikar.
Poros untuk meneruskan daya menurut bentuknya dapat
digolongkan sebagai berikut:
1. Poros lurus umum
2. Poros engkol, sebagai poros utama dari mesin torak, dll
3. Poros luwes, untuk transmisi daya kecil agar terdapat
kebebasan bagi perubahan arah, dll
2.1.3 Hal-hal Pentng Dalam Perencanaan Poros
Dalam perencanaan sebuah poros, harus memperhatikan hal-hal
sebagai berikut:
1. Kekuatan poros
Sebuah poros harus direncanakan sehingga cukup kuat untuk
menahan beban puntir, lentur, gabungan punter dan lentur,
beban tarik dan tekan. Kelelahan, tumbukan atau pengaruh
kosentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros
bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus
diperhatikan
2. Kekakuan poros
Sebuah poros selain direncanakan hingga cukup kuat, juga
harus memiliki kekakuan untuk menahan lenturan atau defleksi
puntiran yang terlalu bear sehingga mencegah getarandan suara
3. Putaran kritis
Putaran kritis adalah putaran suatu mesin yang dinaikkan maka
pada suatu putaran tertentu dapat terjadi getaran yang luar bias
besarnya. Untuk itu poros harus direncanakan putaran kerjanya
lebh rendah dari putaran kritisnya
4. Korosi
Korosi adalah reaksi kimia antara logam dengan fluida yang
mengakibatkan logam dapat korosif. Untuk itu poros harus
dilapisi dengan bahan-bahan tahan korosi terutama untuk poros
propeller dan pompa.
5. Bahan poros
Poros untuk mesin umum dibuat dari baja yang dioksidasikan
dengan ferrosilikin dan di cor, disebut bahan S-C (JIS G3123
Tabel 2.1). Poros-poros untuk putaran tinggi dan beban berat
dibuat dari baja paduan, diantaranya baja khrom nikel, baja
khrom nikel molibden, baja khrom, baja khrom molibden, dll.
(G4102, G4103,G4104,G4105 dalam Tabel 2.2)
Tabel 2.1 Baja karbon untuk kontruksi mesin dan baja batang yang difinis dingin
untuk poros
Standar dan macam Lambang Perlakuan panas Kekuatan tarik
(kg/mm2)
Keterangan
Baja karbon
kontruksi mesin
(JIS G 450)
S30C
S35C
S40C
S45C
S50C
S55C
Penormalan
‘’
‘’
‘’
‘’
‘’
48
52
55
58
62
66
Batang baja yang
difinis dingin
S35C-D
S45C-D
S55C-D
-
-
-
53
60
72
Ditarik dingin,
digerinda, dibubut,
atau gabungan
antara hal-hal
tersebut
Tabel 2.2 Baja paduan untuk poros
Standar dan macam Lambang Perlakuan panas Kekurangan tarik
(kg/mm2)
Baja khorm nikel
(JIS G 4102)
SNC 2
SNC 3
SNC 21
SNC 23
-
-
Pengerasan kulit
‘’
85
95
80
100
Baja khorm nikel
molibden
(JIS G 4103)
SNCM 1
SNCM 2
SNCM 7
SNCM 8
SNCM 22
SNCM 23
SNCM 25
-
-
-
-
Pengerasan kulit
‘’
‘’
85
95
100
105
90
100
120
Baja khrom
(JIS G 4104)
SCr 3
SCr 4
SCr 5
SCr 21
SCr 22
-
-
-
Pengerasan kulit
‘’
90
95
100
80
85
Baja khorm molibden
(JIS G 4105)
SCM 2
SCM 3
-
-
85
95
SCM 4
SCM 5
SCM 21
SCM 22
SCM 23
-
-
Pengerasan kulit
‘’
‘’
100
105
85
95
100
2.2 Transmisi Sabuk
Jarak yang jauh antara dua buah poros sering tidak memungkinkan
transmisi langsung dengan roda gigi. Untuk itu perlu penggunaan
transmisi dengan elemen mesin yang luwes di mana sebuah sabuk luwes
atau rantai dibelitkan sekeliling puli atau sproket pada poros. Transmisi
dengan elemen mesin yang luwes dapat digolongkan atas transmisi sabuk,
transmisi rantai dan transmisi kabel atau tali
2.2.1 Transmisi Sabuk
Transmisi sabuk dapat dibagi atas tiga kelompok, yaitu
transmisi sabuk rata, transmisi sabuk-V dan transmisi sabuk gilir
2.2.1.1 Transmisi Sabuk Rata
Sabuk rata berpenampang rata dipasang pada puli
silinder dan meneruskan momen antara dua poros yang
jaraknya dapat sampai 10 m dengan perbandingan putaran
antara 1/1 sampai 6/1
2.2.1.2 Transmisi Sabuk-V
Sabuk-V terbuat dari karet dengan penampang
trapezium, dipasang pada puli dengan alur dan meneruskan
momen antara dua poros yang jaraknya dapat sampai 5 m
dengan perbandingan putaran antara 1/1 sampai 7/1.
Tenunan tetoron dipergunakan sebagai inti sabuk untuk
membawa tarikan yang besar (Gambar 2.1). Bagian sabuk
yang membelit puli akan mengalami lengkungan sehingga
lebar bagian dalamnya akan bertambah besar. Gaya
gesekan juga akan bertambah besar karena pengaruh bentuk
baji, yang akan menghasilkan transmisi daya besar pada
tegangan yang relatif rendah. Oleh karena itu sabuk-V lebih
unggul dibnding sabuk rata. Dalam Gambar 2.2
menunjukkan ukuran penampang sabuk-V
Atas dasar rencana dan putaran poros penggerak,
penampang sabuk-V yang sesuai dapat diperoleh dari
Gambar 2.3. Daya rencana dhitung dengan mengalikan
daya yang akan ditransmisikan dengan factor koreksi dalam
table 2.3.
D
I
S
E
K
E N
(Hal xvi dan xvii)
Tabel 2.3 Faktor koreksi
Mesin yang digerakkan Penggerak
Momen puntir puncak 200% Momen puntir puncak > 200%
Motor arus bolak balik (momen normal, sangkar bajing, sinkron), motor arus searah (lilitan shunt)
Motor arus bolak-balik (momen tinggi, fasa tunggal, lilitan seri), motor arus searah (lilitan kompon, lilitan seri), mesin torak, kopling tetap
Jumlah jam kerja tiap hari Jumlah jam kerja tiap hari
3-5Jam
8-10jam
16-24Jam
3-5Jam
8-10Jam
16-24Jam
Var
iasi
be
ban
san
gat
keci
l
Pengaduk zat cair, kipas angina, blower (sampai 7,5 kW), pompa sentrifugal, konveyor tugas ringan 1.0 1.1 1.2 1.2 1.3 1.4
Var
iasi
beb
an
keci
l
Konveyor sabuk (pasir, batu bata), pengaduk, kipas angina (lebih dari 7,5 kW), mesin torak, peluncur, mesin perkakas, mesin percetakan 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6
Var
iasi
beb
an
seda
ng
Konveyor (ember, kompresor,gilingan palu, pengocok, roots blower, mesin tekstil, mesin kayu
1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8
Var
iasi
beb
an
besa
r
Penghancur, gilingan bola atau batang, pengangkat, mesin pabrik karet (rol, kalender)
1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0
Diameter nominal puli-V dinyatakan sebagai diameter dp (mm) dari
suatu lingkaran dimana lebar alurnya menjadi lo dalam Tabel 2.4.
Diameter puli yang terlalu kecl akan memperpendek umur sabuk.
Tabel 2.5 diameter puli minimum yang diizinkan dan dianjurkan
menurut jenis sabuk yang bersangkutan.
Tabel 2.4 Ukuran puli-V
Penampang
sabuk-V
Diameter nominal
(diameter lingkaran
jarak bagi dp)
a( o) Wo Lo K Ko e f
A 71-100 34 11,95 9,2 4,5 8,0 15,0 10,0
101-125
126 atau lebih
36
38
12,12
12,30
B
125-160
161-200
201 atau lebih
34
36
38
15,86
16,07
16,29
12,5 5,5 9,5 19,0 12,5
C
200-250
251-315
316 atau lebih
34
36
38
21,18
21,45
21,72
16,9 7,0 12,0 25,5 17,0
D355-450
451 atau lebih
36
38
30,77
31,1424,6 9,5 15,5 37,0 24,0
E500-630
631 atau lebih
36
38
36,95
37,4528,7 12,7 19,3 44,5 29,0
Tabel 2.5 Diameter minimum puli yang diizinkan dan
dianjurkan
Penampang A B C D E
Diameter min yang
diizinkan
65 115 175 300 450
Diameter min, yang
dianjurkan
95 145 225 350 550
Lanjutan
Tipe sabuk sempit 3 V 5 V 8 V
Diameter minimum 67 180 315
Diameter minimum yang dianjurkan 100 224 360
Jarak sumbu poros harus sebesar 1,5 sampai 2 kali diameter puli
besar. Di dalam perdagangan terdapat berbagai panjang sabuk-V.
Nomor nominal sabuk-V dinyatakan dalam panjang kelilingnya
dalam inch. Tabel 2.6 menunjukkan nomor-nomor nominal dari
sabuk standar utama. Untuk menyerderhanakan perhitungan, setiap
produksen sabuk mempunyai katalog yang berisi daftar untuk
memilih sabuk
Tabel 2.7 menunjukkan daftar kapasitas dari daya yang
ditransmisikan untuk satu sabuk bila dipakai puli dengan diameter
minimum puli yang dianjurkan. Serta Tabel 2.8 menunjukkan
daftar kapasitas dari daya yang ditransmisikan untuk sabuk-V
sempit. Pada perhitungan panjang keliling sabuk dimana putaran
puli penggerak dan yang digerakan berturut-turut adalah n1(rpm)
dan n2 (rpm), dan diameter nominal masing-masing adalah dp (mm)
dan Dp (mm) serta perbandingan putaran u dinyatakan n2/n1 atau
dp/Dp. Karena sabuk-V biasanya dipakai untuk menurunkan
putaran maka perbandingan yang umum dipakaiialah perbandingan
reduksi I (i>l) dimana
= i = = : u = 1/u
Kecepatan linier sabuk-V adalah
v
Jarak sumbu poros dan keliling sabuk berturut-turut adalah C (mm)
dan L (mm)
Maka
L=2C+1,57 (dp + Dp) +
Dalam perdagangan terdapat macam-macam ukuran sabuk. Namun
untuk mendapatkan sabuk yang panjangnya sama dengan hasil
perhitugan umumnya sukar. Jarak sumbu poros C dapat dinyatakan
sebagai :
C =
Maka kapasitas daya transmisi Po (kW) untuk satu sabuk dapat
dihitung :
Po = (dpn) (C1-(C2/ds2) – C3 (dpn)2 – C4 (log10 dpn)) + C2n (1-(1/C3))
Dimana C1 dan C5 adalah kontanta-kontata. Seperti juga pada
sabuk-V standar daya Po tersebut dapat ditemui dalam daftar
perhitungan yang terdapat dalam katalog produksen. Maka maka
besarnya sudut kontak di berikan oleh :
O - 180º -
Jumlah sabuk yang diperlukan dapat diperoleh dengan membagi Pd
dengan Po . Ko
N -
Harga N yang relatif besar akan menyebabkan getaran pada
sabuk yang menyebabkan penurunan efisiensinya. Dalam hal ini
demikian perencanaan harus diperbaiki dengan menggunakan
sabuk yang lebih besar penampangnya. Dalam hal transmisi
dengan lebih dari sabuk perlu diperhatikan bahwa panjang, mutu,
dll. .. dari maing-masing sabuk dapat berbeda sehingga panjangnya
yang berbeda antara satu dengan lain sabuk akan mengakibatkan
tegangan yang berbeda pula.
Untuk dapat memelihara tegangan yang cukup dan sesuai
pada sabuk jarak poros pili harus dapat disetel ke dalam maupun ke
luar. Daerah penyetelan untuk masing-masing penampang sabuk
diberikan pada daerah penyetelan jarak sumbu poros. Tegangan
sabuk dapat dukur dengan timbangan dimana sabuk ditarik pada
titik tengah ntar kedua puli. Jika beban untuk melenturkan sabuk
sebesar 1,6 (mm) setiap 100 (mm) jarak bentangan terletak antara
harga maksimum dan harga minimum yang diberikan pada daerah
beban untuk tegangan sabuk yang sesuai, maka besarnya tegangan
sabuk dianggap sesuai
Tabel 2.6 Panjang sabuk-V standar
Nomor nominal Nomor nominal Nomor nominal Nomor nominal(inch) (mm) (inch) (mm) (inch) (mm) (inch) (mm)
10111213141516171819202122232425262728293031
254279305330356381406432457483508533559584610635660686711737762787
45464748495051525354555657585960616263646566
1143116811941219124512701295132113461372139714221448147314991524154915751600162616511676
8081828384858687888990919293949596979899100101
2032205720832108213421592184221022352261228623112337236223882413243824642489251525402565
115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136
2921294629722997302330483073309931243150317532003226325132773302332733533378340434293454
32333435363738394041424344
81383886488991494096599110161041106710921118
67686970717273747576777879
1702172717531778180318291854188019051930195619812007
102103104105106107108109110111112113114
2591261626422667269227182743276927942819284528702896
137138139140141142143144145146147148148
3480350535313556358136073632365836833708373437593785
Tabel 2.7 Kapasitas dari daya yang ditransmisikan untuk satu
sabuk tunggal, Po (kW)
PutaranPuli kecil(rpm)
Penampang-AMerek merah Standar Harga tambahan karena perbandingan putaran
67mm
100mm
67mm
100mm
1,25-1,34
1,35-1,51
1,52-1,99
2,00-
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0,15
0,26
0,35
0,44
0,52
0,59
0,66
0,72
0,31
0,55
0,77
0,98
1,18
1,37
1,54
1,71
0,12
0,21
0,27
0,33
0,39
0,43
0,48
0,51
0,26
0,48
0,67
0,84
1,00
1,16
1,31
1,43
0,01
0,04
0,05
0,07
0,08
0,10
0,12
0,13
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,13
0,15
0,02
0,04
0,07
0,09
0,11
0,13
0,15
0,18
0,02
0,04
0,07
0,10
0,12
0,15
0,18
0,20
Lanjutan
Penampang-B
Merek merah Standar Harga tambahan karena perbandingan putaran
118
mm
224
mm
118
mm
224
mm
1,25-
1,34
1,35-
1,51
1,52-
1,992,00-
0,51
0,90
1,24
1,56
1,85
2,11
2,35
2,67
0,77
1,38
1,93
2,43
2,91
3,35
3,75
4,12
0,43
0,74
1,00
1,25
1,46
1,65
1,83
1,98
0,67
1,18
1,64
2,07
2,46
2,82
3,14
3,42
0,04
0,09
0,13
0,18
0,22
0,26
0,31
0,05
0,10
0,15
0,20
0,26
0,31
0,36
0,06
0,12
0,18
0,23
0,30
0,35
0,41
0,47
0,07
0,13
0,20
0,26
0,33
0,40
0,46
0,53
0,35 0,41
Tabel 2.8 Kapasitas dari daya yang ditransmisikan untuk sabuk-V
sempit tunggal, Po (kW)
Putaran
puli
kecil
(rpm)
3 V
Diameter nominal puli kecil Harga tambahan karea perbandingan putaran
67
mm
100
mm
1,27-
1,38
1,39-
1,57
1,58-
1,94
1,95-
3,38
3,39-
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0,21
0,38
0,54
0,68
0,81
0,94
1,07
1,17
0,46
0,85
1,21
1,38
1,72
1,88
2,05
2,20
0,02
0,04
0,07
0,09
0,12
0,14
0,16
0,18
0,03
0,05
0,08
0,11
0,13
0,16
0,18
0,21
0,03
0,06
0,09
0,12
0,15
0,18
0,21
0,24
0,03
0,07
0,10
0,13
0,16
0,20
0,23
0,26
0,04
0,07
0,10
0,14
0,18
0,21
0,24
0,28
5 V
Diameter nominal puli kecil Harga tambahan karena perbandingan putaran
180
mm
224
mm
1,27-
1,38
1,38-
157
1,58-
1,94
1,95-
3,38
3,39-
2,13
3,92
5,55
7,10
8,55
9,95
11,2
12,4
3,02
5,62
8,00
10,2
12,4
14,4
16,2
17,8
0,13
0,26
0,39
0,51
0,65
0,77
0,90
1,04
0,15
0,30
0,46
0,60
0,76
0,91
1,06
1,22
0,17
0,34
0,51
0,68
0,85
1,02
1,19
1,36
0,18
0,37
0,56
0,74
0,93
1,11
1,30
1,48
0,20
0,39
0,59
0,79
0,98
1,18
1,38
1,57
Untuk perbandingan reduksi yang besar dan sudut kontaknya lebh
kecil dari 180º , kapasitas daya yang diperoleh harus dkalikan
dengan faktor koreksi yang bersangkutan Ko (Tabel 2.9). Dan
untuk dapat memelihara tegangan yang cukup dan sesuai pada
sabuk, jarak poros puli harus dapat disetel ke dalam maupun ke
luar. Daerah penyetelan untuk masing-masing penampang sabuk
diberikan dalam Tabel 2.10
Tabel 2.9 Faktor koreksi Ko
Sudut kontak puli 0 ( º )
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0.80
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
180
174
169
163
157
151
145
139
133
127
120
113
106
99
91
83
1,00
0,99
0,97
0,96
0,94
0,93
0,91
0,89
0,87
0,85
0,82
0,80
0,77
0,73
0,70
0,65
Tabel 2.10 Daerah penyetelan jarak sumbu poros
Nomor
nominal
sabuk
Panjang keliling
sabuk
Ke sebelah dalam dari
Letak standar ΔC1
Ke sebelah luar
dari letak standar
ΔC2 (umum semua tipe)A B C D E
11-38
38-60
60-90
90-120
120-158
280-970
970-1500
1500-2200
2200-3000
3000-4000
20 25
20 25 40
20 35 40
25 35 40
25 35 40 50
25
40
50
65
75
2.2.1.3 Transmisi Sabuk Gilir
Sabuk gilir dibuat dari karet neoprene atau plastic
poliuretan sebagai bahan cetak, dengan inti dari serat gelas
atau kawat baja serta gigi yang dicetak di permukaan
sebelah dalam dari sabuk. Sabuk gilir dapat meneruskan
putaran secara tepat dengan perbandingan antara 1/1 sampai
6/1. Sabuk gilir dari bahan neopren digunakan untuk
meneruskan beban berat, kerja pada temperature tinggi
(120º), lingkungan asam dan basa. Sedangkan dari bahan
poliuretan digunakan untuk transmisi beban ringan,
lingkungan berminyak, mesin kotor dan alat-alat listrik.
Batas maksimum kecepatan sabuk gilir 35 m/s dan daya
yang dapat ditransmisikan sampai 60 kW. Sabuk gilir ada
dua tipe, yaitu jenis jarak bagi lingkaran (inch) dan jenis
modul (mm)
BAB III
PERENCANAAN TRANSMISI
SABUK-V PADA KOMORESOR PENGGERK MOTOR LISTRIK
Diagram aliran untuk memilih sabuk-V
a
> 11 : 30
≤ 12 C :
< a
13 Pemilihan sabuk-V (standar/sempit) Kapasitas daya transmisi dari satu Sabuk Po (kW)
14 Perhitungan panjang keliling L (mm)
15 Nomor nominal dan panjang Sabuk dalam perdagangan L (mm)
16 Jarak sumbu poros C (mm)
START
1 Daya akan ditransmisikan P (kW)Putaran poros n1 (rpm) Perbandingan putaran iJarak sumbu poros C (mm)
2 Faktor koreksi fc
3 Daya rencana Pd (kW)
4 Momen rencana T1 T2 (kg.mm)
5 Bahan poros dan perlakuan
6 Perhitungan diameter poros ds1
7 Pemilihan penampang sabuk
8 Diameter minimum puli dmm
9 Diameter lingkaran jarak bagi puli dp , Dp (mm) Diameter luar puli dk , Dk (mm) Diameter naf dB , DB (mm)
10 Kecepatan sabuk v (m/s)
17
Sudut kontak O ( º ), Faktor koreksi Ko
18 Jumlah sumbu N
19 Daerah penyetelan jarak poros ΔC, (mm), ΔC, (mm)
20 Penampang sabuk Panjang keliling (mm) Jumlah sabuk N Jarak sumbu poros C (mm)
STOP
END
Transmisi sabuk-V digunakan untuk menstransmisikan daya dan putaran dari
motor listrik menuju kompresor, karena tempat yang tersedia tidak dibatasi maka
jarak sumbu antara kedua poros bebas untuk ditentukan sendiri, semua jenis dan
jumlah kutub motor listrik juga tidak dibatasi sehngga bias dipakai, meskipun
motor listrik dan kompresor sudah ada porosnya di pandang untuk merencanakan
poros tersebut,
o Data motor listrik = 8 HP
o Putaran poros motor listrik = Rpm
o Putaran poros kompresor = 1000 Rpm
o Dengan C = 300 mm dan bekerja selama 8 jam sehari
Bila data pendukung lain bisa ditentukan sendiri, maka perencanaan transmisi
sabuk-V tersebut
(Penyelesaian)
?. P = 8 HP = 8 x 0,746 kW = 5,9 ( kW), n1 = 1450 (rpm) , i = n1/n2 = 1450/1000
= 1,45
C = 300 mm
? fc = 1,4
Tabel 3.1 Faktor Koreksi
Mesin yang digerakkan PenggerakMomen punter puncak
200%Momen puntir
puncak > 200%Motor arus bolak-balik
(momen normal, sangkar bajing,
sinkron), motor arus searah (lilitan shunt)
Motor arus bolak-balik (momen tinggi, fasa tunggal, lilitan
seri), motor arus searah (lilitan
kompon, lilitan seri), mesin torak, kopling
tak tetap
Jumlah jam kerja tiap hari
Jumlah jam kerja tiap hari
3-5jam
8-10jam
16-24jam
3-5jam
8-10 jam
16-24jam
Var
iasi
be
ban
sang
at
Pengaduk zat cair, kipas angin, blower (sampai 7,5 kW), pompasentrfugal, konveyor tugas ringan
Var
iasi
be
ban
keci
l
Konveyor sabuk (pasir, batu bata), pengaduk, kipas angina (lebh dari 7,5 kW), mesin torak, peluncur, mesin perkakas, mesin percetakan
1,0 1,1 1,2 1,2 1,3 1,4
Var
iasi
beb
an
seda
ng
Konveyor (ember, skrup), pompa torak, kompresor, gilingan palu, pengocok, roots blower, mesin tekstil, mesin kayu
1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8
Var
iasi
be
ban
besa
r
Penghancur, gilingan bola atau batang, pengangkat, mesin pabrik karet (rol, kalender)
1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0
?. Pd = fc x P
= 1,4 x 5,9 = 8, 26 (kW)
?. T1 = 9,74 x 105 x ( Pd / n1 )
= 9,74 x 105 x ( 8,26 / 1450 ) = 5548 ( kg. mm )
T2 = 9,74 x 105 x ( Pd / n2 )
= 9,74 x 105 x (8,26 / 1000 ) = 8045
?. Bahan poros
Tabel 3.2 Baja karbon untuk konstruksi mesin dan baja batang yang difinis dingin
untuk poros
Standar dan
macam
Lambang Perlakuan
panas
Kekuatan
tarik
(kg/mm2)
Keterangan
Baja karbon
kontruksi mesin
(JIS G 4501)
S30C
S35C
S40C
S45C
S50C
S55C
Penormalan
‘’
‘’
‘’
‘’
‘’
48
52
55
58
62
66
Batang baja
yang difinis
dingin
S35C-D
S45C-D
S55C-D
-
-
-
53
60
72
Ditarik
dingin,
dgerinda,
dibubut, atau
gabungan
antara hal-
hal tersebut
Bahan poros S 45 C, ơB = 58 (kg/mm2)
Sf1 = 6, Sf2 = 2
ta = ơn / (Sf1 x Sf2) = 58 / (6 x 2 )
= 4,83 (kg/mm2)
Kt = 2 untuk beban tumbukan
Cb = 2 untuk lenturan
?. ds1 = { (5,1 / ta ) x Kt x Cb x T1}1/3
= {(5,1 / 4,83) x 2 x 2 x 5548}1/3 = 29 (mm)
Ds2 = {(5,1 / ta) x K1 x Cb x T2} 1/3
= {(5,1 / 4,83) x 2 x 2 x 8045}1/3 = 32 (mm)
DI
SE
KEN
(hal xxx)
Gambar 3.1 Diagram pemilihan sabuk-V
?. dmin = 145 (mm)
Tabel 3.3 Diameter minimum puli yang diizinkzn dan dianjurkan (mm)
Penampang A B C D D
Diameter min. yang diizinkan 65 115 175 300 450
Diameter min. yang dianjurkan 95 145 225 350 550
?. DP = 145 (mm)
Dp = dp x I = 145 x 1,32 = 191 (mm)
Tabel 3.4 Ukuran puli-V
Penampang
sabuk-V
Diameter nominal
(diameter lingkar
jarak bagi dp)
A (º) W+ Lo K Ko e f
A 71-100
101-105
126 atau lebih
34
36
38
11,95
12,12
12,30
9,2 4,5 8,0 15,0 10,0
B 125-160
161-200
201 atau lebih
34
36
38
15,86
16,07
16,29
12,5
C 200-250
251-315
316 atau lebih
34
36
38
21,18
21,45
21,72
16,9 7,0 12,0 25,5 17,0
D 355-450
451 atau lebih
36
38
30,77
31,14
24,6 9,5 15,5 37,0 24,0
E 500-630
631 atau lebih
36
38
36,95
37,45
28,7 12,7 19,3 44,5 29,0
dk = 145 + 2 x 5,5 = 156 (mm)
Dk = 210 + 2 X 5,5 =221 (mm)
5/3 (29) + 10 = 58 dB = 60 (mm)
5/3 (32) + 10 = 63 DB = 70 (mm)
?. v = 11 (m/s)
?. 11 (m/s) < 30 (m/s), baik
?. C :
= 11,5 (mm),baik
?. Dipakai tipe standar
Tabel 3.5 kapasitas dari daya yang ditransmisikan untuk satu sabuk tunggal, Po
(kW)
Putaran
puli
kecil
(rpm)
Penampang-A
Merek merah Standar Harga tambahan karena
perbandingan putaran
67
mm
100
mm
67
mm
100
mm
1,25-
1,34
1,35-
1,34
1,52-
1,99
2,00
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0,15
0,26
0,35
0,44
0,52
0,59
0,66
0,72
0,31
0,55
0,77
0,98
0,18
0,37
0,54
1,71
0,12
0,21
0,27
0,33
0,39
0,43
0,48
0,51
0,26
0,48
0,67
0,84
1,00
1,16
1,31
1,43
0,01
0,04
0,05
0,07
0,08
0,10
0,12
0,13
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,13
0,15
0,02
0,04
0,07
0,09
0,11
0,13
0,15
0,18
0,02
0,04
0,07
0,10
0,12
0,15
0,18
0,20
Lanjutan
Penampang-B
Merek merah Standar Harga tambahan karena perbandingan
putaran
118
mm
224
mm
118
mm
224
mm
1,25-
1,34
1,35-
1,51
1,52-
1,99
2,00-
0,51
0,90
0,77
1,38
0,43
0,74
0,67
1,18
0,04
0,09
0,05
0,10
0,06
0,12
0,07
0,13
1,24
1,56
1,85
2,11
2,35
2,67
1,93
2,43
2,91
3,35
3,75
4,12
1,00
1,25
1,46
1,65
1,83
1,98
1,64
2,07
2,46
2,82
3,14
3,42
0,13
0,18
0,22
0,26
0,31
0,35
0,15
0,20
0,26
0,31
0,36
0,41
0,18
0,23
0,30
0,35
0,41
0,47
0,20
0,26
0,33
0,40
0,46
0,53
Po = 3,14 + (3,42 – 3,14) X (50/200 + 0,36 + (0,41 – 0,36)(50/200)
= 3,58 (kW)
?. L = 2C + 1,57 (dp + Dp) + 1161 (mm)
?. Nomor nominal sabuk-V : No.46 L=1168 (mm)
Tabel 3.6 Panjang sabuk-V standar,
Nomor nominal Nomor nominal Nomor nominal Nomor nominal
(inch) (mm) (inch) (mm) (inch) (mm) (inch) (mm)
10
11
12
13
14
15
16
17
254
279
305
330
356
381
406
432
45
46
47
48
49
50
51
52
1143
1168
1194
1219
1245
1270
1295
1321
80
81
82
83
84
85
86
87
2032
2057
2083
2108
2134
2159
2184
2210
115
116
117
118
119
120
121
122
2921
2946
2972
2997
3023
3048
3073
3099
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
457
483
508
533
559
584
610
635
660
686
711
737
762
787
813
838
864
889
914
940
965
991
1016
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
1346
1372
1397
1422
1448
1473
1499
1524
1549
1575
1600
1626
1651
1676
1702
1727
1753
1778
1803
1829
1854
1880
1905
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
2235
2261
2286
2311
2337
2362
2388
2413
2438
2464
2489
2515
2540
2565
2591
2616
2642
2667
2692
2718
2743
2769
2794
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
3124
3150
3175
3200
3226
3251
3277
3302
3327
3353
3378
3404
3429
3454
3480
3505
3531
3556
3581
3607
3632
3658
3683
41
42
43
44
1041
1067
1092
1118
76
77
78
79
1930
1956
1981
2007
111
112
113
114
2819
2845
2870
2896
146
147
148
149
3708
3734
3759
3785
?. b = 2L – 3,14 (Dp + dp)
= 2 x 1168 – 3,14 (210 + 145) = 1221 (mm)
C =
= = 304 (mm)
?. 0 = 180º-
= 180º - = 168º Ko = 0,97
Tabel 3.7 Faktor koreksi Ko
Sudut kontak puli kecil 0
(º)
Faktor koreksi Ko
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
180
174
169
163
157
151
145
139
133
1,00
0,99
0,97
0,96
0,94
0,93
0,91
0,89
0,87
0,90
1,00
1,10
1,20
1,30
1,40
1,50
127
120
113
106
99
91
83
0,85
0,82
0,80
0,77
0,73
0,70
0,65
?. N =
= = 2,4 3 buah
?. ΔC1 = 25 (mm), ΔC1= 40 (mm)
Nomor nominal
sabuk
Panjang keliling
sabuk
Ke sebelaj dalam
dari letak standar
ΔC1
Ke sebelah luar
dari letak standar
ΔC1 (umum
untuk semua tipe
A B C D E
11-38
38-60
60-90
90-120
120-158
280-970
970-1500
1500-2200
2200-3000
3000-4000
20 25
20 25 40
20 35 40
25 35 40
25 35 40 50
25
40
50
65
75
?. Penampang sabuk-V : tipe B No. 52 L = 1321 (mm)
N = 3 buah
C =
ΔC1 = 25 (mm)
ΔC1 = 40 (mm)
dk = 156 (mm)
Dk = 221 (mm)
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Perencanaan transmisi sabuk-V pada sebuah kompresor penggerak listrik yang
berputar secara optimal dengan putaran 1750 rpm penggerak motor listrik
dengan daya 12 HP pada putaran poros kompresor 1320 rpm dengan C = 300
mm dan bekerja selama 8 jam sehari menghasilkan :
1. Daya rencana Pd = 8,26 (kW)
2. Bahan poros S45C, dengan kekuatan tarikơB = 58 (kg/mm2)
3. Diameter poros ds1 = 29 mm, ds2 = 32
4. Diameter minimum puli dmin = 145 (mm)
5. Penampang sabuk-V : tipe B No.52L = 1164 (mm)
6. Jumlah sabuk N = 3 buah
7. Jarak sumbu poros C = 304
8. Daerah penyetelan jarak sumbu poros ΔC1 = 25 (mm), ΔC1 = 40 (mm) dan
diameter luar puli dk = 156 (mm), Dk = 221 (mm)
4.2 Saran
Dengan terselesaikannya laporan tugas teknik elemen 1 ini, penulis dapat
menyampaikan beberapa saran
1. Setiap mahasiswa teknik mesin harus memiliki buku dasar
perencanaan dan pemilihan elemen mesin sebagai buku panduan
dalam membuat laporan tugas teknik elemen mesin 1 dan sebagai
sumber pengetahuan dasar elemen mesin
2. Jika dalam pengerjaan tugas teknik elemen mesin 1 ada hambatan-
hambatan dan hal yang tidak dimengerti,maka perlu bertanya
kepada dosen pembimbing
3. Pentingnya meningkatkan penguasaan pengetahuan tentang dasar
perencanaan dan pemilihan elemen mesin.
4. Meningkatkan kedisiplinan dan ketepatan waktu dalam pengerjaan
dan penyelesaian tugas teknik elemen mesin 1
DAFTAR PUSTAKA
Sularso, Kiyokatsu Suga. 1997. Dasar perencanaan Pemilian Elemen Mesin
Jakarta : Pradya Paramita
Top Related