BAB III

KOPLING TETAP

Kopling tetap adalah suatu elemen mesin yang berfungsi sebagai penerus putaran

dan daya dari poros penggerak ke poros yang digerakkan secara pasti (tanpa terjadi slip), di

mana sumbu kedua poros tersebut terletak pada satu garis lurus atau dapat sedikit berbeda

sumbunya. Berbeda dengan koplingtak tetap yang dapat dilepaskan dan dihubungkan bila

diperlukan, maka kopling tetap selalu dalam keadaan terhubung.

3.1. Macam-macam Kopling Tetap Kopling tetap mencakup kopling kaku yang tidak mengizinkan ketidak lurusan

kedua sumbu poros, kopling luwes (fleksibel) yang mengizinkan sedikit ketidak lurusan

sumbu poros, dan kopling universal yang dipergunakan bila kedua poros akan membentuk

sudut yang cukup besar (Gambar 3.1).

(a) Kopling kaku

1. Kopling bus 2. Kopling flens kaku 3. Kopling flens tempa

(b) Kopling luwes

1. Kopling flens luwes 2. Kopling karet ban

3. Kopling karet bintang 4. Kopling gigi 5. Kopling rantai

(c) Kopling universal

1. Kopling universal Hook 2. Kopling universal kecepatan tetap

3.2. Hal-hal Penting Dalam Perencanaan Kopling Tetap Dalam merencanakan suatu kopling tetap, hal-hal berikut ini menjadi pertimbangan :

1) Pemasangan yang mudah dan cepat

2) Ringkas dan ringan

3) Aman pada putaran tinggi; getaran dan tumbukan kecil

4) Tidak ada atau sesedikit mungkin bagian yang menjorok (menonjol)

5) Dapat mencegah pembebanan lebih

103

6) Terdapat sedikit kemungkinan gerakan aksial pada poros sekiranya terjadi pemuaian

karena panas, dll.

3.3. Kopling Kaku Kopling kaku dipergunakan bila kedua poros harus dihubungkan dengan sumbu

segaris. Kopling ini dipakai pada poros mesin dan transmisi umum di pabrik-pabrik.

Kopling flens kaku terdiri atas naf dengan flens yang terbuat dari besi cor atau baja

cor, dan dipasang pada ujung poros dengan diberi pasak serta diikat dengan baut pada

flensnya. Dalam beberapa hal naf dipasang pada poros dengan sambungan pres atau

kerucut.

Kopling ini tidak mengizinkan sedikitpun ketidak lurusan sumbu kedua poros serta

tidak dapat mengurangi tumbukan dan getaran transmisi. Pada waktu pemasangan, sumbu

kedua poros harus terlebih dahulu diusahakan segaris dengan tepat sebelum baut-baut flens

dikeraskan.

Mula-mula perlu diketahui besarnya daya dan putaran yang akan diteruskan poros

penggerak. Jika diameter poros penggerak sudah tertentu seperti pada poros motor listrik,

periksalah diameter tersebut dan ambil diameter yang sama untuk poros yang digerakkan.

Bila bahan poros ditentukan sesuai dengan standar, maka kekuatannya dapat

diketahui dengan jelas. Tetapi jika bahan tersebut ditentukan sebagai baja liat misalnya,

maka ambillah harga kadar karbon terendah sebesar 0,2 (%) dari kadar yang dimungkinkan

antara 0,2 dan 0,3 (%), lalu kalikan dengan 100 dan tambahkan 20 pada hasil perkalian

tersebut untuk memperoleh harga kekuatan tarik Bσ dari bahan yang bersangkutan.

Selanjutnya pilih sebesar 6 atau 5,6 , dan tentukan dengan memperhatikan

apakah ada alur pasak atau tangga pada poros, untuk memperoleh tegangan geser yang

diizinkan

1Sf 2Sf

( )2kg/mm aτ . Kemudian tentukan faktor koreksi . Jika dapat dipastikan bahwa

nanti tidak akan ada elemen yang dipasang pada poros yang dapat memberikan momen

lentur, maka ambillah faktor koreksi lenturan

tK

1 =bC , dan jika nanti ada kemungkinan

mengganti kopling dengan sabuk-V atau alat transmisi lain yang menimbulkan lenturan

maka harga perlu diambil antara 1,2 hingga 2,3. Diameter poros selanjutnya bC (mm sd )

104

dapat dihitung dengan persamaan 3/1

a

5,1 ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡= TCKd bts τ

, dan ukuran yang diambil dapat

diperoleh dari harga-harga dalam Tabel 1.7

Gambar 3-1 Macam-macam kopling tetap

105

Tabel 3.1 Ukuran kopling flens (JIS B 1451 – 1962)

(Satuan : mm) D F H d

A

G

Tanpa

bingkai

(halus

saja)

Diam

eter

luban

g

min.

Diam

eter

luban

g

maks.

L C B Kasar Halus Kasar Halus

K n Kasar Halus

(112)

125

140

160

(180)

200

(224)

250

(280)

315

(355)

(100)

112

124

140

(160)

180

(200)

224

(250)

280

(315)

25

28

35,5

45

50

56

63

71

80

90

100

20

22,4

28

35,5

40

45

50

56

63

71

80

40

45

50

56

63

71

80

90

100

112

125

45

50

63

80

90

100

112

125

140

160

180

75

85

100

112

132

140

160

180

200

236

265

11,2

11,2

11,2

15

15

18

18

23,6

23,6

26,5

26,5

18

18

18

20

20

22,4

22,4

28

28

35,5

35,5

22,4

22,4

22,4

28

28

35,5

35,5

45

45

50

50

31,5

31,5

31,5

35,5

35,5

40

40

50

50

63

63

4

4

4

6

6

6

6

8

8

8

8

4

4

4

4

6

6

6

6

6

6

6

10,5

10,5

10,5

14

14

18

18

21

21

24

24

10

10

10

14

14

16

16

20

20

25

25

Jika kopling akan dipasang pada poros dengan menggunakan pasak, tentukan

diameter perhitungan terletak antara harga diameter lubang maksimum dan minimum dari

Tabel 3.1. Dengan demikian maka seluruh ukuran kopling dapat ditentukan. Selanjutnya

hanya kopling dari standar yang ada mencakup SS41B untuk baut dan mur, FC200, SC42,

SF45, dsb., untuk flens, dll. (Tabel 3.2). Dalam hal ini telah diambil faktor-faktor

keamanan yang cukup besar hingga pada umumnya ukuran yang ditentukan secara di atas

106

akan lulus dari hampir semua pemeriksaan. Namun demikian jika ternyata masih kurang

kuat, dapat diambil bahan baut yang mempunyai kadar karbon yang lebih tinggi, atau ambil

bahan lain untuk flensnya.

Tabel 3.2 Bahan untuk flens dan baut kopling tetap

Ele

men

Tipe standar Lambang Perlakuan panas

Kekuatan

tarik

(kg/mm2)

Keterangan

Besi cor kelabu

(JIS G 5501)

FC 200

FC250

FC300

FC350

Pelunakan temperatur

rendah

“

“

“

20

25

30

35

Baja karbon cor

(JIS G 5101)

SC37

SC42

SC46

SC49

Pelunakan

“

“

“

37

42

46

49

Penormalan.

Kadang-kadang

setelah

penormalan

dilanjutkan

dengan

ditemper.

Flen

s

Baja karbon

tempa

(JIS G 3201)

SF50

SF55

SF60

Pelunakan

“

“

50 – 60

55 – 65

60 - 70

Perlakuan

panas yang lain

juga dilakukan.

Baja karbon

untuk

konstruksi

mesin

(JIS G 3102)

S20C

S35C

S40C

S45C

-

-

-

-

40

50

60

70

Baja karbon

untuk

konstruksi

biasa

(JIS G 3101)

SS41B

SS50B

-

-

40

50

Bau

t dan

mur

Baja batang

difinis dingin

(JIS G 3123)

S20C-D

S35C-D

-

-

50

60

107

Untuk dapat menyetel lurus kedua sumbu poros secara mudah, permukaan flens

yang satu dapat dibubut ke dalam dan permukaan flens yang menjadi pasangannya dibubut

menonjol sehingga dapat saling mengepas.

Bagian yang perlu diperiksa adalah baut. Jika ikatan antara kedua flens dilakukan

dengan baut-baut pas, di mana lubang-lubangnya dirim, maka meskipun diusahakan

ketelitian yang tinggi, distribusi tegangan geser pada semua baut tetap tidak dapat dijamin

seragam. Makin banyak jumlah baut yang dipaki, makin sulit untuk menjamin keseragaman

tersebut. Sebagai contoh dalam hal kopling yang mempunyai ketelitian rendah, dapat

terjadi bahwa hanya satu baut saja yang menerima seluruh beban transmisi hingga dalam

waktu singkat akan putus. Jika setelah baut ini putus terjadi lagi pembebanan pada satu

baut, maka seluruh baut dapat mengalami hal yang sama dan putus secara bergantian.

Biasanya dalam perhitungan dianggap bahwa hanya 50 (%) saja dari seluruh baut

yang berjumlah n buah menerima seluruh beban secara merata. Jika jumlah baut efektif

yang menanggung beban dinyatakan dengan maka, besarnya tegangan geser pada baut

dapat dihitung sbb. :

en

(kg.mm2

4

2 BndT ebb τ )π= (3-1)

( 22 kg/mm 8

BndT

ebb π

τ = ) (3-2)

bab ττ ≤ (3-3)

baτ adalah suatu harga yang diperoleh misalnya dengan membagi kekuatan tarik 41

(kg/mm2) dari bahan SS41 dengan faktor keamanan 6 =bSf . Bagian yang mengalami

konsentrasi tegangan seperti bagian ulir harus dijauhkan dari permukaan kontak dari

kopling. Dalam hal ada tumbukan, maka bτ harus dikalikan dengan faktor yang dipilih

antara 1,5 dan 3.

bK

Bagian berikutnya yang memerlukan perhatian adalah flens. Untuk kopling yang

dipergunakan bagi tugas-tugas penting seperti menghubungkan turbin dengan generator,

108

pakailah baja tempa untuk menghindari adanya bagian yang keropok. Untuk pemakaian

lain umumnya dipakai besi cor, dan jika dikehendaki bahan yang lebih kuat dapat dipakai

baja cor. Karena bagian yang keropok peka terhadap tumbukan, maka faktor koreksi

harus diambil sebesar 2 atau 3 dan dikalikan pada

FK

Fτ .

Rumus-rumus perencanaannya adalah :

2 CCFT Fτπ=

Maka

FCT

F 2

2 π

τ = (3-4)

FaF ττ ≤ (3-5)

Jika baut pas dipakai, gesekan antara kedua flens dapat juga meneruskan momen;

tetapi gesekan ini biasanya diabaikan.

Ada juga flens yang ditempa menjadi satu dengan poros pada ujung poros dan

disebut poros flens tempa. Keuntungannya adalah diameter flens dapat dibuat kecil karena

tidak memerlukan naf.

Contoh Soal 3-1

Pilihlah suatu kopling flens kaku yang dihubungkan dengan poros baja liat dengan

sebuah pasak untuk meneruskan daya sebesar 65 (PS) pada 180 (rpm), dan

periksalah kekuatan baut dan flens.

[ ]anPenyelesai

1. ( ) ( ) ( )rpm 180 ,kW 47,78 65 0,735 PS 65 1 ==×== nP

2. 1,2 =cf

3. ( )kW 57,34 47,78 1,2 =×=dP

4. ( )kg.mm10 3,10 57,34/180 10 9,74 55 ×=××=T

109

5. Dengan mengambil kadar karbon untuk baja liat sebesar 0,20 (%), maka kekuatan

tariknya Bσ adalah :

( )2kg/mm 40 20 100 0,20 =+×=Bσ

2,0 , 6,0 21 == SfSf

6. ( ) ( )2kg/mm 3,33 2,0 6,040/ =×=saτ

7. 1,0 , 2,0 == bt CK

8. ( ) ( )mm 100 mm 98,2 10 3,10 1,0 2,0 3,335,1

3/15 →=⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡××××=sd

9. Dari Tabel 2.1 , A = 355 (mm), B = 260 (mm), C = 180 (mm), L = 125 (mm), a = 25

(mm), n = 8

10. 4 8 0,5 0,5, =×== enε

11. ( )22

5

kg/mm 1,21 260 4 25

10 3,10 8 =×××

××=π

τ b

12. Dengan bahan baut SS41B, ( )2kg/mm 41 =Bσ

Faktor keamanan 6 =bSf

Faktor koreksi 3,0 =bK

13. ( ) ( )2kg/mm 2,28 3 641/ =×=baτ

14. 1,21 < 2,28 , baik

15. Bahan flens FC200, ( ) ( ) 3 koreksiFaktor 6, ,kg/mm 17 ,mm 35,5 2 ==== FFB KSfF σ

16. ( ) ( )2kg/mm 0,94 3 617/ =×=Faτ

17. ( )22

5

kg/mm 0,17 35,5 180 10 3,10 2 =

××××

=π

τ F

18. ( ) baik ,kg/mm 0,94 0,51 0,17 3,0 2<=×

19. Diameter luar kopling A = 355 (mm) kopling standar.

( ) ( )pcs 8 M25 :Baut ,mm 100 ×=sd

Bahan baut : SS41. Bahan flens : FC200

110

Ujung poros mesin yang digerakkan sering kali lebih pendek dari pada panjang naf

kopling standar. Dalam hal demikian ukuran kopling standar harus dirubah. Di sini perlu

diperhatikan bahwa pasak juga akan menjadi lebih pendek.

Di dalam JIS B1451, diameter luar maksimum kopling standar adalah 355 (mm).

Diameter poros terbesar adalah 100 (mm). Jika suatu poros harus dibuat lebih besar dari

yang diperlukan, maka kopling perlu direncanakan tersendiri. Untuk melakukan

perencanaan tersebut, pengetahuan dasar dan tata cara standar seperti yang diuraikan di atas

tetap dapat dipergunakan.

3.4. Kopling Karet Ban

Mesin-mesin yang dihubungkan dengan penggeraknya melalui kopling flens kaku,

memerlukan penyetelan yang sangat teliti agar kedua sumbu poros yang saling

dihubungkan dapat menjadi satu garis lurus. Selain itu, getaran dan tumbukan yang terjadi

dalam penerusan daya antara mesin penggerak dan yang digerakkan tidak dapat diredam,

sehingga dapat memperpendek umur mesin serta menimbulkan bunyi berisik.

Untuk menghindari kesulitan-kesulitan di atas dapat dipergunakan kopling karet

ban. Kopling ini dapat bekerja dengan baik meskipun kedua sumbu poros yang

dihubungkannya tidak benar-benar lurus. Selain itu kopling ini juga dapat meredam

tumbukan dan getaran yang terjadi pada transmisi.

Meskipun terjadi kesalahan pada pemasangan poros, dalam batas-batas tertentu,

kopling ini masih dapat meneruskan daya dengan halus. Pemasangan dan pelepasan juga

dapat dilakukan dengan mudah karena hubungan dilakukan dengan jepitan baut pada ban

karetnya. Variasi beban dapat pula diserap oleh ban karet, sedangkan hubungan listrik

antara kedua poros dapat dicegah.

Karena keuntungannya semakin banyak, pemakaian kopling ini semakin luas.

Meskipun harganya agak lebih tinggi dibandingkan dengan kopling flens kaku, namun

keuntungan yang diperoleh dari segi-segi lain lebih besar.

Beberapa produsen kopling ini menyediakan ukuran-ukuran standar. Untuk

merencanakan atau melakukan pemilihan, perlu diketahui lebih dahulu besarnya daya yang

akan diteruskan, putaran poros, mesin yang dipakai, persyaratan kerja, dll., seperti pada

111

perencanaan kopling flens. Sesudah tipe yang sesuai dipilih, kemudian diperiksa kekuatan

bagian-bagiannya serta bahan yang dipakai.

Gambar 3-2 Daerah kesalahan yang diperbolehkan pada kopling karet ban.

Ada beberapa hal penting yang harus diperhatikan seperti pada kopling flens kaku.

Salah satu dari padanya adalah taksiran variasi momen puntir, sebagai tambahan atas

momen yang dihitung dari daya dan putaran poros.

Misalkan momen puntir yang diteruskan bervariasi seperti dalam Gambar 2.3. Garis

putus-putus menyatakan momen puntir ( )kg.mm mT yang dihitung dari daya nominal

dan putaran dari suatu motor listrik. Motor tersebut mampu memberikn

daya tambahan yang cukup besar sesuai dengan permintaan di atas daya rata-rata yang

sesungguhnya.

(kW P ) )(rpm 1n

Gambar 3-3 Susunan Kopling karet ban

112

( )kg.mm / 10 9,74 15 nPTm ××= (3-6)

Bila terdapat sedikit variasi momen, kalikan harga dengan faktor

untuk tumbukan dan umur ban (lihat Tabel 3.4)

mT

cf

Bila variasi momen sangat besar seperti dikemukakan di atas, kalikan

harga yang terbesar dalam satu putaran dengan faktor koreksi

yang sama seperti di atas :

( mmkgT .max )

cf

max TfT cd = (3-7)

maxT

Sudut putaran (rad)

π 2π 3/2 ππ/20

Tm

Gambar. 3.4 Variasi momen puntir

Mom

en p

untir

(kg

. m)

Pilihlah ukuran sedemikian rupa hingga momen lebih

rendah dari pada momen normal maksimum dari kopling standar

( )kg.mmdT

( )..mmkgTu

Perlu juga diperiksa apakah momen awal yang dikenakan beberapa

kali dalam sehari juga lebih rendah dari harga ini. dT

Untuk perhitungan diameter poros, faktor koreksi untuk poros

sudah tercakup di dalam . Faktor koreksi lenturan ditentukan atas dasar

perkiraan apakah kopling tersebut di masa mendatang akan diganti dengan alat

lain yang menimbulkan momen lentur pada poros. Biasanya perhitungan

tK

dT bC

113

didasarkan atas harga 1 =bC , yaitu dengan anggapan tidak akan ada

penggantian kopling dengan alat lain.

Tabel 3.3 Faktor koreksi fc

Variasi momen puntir

Kecil Sedang Besar

Macam penggerak

mula

Watak sisi

yang digerakkan

Mobil listrik

Turbin uap

Motor Diesel

dengan 6

silinder atau

lebih. Motor

bensin dengan

4 silinder atau

lebih.

Motor Diesel

dengan

kurang dari 6

silinder.

Motor bensin

dengan

kurang dari 4

silinder.

I

Momen awal : kecil

Variasi momen : kecil

Kejutan : ringan

Putaran balik : tidak

ada

1 – 1,5 1,5 – 2 2 – 3

II

Momen awal : sedang

Variasi momen :

sedang

Kejutan : sedang

Putaran balik : tidak

ada

1,5 – 2 2 – 2,5 2,5 – 4

III

Momen awal : besar

Variasi momen : besar

Kejutan : berat

Putaran balik : banyak

2 – 2,5 2,5 – 3,5 3,5 – 5

114

Pemakaian praktek fc Pemakaian praktek fc

Motor listrik – pompa minyak 1,0 Motor torak – roda gigi reduksi 2,5

Motor listrik – roda gigi reduksi 2,0 (4 silinder)

Motor listrik – kompresor 3,0 Motor torak – pompa minyak 2,5

(4 silinder)

Motor torak – generator 3,5

(6silinder)

Dengan demikian rumus untuk diameter poros adalah :

3/1

a

5,1 ⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡= ds Td

τ (3-8)

Diameter poros dari motor induksi yang tertutup dan didinginkan dengan kipas

diperlihatkan dalam Tabel 3.5. Selanjutnya, perhitungan kekuatan geser dari

bagian permukaan ban yang menempel pada logam pemasang diperlihatkan dalam

Gambar 3.5.

Tabel 3.4 Diameter poros motor induksi tiga fasa (tertutup seluruhnya, didinginkan dengan

kipas) (mm)

PS kW 4 (kutup) 6 (kutup) 8 (kutup) 0,5

1

2

3

5

7,5

10

15

20

25

30

0,4

0,75

1,5

2,2

3,7

5,5

7,5

11

15

18,5

20

14 – 16

18 – 19

24 – 28

24 – 28

28 – 35

32 – 35

35 – 42

42

45

48

55

18 – 19

22 – 24

24 – 28

28 – 35

32 – 35

32 – 42

42

45

45 – 48

48 – 55

55 – 60

22

24

28

35

35

42

42

48

55

60

65

115

Bagian yang menempel dapat dibagi atas bagian piringan dan bagian

silinder. Luas tempelan S1 dan S2 (mm2) untuk ukuran-ukuran yang

bersangkutan diperlihatkan dalam Tabel Ukuran-ukuran dasar dan kapasitas

kopling karet ban. Jika diameter luar dari bagian piringan dan silinder adalah

d1 dan d2 (mm), maka tegangan geser τt (kg/mm2) yang timbul pada bagian

yang menempel adalah :

Gambar 3-5 Lambang-lambang pada kopling karet ban

dt TdSddS 2

4 2

221

1 =⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

+τ

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

+=

2

4 / 2

221

1dSddSTdtτ (3-9)

Tegangan geser yang diizinkan taτ antara ban kopling dan logam pemasang

adalah 0,04 kg/mm2).

taττ 1 ≤ (3-10)

Pemeriksaan selanjutnya perlu dilakukan pada baut pengikat antara

flens dengan logam pemasang kopling ban. Dalam hal kopling flens kaku

yang diikat dengan baut pas, perhitungan kekuatan didasarkan pada setengah

116

dari jumlah seluruh baut, karena distribusi gaya geser yang tidak merata.

Tetapi pada kopling karet ban, karena flens diikat denga baut tanam, maka

momen yang diteruskan dapat dianggap terbagi rata pada semua baut. Dengan

pemakaian baut tanam ini, tegangan geser terjadi pada ulir baut sehingga

konsentrasi tegangan harus diperhatikan. Di sini faktor konsentrasi tegangan

dapat diambil sebesar 3,0. Maka besarnya tegangan geser yang diizinkan pada

baut adalah :

( 21 / SfSfBba ×= )στ (3-11)

Jika diameter inti baut adalah , maka : rd

BndT

erb

8 2

max

××=π

τ (3-12)

nne = (3-13)

Akhirnya, pada kopling yang dipergunakan untuk meneruskan daya

dari suatu penggerak mula dengan momen puntir yang sangat bervariasi

seperti sebuah motor torak dengan jumlah silinder sedikit, atau kopling untuk

menggerakkan mesin dengan beban yang bervariasi secara periodik, maka

getaran puntir perlu diperiksa.

Jika jumlah puncak momen tiap putaran adalah v, dan putaran poros n1

(rpm), maka frekwensi momen puntir adalah vn1. Dalam hal seperti yang

ditunjukkan dalam Gambar 2.3, besarnya frekwensi adalah 2n1.

Momen inersia poros yang digerakkan dinyatakan dengan I1

(kg.cm.s2). Jika diberikan, maka . Ini

adalah jumlah momen inersia beban dan ½ dari momen inersia kopling.

Momen inersia dari satu flens dapat diperoleh dari Tabel 2.6, yang besarnya

adalah setengah dari selisih antara momen inersia logam logam pemasang dan

momen inersia badan kopling.

( 221 .mkgGD ) )( 980 4 10 2

14

1 ××= GDI

117

Momen inersia dari motor induksi dapat diperoleh dari dari

Tabel 2.7. Jumlahan dari

2mGD

( )980 4 10 24 ×× mGD dan ½ dari momen inersia

adalah . mI

Jika roda gigi reduksi dipakai antara motor dan kopling, maka

dari motor dan pinyon harus dikalikan dengan kuadrat dari perbandingan

reduksi i (i > 1). Hasil perkalian tersebut setelah ditambah dengan dari

roda gigi kemudian dikalikan dengan (10

2GD2GD

4/4 x 980).

Jika konstanta pegas kopling ban adalah k (kg.cm/rad), maka harga

ukuran-ukuran yang bersangkutan adalah seperti yang tertera dalam Tabel 3-5.

Dengan sistem poros seperti yang digambarkan dalam Gambar 3.8, putaran

kritisnya adalah : (rpmnc )

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+=

mlc II

kn 1 1260 π

(3-14)

Adalah suatu hal yang dapat dipandang baik jika frekwensi variasi momen

puntir tidak lebih dari 0,8 . 1vn cn

k

ImIl

Sisi penggerak Sisi yang digerakkan

Gambar 3.6 Pendekatan suatu system poros

118

Tabel 3.5 Momen inersia kopling karet ban

Momen inersia (kg.cm2)

No. Kopling

Konstanta

pegas puntir

kopling

(kg.cm/rad)

Badan kopling Logam

pemasang

No. 100

No. 120

No. 140

No. 160

No. 185

No. 210

No. 265

No. 340

No. 445

No. 550

No. 700

4,25 x 103

7,91 x 103

2,02 x 104

1,77 x 104

2,94 x 104

3,91 x 104

6,07 x 104

1,88 x 105

5,10 x 105

1,00 x 106

1,80 x 106

0,0035

0,0079

0,016

0,030

0,049

0,087

0,38

1,07

3,4

7,5

17

0,0086

0,020

0,040

0,074

0,130

0,23

0,83

3,1

10,1

29

84

Tabel 3.6 dari motor induksi tiga fasa (tertutup seluruhnya, didinginkan dengan kipas)

2mGD

(kg.m2)

PS kW 4 (kutup) 6 (kutup) 8 (kutup) 0,5

1

2

3

5

7,5

10

15

20

25

30

0,4

0,75

1,5

2,2

3,7

5,5

7,5

11

15

18,5

20

0,006

0,013

0,019

0,031

0,063

0,13

0,18

0,27

0,37

0,59

0,72

0,009

0,017

0,031

0,052

0,127

0,22

0,36

0,52

0,95

1,2

1,4

0,015

0,028

0,102

0,12

0,23

0,37

0,55

1,23

1,72

4

4

119

10

Gambar 3-7 Variasi momen puntir

kg.m 11 max =T

Sudut putaran (rad)

π 2π 3/2 ππ/2 0

Tm = 5,02 kg. m

5

(kg . m) M

omen

punt

ir

120

Contoh Soal 3-2

Sebuah kompresor yang menimbulkan variasi momen puntir seperti

dalam Gambar 3.9 dalam satu putaran poros, digerakkan oleh sebuah

motor induksi sebesar 5,5 (kW) pada 960 (rpm). Pilihlah suatu kopling

karet banuntuk menghubungkan kedua mesin tersebut. Motor tersebut

mempunyai poros berdiameter 42 (mm), sebesar 0,22 (kg . m2GD 2), dan 6

buah kutup, sedangkan kompresor mempunyai sebesar 0,12 (kg

.m

2GD2). Ukuran kopling dsb. terdapat dalam Tabel 3.4

[ ]anPenyelesai

1. ( ) ( )rpm 960 ,kW 5,5 1 == nP

2. ( )mm . kg 5580 5,5/960 10 9,74 5 =××=mT

3. ( ) 2 ,mm . kg 11000 max == vT

4. Dari Tabel 2.7, fc = 3,0

5. ( )mm . kg 33000 11000 3,0 =×=dT

6. No. 265 A = 265 (mm)

Momen normal maksimum

( ) ( ) ( ),mm 140 ,mm . kg 33000 m . kg 36 =>= BTu

( ) ( ) ( ) ( ) 6 2 ,mm 12 ,mm 14 ,mm 71 ,mm 100 ×===== ndFLC

7. Bahan poros S45C

( ) 6,0 ,kg/mm 58 12 == SfBσ

dengan alur pasak 2,5 2 =Sf

Pengaruh tangga poros adalah kecil.

8. ( )2kg/mm 3,87 2,5 6,0

58 =×

=aτ

9. ( )mm 35,1 33000 3,875,1

3/1

=⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡×=sd

Diameter poros sebesar 35 (mm) dapat dipandang cukup. Tetapi karena

diameter poros motor adalah 42 (mm), maka diameter yang sama juga

harus diambil untuk poros yang digerakkan.

121

10. Dengan diameter naf kopling No. 265 sebesar 100 (mm), diameter lubang

poros maksimum adalah 56 (mm). Jadi diameter poros sebesar 42 (mm)

adalah cukup baik.

11. Periksa konsentrasi tegangan pada alur pasak.

Untuk diameter poros sebesar 38 sampai 44 (mm), ukuran pasak adalah 12

x 8.

Jari-jari filet ( ) .mm 0,4 ambil mm 0,40 sampai 0,25 , 21 → ( )=rr Maka

0,4/42 = 0,0095 ,

α = 3,2

Konsentrasi tegangan ternyata lebih besar dari taksiran semula yaitu

sebesar 2,5.

Karena itu perlu diadakan koreksi.

( )2kg/mm 3,02 2,5/3,2 87,3 =×

Periksa apakah tegangan geser yang diperoleh dengan mengalikannya

dengan untuk poros tanpa pasak adalah lebih kecil

dari 3,02 (kg/mm

( mm . kg 33000 =dT )2) atau tidak.

( ) baik. kg/mm 3,02 2,27 33000/42 1,5 23 →<=×

12. Luas penempelan antara ban dengan logam pemasang.

Bagian piringan ( )21 mm 10287 =S

Bagian silinder ( )22 mm 6180 =S

( ) ( ) ( )2a21 kg/mm 0,04 ,mm 164 ,mm 200 === τdd

13. ( )2kg/mm 0,023 2

1646180 4

164 2001028733000/ =⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ +

+=τ

14. 0,023 < 0,04 , baik.

15. Bahan baut S20C, ( )2kg/mm 41 =Bσ

( ) ( ) 3 3, 6, 6, ,mm 140 ,mm 10,863 211 ====== cb fSfSfnBd

16. ( ) ( )2kg/mm 2,28 3 641/ =×=baτ

17. ( )

( )22 kg/mm 0,283

140 6 10,863 11000 8 =

××××

=π

τ b

122

18. baik 2,28, 0,849 0,283 3,0 <=×

19. Kompresor : ( )22 m . kg 0,12 =GD

( ) ( )24 cm . kg 0,306 980 40,12/ 10 =××=I

Kopling : ( ) ( )2s . cm . kg 0,45 0,38 - 0,83 ==cI

Sisi digerakkan ( ) ( )2s . cm . kg 0,531 0,45/2 0,306 =+=tI

Motor : ( ) ( ) ( )2422 s . cm . kg 0,56 980 422/ 10 ,m . kg 0,22 =××== IGD

Sisi penggerak : ( ) ( )2s . cm . kg 0,785 0,45/2 0,560 =+=mI

Konstanta pegas puntiran : ( )cm/rad . kg 10 6,07 4×=k

20. 0,785

1 531,0110 07,6

260 4 ⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛+×=

πcn = 4180 (rpm)

21. baik , 0,8 0,46 960/4180 2 <=×

22. No. 265 Diameter luar 265 (mm)

Diameter poros 42 (mm), bahan poros S45C

Baut M12 x 6 (buah) x dua sisi

Bahan baut S20C

3.5 Kopling Fluida Dalam tahun 1905 oleh Fettinger di Jerman dibuat untuk pertama kali

suatu kopling yang meneruskan daya melalui fluida sebagai zat perantara.

Kopling ini disebut kopling fluida, di mana antara kedua poros tidak terdapat

hubungan mekanis.

Bila suatu impeler pompa dan suatu raner turbin dipasang saling

berhadapan, di mana keduanya berada di dalam ruangan yang berisi minyak,

maka jika poros input yang dihubungkan dengan impeler pompa diputar,

minyak yang mengalir dari impeler tersebut akan menggerakkan raner turbin

yang dihubungkan dengan poros output. Momen puntir yang diteruskan adalah

berbanding lurus dengan pangkat lima dari diameter luar kopling dan kuadrat

dari putaran. Dalam keadaan bekerja normal, putaran poros output adalah

lebih rendah dari pada putaran poros input. Perbedaan putaran ini disebut slip,

123

yang besarnya antara 2 sampai 5 (%) dari putaran poros input. Dalam keadaan

slip sebesar ini efisiensi kopling mencapai harga maksimumnya.

Gambar 3-8 Bagan kopling fluida

Kopling fluida sangat cocok untuk mentransmisikan putaran tinggi dan

daya besar. Keuntungan dari kopling ini adalah bahwa getaran dari sisi

penggerak dan tumbukan dari sisi beban tidak saling diteruskan. Demikian

pula pada waktu terjadi pembebanan lebih, penggerak mulanya tidak akan

terkena momen yang melebihi batas kemampuan. Oleh karena itu umur mesin

dan peralatan yang dihubungkannya akan menjadi lebih panjang dibandingkan

dengan pemakaian kopling tetap biasa. Selain hal di atas, diameter poros juga

dapat diambil lebih kecil. Start dapat dilakukan dengan lebih mudah dan

percepatan dapat berlangsung lebih halus, karena kopling dapat diatur

sedemikian rupa hingga penggerak mula diputar lebih dahulu sampai

mencapai momen maksimumnya dan baru setelah itu momen diteruskan

kepada poros yang digerakkan. Jika beberapa kopling fluida dipakai untuk

menghubungkan beberapa penggerak mula secara serentak, distribusi beban

yang merata di antara mesin-mesin penggerak mula tersebut dapat diperoleh

dengan mudah.

Karena sifat-sifat tersebut di atas maka kopling ini banyak dipakai sebagai

penerus daya pada alat-alat besar, lokomotip , dsb., baik yang digerakkan oleh

motor listrik maupun (terutama) oleh motor bakar.

Dengan mengambil konveyor sebagai contoh mesin yang akan

digerakkan, kita akan meninjau perbedaan yang dapat diakibatkan oleh

124

penggunaan kopling kaku dan kopling fluida. Cara ini dapat dipakai untuk

memilih kopling fluida yang cocok.

Misalkan mesin yang digerakkan dalam keadaan bekerja dengan kapasitas

beban maksimum. Jika gaya tahanan pada sabuk yang menarik adalah F (kg),

diameter puli adalah D (m), dan kecepatan konveyor adalah V (m/min), maka

momen puntir tahanan T (kg . m) adalah :

( 2/ DFT × )= (3-15)

Putaran ( )rpmvn dari puli penggerak adalah :

( DVnv )π/ = (3-16)

Dengan efisiensi mekanis sebesar η, daya rata-rata yang diperlukan adalah :

( )ηπ

ηπ

6120 2

102

60/ 2 pp

m

nTnTP

×=

×= (3-17)

Pilihlah untuk sementara daya ( )kWPMA dan jumlah kutup (p) dari suatu

motor standar yang lebih besar dari daya di atas, dan carilah motor

tersebut dari Tabel 3.6.

2GD

Bagilah bagian-bagian bergerak yang akan dipercepat dari 0 hingga

mencapai kecepatan V pada waktu start, atas bagian yang bergerak lurus dan

bagian yang berputar. Tentukan harga (kg . m2GD 2) dari masing-masing

bagian tersebut dalam bentuk momen inersia sudut untuk menghitung jumlah

harga pada poros puli. Harga tersebut kemudian dibagi dengan 4 x 9,8

untuk mendapatkan momen inersia ekivalen

2GD

( )2s m. . kg eI dari sistem.

Jika kecepatan sudut ( )rad/s 60/ 2 1nπω = dicapai dalam jangka waktu

percepatan , maka besarnya percepatan sudut ( )s aet ( )2rad/sω adalah :

125

( )aetn 60/ 2 1πω =

Jika momen percepatan adalah Ta (kg . m), maka :

aeea t

nGDIT60

2 9,8 4

12 π

ω ××

== (3-18)

Dalam keadaan pembebanan secara maksimum, momen puntir yang

diperlukan untuk start adalah :

Td = T + Ta (3-19)

Pada beberapa mesin, beban permulaan yang dikenakan tidak berapa

besar, dan beban berat baru dikenakan setelah mesin bergerak. Tetapi, dalam

uraian di sini dibahas keadaan yang paling berat.

Penggerak mula yang umumnya dipakai adalah motor induksi. Motor

ini digolongkan atas 2 tipe menurut rotornya, yaitu : motor dengan lilitan, dan

motor dengan sangkar pada rotornya. Rotor sangkar selanjutnya dapat dibagi

atas rotor sangkar bajing (squirrel cage), dan sangkar bajing khusus. Macam

yang terakhir ini mempunyai arus awal yang rendah dan awal yang besar.

Motor dengan rotor lilitan harus selalu diberi tahanan awal pada sirkit

sekunder. Pada waktu start, suatu tahanan yang besar ditambahkan untuk

memberikan momen yang besar, dan dengan bertambahnya putaran, tahanan

diperkecil sehingga motor mengalami percepatan hingga tercapai putaran

normalnya. Cara semacam ini selain mahal juga menyulitkan pengendalian

jarak jauh.

Pada motor induksi macam sangkar bajing dengan daya kecil kurang

dari 3,7 (kW), tegangan jala dapat dikenakan secara langsung pada waktu

start. Dalam hal ini srus awal dapat mencapai 400 hingga 600 (%) arus

nominal. Motor dengan kapasitas 5,5 sampai 15 atau 20 (kW) menggunakan

126

hubungan bintang –segitiga (Y – Δ). Jika lilitan primer disusun dalam

hubungan bintang pada waktu start, maka masing-masing lilitan akan

mendapat tegangan sebesar 3/1 kali tegangan normalnya, dan arus yang

terjadi hanya sebesar 1/3 dari arus normalnya. Cara ini hanya dapat dipakai

untuk start dengan beban rendah. Motor dengan daya lebih besar dari 15 (kW)

menggunakan transformator lilitan tunggal tiga fasa yang disebut kompensator

start. Cara ini mempunyai kelemahan dalam hal faktor daya yang rendah,

pemakaian daya yang tinggi, dan mahal harganya.

Jika output nominal motor adalah PM (kW) pada n1 (rpm), maka besarnya

momen pada beban penuh TF (kg . m) adalah :

`

974 nPT M

F ×= (3-20)

Sekarang kita perhatikan lebih lanjut hubungan antara TF dengan

momen awal.

Motor induksi sangkar bajing khusus seperti telah disebutkan di atas,

masih dapat dibagi lagi atas sangkar bajing ganda dan sangkar bajing alur

dalam.

Momen awal motor ditentukan dalam standar tidak kurang dari 125

(%) TF untuk daya kurang dari 3,7 (kW) (tipe sangkar bajing), dan 150 (%) TF

untuk daya lebih besar dari 5,5 (kW) (tipe sangkar bajing alur dalam dengan 4

kutup, dan 6 kutup). Momen maksimum adalah 175 (%) TF.

Dalam kenyataan momen awal dan momen maksimum dari motor

standar dengan daya kurang dari 37 (kW) adalah kurang lebih 200 (%) TF. Jika

diperlukan momen yang lebih besar dari momen awal motor standar ,

pemakaian suatu motor momen besar dengan tahanan sekunder yang tinggi

dapat menghasilkan momen awal sebesar kurang le bih 300 (%) TF, dengan

mengorbankan sedikit efisiensinya.

Karakteristik suatu motor induksi sangkar bajing menunjukkan momen

maksimum pada 80 sampai 90 (%) putaran sinkronnya. Putaran sinkron ns =

127

120 f/p (rpm), dimana f = frekwensi sumber listrik (Hz), dan p = jumlah kutup.

(Lihat Gambar 2.10). Karena itu jika momen pada beban puncak lebih besar

dari pada momen maksimum, maka putaran tidak dapat naik dengan cepat

sehingga akan menjadi sangat panas dan dapat terbakar pada akhirnya.

Gambar 3-9 Kurva momen puntir terhadap putaran dari motor induksi tiga fasa

Gambar 3-10

Jika jumlah start dalam sehari hanya beberapa kali saja maka daya

yang diperlukan adalah :

(kW 6120

2 1

ηπ nTP ×

= ) (3-21)

128

dimana T (kg . m) adalah momen yang diperlukan , n1 (rpm) adalah putaran,

dan η adalah efisiensi mekanis. Untuk ini harus dipilih suatu motor dengan

output nominal PM (kW) yang lebih besar dari pada P di atas.

Jika motor sering sekali distart, maka Td adalah lebih besar dari T.

Dengan menganggap ( ) TTT Fd 1,5 sampai 1,25 >≈÷ maka daya motor yang

dipilih adalah :

(kW 6120

2

ηπ nT

P FR

×= ) (3-22)

Sebagai pilihan lain dapat dipakai suatu motor induksi dengan rotor

lilitan dan tahanan awal untuk mengubah tahanan sekunder dalam 5 atau 6

tangga pada waktu start.

Gambar 3-11 Tahanan dan momen puntir sekunder

Gabungan antara suatu motor induksi sangkar bajing dan sebuah

kopling fluida tidak memerlukan kompensator start. Cara seperti ini

memungkinkan start dengan menghubungkan langsung pada jala serta dapat

dipakai untuk pengendalian jarak jauh. Keuntungan khusus dari cara ini ialah

adanya kemungkinan untuk menstart motor secara tanpa beban. Kemudian

beban dihubungkan setelah motor mencapai momen yang besar.

Pada saat motor distart dan berputar hingga mencapai 93 (%) putaran

sinkronnya dengan kopling fluida yang slip 100 (%). Pada titik ini momen

puntir motor mencapai 220 sampai 240 (%) momen nominalnya hingga beban

129

Gambar 3-12 Karakteristik hubungan langsung dengan motor dibandingkan dengan

hubungan melalui kopling fluida.

130

dapat distart dengan lebih mudah dari pada dengan cara yang terdahulu.

Setelah putaran poros output akan naik dengan cepat mendekati putaran poros

input, atau dengan perkataan lain, slip akan turun dengan cepat dari 100

(%)hingga mencapai 3 sampai 5 (%). Harga slip antara 3 sampai 5 (%) ini

adalah umum untuk kopling fluida pada keadaan bekerja terus menerus. Jika

pemakaian kopling fluida dikhawatirkan akan mengurangi daya tarik, maka

dapat diatur perbandingan diameter puli atau roda gigi reduksinya pada waktu

merencanakan alat yang bersangkutan.

Bermacam-macam kopling fluida telah dikembangkan menurut

penggunaannya. Kopling murah dan sederhana dengan isi minyak yang tetap

sangat banyak dipakai. Ada pula kopling fluida dengan penyimpan minyak di

dalam sirkitaliran minyak, serta kopling kembar yang merupakan gabungan

antara dua kopling fluida dengan sirkit aliran minyak yang terpisah.

Gambar 3-13 Macam-macam kopling fluida

Pada kopling-kopling yang dibahas terdahulu, momen yang diteruskan

dikendalikan dengan mengatur jumlah minyak di dalam sirkit, dan pada

kopling yang terakhir pengendalian dilakukan dengan menghalangi sebagian

dari sirkit aliran fluida dengan plat penghalang. Cara yang terakhir ini dipakai

pada kopling dengan kapasitas besar dan mesin berputaran tinggi.

131

Gambar 3-14(a) Diagram kapasistas dari kopling fluida

Gambar 3-14(b) Dimensi-dimensi dari kopling fluida dasar

132

Contoh Soal 3-3

Sebuah konveyor sabuk untuk memindahkan benda tertentu sering

distart dan dihentikan. Diameter puli penggerak D = 500 (mm),

kecepatan sabuk V = 120 (m/min), tahanan rata-rata dalam keadaan

berbeban F = 120 (kg), efek roda gaya dari bagian-bagian yang bergerak

lurus dan berputar (terhadap poros puli) GD2 = 3200 (kgm2). Carilah

kapasitas sebuah motor induksi 50(Hz), 6 kutup (p) yang dihubungkan

langsung, untuk mencapai putaran penuh dalam 5 detik (s) mulai dari

saat start. Carilah juga kapasitas motor untuk persyaratan yang sama

tetapi dipasang dengan perantaraan kopling fluida yang sesuai.

Kurva karakteristik motor induksi, kurva momen puntir beban

dari konveyor, dan karakteristik gabungan antara kopling fluida dan

motor, diperlihatkan Gambar 3.15(a), (b) dan (c).

[ ]anPenyelesai

1. F = 420 (kg) , D = 500 (mm) = 0,5 (m)

V = 120 (m/min)

GD2 = 3200 (kg . m2), tae = 5 (s)

2. T = 420 x (0,5/2) = 105 (kg . m)

np = V/(πD) = 120/(π x 0,5) = 76,4 (rpm)

3. Dengan η = 0,85 ,

( )kW 9,68 0,85 6120

76,4 2 105 =×××

=π

mP

4. Misalkan diambil motor dengan ( ),kW 11 =MAP 6(p), 960 (rpm).

( )22 m . kg 0,52 =GD (dari Tabel 2.7)

5. Perbandingan reduksi i = 960/76,4 = 12,57

Pergunakan 2 tingkat reduksi

Perbandingan reduksi tingkat-1 : 4,25 12,571,2 1 ==i

Perbandingan reduksi tingkat-2 : 2,96 4,25 12,57 2 ≈÷=i

133

Gambar 3-15 Diagram untuk contoh soal 3-3

Tingkat-1 : dari Gambar 6.24, m = 3, z1 = 20, z2 = 20 x 4,25 = 85, b = 3 x

10 = 30 (mm), d1 = 3 x 20 = 60 (mm), d2 = 3 x 85 = 255 (mm).

Dalam hal ini pakai

( ) ( ) ( ) ( )m . kg 3080 707,0..4/ kg/m 7850 42222 bDDbDGD ppp =×= π

134

Pinyon tingkat-1 ( ) ( )242 m . kg 0,0012 0,03 0,06 3080 =××=GD

Roda gigi tingkat-1 ( ) ( )242 m . kg 0,3846 0,03 0,255 3080 =××=GD

Tingkat-2 : 11 (kW), 960/(85/20) = 226 (rpm)

Dari Gambar 6.24, 89 2,96 30 30, z 4, 43 ≈×=== zm

( ) ( ) (mm 356 89 4 ,mm 120 30 4 ,mm 40 10 4 43 )=×==×==×= ddb

Pinyon tingkat-2 : ( ) ( )242 m . kg 0,0255 0,04 0,12 3080 =××=GD

Roda gigi tingkat-2 : ( ) ( )242 m . kg 1,979 0,04 0,356 3080 =××=GD

Jumlah harga GD2 dari roda gigi (terhadap poros puli):

( ) ( ) ( ) ( ) ( )2222 m . kg 5,79 1,979 89/30 0,0255 0,3846 30/8985/20 012,0 =+×++×

6. Perhitungan poros :

11 (kW), 960 (rpm), S30C-D, ( )2kg/mm 58 =Bσ

( ) ( )221 kg/mm 3,87 2,5 658/ 2,5, 6, =×=== aSfSf τ

( ) ( )mm . kg 11160 11/960 10 9,74 5 =××=MT

2 2, == tb KC

( )[ ] ( ) ( )mm 40 mm 38,9 11160 2 2 5,1/3,87 3/1 →=×××=sd

7. Perhitungan kopling flens kaku.

Menurut Tabel 2.1 , kopling yang cocok untuk dihubungkan dengan poros

berdiameter 40 (mm) adalah kopling dengan diameter luar A = 160 (mm)

dan tebal flens F = 20 (mm).

( ) ( ) ( )242 m . kg 0,074 2 0,02 0,16 3080 =×××=GD

8. ( ) ( ) ( ) ( )2222 m . kg 3300 3200 5,8 30/8985/20 0,074 0,52 =++×+=ΣGD

9. (kg.m) 134,6 51

6076,4 2

9,8 43300 =×

××

×=

πaT

(kg.m) 239,6 134,6 105 =+=dT

(A) Motor dihubungkan langsung

135

10. Dari gambar 2.15(a), jika harga yang diperoleh dengan membagi momen

awal dengan 1,5 adalah momen nominal TF (kg.m), maka

puli) poros (pada (kg.m) 105 )159,7(kg.m 1,5

239,6 >==FT

11. (kW) 14,7 0,85 6120

76,4 2 159,7 =×

××=

πRP

12. PM = 15 (kW)

13. 15 (kW) > 11(kW), dari sini kembali ke no.4

4’. ( )22 m . kg 0,95 =GD

5’ Jangan rubah modul, jumlah gigi dan lebar gigi.

Jika perlu rubahlah bahan yang dipakai atau perlakuan panas.

6’. ( ) ( )mm . kg 15219 15/960 10 9,74 5 =××=MT

( )[ ] ( ) ( )mm 45mm 43,1 15219 2 2 5,1/3,87 3/1 →=×××=sd

7’. Kopling dapat tetap sama

8’. ( ) ( ) ( ) ( )2222 m . kg 3369 3200 5,8 30/8985/20 0,074 0,95 =++×+=ΣGD

9’. (kg.m) 134,6 51

6076,4 2

9,8 43300 =×

××

×=

πaT

(kg.m) 239,6 134,6 105 =+=dT

10’. ( ) ( )puli poros pada m . kg 161,7 242,5/1,5 ==FT

11’. (kW) 14,9 0,85 6120

76,4 2 161,7 =×

××=

πRP

12’. PM = 15 (kW)

13’. baik , MAM PP =

14. PM = 15 (kW), 6 (p), adalah motor yang dipilih.

(B) Dengan kopling fluida

15. PMA = 11 (kW), 6 (p), GD2 = 0,52 (kg . m2)

16. 11 (kW), 960 (rpm), No. 16,5

GD2 = 5,5 + 1,5 = 7,0 (kg . m2)

17. Misalkan slip pada kopling fluida adalah 5 (%)

136

Perbandingan reduksi 960 x 0,95/76,4 = 11,94

Sesuaikan roda gigi tingkat-2.

11,94/(85/20) = 2,81

z4 = 30 x 2,81 = 84,3 84, d→ 4 = 4 x 84 = 336 (mm)

GD2 = 3080 x (0,336)4 x 0,04 = 1,570 (kg . m2)

Koreksi harga total GD2 dari roda gigi (terhadap poros puli).

18. Koreksi dengan harga yang diperoleh karena perubahan dari kopling kaku

menjadi kopling fluida.

0,074 (kg . m2) 3 (kg . m→ 2)

ΣGD2 = (0,52 + 7)(85/20)2(84/30)2 + 4,96 + 3200 = 4270 (kg . m2)

19. (kg.m) 174,2 51

6076,4 2

9,8 44270 =×

××

×=

πaT

(kg.m) 279,2 174,2 105 =+=dT

20. Dari Gambar 2.15 (c), kurang lebih 230 (%) momen nominal sama dengan

momen awal, sehingga :

TF = 279,2/2,3 = 121,4 (kg . m) (pada poros puli)

21. (kW) 11,2 0,85 6120

76,4 2 121,4 =×

××=

πRP

22. PM = 11 (kW)

Momen poros motor TM = 9,74 x 105 x 96011 = 11,1 (kg . m)

23. baik , MAM PP =

24. Dari perpotongan koordinat 11 (kW) dan 960 (rpm) dari Gambar 2.14 (a)

maka dipilih kopling fluida No. 16,5 dengan penyimpan minyak.

Dari kurva karakteristik kopling No. 16,5 dalam Gambar 2.16, dipakai

minyak s/d No. 5, jumlah minyak 9,5 (l), slip 3 (%).

Perhitungan untuk mengoreksi roda gigi reduksi tidk diperlukan karena

adanya slip pada kopling fluida.

25. No. 16,5

Tingkat minyak No. 5, jumlah minyak 9,5 (l), 11 (kW), 6 (p)

137