perencanaan kopling
Post on 08-Jul-2016
37 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
PERENCANAAN KOPLING (CLUTCH)
I. DATA KOPLING
Daya yang harus dipindahkan [N ] =79,82 kW
Putaran dari kopling [n ] = 6300 rpm
Waktu gesek [tG ] = 1,5 detik
Jumlah lepas/sambung [z ] = 60 per jam
Umur kopling [L ] =300 jam
Bahan gesek [Ak ] = 6 MPa (Ferodo)
# Bahan gesek diambil dari data berikut :
1. Ferodo & Asbes = 3,75 - 6 MPa
2. Baja = 22,5 - 30 MPa
Tebal bidang gesek yang aus [a ] = 0,1 cm
Jumlah pelat gesek [m ] = 3 buah
II. PERHITUNGAN LUAS BIDANG GESEK
Gambar 4.1 Sketsa Bidang Gesek (Ferodo)
Momen puntir yang dipindahkan [M P ] :
M P = 9555×N
n = 9555×79 ,82
6300 = 121,06Nm18
Momen puntir maksimum [MPmaks ] :
MPmaks = 135Nm ; pada putaran [n ] = 4200rpm
# Momen puntir yang digunakan untuk perhitungan adalah momen puntir maksimum
Momen gesek untuk melawan gesekan [M G ] :
M G = (1,5 - 2) x M P
= 1,5 x 135Nm = 202,5Nm
Kerja yang hilang karena gesekan [AGtot ] :
AGtot =
MG×ω×tG×z2
=
202 ,5×2π×420060
×1,5×60
2 = 4005855Nm/ jam
Daya yang hilang karena gesekan [NG ] :
NG =
AGtot
3600×1000
=
40058553600×1000 = 1.11kW
Luas total bidang gesek [FK ] :
FK =
L×NG
Ak×a
=
300×1, 116×0,1 = 555cm2
Luas satu buah bidang gesek pada kopling mobil [FK1 ]
FK1 =
F K
(m−1 )
19
=
555(m−1 ) = 277,5cm2
III. PERHITUNGAN POROS
Gambar 4.2 Sketsa Poros
Bahan Poros : S 45 C
# Batas mulur (Yield Point) [σ y ] = 350 – 500 MPa
# Untuk perhitungan dipilih σ y = 450 MPa
Safety Factor : Dinamis I, Golongan II
# Batas SF = 2,3 – 2,7
# Untuk perhitungan dipilih SF = 2,5
Tegangan lumer yang diizinkan [σ¿
] :
σ¿
=
σ y
SF=450
2,5=180 MPa
Tegangan geser yang diperbolehkan [τ bol ] :
τ bol =
σ¿
√3=180
√3=103 , 9 MPa
Diameter dari poros [d ] :
d =
3√ 5×MG
τbol =
3√ 5×270×103
103 , 9=23 , 5 mm≈25 mm
20
Berdasarkan tabel DIN 5464 (hal. 288 Diktat Elemen Mesin), didapatkan data
sebagai berikut.
- Diameter dalam [d i ] = 26 mm
- Diameter luar [d L ] = 32 mm
- Jumlah pasak [i ] = 10 buah
- Lebar pasak [b] = 4 mm
- M 10 = 2400 Ncm /mm
Panjang pasak bintang untuk naaf dan porosnya dari baja[Lmin ] :
Lmin =
MG
0,7×M 10 =
270×102
0,7×2400=16 mm≈20 mm
Diameter rata-rata dari bidang gesek [dm ] :
dm = (6 - 10) ¿d
= 7×25=225 mm
Lebar bidang gesek [b ] :
b =
FK 1
π×dm=277 ,5
π×22,5=3 , 92cm≈39 ,2mm
21
IV. PERHITUNGAN PEGAS PEREDAM
L1 Jarak antara sumbu pegas
Lo Panjang pegas
Do Diameter luar pegas
Dn Diameter naaf
di Diameter dalam
Gambar 4.3 Sketsa Naaf
Bahan Pegas : Hard Drawn Spring Wire
# Modulus geser [G ] = 80×103 N /mm
# Tegangan geser yang diizinkan [τ bol ] = 700kg /mm2
Jarak antara sumbu pegas [L1 ] = 104 mm
Jumlah pegas [n1 ] = 4 buah
Jumlah lilitan [n2 ] = 7 lilitan
Faktor tegangan Wahl [k ] tergantung pada indeks pegas (Spring Indeks)[Dd ] ,
data bisa dilihat pada Diktat Elemen Mesin Ir. Indra Tedjakumala, hal. 349.
# Untuk perhitungan dipilih perbandingan [Dd ]= 5, sehingga didapat nilai
[k ]= 1,10
Gaya yang bekerja pada pegas peredam [Ptot ] :
Ptot =
2×MP
L1= 2×135×103
104=2596 ,2 N
22
Gaya pada tiap pegas [P ] :
P =
P tot
n=2596 , 2
4=649 , 05 N
Diameter kawat pegas [d ] :
d = √k×8×P× D
dπ×τbol = √1 ,10×
8×649 , 05×5π×700
=3. 6 mm
Diameter pegas [D ] :
Dd = 5
D = 5×3. 6 mm=18 mm
Diameter luar pegas [Do ] :
Do = D+d = 18+3 . 6=21 ,6 mm
Diameter dalam pegas [Dd ] :
Dd = D−d = 18−3.6=14 ,4 mm
Lendutan dari pegas [δ ] :
δ =
8×P×[ Dd ]
3
×n
G×d=8×649 ,05×53×7
80×103×3,6=15 , 7 mm
Panjang pegas minimum [L ] :
L = n×d = 7×3 .6=25 , 2mm
Panjang pegas bebas tanpa beban [Lo ] :
Lo = δ +L−1
2d
23
= 15 , 7+25 , 2−( 1
2×3,6)=39 ,1 mm
Jarak pitch pegas [ p ] :
p = d+
L0−(L−12
d)(n−1 )
=3 . 6+
39 .1−(25 , 2−( 12×3,6))
(7−1)=6 , 21mm
Gambar 4.4 Sketsa Pegas Peredam
V. PERHITUNGAN PAKU PENJEPIT
24
Gambar 4.5 Sketsa Posisi Paku Penjepit
Bahan Paku Penjepit : S 30 C
# Batas mulur (Yield Point) [σ y ] = 290 – 340 MPa
# Untuk perhitungan dipilih σ y = 320 MPa
Safety Factor : Dinamis II, Golongan II
# Batas SF = 2,7 – 3,2
# Untuk perhitungan dipilih SF = 3,2
Tegangan lumer yang diizinkan [σ¿
] :
σ¿
=
σ y
SF=320
3,2=100MPa
Tegangan geser yang diperbolehkan [τ bol ] :
τ bol =
σ¿
√3=100
√3=57 MPa
25
1. Paku Penjepit pada Bidang Pengikat
Gambar 4.6 Sketsa Paku Penjepit 1
Diameter paku [d ] = 8 mm
Jarak antara sumbu paku penjepit pada bidang pengikat [L2 ] = 120mm
Gaya yang bekerja pada paku penjepit [Ptot ] :
Ptot =
2×M G
L2=2×202 ,5×103
120=3375 N
Gaya pada tiap paku penjepit [P ] :
P =
P tot
n=3375
4=843 ,75 N
Luas permukaan [ A ] :
A =
π4×d2= π
4×82=50 .24 mm2
Tegangan geser [τ ] :
26
τ =
PA
=843 , 7550 , 24
=16 ,79 MPa
2. Paku Penjepit pada Bidang Gesek (Ferodo)
Gambar 4.7 Sketsa Paku Penjepit 2
Diameter dalam [d i ] = 7 mm
Diameter luar [d L ] = 10 mm
Gaya yang bekerja pada paku penjepit [Ptot ] :
Ptot =
2×M G
dm=2×202 ,5×103
225=1800 N
Gaya pada tiap paku penjepit [P ] :
P =
P tot
n=1800
16=112 ,5 N
Luas permukaan [ A ] :
A =
π4 (dL2−d
i2 )=π4
(102−72 )=40 mm2
Tegangan geser [τ ] :
τ =
P2×A
=112 , 52×40
=1.4 MPa
27
top related