pemecah batu
TRANSCRIPT
-
8/13/2019 Pemecah Batu
1/65
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Manusia didalam kehidupannya akan selalu berusaha untuk
mendapatkan kemudahan dalam mengatasi setiap masalah yang dihadapinya.
Tiap tahun selalu bermunculan penemuan demi penemuan penting dari para
ahli akan adanya mesin-mesin berteknologi canggih. Apalagi sekarang ini,
saat teknologi mengalami lompatan yang begitu tinggi dibandingkan setengah
abad yang lalu saat industri mulai menunjukkan diri dengan
dikembangkannya mesin mesin yang mampu menangani segala jenispekerjaan yang tidak mampu ditangani oleh manusia, dari peralatan yang
membutuhkan ketelitian yang tinggi sampai dengan peralatan dengan
pembebanan yang besar. Keberadaan mesin mesin berteknologi canggih itu
senantiasa meringankan kerja manusia. Contohnya dahulu semua pekerja
menggunakan tenaga manusia, seperti memecah batu menjadi batu kerikil
dahulu menggunakan palu sebagai alat untuk pemecahnya agar dapat
dijadikan batu kerikil, tetapi karena semakin pesatnya teknologi saat ini
dibuatlah Mesin Pemecah atu untuk Krikil!. "ni merupakan bagian dari
alternati# manusia untuk memudahkan mereka dalam bekerja sehingga lebih
cepat mengomset batu kerikil kepada konsumen.
Kini mesin Pemecah batu ini dapat dilakukan dengan teknik kon$eyer
yang dapat menghemat %aktu dan tenaga. Mesin pemecah batu ini secara
otomatis tak terlepas dari peran komponen-komponen elemen mesin seperti
poros, motor listrik,bantalan, poros, pasak, puli dan sabuk-& dan lain-lain.
'imana keuntungan mesin ini adalah(
). Menghemat %aktu dan tenaga bila dibandingkan dengan konvensional
*alat tradisional+ yang akan memakan %aktu lebih lama dan tenaga lebih
banyak.
. ebih praktis dan e#isien.
-
8/13/2019 Pemecah Batu
2/65
'engan ditunjang perkembangan teknologi komunikasi, maka
penyebaran akan adanya mesin ini dengan begitu cepatnya diketahui banyak
orang sehingga penggunaannya sudah mulai menyebar. al ini disebabkan
juga karena mesin ini memang benar-benar meringankan kerja manusia.
1.2 Tujuan
1.2.1 Tujuan Umum
Adapun tujuan umum perencanaan ini adalah(
). Menambah %a%asan mahasis%a mengenai mesin-mesin
produksi yang dapat menunjang perkuliahan.
. Mengetahui dan memahami cara kerja mesin pemecah batu(Stone Hammer).
1.2.2 Tujuan Khusus
Adapun tujuan khusus perencanaan ini adalah(
). /ntuk merencanakan transmisi daya dari mesin pemecah batu
sehingga dihasilkan mesin yang dapat bekerja secara e#ekti#
dan e#isien dengan kapasitas dan e#isiensi yang maksimal.
1.3 Manaat
Man#aat yang diharapkan dari tulisan ini adalah(
). Mahasis%a mampu menerapkan dan mnegaplikasikan teori dari mata
kuliah elemen mesin yang telah didapatkan dalam perkuliahan.
. Mahasis%a mampu merencenakan setiap elemen mesin dan bagian utama
dari mesin.
0. Membuka pola pikir mahasis%a dalam merencanakan suatu mesin yang
mampu membantu pekerjaan menjadi lebih mudah.
1. Menjadikan mahasis%a lebih mandiri, kreati# dan ino$ati#.
-
8/13/2019 Pemecah Batu
3/65
1.! Batasan masalah
Adapun atasan masalah dalam perencanaan elemen mesin ini adalah
hanya merencanakan sistem transmisi dari mesin pemecah batu yang terdiri
dari(
). Poros
. antalan
0. Pasak
1. Puli
2. 3abuk-&
-
8/13/2019 Pemecah Batu
4/65
-
8/13/2019 Pemecah Batu
5/65
"am#ar 1.1 Mes$n %ene%ung
-
8/13/2019 Pemecah Batu
6/65
BAB II
LANDA&AN TE'(I
2.1 P'('&
Poros merupakan salah satu bagian terpenting dari setiap mesin,
karena pada hampir semua mesin, poros memegang peranan utama di dalam
meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran transmisi dalam setiap
mesin.
2.1.1 Ma)am*ma)am %+r+s
Poros untuk meneruskan daya diklasi#ikasikan menurutpembebanannya sebagai berikut(
1. P+r+s Transm$s$
Poros ini mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur,
disini daya yang ditransmisikan harus melalui kopling, roda gigi,
sabuk dan sproket rantai.
2. &%$n,el
Poros transmisi yang relati# pendek, seperti poros utama mesin
perkakas di mana beban utamanya berupa puntiran.
3. "an,ar
Poros seperti yang dipasang diantara roda roda kereta barang,
dimana tidak mendapat beban puntir bahkan kadang kadang tidak
boleh berputar.
Menurut bentuknya, poros dapat digolongkan atas poros lurus
umum, poros engkol sebagai poros utama dari mesin totak dan lain
lain. Poros lu%es untuk transmisi daya kecil agar terdapat
kebebasan bagi perubahan arah dan lain lain.
-
8/13/2019 Pemecah Batu
7/65
2.1.2 Hal*hal -ang %ent$ng ,alam %eren)anaan %+r+s transm$s$
1. Kekuatan %+r+s
3uatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur
atau gabungan antara puntir dan lentur. 3elain itu ada juga poros
yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling
kapal atau turbin. Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi
tegangan bila diameter poros diperkecil juga perlu diperhatikan.
2. Kekakuan %+r+s
Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup, tapi
jika lenturan atau de#leksi puntirnya terlalu besar akan
mengakibatkan ketidak telitian karena untuk mencapai ketelitianyang maksimum, kekakuan juga perlu diperhatikan. Kekakuan
poros itu sendiri juga ber#ungsi untuk mencegah lenturan atau
de#leksi puntir.
3. Putaran kr$t$s
ila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran
tertentu dapat terjadi getaran yang luat biasa besarnya, putaran ini
sering disebut dengan putaran kritis. Akibat dari putaran kritis ini
akan dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian
bagian lainnya sehingga dalam perencanaan putaran kerja poros
harus lebih rendah dari putaran kritis.
!. k+r+s$
ahan bahan tahan korosi harus dipilih untuk poros propeller dan
pompa bila terjadi kontak dengan #luida yang korosi#. 3edangkan
untuk poros poros yang terancam korosi dan poros poros mesin
yang sering berhenti lama sampai batas tertentu dapat pula
dilakukan perlindungan terhadap korosi.
. Bahan %+r+s
Poros untuk mesin biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik
dingin dan di#inis, baja karbon konstruksi mesin *ahan 34C+ yang
-
8/13/2019 Pemecah Batu
8/65
dihasilkan dari ingot dan di-kill *baja yang dioksidasi dengan
ferosilicondan dicor, kadar karbon terjamin+. Meskipun demikian,
bahan ini kelurusannya agak kurang tetap dan dapat mengalami
de#ormasi karena tegangan yang kurang seimbang *misalnya diberi
alur pasak, karena ada tegangan sisa didalam terasnya+ tetapi
penarikan dingin membuat permukaan poros menjadi keras dan
kekuatannya bertambah besar. Poros yang dipakai untuk
meneruskan putaran tinggi dan beban berat umumnya dibuat dari
baja paduan dengan pengerasan yang sangat tahan terhadap
keausan.
2.1.3 P+r+s ,engan #e#an %unt$r
5ika diketahui bah%a poros yang direncanakan tidak mendapat
beban lain kecuali torsi, maka diameter poros tersebut dapat lebih kecil
dari yang dibayangkan.
Meskipun demikian, jika diperkirakan akan terjadi
pembebanan berupa lenturan, tarikan, atau tekanan, misalnya jika
sebuah sabuk, rantai atau roda gigi dipasangkan pada poros motor,
maka kemungkinan adanya pembebanan tambahan tersebut perlu
diperhitungkan dalam #aktor keamanan yang diambil. *3ularso hal. 6
tabel ).7+.
Tabel ).7 8aktor #aktor koreksi daya yang akan ditransmisikan,fc.
'aya yang akan ditransmisikan fc
'aya rata rata yang diperlukan
'aya maksimum yang diperlukan
'aya normal
),-,9
9,:-),
),9-),2
-
8/13/2019 Pemecah Batu
9/65
5ikaPadalah daya nominal output dari motor penggerak, maka
berbagai macam #aktor keamanan biasanya dapat diambil dalam
perencanaan, sehinga koreksi pertama dapat diambil kecil. 5ika #aktor
koreksi adalahfc maka daya rencanaPd*k;+ sebagai patokan adalah(
*3ularso hal. 6+
( )kWPfPd c = ....................................................................)
5ika daya diberikan dalam daya kuda *P3+, maka harus
dikalikan dengan 9,602 untuk mendapatkan daya dalam k;.
5ika momen puntir *disebut juga sebagai momen rencana+
adalah( T*kg.mm+
+.*)961,< 2 mmkgn
PdT = ..................................................
ila momen rencana dibebankan pada suatu diameter poros
*ds+ maka tegangan geser = *kg>mm+ yang terjadi adalah( *3ularso
hal. 6+
( )
== 00
),2
)7 mm
kg
ds
T
ds
T
...............................................0
untuk selanjutnya, tegangan geser yang diijinkan *d+ dihitung
berdasarkan kekuatan tarik *B+ dengan hasil kali antara #aktor koreksi
Sf1dan Sf2. arga Sf1 adalah 2,7 untuk bahan 38 dengan kekuatan yang
dijamin, dan 7,9 untuk bahan 3-C dengan pengaruh masa, dan baja
paduan. arga Sf2adalah ),0 sampai 0,9. arga ? dapat dilihat dari
tabel *3ularso hal. 0 tabel ).) dan tabel ).+
-
8/13/2019 Pemecah Batu
10/65
Ta#el 1.1 Baja Kar#+n untuk k+nstruks$ mes$n ,an #aja ,$$n$s
,$ng$n untuk %+r+s.
N+. /en$s Lam#ang Perlakuan
Panas
Kekuatan
Tar$kKg0mm2
Keterangan
). aja
Karbon
konstruksimesin
* 5"3 @
129) +
309C Penormalan 1:
-
302C Penormalan 2
319C Penormalan 22
312C Penormalan 2:
329C Penormalan 7
322C Penormalan 77
. atangbaja ang
di#inis
dingin
302C-' Penormalan 20 'itarikdingin,
gerinda dan
bubut
312C-' Penormalan 79
322C-' Penormalan 6
-
8/13/2019 Pemecah Batu
11/65
'ari hal hal di atas, maka besarnya ddapat dihitung dengan( *3ularso
hal. :+
= ) mm
kg
sfsf
B
d
..........................................................1
Kemudian, keadaan momen puntir itu sendiri juga harus
ditinjau, #aktor koreksi Kt dipilih sebesar ),9 jika beban dikenakan
secara halus, ),9-),2 jika terjadi sedikit kejutan atau tumbukan, dan
),2-0,9 jika beban dikenakan dengan kejutan atau tumbukan besar
*3ularso hal. :+.
'ari persamaan untuk mencari tegangan geser diperoleh rumus
untuk menghitung diameter poros *ds+ sebagai berikut( *3ularso hal. :+
( )mmT!Ktdsd
0)
..),2
=
........................................................
.2
harga #aktor koreksi !B ), 4 ,0, jika diperkirakan akan terjadi
pemakaian dengan beban lentur. *jika diperkirakan tidak akan terjadi
pembebanan lentur maka !diambil ),9+( *3ularso hal. :+.
'alam pengujian perhitungan, apakah sudah aman atau tidak
yang berpengaruh disini adalah harga #aktor konsentrasi tegangan
dengan alur pasak *+ dan poros bertangga *D+. arga "diperoleh dari
gambar ). *3ularso hal. < gambar ).+
"am#ar 1.2 akt+r k+nsentras$ tegangan
-
8/13/2019 Pemecah Batu
12/65
Terlebih dahulu kita menentukan besarnyads
r*mm+ *3ularso
hal ))+. 'imana r disini adalah harga jari jari untuk ukuran alur pasak.
3elanjutnya ukuran pasak dan alur pasak dapat ditentukan dari tabel).: *3ularso hal. )9+.
Ta#el 1. ukuran %asak
'engan ukuran alur pasak dimana r sudah diketahui, maka kita
dapat mencari#dari gambar ).0( *3ularso hal.)) gambar ).0+
"am#ar 1.3 akt+r k+nsentras$ tegangan
-
8/13/2019 Pemecah Batu
13/65
3ebelumnya digunakan rumusds
$dan
ds
r*mm+. 'imana '
adalah diameter bagian yang menjadi tempat bantalan, dan r disini
adalah harga dari jari- jari #illet dengan rumus( *3ularso hal. ))+
5ari jari #illet *r+ B
sd$ ........................................................7
'alam pengujian perhitungan, apakah sudah aman atau tidak
maka digunakan ketentuan sebagai berikut( *3ularso hal. )+
syarat aman B
sf
d Kt!
.......................................6
dimana 0),2
sd
T= ...................................................................:
2.2 PA&AK
2.2.1 Ma)am*ma)am Pasak
Pasak adalah suatu elemen mesin yang dipakai untuk
menetapkan bagian bagian mesin seperti roda gigi, sproket, puli,
kopling dan lain lain pada poros. Momen diteeruskan dari poros ke na#atau dari na# ke poros.
Pasak pada umumnya pasak dapat digolongkan atas beberapa
macam sebagai berikut (
-
8/13/2019 Pemecah Batu
14/65
Menurut letaknya pada poros dapat dibedakan antara pasak
pelana, pasak rata, pasak benam, dan pasak singgung, yang umumnya
persegi empat. 'alam arah memanjang dapat berbentuk prismatis atau
berbentuk tirus. Pasak benam prismatis ada yang khusus dipakai
sebagai pasak luncur. 'i samping macam di atas ada pula pasak
tembereng dan pasak jarum.
Pasak luncur memungkinkan pergeseran aksial roda gigi, dan
lain lain pada porosnya, seperti pada seplain. ang paling umum
dipakai adalah pasak benam yang dapat meneruskan momen yang
besar. /ntuk momen dengan tumbukan, dapat dipakai pasak singgung.
2.2.2 Hal*hal %ent$ng ,an tata )ara %eren)anaan %asak
Pasak benam mempunyai bentuk penampang segi empat di
mana terdapat bentuk prismatis dan tirus yang kadang kadang diberi
kepala untuk memudahkan pencabutannya. Kemiringan pada pasak
tirus umumnya sebesar )>)99, dan pengerjaannya harus hati hati agar
na# tidak menjadi eksentrik. Pada pasak yang rata, sisi sampingnya
harus pas dengan alur pasak agar pasak tidak menjadi goyah dan
rusak. /ntuk pasak, umumnya dipilih bahan yang mempunyai
kekuatan tarik lebih dari 79 *kg>mm+, lebih kuat dari porosnya.
Kadang kadang sengaja dipilih bahan yang lebih lemah untuk pasak,
sehingga pasak akan lebih dahulu rusak dari pada poros atau na#nya.
"ni disebabkan harga pasak yang murah serta mudah menggantinya.
5ika momen rencana dari poros adalah T *kg.mm+, dan
diameter poros adalah ds *mm+, maka gaya tangensial % *kg+ pada
permukaan poros adalah( *3ularso hal. 2+
,s
d
T%=
.................................................................................
-
8/13/2019 Pemecah Batu
15/65
Menurut lambang pasak yang diperlihatkan dalam gambar
*3ularso hal. 2 gambar ).2+, gaya geser bekerja pada penampang
mendatar ! & l*mm+ oleh gaya%*kg+.
"am#ar 1.11 "a-a "esek Pa,a Pasak
'engan demikian tegangan geser k *kg>mm+ yang
ditimbulkan adalah( *3ularso hal. 2+
!l
%k = ......................................................................)9
'ari tegangan geser yang diijinkan ka *kg>mm+, panjang pasak
l1*mm+ yang diperlukan dapat diperoleh( *3ularso hal. 2+
)l!
%ka
................................................................))
arga ka adalah harga yang diperoleh dengan membagi
kekuatan tarik B dengan #aktor keamanan Sfk1 & Sfk2. arga Sfk1
umumnya diambil 7, dan Sfk2dipilih antara )-),2 jika beban dikenakan
secara perlahan lahan, antara ),2-0 jika dikenakan dengan tumbukan
ringan, dan antara -2 jika dikenakan secara tiba tiba dan dengan
tumbukan berat.
@aya keliling % *kg+ yang sama seperti tersebut di atas
dikenakan pada luas permukaan samping pasak. Kedalaman alur pasak
pada poros dinyatakan dengan t1, dan kedalaman alur pasak pada na#
dengan t2. Abaikan pengurangan luas permukaan oleh pembulatan
sudut pasak. 'alam hal ini tekanan permukaan ' *kg>mm+ adalah(
*3ularso hal. 6+
-
8/13/2019 Pemecah Batu
16/65
( ))ata(ttl
%'
= ....................................................................)
dari harga tekanan permukaan yang diijinkan 'a *kg>mm+,
panjang pasak yang diperlukan dapat dihitung dari( *3ularso hal. 6+
( ))ata(ttl
%'a
..................................................................)0
arga'aadalah sebesar : *kg>mm+ untuk poros berdiameter
kecil, )9 *kg>mm+ untuk poros berdiameter besar, dan setengah dari
harga harga di atas untuk poros berputaran tinggi.
Perlu diperhatikan bah%a lebar pasak sebaiknya 2-02E dari
diameter poros, dan panjang pasak * lk + jangan terlalu panjang
dibandingkan dengan diameter poros *antara 9,62 sampai ),2 ds+.
Karena lebar dan tinggi pasak sudah distandarkan, maka beban yang
ditimbulkan oleh gaya % yang besar hendaknya diatasi dengan
menyesuaikan panjang pasak.
'alam pengujian perhitungan, apakah sudah aman atau tidak
maka digunakan ketentuan sebagai berikut( *3ularso hal. 7+
( )
( )2,)62,9
02,92,9
=
=
s
k
s
d
ld
!
....................................................................)
1
1. &ABUK
5arak yang jauh antara kedua poros sering tidak
memungkinkan trasmisi langsung dengan roda gigi. 'alam hal
demikian, cara transmisi putaran atau daya yang lain dapat
diterapkan, dimana sebuaah sabuk lu%es atau rantai dibelitkan
sekeliling puli atau sproket pada poras.
Transmisi dengan elemen mesin yang lu%es dapat
digolongkan atas transmisi sabuk, trasmisi rantai, dan transmisi
-
8/13/2019 Pemecah Batu
17/65
kabel atau tali. 'ari macam-macam transmisi dibagi atas tiga
kelompok. 'alam kelompok pertama, sabuk rata dipasang pada
puli silinder dan meneruskan momen antara dua poros yang
jaraknya dapat sampai )9 *m+ dengan perbandingan putaran antara
)>) sampai 6>). Kelompok terakhir terdiri dari atas sabuk dengan
gigi yang digerakkan dengan sproket pada jarak pusat sampai
mencapai *m+, dan meneruskan putaran secara tepat dengan
perbandingan antara )>) sampai 7>). sabuk rata yang banyak ditulis
dalam buku-buku lama belakangan ini pemakainnya tidak seberapa
luas lagi.
3ebagian besar transmisi sabuk menggunakan sabuk-&karena mudah penanganannya dan harganyapun murah. Kecepatan
sabuk direncanakan untuk )9 sampai 9 *m>s+ pada umumnya, dan
maksimum sampai 2 *m>s+.
2.3.1 Transm$s$ &a#uk*4
3abuk-& terbuat dari karet dan mempunyai penampang
trapesium. Tenunan tetoron atau semacamnya dipergunakan sebagai
inti sabuk. agian sabuk yang sedang membelit pada puli ini
mengalami lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan
bertambah besar. @aya gesekan juga akan bertambah karena pengaruh
bentuk baji, yang akan menghasilkan transmisi daya yang besar pada
tegangan yang relati# rendah. al ini merupakan salah satu keunggulan
sabuk-& dibandingkan dengan sabuk rata. 'alam gambar.... diberikan
berbagai proporsi penampang sabuk-& yang umum dipakai.
-
8/13/2019 Pemecah Batu
18/65
Transmisi sabuk-& hanya dapat menghubungkan poros -poros
yang sejajar dengan arah putaran yang sama. 'ibandingkan dalam
transmisi roda gigi atau rantai, sabuk-& bekerja lebih halus dan tidah
bersuara. /ntuk mempertinggi daya yang ditransmisikan dapat dipakai
beberapa sabuk-& dipasang sebelah-menyebelah. 5arak sumbu poros
harus sebesar ).2 sampai kali diameter pully besar. Fomor nominalsabuk-& dinyatakan panjang kelilingnya dalam inci.
"am#ar .3 D$agram %em$l$han sa#uk*4
-
8/13/2019 Pemecah Batu
19/65
"am#ar .!. Pr+$l alur sa#uk*4
Atas dasar daya rencana dan putaran poros penggerak,
penampang sabuk-& yang sesuai dapat diperoleh dari gambar *3ularso
hal. )7: gambar 2.0 *b++. 'aya rencana dihitung dengan mengalikan
daya yang akan diteruskan dengan #aktor koreksi dalam tabel *3ularso
hal. )72 tabel 2.)+.
-
8/13/2019 Pemecah Batu
20/65
-
8/13/2019 Pemecah Batu
21/65
5arak sumbu poros harus sebesar ),2 sampai kali diameter
puli besar. 'i dalam perdagangan terdapat berbagai pnjang sabuk-&.
Fomor nominal sabuk dinyatakan dalam panjang kelilingnya dalam
inch. 'iameter puli yang terlalu kecil akan memperpendek umur
sabuk. 'alam tabel *3ularso hal. )7< tabel 2.1+ diberikan diameter puli
minimum yang diijinkan dan dianjurkan menurut jenis sabuk yang
bersangkutan.
-
8/13/2019 Pemecah Batu
22/65
Karena sabuk-& biasanya digunakan untuk menurunkan
putaran, maka perbandingan yang umum dipakai ialah perbandingan
reduksi i*iG )+, dimana( *3ularso hal. )77+
)
n
ni= ......................................................................................)2
Kecepatan linier sabuk-& *m>s+ adalah( *3ularso hal. )77+
)99979
)
=
ndv
'
.........................................................................)
7
5arak sumbu poros dan panjang keliling sabuk berturut turut
adalah *mm+ dan *mm+ ( *3ularso hal. )69+
( ) ( )
d$d$)
''
''1
+++=
.........................................)6
( ):
:
'' d$!!
+
= ......................................................):
'imana(
'' d$)! += ................................................................)+=
+=
kk
''
$d
$d)
............................................................1
5ika d!dan$!berturut turut adalah diameter na# puli kecil dan
puli besar, ds1 dan ds2berturut turut adalah diameter poros penggerak
dan yang yang digerakkan, maka *3ularso hal. )66+
-
8/13/2019 Pemecah Batu
25/65
( )
( )mmd$
mmdd
sB
sB
)90
2
)90
2
)
+
+
...............................................................2
'alam pengujian perhitungan, apakah sudah aman atau tidak
maka digunakan ketentuan sebagai berikut( *3ularso hal. )67+
v 09 m>s...............................................................................7
kk $d +
> ...........................................................................6
@aya gesekan yang akan bertambah karena pengaruh bantuan
baji, yang akan menghasilkan transmisi daya yang besar pada
tegangan yang relati$e rendah. al ini merupakan salah satu
keunggulan sabuk-& dibandingkan dengan sabuk rata.
al-hal penting dalam perencanaan sabuk-&
). Perbandingan reduksi *i+
Karena sabuk-& biasanya dipakai untuk menurunkan putaran,
maka perbandingan yang umum dipakai ialah perbandingan
reduksi i *i G )+ dimana(
+d
$i
n
n
'
' )
)===
L / B i
)
*Slarso, -al 1+
'imana ( n)B putaran poros penggerak *rpm+
.nB putaran poros yang digerakkan *rpm+
.dpB diameter puli penggerak *mm+
'pB diameter puli yang digerakkan *mm+
/ B perbandingan putaran
. Pemilihan penampang sabuk 4 &
Atas daya rencana dan putaran poros penggerak, penampangsabuk 4 & yang sesuai dapat diperoleh dari @b.2.0 *Slarso,
-al 1/+
@b.2.0 'iagram pemilihan sabuk 4 &
0. 'iameter minimum puli yang dianjurkan *mm+
-
8/13/2019 Pemecah Batu
26/65
'iameter minimum puli yang dianjurkan dapat diperoleh dari
table 2.1 *3ularso, hal )70 ds)H )9 *mm+ *Slarso, -al 100+
s+ *Slarso, -al 1+
'engan syarat aman / O 09 m>s *Slarso, -al 10+
)). 5arak sumbu poros *C +
5arak sumbu poros harus sebesar ),2 sampai kali diameter
puli yang digerakkan *'p+ *Slarso, -al 1+
-
8/13/2019 Pemecah Batu
27/65
). Cek konstruksi sabuk 4 &
konstruksi belt dinyatakan baik bila memenuhi syarat sebagai
berikut(
C 4 *dkH 'k+ G 9 *Slarso, -al 100+
)0. Panjang sabuk *+
B C H ( ) ( )1
)
'''' d$
d$ ++
*Slarso, -al 10+
2.! BANTALAN
antalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban,
sehingga putaran atau gerakan bolak baliknya dapat berlangsung dengan
halus, aman dan panjang umur. antalan harus cukup kokoh untuk
memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. 5ika
bantalan tidak ber#ungsi dengan baik maka prestasi seluruh sistem akan
menurun atau tak dapat bekerja secara semestinya. 5adi, bantalan dalam
permesinan dapat disamakan peranannya dengan pondasi pada gedung.
2.!.1 Klas$$kas$ Bantalan
antalan dapat diklasi#ikasikan sebagai berikut(
1. Atas Dasar "erakan Bantalan Terha,a% P+r+s
a. antalan luncur.
Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros
dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh
permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumas.
b. antalan gelinding.
Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara
bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen
gelinding seperti bola *peluru+, rol atau rol jarum, dan rol
bulat.
2. Atas Dasar Arah Be#an Terha,a% P+r+s
-
8/13/2019 Pemecah Batu
28/65
a. antalan radial.
Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak
lurus sumbu poros.
b. antalan aksial.
Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah sejajar
dengan sumbu poros.
c. antalan gelinding khusus.
antalan ini dapat menumpu beban yang arahnya
sejajar dan tegak lurus dengan sumbu poros.
2.!.2 /en$s*jen$s Bantalan "el$n,$ng
"am#ar !.1 Ma)am ma)am #antalan gel$n,$ng
antalan gelinding mempunyai keuntungan dari gesekan
gelinding yang sangat kecil dibandingkan dengan bantalan luncur.
3eperti diperlihatkan dalam gambar *3ularso hal. )< gambar 1.)2+,
elemen gelinding seperti bola atau rol, dipasang di antara cincin luar
dan cincin dalam. 'engan memutar salah satu cincin tersebut, bola
atau rol akan membuat gerakan gelinding sehingga gesekan di
antaranya akan jauh lebih kecil. /ntuk bola atau rol, ketelitian tinggi
-
8/13/2019 Pemecah Batu
29/65
dalam bentuk dan ukuran merupakan keharusan. Karena luas bidang
kontak antara bola atau rol dengan cincinnya sangat kecil maka
besarnya beban per satuan luas atau tekanannya menjadi sangat tinggi.
'engan demikian bahan yang dipakai harus mempunyai ketahanan
dan kekerasan yang tinggi.
antalan gelinding, seperti pada bantalan luncur, dapat
diklasi#ikasikan atas ( bantalan radial, yang terutama memba%a beban
radial dan sedikit beban aksial, dan bantalan aksial yang memba%a
beban yang sejajar sumbu poros. Menurut bentuk elemen
gelindingnya, dapat pula dibagi atas bantalan bola dan bantalan rol.
'emikian pula dapat dibedakan menurut banyaknya baris dankonstruksi dalamnya. antalan yang cincin dalam dan cincin luarnya
dapat saling dipisahkan disebut macam pisah.
'alam praktek, bantalan gelinding standar dipilih dari katalog
bantalan, seperti yang terlihat pada tabel di atas *3ularso hal )10+.
/kuran utama bantalan gelinding adalah diameter lubang, diameter
luar, lebar, dan lengkungan sudut. Pada umumnya diameter lubang
diambil debagai patokan, dengan mana diameter luar dan lebar
digabungkan. Fomor nominal bantalan gelinding terdiri dari nomor
dasar dan pelengkap. Fomor dasar yang terdapat merupakan lambang
jenis, lambang ukuran *lambang lebar, diameter luar+, nomor diameter
lubang, dan lambang sudut kontak. ambang lambang pelengkap
mencakup lambang sangkar, lambang sekat *sil+, bentuk cincin,
pemasangan, kelonggaran, dan kelas. 5ika hal hal tersebut tidak
diperinci, maka lambang lambang di atas tidak dituliskan. ambang
jenis menyatakan jenis bantalan. ambang ukuran menyatakan lebar
untuk bantalan radial dan tinggi untuk bantalan aksialL dapat juga
menyatakan diameter luar dari bantalan bantalan tersebut. Fomor
diameter lubang dinyatakan dengan dua angka.
-
8/13/2019 Pemecah Batu
30/65
Ada dua macam kapasitas nominal, yaitu kapasitas nominal
dinamis spesi#ik dan kapasitas nominal statis spesi#ik. Misalkan
sejumlah bantalan memba%a beban tanpa $ariasi dalam arah yang
tetap. 5ika bantalan tersebut adalah bantalan radial, maka bebannya
adalah radial murni, cincin luar diam dan cincin dalam berputar. 5ika
bantalan tersebut adalah bantalan aksial, maka kondisi bebannya
adalah aksial murni, satu cincin diam dan cincin yang lain berputar.
5umlah putaran adalah ).999.999 *atau 00,0 rpm selama 299 jam+.
3etelah menjalani putaran tersebut, jika
-
8/13/2019 Pemecah Batu
31/65
N+m+r Bantalan Ukuran Luar 5mm6 Ka%as$tas
N+m$nal
D$nam$s
&%es$$k
7 5 Kg 6
Ka%as$t
as
N+m$nal
&tat$s
&%es$$k
7+
5 Kg 6
/en$s
ter#uka
Dua
&ekat
Dua
sekattan%a
k+ntak
D D B r
7999799)
799
79907991
7992
79977996
799:799
-
8/13/2019 Pemecah Batu
37/65
. !.Kt B 9,
-
8/13/2019 Pemecah Batu
38/65
Sfk1B 7 L Sfk2B 0 *3ularso hal 2+
d. Tegangan geser yang diiinkan
)
>,0
0.7
2:
.
mmkg
SfSf kk
Bka ===
e. Tekanan permukaan yang diiinkan *Pa+ B :kg7mm2, untuk poros
berdiameter kecil *3ularso hal 6+
#. Panjang pasak *l+
).l!
%ka
B ,0.7
:,00
)
l
mml ))
'itinjau dari tekanan permukaan *Pa+
( )) . ata(ttl
%Pa L diambil t2
B ::,.
:,00
l
mml 1,)9
g. l )9,1mm
h. lkB )6mm
i. 0,99
7
)
==sd
!
Penampang pasak dapat dikatakan baik, apabila 9,2 O)sd
! O 9,02
*3ularso hal :+. Karena 9,2 O 9,0 O 9,02 maka *A"K+
j. :2,99
)6
)
==s
k
d
l
Panjang pasak dianggap sesuai, apabila 9,62 O)s
k
d
lO ),2 *3ularso hal
:+.
Karena 9,62 O 9,:2 O ),2 maka *A"K+
Kesimpulan (
)+ /kuran pasak ( b I h B 7 I 7
-
8/13/2019 Pemecah Batu
39/65
+ Panjang pasak B )6mm
0+ bahan pasak ( 312C, dicelupdingin, dan dilunakkan.
2. Pasak %a,a %+r+s -ang ,$gerakkan
'aya *P+ B 1,912 kW
8aktor koreksi *fc+ B ),
Putaran pully *n2+ B ):99 rpm
'aya rencana *Pd+ B 1,: kW
T B 2
-
8/13/2019 Pemecah Batu
40/65
).l!
%ka
,0.:
1,)7
)
=l
mml 1,)9))
'itinjau dari tekanan permukaan *Pa+
( )) . ata(ttl
%'a L diambil t2
:0,0.
2
-
8/13/2019 Pemecah Batu
41/65
),)):99
999
) ===n
ni
.i adalah #aktor reduksi, dimana iG ) *3ularso hal 77+
. karna mesin bekerja selama 7 4 : jam, maka diambil #aktor koreksi *fc+ B
),
0. Pd fc. P
B ), . 1,912
B 1,: kW
1. T)B 00:kg.mm
TB 2
-
8/13/2019 Pemecah Batu
42/65
$' i . d'
B ),) . )99
B ))9mm
'iameter luar puli penggerak *dk+
.dk d'H k
'imana kB 1,2 untuk &-belt tipe A, tabel 2. *3ularso hal )77+ sehingga (
.dk d'H . k
B )99 H . 1,2
B )92,)979999
999.)99.)999.79.. ) ===
Kecepatan keliling sabuk bisa dikatakan sesuai, apabila vO 09 m7s
Karena )9 m7sO 09 m7smaka *A"K+
)). Pengecekan jarak sumbu poros
-
8/13/2019 Pemecah Batu
43/65
5arak sumbu poros harus sebesar ),2 sampai kali diameter puly yang
digerakkan *$'+, penulis mengambil kali diameter puly yang digerakkan
*3ularso hal )77+
.$'
. ))9
B 9mm
/ntuk mengetahui apakah konstruksi belt sudah sesuai dengan persyaratan
( ) 9
)>+ kk $d
( )9
))
+
B )97mmL karna )97mmG 9 *A"K+
). Kapasitas daya yang ditransmisikan *Po+
PoB 1,:kW
)0. Panjang keliling sabuk *+
( ) ( ) 1
)
'''' d$
d$) +++=
( ) ( ) )99))99.1
))99))9
)1,09. ++++=)
mmmm 669:,67< =
)1. Fomor nominal sabuk
erdasarkan panjang keliling sabuk *+, maka pada tabel 2.0 *3ularso hal
)7:+ panjang sabuk-& standar didapat Fo 09 dengan panjang *+ B
669mm
)2. 5arak sumbu poros
( )
:
:
'' d$!!
+
=
'imana !(
!B 4 0,)1 *$' - d'+
B . 669 4 0,)1 *))9 - )99+
B::9,7mm
-
8/13/2019 Pemecah Batu
44/65
Maka (
mm 9:
+)99))9*:7,::97,::9
=+
=
)7. sudut kontak
8B ( )
d$ ''26):99
8 B( ) 9
9
)669
)99))926):9=
( )91,9
9
)99))9=
=
d$ ''
erdasarkan harga
d$ ''
didapat sudut kontak puli kecil *8+ B ):9
9
,
dan #aktor koreksi *Ko+ B ). Tabel 2.6 *3ularso hal )61+
)6. 5umlah sabuk *9+
)).:,1
:,1
.===
oo
d
KP
P9
9B ) buah
):. 'aerah penyetelan jarak sumbu poros
'ari tabel 2.: *3ularso hal )61+, utuk sabuk dengan Fo 09 dan panjang *+B 669mmdidapat (
,9mmi = *penyetelan kesebelah dalam dari letak standar+
,2mmt= *penyetelan kesebelah luar dari letak standar+
Kesimpulan (
a. 3abuk yang digunakan adalah type A dengan Fo 09 dan panjang
*+ B 669mm
b. 5umlah sabuk *9+ B ) buah
c. 'iameter puli (
). 'iameter nominal puli penggerak *d'+ B )99mm
. 'imeter nominal puli yang digerakkan *$'+ B ))9mm
0. 'iameter luar puli penggerak *dk+ B )9
-
8/13/2019 Pemecah Batu
45/65
1. 'iameter luar puli yang digerakkan *$k+ B ))
-
8/13/2019 Pemecah Batu
46/65
'imana%aadalah beban aksial yang dialami oleh poros dan besarnya
sama dengan nol. %r adalah gaya radial yang disebabkan oleh
perputaran poros. 'ari hubungan antara daya yang ditransmisikan P
*kW+, gaya keliling *%t+ dan kecepatan keliling *v+ maka gaya radial
dapat dicari dengan persamaan (
kgv
P%t 0,0mm+Keterangan
aja karbon
konstruksi
mesin
*5"3 @ 129)+
309C
302C
319C
312C
329C
322C
Penormalan
Penormalan
Penormalan
Penormalan
Penormalan
Penormalan
1:
2
22
2:
7
77
atang baja
yang di#inis
dingin
302C-'
312C-'
322C-'
-
-
-
20
79
6
'itarik dingin,
digerinda,
dibubut, atau
gabungan antara
hal-hal tersebut.
Lam%$ran 3
-
8/13/2019 Pemecah Batu
58/65
Lam%$ran !
Lam%$ran
Ta#le 1. ukuran %asak
"#r. 1.1 akt+r k+nsentras$ tegangan
untuk %em#e#anan %unt$r stat$s
,ar$ suatu %+r+s #ulat ,engan
alur %asak %erseg$ -ang ,$#er$
$let 5&ulars+ hal
-
8/13/2019 Pemecah Batu
59/65
5&ulars+ hal 1=6
/kuran
nominal
pasakb I h
/kuran
standarb, b), b
/kuran standar h
C "
V
/kuran
3tandart)
/kuran standar tU)
danr
Ue#erensi
Pasak
prismatisPasak
luncur
Pasaktirus
Pasakprismati
s
Pasakluncur
Pasaktirus
'iameter porosyang dapat
dipakai dVV
I 0 I 01 I 12 I 27 I 7
0127
0127
9.)7-9.2
7-97-07:-12)9-27)1-69
).).:.20.90.2
).9).1).:.0.:
9.29.