laporan bab 1 + 2 print edited.pdf

Upload: pejihadub

Post on 13-Apr-2018

239 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    1/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    BAB I

    PENDAHULUAN

    1.1. Latar Belakang

    Didalam industri saat ini, dunia semakin maju dengan barang industri terutama di

    bidang permesinan, begitu banyaknya negara yang bersaing untuk menjadi yang

    terbaik.Selain itu dengan adanya industri yang lebih canggih semua orang tidak perlu lagi

    bersusah payah untuk menggerakkan tenaga fisiknya secara berlebihan karena semua

    pekerjaan dapat dibantu oleh alat permesinan tersebut.

    Pada industri pembangunan, banyak yang masih menggunakan cara konvensional

    dalam mengaduk dan mencampur adonan beton. Perkembangan teknologi cara mengaduk

    adonan beton adalah dengan menggunakan sebuah mesin. Teknologi ini telah

    mempermudah kinerja para pekerja dan meningkatkan hasil produksi rata-ratanya.

    1.2. Rumusan Masalah

    Dalam penyusunan laporan ini, didapat beberapa rumusan masalah, diantaranya:

    1. Bagaimana sistem transmisi mesin Pengaduk Adonan Beton (sand mollen) ?

    2. Apa saja elemen-elemen mesin yang digunakan pada mesin tersebut?

    3. Bagaimana desain sederhana transmisi sand mollen tersebut?

    1.3. Batasan Masalah

    Dalam merencanakan pembuatan mesin pengaduk adonan beton ini perlu ada

    sesuatu batasan, antara lain :

    1. Alat yang digunakan untuk memproses material diabaikan.

    2. Daya motor yang direncanakan adalah 2 HP (Horse Power)

    3. Putaran motor 300 rpm.

    4. Putaran pengaduk 20 rpm.

    1.4. Tujuan Perancangan

    Tujuan dalam perancangan mesin pengaduk adonan beton ini antara lain:

    1. Mengetahui sistem transmisi dari mesin pengaduk adonan beton.

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    2/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    2. Mengetahui parameter yang digunakan dalam perancangan mesin pengaduk adonan

    beton.

    3. Dapat merancang mesin pengaduk adonan beton dengan efisiensi dan efektifitas kerja

    yang tepat.

    1.5. Manfaat Perancangan

    Manfaat dari perancangan yang didapat antara lain:

    1. Dapat mengetahui sistem transmisi pada mesin pengaduk adonan beton.

    2. Dapat merancang elemen-elemen mesin yang digunakan pada mesin pengaduk adonan

    beton.

    3. Dapat mendesain sederhana transmisi mesin pengaduk adonan beton.

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    3/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    BAB II

    TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Roda Gigi (Gear)

    2.1.1 Definisi

    Roda gigi merupakan salah satu jenis elemen transmisi vang penting untuk suatu

    pemindahan gerak (terutama putaran) daya atau tenaga pada suatu sistem transmisi antara

    penggerak dengan yang digerakan. Suatu konstruksi hubungan roda gigi digunakan pula

    untuk sistim pengatur pada pemindah putaran, atau untuk merubah gerak lurus menjadi

    gerak putar atau sebaliknya.

    Definisi roda gigi adalah salah satu bentuk sistem transmisi yang mempunyai fungsi

    mentransmisikan gaya, membalikkan putaran, mereduksi atau menaikkan putaran/

    kecepatan. Umumnya roda gigi berbentuk silindris, di mana di bagian tepi terdapat

    bentukan-bentukan yang menyerupai (mirip) gigi ( bergerigi ).

    Konstruksi roda gigi mempunyai prinsip kerja berdasarkan pasangan gerak.Bentuk

    gigi dibuat untuk menghilangkan keadaan slip, putar dan daya dapat berlangsung dengan

    baik.Selain itu dapat dicapai kecepatan keliling- (Vc) yang sama pada lingkaran singgung

    sepasang roda gigi. Lingkaran singgung ini disebut lingkaran pitch atau lingkaran tusuk

    yang merupakan lingkaran khayal pada pasangan roda gigi, tapi berperan penting dalam

    perencanaan konstruksi roda gigi. Pada sepasang roda gigi maka perlu diperhatikan, bahwa

    jarak lengkung antara dua gigi yang berdekatan (disebut "pictch") pada kedua roda gigi

    harus sama, sehingga kaitan antara gigi dapat berlangsung dengan baik. Bentuk lengkung

    pada suatu profil gigi, tidak dapat dibuat semaunya, melainkan mengikuti kurva-kurva

    tertentu yang dapat menjamin terjadinya kontak gigi dengan baik.

    Kelebihan

    1. Susunan transmisi roda gigi lebih ringkas

    2. Kemungkinan terjadi slip antar roda gigi kecil

    3. Efisiensi mekanis tinggi

    4. Umur roda gigi lebih panjang

    5. Daya yang ditransmisikan besar

    6. Memberikan beban yang kecil ke poros

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    4/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Kekurangan

    1. Apabila terjadi macet pada salah satu roda gigi maka akan menyebabkan

    kerusakan yang serius pada motor

    2. Tidak fleksibel layaknya beltdanpulley

    3. Hanya dapat digunakan pada sistem transmisi pada jarak pusat yang pendek

    2.1.2 Macammacam Roda Gigi

    Berdasarkan letak sumbu poros , roda gigi dapat di klasifikasikan menjadi beberapa

    kelompok, antara lain:

    Roda Gigi Poros Sejajar

    A. Roda Gigi Lurus (Straight Spur Gear)

    Gambar 2.1 Roda Gigi Lurus

    Sumber : R.S Khurmi Gupta, 2005 : 1026

    Merupakan roda gigi dengan bentuk profil gigi beralur lurus dengan kondisi

    penggunaan untuk sumbu sejajar. Pada konstmksi berpasangan , penggunaannya

    terdapat dalam tiga keadaan, yaitu :

    Roda Gigi lurus eksternal (spur gear)

    Roda Gigi lurus internal (planetcry gear)

    Roda Gigi lurus Rack dan pinion.

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    5/49

    TUGAS BESAR ELEME

    Gambar 2.2 Tiga Jenis Ro

    Sumber :Anonymous

    Penggunaan R

    general mekanik yang s

    ketiga jenis Roda gigi

    yang agak sulit, seh

    Sedangkan untuk jeni

    penggunaannya, yaitu

    sedangkan pada Rack g

    giginya mempunyai dis

    terurai menjadi gaya kel

    B. Roda Gigi Miring (

    Gambar 2.3Helical Gear

    Sumber : R.S Khurmi Gup

    Bentuk dasar ge

    giginya mempunyai ke

    sejajar, Roda Gigi miri

    Dengan adanya kemirin

    besar dibanding Roda g

    MESIN II

    a Gigi Lurus

    da gigi lurus ini cukup luas terutama spurgea

    ederhana sampai sedang putaran dan beban rel

    ini, rnaka Internal Gear memilikitingkat kesul

    bungan dalam menentukan ketepatan pem

    s Rack dan Pinion Gear, mempunyai ke

    ntuk pengubah gerak putar ke gerak lurus

    ar mempunyai sumbu Pitch yang lurus. Pemb

    tribusi beban yang paling sederhana, yaitu g

    iling (gaya targensial) dan gaya Radial.

    elical Spur Gear)

    a, 2005 : 1074

    ometrisnya sama dengan roda gigi lurus, tetap

    iringan terhadap sumbu putar. Selain untuk p

    g dapat digunakan pula untuk pemasangan su

    gan alur gigi, maka perbandingan kontak yang

    igi lurus yang seukuran, sehingga pemindahan

    pada konstruksi

    atip sedang. Dan

    iian pemasangan

    asangan sumbu.

    khususan dalam

    atau sebaliknya,

    banan pada gigi-

    ya Normal yang

    i arah alur profil

    sisi sumbu yang

    mbu bersilangan.

    terjadi jauh lebih

    putaran maupun

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    6/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    beban pada gigi-giginya berlangsung lebih halus. Sifat ini sangat baik untuk penggunaan

    pada putaran tinggi dan beban besar.

    (Perhatikan posisi sumbu putar pada gambar Roda gigi diatas.)

    Gambar 2.4 Posisi Sumbu macam macamHelical Gear

    Sumber :Anonymous

    Selain itu, dengan adanya sudut kemiringan tertentu juga mengakibatkan terjadinya gaya

    aksial yang hams di tahan oleh tumpuan bantalan pada porosnya. Sistim pelumasan

    harus diperhatikan dengan cermat untuk meningkatkan umur pakai dari gigi yang saling

    bergesekan.

    C. Roda Gigi Miring Ganda (Herringbone)

    Gambar 2.5 Roda Gigi Miring Ganda

    Sumber :Anonymous

    Khusus untuk penggunaan dalam posisi sumbu sejajar, serta untuk menetralisir

    gaya aksial yang terjadi, dibuat roda gigi miring atau lebig populer disebut Roda

    gigi"Herring bone

    ", yaitu dengan dibuat dua alur profil gigi dengan posisi sudutkemiringan saling berlawanan.

    Roda gigiHerring bone dapat dibuat dalam beberapa macam, yaitu :

    a.Herring bone dengan gigi V setangkup

    b.Herring bone dengan gigi V bersilang

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    7/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    c.Herring bone dengan gigi V berpotongan tengah

    Roda Gigi Poros Berpotongan

    Disebut juga Roda Gigi kerucut atau Bevel Gear. Peaggunaannya secara

    umum untuk pengtransmisian putaran dan beban dengan posisi sumbu menyudut

    berpotongan dimana kebanyakan bersudut 90. Beberapa jenis roda gigi poros

    berpotongan, sebagai berikut :

    A. Roda Gigi Kerucut Lurus

    Gambar 2.6 Roda Gigi Kerucut Lurus

    Sumber : R.S Khurmi Gupta, 2005 : 1099

    Untuk jenis ini mempunyai konstruksi yang sederhana dibanding jenis roda gigikerucut lainnya. Pembuatannya relatif mudah dan penggunaannya untuk konstruksi

    umum yang sederhana sampai sedang, baik dalam menerima beban maupun putaran.

    Berdasarkan pembuatan bentuk gigi.

    - Roda Gigi kerucut lurus menyudut. Bentuk gigi pada penampang potong, menyudut ke

    titik pusat kerucutnya.

    - Roda Gigi kerucut lurus sejajar. Bentuk gigi penampang potong sejajar dengan sumbu

    kerucutnya.

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    8/49

    TUGAS BESAR ELEME

    B. Roda Gigi Kerucut

    Gambar 2.7 Spiral Bevel G

    Sumber : L . Mott, 2004 :

    Disebut jug

    bentuk gigi mirin

    tersebut akan

    kebisingan sehing

    dengan Roda Gigi

    C. Roda Gigi Kerucut

    Gambar 2.8 Roda Gigi Ker

    Sumber :Anonymous

    Bentuk gigi

    secara sepintas

    Kemampuan RodGigi kerucut gigi

    lebih tenang serta

    MESIN II

    Miring

    ear

    34

    Spiral bevel gear. Perbendaan antara Bentuk

    pada Roda Gigi kerucut ini, dimana dengan a

    eningkan kemampuan menerima beb

    ga dapat digunakan pada putaran yang lebih

    Kerucut gigi lurus pada ukuran geometris yang

    Permukaan.

    ucut Permukaan

    berupa lengkung spiral dengan sudut spiral nol

    ampak seperti Roda gigi lurus dengan g

    Gigi Kerucut permukaan ini kurang lebih smiring (Spiral), hanya pembuatannya lebih

    tahan lama.

    gigi lurus dengan

    anya kemiringan

    an, mengurangi

    tinggi dibanding

    sama.

    derajat, sehingga

    igi melengkung.

    ma seperti Roda ulit dan bekerja

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    9/49

    TUGAS BESAR ELEME

    D. Roda Gigi Kerucut

    Gambar 2.9 Roda Gigi KerSumber : L . Mott, 2004 :

    Jenis Roda Gigi p

    tapi untuk konstruksi

    besar yang dinamis dap

    berupa lengkung hypoi

    bersilangan, sehingga

    Roda giginya.

    Roda Gigi Poros BersiRoda gigi cacing d

    putaran selalu berupa red

    yang selalu sebagai pengg

    umumnya lebih kuat dari

    berupa kontruksi terpadu

    konstruksi berpasangan ter

    MESIN II

    Hypoid

    ucutHypoid

    34

    yung ini lebih jamak digunakan pada, kendara

    eneral, mekanik yang memerlukan putaran ti

    t menggunakan jenis Roda gigi kerucut ini. Be

    , sehingga posisi sumbu tidak tegak lurus be

    kan memudahkan pemasangan tumpuan bant

    lang. i gunakan untuk posisi sumbu bersilangan dan

    ksi.Pada sepasang roda gigi cacing terdiri d

    rak dan Roda gigi cacing sebagai pengikut.Ba

    pada roda cacingnya,selain itu batang cacing

    ,dimana bentuk alur cacingnya berupa spi

    apat dua jenis konstruksi roda gigi cacing, yait

    an bermotor saja,

    nggi serta beban

    ntuk alur giginya

    rpotongan, tetapi

    alan pada kedua

    pengtransmisian

    ri batang cacing

    an batang cacing

    mumnya di buat

    al. Dari bentuk

    :

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    10/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    1. Roda Gigi Cacing Silndris.

    Gambar 2.10 Roda Gigi Cacing SilindrisSumber : L . Mott, 2004 : 339

    Pada roda gigi cacing silndris bentuk luar batang cacing maupun roda cacing

    berupa silinder. Roda gigi jenis ini dipakai untuk meneruskan putaran dengan reduksi

    yang besar.

    2. Roda Gigi Gobloid

    Gambar 2.11 Roda Gigi GobloidSumber :L . Mott, 2004 : 339

    Pada jenis roda gigiGobloid, baik batang maupun Roda Cacingnya saling

    mengikuti bentuk pasangannya. Biasa digunakan untuk gaya yang lebih besar karena

    perbandingan kontak yang lebih besar.Konstruksi batang cacing pada umumnya dibuat

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    11/49

    TUGAS BESAR ELEME

    terpadu, tetapi untuk u

    dengan poros.

    2.1.3 Bagian-bagian Ro

    Gambar 2.12 Roda gigi taSumber :R.S Khurmi Gupt

    1. Lingkaranpitch (pitch

    Lingkaran khay

    merupakan dasar untu

    lain-lain.

    2. Pinion

    Roda gigi yang l

    3. Diameter lingkaranpit

    Merupakan diam

    4. Diametral Pitch

    Jumlah gigi pers

    5. Jarak bagi lingkar (circ

    Jarak sepanjangkeliling lingkaranpitc

    t =z

    d 1b

    MESIN II

    kuran. besar dapat saja batang cacing dibuat

    a Gigi

    pak samping a, 2005 :1025

    ircle)

    al yang menggelinding tanpa terjadinya sli

    memberikan ukuran gigi seperti tebal gigi, jar

    bih kecil dalam suatu pasangan roda gigi.

    h (pitch circle diameter)

    eter dari lingkaranpitch.

    atuanpitch diameter

    ular pitch)

    lingkaran pitch antara profil dua gigi yangdibagi dengan jumlah gigi, secara formula dap

    berupa pasangan

    . Lingkaran ini

    k antara gigi dan

    berdekatan atau at ditulis :

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    12/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    6. Modul (module)

    Perbandingan antara diameter lingkaranpitch dengan jumlah gigi

    m =

    7. Adendum (addendum)

    Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran pitch

    diukur dalam arah radial.

    8. Dedendum (dedendum)

    Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah

    radial.

    9. Working Depth

    Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang roda gigi yang berkontakdikurangi dengan jarak poros.

    10. Clearance Circle

    Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang

    berpasangan.

    11. Pitch point

    Titik singgung dari lingkaranpitch dari sepasang roda gigi yang berkontak yang

    juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat.

    12. Operating pitch circle

    Lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan jarak

    porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar.

    13.Addendum circle

    Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi.

    14.Dedendum circle

    Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi.

    15. Width of space

    Tebal ruang antara roda gigi diukur sepanjang lingkaranpitch.

    16. Sudut tekan (pressure angle)

    Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala gigi.

    z

    d 1b

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    13/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    17. Kedalaman total (total depth)

    Jumlah dari adendum dan dedendum.

    18. Tebal gigi (tooth thickness)

    Lebar gigi diukur sepanjang lingkaranpitch.

    19. Lebar ruang (tooth space)

    Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaranpitch

    20.Backlash

    Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang.

    21. Sisi kepala (face of tooth)

    Permukaan gigi diatas lingkaranpitch

    22. Sisi kaki (flank of tooth)

    Permukaan gigi dibawah lingkaranpitch.

    23. Puncak kepala (top land)

    Permukaan di puncak gigi

    24. Lebar gigi (face width)

    Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya.

    2.1.4 Rumus PerhitunganRoda Gigi

    1. Mencari modulem = D/T (R.S Khurmi Gupta : 2005)

    Dimana :

    m = module (mm)

    D = diameter pinion (mm)

    T = jumlah gigi pinion

    2. Mencari velocity

    v = (.D.n)/60 (R.S Khurmi Gupta : 2005)

    Dimana :

    v = velocity (m/s)

    n = putaran (rpm)

    3. Mencari velocity factor

    Cv = 3/(3+v) (R.S Khurmi Gupta : 2005)

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    14/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    4. Mencari tooth form factor for the pinion

    yp = 0,1750,841/T (R.S Khurmi Gupta : 2005)

    5. Mencari tooth form factor for the gear(rack)

    yg = 0,1750,841/2T (R.S Khurmi Gupta : 2005)

    6. Mencari beban tangensial

    Wt = (P/v) Cs (R.S Khurmi Gupta : 2005)

    Dimana :

    P = daya (watt)

    Cs = value of service factor

    Wt = beban tangensial

    7. Mencariface width

    Wt = (0.Cv)b..m.yp (R.S Khurmi Gupta : 2005)

    0 =Allowable static stress (N/mm2)

    b =face width (mm)

    8. Beban dinamis pada roda gigi yaitu :

    Wd = Wt + W1 (R.S Khurmi Gupta : 2005)

    Dimana :

    Wd = beban dinamik (N)

    Wt = beban tangesial (N)

    W1 = beban inkrimental (N)

    9. Load stress factor

    K = ((es)2

    sin)1,4) x (1/Ep+1/EG) (R.S Khurmi Gupta : 2005)

    Dimana :

    es = surface endurance limit(N/mm2)

    Ep =youngs modulus for pinion (N/mm2)

    EG =youngs modulus for gear(rack) (N/mm2)

    10. Ratio factor

    Q = (2.VR)/(VR+1) (R.S Khurmi Gupta : 2005)

    Dimana :

    VR = velocity ratio (TG/Tp)

    11. Beban statis

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    15/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Ws = e.b..m.Y1 (R.S Khurmi Gupta : 2005)

    Dimana :

    Ws = beban tangensial (N)

    e = batas daya tahan kelenturan (MPa)

    b = lebar gigi (mm)

    m = modul roda gigi (mm)

    Yp = faktor bentuk gigi pinion

    12. Batas beban

    Ww = D.b.Q.k (R.S Khurmi Gupta : 2005)

    Dimana :

    Ww = batas beban

    D = diameter pinion

    b = lebar gigi (mm)

    Q = faktor perbandingan

    k = faktor beban regangan N/mm2

    2.2 Pulley

    Pulley adalah sistem penggerak pada sabuk yang berbentuk lekukan yang memiliki

    sisi yang lebih tinggi pada kedua sisinya. Pulley secara garis besar berfungsi untuk

    mentransfer daya dari puli atau poros lain dengan transmisi belt. Macam Pulley antara lain:

    1. Open belt drive (penggerak belt terbuka) sabuk jenis ini digunakan dengan poros

    sejajar dan putaran dalam satu arah yang sama. Dalam kasus ini, penggerak A menarikbelt

    dari satu sisi (yakni sisi RQ bawah) dan meneruskan ke sisi lain (karena tarikan kecil).

    sabuk sisi bawah (karena tarikan lebih) dimana tight side sedangkan sabuk sisi atas (karena

    tarikan kecil) dinamakan slack side.

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    16/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Gambar 2.13 Open Belt Drive

    Sumber : R.S Khurmi Gupta, 2005 : 683

    2. Crossed atau twist belt drive (penggerak belt silang) seperti ditunjukkan pada

    gambar dibawah, sabuk jenis ini digunakan dengan poros sejajar dari perputaran dalam arah

    yang berlawanan. Dalam kasus ini, penggerak menarik sabuk dari sisi satu (yakni sisi RQ)

    dan meneruskan ke sisi lain (yakni sisi LM) jadi tarikan pada sabuk RQ akan lebih besardaripada sabuk LM. sabuk RQ (karena tarikan lebih) dinamakan tight side sedangkan sabuk

    LM (karena tarikan kecil) dinamakan slack side

    Gambar 2.14 Crossed atau Twist Belt Drive

    Sumber : R.S Khurmi Gupta, 2005 : 683

    3. Quarter turn belt drive (penggerakbeltbelok sebagian) mekanisme transmisi dapat

    dilihat dari gambar berikut. Untuk mencegah sabuk agar tidak keluar/lepas dari puli, maka

    lebar permukaan puli harus lebih besar atau sama.

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    17/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Gambar 2.15 Quarter Turn Belt Drive

    Sumber : R.S Khurmi Gupta, 2005 : 684

    4. Belt with idler pulley (penggerak dengan puli penekan) dinamakan juga jockey

    pulley drive, digunakan dengan poros paralel dan ketika open belt drive tidak dapat

    digunakan akibat sudut kontak yang kecil pada puli terkecil. Jenis ini diberikan untuk

    mendapatkan rasio kecepatan yang tinggi dan ketika tarikan sabuk yang diperlukan tidak

    dapat diperoleh dengan cara lain.

    Gambar 2.16Belt Drive with idler pulleySumber : R.S Khurmi Gupta, 2005 : 684

    5. Compound belt drive (penggerak belt gabungan) digunakan ketika daya

    ditransmisikan dari poros yang satu dengan lainnya melalui sejumlah puli.

    Gambar 2.17 Compound Belt Drive

    Sumber : R.S Khurmi Gupta, 2005 : 685

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    18/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    6. Stepped or cone pulley drive (penggerak puli kerucut atau bertingkat) digunakan

    untuk mengubah kecepatan poros yang digerakkan ketika poros utama (poros penggerak)

    berputar dengan kecepatan yang konstan.

    Gambar 2.18 Stepped or cone pulley drive

    Sumber : R.S Khurmi Gupta, 2005 : 685

    7. Fast and loose pulley drive (penggerak puli longgar atau bertingkat) digunakan

    ketika poros mesin (poros yang digerakkan) dimiliki atau diakhiri kapan saja diinginkan

    tanpa mengganggu poros penggerak. Puli yang dikunci ke poros mesin dinamakan fast

    pulley dan berputar pada kecepatan yang sama seperti poros mesin. Loose pulley berputar

    secara bebas pada poros mesin dan tidak mampu mentransmisikan daya sedikitpun. Ketika

    poros mesin dihentikan, sabuk ditekan ke loose pulley oleh perlengkapan batang luncur

    (sliding bar)

    Gambar 2.19Fast and loose pulley drive

    Sumber : R.S Khurmi Gupta, 2005 : 685

    Kelebihan

    1. Pemindahan tenaga berlangsung secara elastis maka tidak di perlukan kopling

    elastis

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    19/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    2. Tidak berisik

    3. Dapat menerima dan meredam beban kejut

    4. Jarak poros tidak tertentu

    5. Jarak poros yang lebih besar dapat tercapai

    6. Mudah dan murah dalam pembuatan

    7. Hanya memerlukan sedikit perawatan

    Kekurangan

    1. Slip yang terjadi menyebabkan rasio angka putaran tidak konstan

    2. Sistem beltdanpulley memerlukan dimensi/ukuran yang lebih besar dari sistem

    transmisi roda gigi atau chain

    Rumus perhitungan pada belt:

    1. Kecepatan linier sabuk

    (Robert L. Mott : 2004)

    Dimana :

    V = kecepatan sabuk linier (m/s)

    d = diameter puli (m)

    n = putaran (rpm)

    2. Panjang sabuk

    (Robert L. Mott : 2004)

    Dimana :

    L = panjang sabuk (m)

    d1= diameter puli penggerak(m)

    d2= diameter puli yang digerakkan (m)

    x = jarak antar poros (m)

    3. Besar jarak pusat antara puli 1 dan puli 2 yaitu :

    D2< C < 3 (D2 + D1) (Robert L. Mott : 2004)

    Dimana :

    D2 = diameter puli 2

    1000

    .. ndV

    =

    p

    x

    ddxddL

    ++++=

    42)(

    2

    21

    21

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    20/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    D1 = diameter puli 1

    C = jarak antar puli

    4. Kemudian dari persamaan dibawah bisa didapat

    B = 4L6,28(D2+D1)(Robert L. Mott : 2004)

    C = B + ((B2)32(D2-D1)

    2)

    0.5/16

    (Robert L. Mott : 2004)

    Rumus perhitungan puli:

    5. Perbandingan kecepatan n2

    (Robert L. Mott : 2004)

    Dimana :

    n1 = putaran puli penggerak (rpm)

    n2 = putaran puli yang digerakkan (rpm)

    d1 = diameter puli penggerak (m)

    d2 = diameter puli yang digerakkan (m)

    6. Sudut kontak

    Sudut kontak pada puli yang berukuran lebih kecil

    Open belt drive :

    (Robert L. Mott : 2004)

    Crossed belt drive :

    Dimana :

    = sudut kontak (0)

    = sudut antara sudut vertical puli dengan sabuk (0)

    r1 = jari-jari puli yang lebih besar (m)

    2

    1

    1

    2

    n

    n

    d

    d=

    ( ) 21800 =

    x

    rr 21sin =

    21800 +=

    x

    rr21sin

    +=

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    21/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    r2 = jari-jari puli yang lebih kecil (m)

    x = jarak antar poros (m)

    7. Ukuran puli dapat dicari dengan kecepatan tangensial, dimana :

    V = (Robert L. Mott : 2004)

    Dimana :

    V = kecepatan tangensial puli (m/s)

    D = diameter puli (mm)

    n = putaran puli (rpm)

    8. Besar jarak pusat antara puli 1 dan puli 2 yaitu :

    D2< C < 3 (D2 + D1) (Robert L. Mott : 2004)

    Dimana :

    D2 = diameter puli 2

    D1 = diameter puli 1 C = jarak antar puli

    2.3 Belt

    2.3.1 Pengertian

    Sabuk atau tali di gunakan untuk mentransmisikan tenaga dari satu poros ke poros

    lain melalui puli dengan kecepatan putaran yang sama atau berbeda.besar tenaga yang di

    transmisikan tergantung dari faktor: kecepatan pada sabuk, kekencangan sabuk pada puli,

    hubungan antara sabuk dan puli kecil, serta kondisi pemakaian sabuk. Perlu diperhatikan

    Poros harus sejajar, Puli tidak harus saling berdekatan dan tidak terlalu jauh, Kekencangan

    sabuk harus pas, untuk sabuk datar, jarak maksimum antara poros tidak boleh melebihi dari

    10 meter dan minimum tidak boleh kurang dari 3-5 kali diameter puli terbesar.

    2.3.2 Macam-macam Belt

    a. Sabuk Rata

    Sabuk ini dipasang pada puli silinder dan meneruskan momen antara dua poros.

    Jaraknya dapat mencapai 10 meter dengan perbandingan putaran 1:1 sampai 6:1. Sabuk rata

    biasanya digunakan untuk mesin-mesin penggilingan padi, mesin press, mesin tempa dan

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    22/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    lain-lain. Bahan yang digunakan pada sabuk ini biasanya terbuat dari kulit, kain, plastik

    atau campuran antara plastik dan kain

    Gambar 2.20 Sabuk Rata

    Sumber :Anonymous

    b. Sabuk V

    Sabuk ini mempunyai penampang trapesium sama kaki. Sabuk V dipasang pada

    puli dengan alur dan meneruskan momen antar dua poros yang jaraknya dapat mencapai 5

    meter dengan perbandingan 1:1 sampai 7:1. Sabuk ini biasanya berbahan karet dan

    permukaannya diperkuat dengan pintalan kain, sedang dibagian dalam dari sabuk diberi

    serat-serat kain. Daya yang ditransmisikan dapat mencapai 500 kW. Transmisi sabuk V

    hanya dapat menghubungkan poros-poros dengan arah putaran yang sama. Karena sabuk V

    biasanya dipakai untuk menurunkan putaran. Dalam pemilihan sabuk V sangat dipengaruhi

    oleh putaran (n) dan daya (kW) yang ditransmisikan. Pada pasangan puli dan sabuk V,

    terjadi kontak atau persinggungan antara puli dan sabuk. Persinggungan atau kontak yang

    terjadi antara puli dan sabuk membentuk sebuah sudut yang dinamakan sudut kontak

    Gambar 2.21 Sabuk V ( V belt)

    Sumber :Anonymous

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    23/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    c. Sabuk Bergigi (Gilir)

    Sabuk bergigi digerakan dengan sproket pada jarak pusat mencapai 2 meter dan

    meneruskan putaran secara tepat dengan perbandingan 1:1 sampai 6:1. Sabuk ini digunakan

    secara luas dalam industri mesin jahit, komputer, mesin fotokopi dan sebagainya.

    Jarak yang jauh antara dua buah poros sering tidak memungkinkan transmisi langsung

    dengan roda gigi. Dengan demikian, cara transmisi putaran atau daya yang lain dapat

    diterapkan, dimana sebuah sabuk luwes atau rantai dibelitkan sekeliling puli atau sproket

    pada poros

    Gambar 2.22 Sabuk BergigiSumber :Anonymous

    2.4 Sprockets and Chain

    2.4.1 Definisi rantai dansprocket

    Rantai adalah sambungan mata rantai yang membentuk sabuk besi. Mata rantai

    adalah konstruksi yang terdiri dari bush, rooler, link plate, dan pin.

    Sprocket adalah roda bergerigi yang berpasangan dengan rantai. Berbeda dengan

    roda gigi, sprockettidak bersinggungan dengan sprocket lainnya.

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    24/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Gambar 2.23 Rantai dan Sprocket

    Sumber: Khrumi dan Gupta (2005:760)

    2.4.2 Keuntungan dan Kerugian Tranmisi Rantai Dibandingkan Tranmisi Sabuk

    Keuntungan:

    1. Tidak slip selama rantai bergerak, rasio kecepatan yang sempurna dapat dicapai

    2. Karena rantai terbuat dari logam, rantai menempati ruang lebar lebih kecil

    daripada sabuk

    3. Dapat digunakan untuk jarak pusat yang panjang atau pun pendek

    4. Memberikan efisiensi tranmisi yang tinggi

    5. Memberikan beban yang kecil pada poros

    6. Mempunyai kemampuan untuk mentranmisi gerak ke beberapa poros hanya

    dengan satu rantai7. Mentranmisi daya yang lebih besar daripada belt

    8. Rasio kecepatan yang tinggi dari 8 sampai 10 dalam satu tahap

    9. Dapat dioperasikan pada kondisi atmosfer dan temperatur yang lebih tinggi

    Kerugian:

    1. Biaya produksi relatif lebih mahal

    2. Rantai membutuhkan pemasangan yang akurat, pelumasan, dan memperhatikan

    kelonggaran rantai

    3. Rantai mempunyai fluktuasi kecepatan terutama ketika terlalu longgar

    2.4.3 Klasifikasi Rantai

    Berdasarkan penggunaannya rantai diklasifikasikan menjadi:

    1. Rantai Pengangkut atau Penerima Beban (Crane)

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    25/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Rantai ini digunakan untuk mengangkut dan menerima beban atau barang, serta

    beroperasi pada kecepatan maksimal 0,25 m/s. Rantai ini memiliki dua macam bentuk yaitu

    oval linkdan square link.

    Gambar 2.24 Rantai Pengangkut atau Penerima Beban (Crane)

    Sumber: Khrumi dan Gupta (2005:763)

    2. Rantai Pembawa atau Pengantar Barang (Tractive)

    Rantai ini digunakan untuk membawa atau mengantarkan material secara terus

    menerus, dengan kecepatan maksimal hingga 2 m/s. rantai ini memiliki dua macam tipe,

    yaitu detachable or hook jointdan closed joint.

    Gambar 2.25 Rantai Pembawa atau Pengantar Barang (Tractive)

    Sumber: Khrumi dan Gupta (2005:763)

    3. Rantai Tranmisi Daya (Driving)

    Rantai ini digunakan untuk mentranmisikan daya ketika jarak antara kedua pusat

    poros pendek. Rantai ini memiliki 3 tipe, yaitu block or bush chain, bush or roller chain,

    silent chain.

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    26/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Gambar 2.26 block or bush chain

    Sumber: Khrumi dan Gupta (2005:764)

    Gambar 2.27 bush or roller chain

    Sumber: Khrumi dan Gupta (2005:764)

    Gambar 2.28 silent chain

    Sumber: Khrumi dan Gupta (2005:765)

    2.4.4 Rumus Perhitungan

    1. Ratio kecepatan rantai penggerak

    = =

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    27/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Dimana:

    N1: kecepatan rotasi sprocketkecil (rpm)

    N2: kecepatan rotasi sprocketbesar (rpm)

    T1: jumlah gigi sprocketkecil

    T2: jumlah gigi sprocketbesar

    (Khurmi dan Gupta ; 2005)

    2. Kecepatan rata-rata rantai

    =60

    =60

    Dimana:

    D: diameterpitch lingkaran sprocket(m)

    p :pitch rantai (m)

    (Khurmi dan Gupta ; 2005)

    3. Panjang rantai

    L = K . p

    Dimana:

    K: jumlah link rantai

    (Khurmi dan Gupta ; 2005)

    4. Jumlah link rantai

    =+

    2 +

    2+

    2 .

    Dimana:

    x: jarak pusat spocket kecil dan besar (Centre distance)(Khurmi dan Gupta ; 2005)

    5. Centre distance

    x =4

    +

    2 +

    +

    2 8

    2

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    28/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    (Khurmi dan Gupta ; 2005)

    6. Factor of safety

    Factor of safety=

    Dimana:WB: beban putus

    W : beban pada rantai

    (Khurmi dan Gupta ; 2005)

    7. Beban pada rantai

    =

    (Khurmi dan Gupta ; 2005)

    2.5 Shaft (Poros)

    2.5.1 Definisi Poros

    Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin. Hampir

    semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan utama dalam

    transmisi seperti itu dipegang oleh poros.

    2.5.2 Macam-macam Poros

    Poros untuk meneruskan daya dikasifikasikan menurut cara pembebanannya sebagai

    berikut :

    1. Poros Transmisi

    Poros macam ini mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya

    ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, Pulley sabuk atau sprocket

    rantai, dan lain-lain.

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    29/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Gambar 2.29 Poros Transmisi

    Sumber :Anonymous (2014)

    2. Spindle

    Poros transmisi yang relative pendek, seperti poros utama mesin perkakas, dimana

    beban utamanya berupa puntiran, disebut spindle. Syarat yang harus dipenuhi poros ini

    adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti.

    Gambar 2.30 SpindleSumber:Anonymous

    3. Gandar

    Poros seperti yang dipasang di antara roda-roda kereta barang, dimana tidak mendapat

    beban puntir, bahkan kadang-kadang tidak boleh berputar, disebut gandar. Gandar ini hanya

    mendapat beban lentur, kecuali jika digerakkan oleh penggerak mula dimana akan

    mengalami beban punter juga.

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    30/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Gambar 2.31 GandarSumber :Anonymous

    2.5.3 Rumus perhitungan

    Momen Putar (Te)

    = ( ) +( )

    =

    Keterangan :Km = faktor kejut = 2

    Kt = faktor lelah = 1(Khurmi, R. S. 2005: 534)

    Untuk menentukan torsi dapat digunakan rumus :

    =.

    2 (2.7)

    Keterangan :

    T: Torsi (Nm)

    Ft : Gaya tangensial (N)

    D : Diameter (m)

    (Khurmi, R. S. 2005: 137)

    Untuk menghitung daya yang dihasilkan digunakan rumus :

    =. 2 .

    60 (2. 8)

    Keterangan :

    P: Daya yang ditransmisikan (Watt)

    T: Torsi (Nm)

    n : Putaran poros (rpm)

    (Khurmi, R. S. 2005: 122)

    Diameter poros dapat dihitung dengan rumus :

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    31/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    =32 .

    +

    3

    4 (2.9)

    Keterangan :

    Sn : Daya tahan material aktual (psi)

    Dp : Diameter poros (inch)

    N : Faktordesain

    Kt : Faktor stress konsentrasi tegangan

    M : Momen maksimal yang bekerja pada poros (lb in)

    T : Torsi pada poros (lb in)

    Sy : Tegangan leleh (yield strength) material (Psi)

    (Mott, L . 2004: 548)

    Besar jarak antara poros penggerak dan poros yang digerakan dapat ditentukan

    dengan range rumus :

    < < 3( + ) (2.10)

    Keterangan :

    D1 : Diameterpulley kecil (inch)

    D2 : Diameterpulley besar (inch)

    C : Jarak titik pusatpulley1 danpulley2 (inch)

    ( Mott, L . 2004: 278)

    Jarak antara poros penggerak danjarak poros penggerak akhir aktual setalah

    didapatkan panjang beltstandar dapat dihitung dengan rumus :

    = 4 6,28( + )(2.11)

    ( Mott, L . 2004: 279)

    =+ 32( + )

    16

    (2.12)

    ( Mott, L . 2004: 279)

    Mengihitung gaya dan momen yang bekerja pada poros dapat menggunakan

    persamaan kesetimbangan gaya dan momen.

    = 0 ; = 0

    Menentukan jenis material dan materialproperties poros yang digunakan

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    32/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Menentukan kekuatan leleh dari material

    S = S . C . C (2.14)

    Keterangan :

    Sn : Daya tahan material aktual (psi)

    Sn : Daya tahan material (psi)

    Cs : Faktor ukuran

    CR : Faktor realiblility

    (Mott, L . 2004: 538)

    2.6 Bearing

    2.6.1 DefinisiBearing

    Bantalan (bearing) merupakan salah satu bagian dari elemen mesin yang memegang

    peranan cukup penting karena fungsi dari bantalan yaitu untuk menumpu sebuah poros agar

    poros dapat berputar tanpa mengalami gesekan yang berlebihan. Bantalan harus cukup kuat

    untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik.

    Gambar 2.32 Bantalan (Bearing)

    Sumber :Anonymous

    2.6.2 Klasifikasi Bantalan

    Pada umumya bantalan dapat diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu.

    a. Berdasarkan gerakan bantalan terhadap poros

    Bantalan luncur

    Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan karena

    permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan

    pelumas.

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    33/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Gambar 2.33 BantalanLuncurSumber :Anonymous

    Bantalan gelinding

    Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan

    yang diam melalui elemen gelinding seperti bola, rol, dan rol bulat.

    Gambar 2.34 BantalanGelinding

    Sumber :Anonymous

    b. Berdasarkan arah beban terhadap poros

    Bantalan radial

    Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu.

    Bantalan aksial

    Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros.

    Bantalan gelinding khusus

    Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu

    poros.

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    34/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Gambar 2.35 (a) BantalanRadial, (b) Bantalan Aksial, (c) Bantalan Gelinding Khusus

    Sumber : Khurmi, R.S. (2005 : 693)

    c. Berbagai Jenis Bantalan

    1. Single row groove ball bearings

    Bearing ini mempunyai alur dalam pada kedua cincinnya. Karena memiliki alur,

    maka jenis ini mempunyai kapasitas dapat menahan beban secara ideal pada arahradial dan aksial. Maksud dari beban radial adalah beban yang tegak lurus terhadap

    sumbu poros, sedangkan beban aksial adalah beban yang searah sumbu poros.

    Gambar 2.36 Single row groove ball bearings

    Sumber :Anonymous

    2.Double row self aligning ball bearings

    Jenis ini mempunyai dua baris bola, masing-masing baris mempunyai alur

    sendiri-sendiri pada cincin bagian dalamnya. Pada umumnya terdapat alur bola pada

    cincin luarnya. Cincin bagian dalamnya mampu bergerak sendiri untuk menyesuaikan

    posisinya. Inilah kelebihan dari jenis ini, yaitu dapat mengatasi masalah poros yang

    kurang sebaris.

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    35/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Gambar 2.37Double row self aligning ball bearings

    Sumber :Anonymous

    3. Single row angular contact ball bearings

    Berdasarkan konstruksinya, jenis ini ideal untuk beban radial. Bearing ini

    biasanya dipasangkan dengan bearing lain, baik itu dipasang secara pararel maupun

    bertolak belakang, sehingga mampu juga untuk menahan beban aksial.

    Gambar 2.38 Single row angular contact ball bearings

    Sumber :Anonymous

    4.Double row angular contact ball bearings

    Disamping dapat menahan beban radial, jenis ini jgua dapat menahan beban

    aksial dalam dua arah. Karena konstruksinya juga, jenis ini dapat menahan beban

    torsi. Jenis ini juga digunakan untuk mengganti dua buah bearing jika ruangan yang

    tersedia tidak mencukupi.

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    36/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Gambar 2.39Double row angular contact ball bearings

    Sumber :Anonymous

    5.Doublerow barrel roller bearings

    Bearing ini mempunyai dua baris elemen roler yang pada umumnya mempunyai

    alur berbentuk bola pada cincin luarnya. Jenis ini memiliki kapasitas beban radial

    yang besar sehingga ideal untuk menahan beban kejut.

    Gambar 2.40Double row barrel roller bearingsSumber :Anonymous

    6. Single row cylindrical bearings

    Jenis ini mempunyai dua alur pada satu cincin yang biasanya terpisah. Eek dari

    pemisahan ini, cincin dapat bergerak aksial dengan mengikuti cincin yang lain. Hal

    ini merupakan suatu keuntungan, karena apabila bearing harus mengalami perubahan

    bentuk karena temperatur, maka cincinya akan dengan mudah menyesuaikan

    posisinya. Jenis ini mempunyai kapasitas beban radial yang besar pula dan juga

    cocok untuk kecepatan tinggi.

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    37/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Gambar 2.41 Single row cylindrical bearings

    Sumber :Anonymous

    7. Tapered roller bearings

    Dilihat dari konstriksinya, jenis ini ideal untuk beban aksial maupun radial. Jenis

    ini dapat dipisah, dimana cincin dalamnya dipasang bersama dengan rollernya dancincin luarnya terpisah.

    Gambar 2.42 Tapered roller bearings

    Sumber :Anonymous

    8. Singledirection thrust ball bearings

    Bearing jenis ini hanya cocok untuk menahan beban aksila dalam satu arah saja.

    Elemenya dapat dipisahkan sehingga mudah melakukan pemasangan. Beban aksial

    minimum yang dapat ditahan tergantung dari kecepatannya. Jenis ini sangat sensitif

    terhadap ketidaksebarisan (misalignment) poros terhadap rumahnya.

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    38/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Gambar 2.43 Single direction thrust ball bearingsSumber :Anonymous

    9.Double direction thrust ball bearings

    Bearing jenis ini hanya cocok untuk menahan beban aksila dalam satu arah saja.

    Elemenya dapat dipisahkan sehingga mudah melakukan pemasangan. Beban aksial

    minimum yang dapat ditahan tergantung dari kecepatannya. Jenis ini sangat sensitif

    terhadap ketidaksebarisan (misalignment) poros terhadap rumahnya.

    Gambar 2.44Double direction thrust ball bearings

    Sumber :Anonymous

    10.Ball and socket bearings

    Bearing jenis ini mempunyai alur dalam berbentuk bola, yang bisa membuat

    elemennya berdiri sendiri. Kapasitasnya sangat besar terhadap beban aksial. Selain itu

    juga dapat menahan beban radial secara simultan dan cocok untuk kecepatan yang

    tinggi.

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    39/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Gambar 2.45Ball and socket bearings

    Sumber :Anonymous

    2.6.3 Pembacaan Nomor Pada Bantalan Gelinding

    Contoh nomor kode bearing :

    6203ZZ

    kode bearing di atas terdiri dari beberapa komponen yang dapat dibagi-bagi antara lain:

    6 = Kode pertama melambangkan Tipe /jenis bearing

    2 = Kode kedua melambangkan seri bearing

    03 =Kode ketiga dan keempat melambangkan diameter bore (lubang dalam bearing)

    zz = Kode yang terakhir melambangkan jenis bahan penutup bearing

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    40/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    a. Kode Pertama ( JenisBearing )

    Tabel 2.1KodeBearing Metric

    Sumber :Anonymous

    Tabel 2.2 KodeBearing Metric

    Sumber :Anonymous

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    41/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Tabel 2.3Non- Metric Bearing

    Sumber :Anonymous

    Dalam Kode bearing (bantalan) = 6203ZZ seperti contoh di atas, kode pertama

    adalah angka 6 yang menyatakan bahwa tipe bearing tersebut adalah Single-Row Deep

    Groove Ball Bearing ( bantalan peluru beralur satu larik).

    Untuk kode R8-2RS, maka kode pertama ( R) yang menandakan bahwa bearing

    tersebut merupakan bearing berkode satuan inchi.

    b. Kode kedua ( Seri bearing)

    Kode kedua menyatakan seri bearing untuk menyatakan ketahanan dari bearing

    tersebut. Seri penomoran adalah mulai dari ketahan paling ringan sampai paling berat

    8 =Extra thin section

    9 = Very thin section

    0 =Extra light

    1 =Extra light thrust

    2 =Light

    3 =Medium

    4 = Heavy

    Jika Kode pertama adalah Huruf, maka bearing tersebut adalah bearing Inchi seperti

    contoh (R8-2RS ) maka kode kedua ( angka 8 ) menyatakan besar diameter dalam bearing

    di bagi 1/16 inchi atau = 8/16 Inchi.

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    42/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    c. Kode ketiga dan keempat ( diameter dalam (bore) bearing)

    Untuk kode 0 sampai dengan 3, maka diameter borebearing adalah sebagai berikut :

    00 = diameter dalam 10mm

    01= diameter dalam 12mm

    02= diameter dalam 15mm

    03= diameter dalam 17mm

    Selain kode nomor 0 sampai 3, misalnya 4, 5 dan seterusnya maka diameter bore

    bearing dikalikan dengan angka 5 misal 04 maka diameter bore bearing= 20 mm

    d. Kode yang terakhir (jenis bahan penutup bearing)

    Pengkodean ini menyatakan tipe jenis penutup bearing ataupun bahan bearing,

    seperti berikut :

    1. Z Single shielded( bearing ditutuipi plat tunggal)

    2. ZZDouble shielded( bearing ditutupi plat ganda )

    3. RS Single sealed( bearing ditutupi seal karet)

    4. 2RSDouble sealed(bearing ditutupi seal karet ganda )

    5. V Single non-contact seal

    6. VVDouble non-contact seal

    7. DDUDouble contact seals

    8. NR Snap ring and groove

    9. MBrass cage

    2.6.4 Rumus Perhitungan

    Pada umumnya umur (life) bearingdidesain 106 rev (L10), dengan memperhitungkan

    beban yang bekerja pada bearingmaka umur pakaibearingdapat ditentukan dengan

    rumus :

    =

    Keterangan :

    P1= C :Basic dynamicloading (Tabel2.8) (lb)

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    43/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    P2 :Desain loadmaksimal (lb)

    L1 : 106

    rev

    K : 3 (untuk ball bearing)

    (Mott,L. 2004 : 611)

    2.6.5 Kerusakan PadaBearing

    Kerusakan pada bearing biasanya diketahui dari kerusakan rotor asimetri yang

    biasanya terkait dengan kategori eccentricity. Namun untuk kerusakan pada ball bearing

    dapat kikategorikan sebagai kerusakan outer-ring, inner-ring, kerusakan bola dan

    kerusakan pada train/ rectainer.

    Secara umum teknik monitoring kondisi dari bearing tergantung pada arus motor

    dan vibrasi. Hubungan antara keduanya telah dibuktikan secara eksperimen. Kombinasi

    analisis didukung oleh fakta bahwa vibrasi mekanik disosiasikan dengan variasi dari air-

    gap mesin secarafisik.

    Gambar 2.46 KomponenBearing

    Sumber :Anonymous

    2.7 Pasak (Keys )

    Pasak digunakan untuk menyambung dua bagian batang (poros) atau memasangroda, roda gigi, roda rantai dan lain-lain pada poros sehingga terjamin tidak berputar pada

    poros.Pemilihan jenis pasak tergantung pada besar kecilnya daya yang bekerja dan

    kestabilan bagian-bagian yang disambung.Untuk daya yang kecil, antara naf roda dan poros

    cukup dijamin dengan baut tanam (set screw).

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    44/49

    TUGAS BESAR ELEME

    2.7.1 Klasifikasi Pasak

    Dilihat cara pemasa

    1. Pasak memanjang

    Jenis pasak memanj

    Keys (pasak benam)Pa

    a. Pasak benam segi

    Gambar 2.47 Pasak BenamSumber : V. Dobrovosky, 1

    Lebar pasak b =

    Tinggi pasak t =

    dimana : d = dia

    b. Pasak bujur sang

    Bentuknya

    sama yaitu :

    b = t = 4d

    c. Parallel Sunk key

    Bentuknya

    belum mampu

    d. Pasak Berkepala

    Pasak ini di

    MESIN II

    ngannya, pasak dapat dibedakan yaitu :

    ang yang banyak digunakan ada bermacam-ma

    sak benam ada beberapa jenis yaitu :

    empat (Rectangular Sunk key)

    995 : 172

    d

    2 b

    eter poros

    ar (Square key)

    smaa seperti Rectangular sunk key, tetapi leba

    (pasak benam sejajar)

    sama seperti di atas, tapi penggunaannya bila p

    emindahkan daya, maka pasak tersebut dipasa

    Gib head key)

    gunakan biasanya untuk poros berputar bolak b

    am yaitu : Sunk

    dan tebalnya

    emakaian di atas

    g sejajar

    alik

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    45/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Gambar 2.48 Pasak Berkepala (Gib head key)

    Sumber :Khurmi, R.S. (2005 : 471)

    b = d/4

    t = 2/3 b = d/6

    e. Pasak Tembereng (woodruff key)

    Pasak jenis ini digunakan untuk poros dengan puntir / daya tidak terlalu besar.

    Gambar 2.49 Pasak Tembereng (woodruff key)

    Sumber : Khurmi, R.S. (2005 : 473)

    f. Pasak Pelana (Saddle key)

    Jenis pasak ini pemakaian umum untuk menjamin hubungan antara naf roda

    dengan poros.

    Gambar 2.50 Pasak Pelana ( Saddle Key)

    Sumber : Khurmi, R.S. (2005 : 473)

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    46/49

    TUGAS BESAR ELEME

    g. Tangent key

    Pemakaiannya

    berimpit.

    Gambar 2.51 Pasak Tange

    Sumber : Khurmi, R.S. (20

    h. Pasak bulat (R

    Jenis pasak ini,

    Gambar 2.52 Pasak Bulat

    Sumber : V. Dobrovosky, 1

    i. Pasak gigi (Spl

    Jenis pasak ini

    digunakan untu

    kerja putaranny

    MESIN II

    ama seperti pasak pelana, tetapi pasaknya dipas

    sial (Tangent key)

    05 : 473)

    und keys)

    biasanya digunakan untuk memindahkan daya r

    995 : 169

    ines)

    ahannya dibuat satu bahan dengan poros dan bi

    memindahkan daya serta putaran yang cukup

    a bolak balik.

    ang dua buah

    elatip kecil.

    asanya

    esar dan arah

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    47/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    Gambar 2.53 Pasak gigi (Splines)

    Sumber :Khurmi, R.S. (2005 : 474)

    Rumus perhitungan untuk merancang pasak adalah sebagai berikut:

    a. Panjang Pasak sesuai dengan kebutuhan dan dimensinya

    W = Lebar PasakH = Tinggi Pasak

    L = Panjang Pasak

    Ss = Tegangan Geser

    Gaya (F)

    dimana

    Tegangan Geser

    dimana A= Lw

    Tegangan Komposisi

    *Faktor Keamanan

    Untuk beban torsi yang konstan (Torque Steady) N = 1,5

    Untuk beban yang mengalami kejut rendah N = 2,5

    Untuk Beban Kejut besar terutama beban bolak-balik N= 4,5

    b. Tegangan geser yang diijinkan

    c. Tegangan kompresi yang diijinkan

  • 7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf

    48/49

    TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II

    d. Syarat yang harus dipenuhi