TUGAS ELEMEN MESIN

SABUK DAN RANTAI

DISUSUN OLEH:

AHMAD HILAL (042015003)

SABUK DAN RANTAI

1.2 Sabuk

Sabuk dan rantai merupakan transmisi dengan elemen mesin yang luwes dan dapat

memindah daya dengan jarak yang cukup jauh dibandingkan transmisi dengan elemen mesin

yang lain. Transmisi sabuk dapat dibagi atas tiga kelompok. Dalam kelompok pertama, sabuk

rata dipasang pada puli silinder dan meneruskan momen antara dua poros yang jaraknya dapat

sampai 10 (m) dengan perbandingan putaran antara 1/1 sampai 6/1. Dalam kelompok kedua,

sabuk dengan penampang trapesium dipasang pada puli dengan alur dan meneruskan momen

antara dua poros yang jaraknya dapat sampai 5 (m) dengan perbandingan putaran antara 1/1

sampai 7/1. Kelompok terakhir terdiri atas sabuk dengan gigi yang digerakkan dengan sproket

pada jarak pusat sampai mencapai 2 (m), dan meneruskan putaran secara tepat dengan

perbandingan antara 1/1 sampai 6/1.

Sabuk mempunyai karakteristik sebagai berikut :

Mereka bisa dipakai untuk jarak sumbu yang panjang.

Karena slip dan gerakan sabuk yang lambat, perbandingan kecepatan sudut antara

kedua poros tidak konstan ataupun sama dengan perbandingan diameter puli.

Bila menggunakan sabuk yang datar, aksi klos bisa didapat dengan menggeser sabuk

dari puli yang bebas ke puli yang ketat.

Bila sabuk V dipakai, beberapa variasi dalam perbandingan kecepatan sudut bisa didapat

dengan menggunakan puli kecil dengan sisi yang dibebani pegas. Diameter puli

kemudian merupakan fungsi dari tegangan sabuk dan dapat diubah-ubah dengan

mengubah jarak sumbunya.

Sedikit penyetelan atas jarak sumbu biasanya diperlukan sewaktu sabuk sedang dipakai.

Dengan menggunakan puli yang bertingkat, suatu alat pengubah perbandingan

kecepatan yang ekonomis bisa didapat.

Sebagian besar transmisi sabuk menggunakan sabuk-V karena mudah penanganannya

dan harganyapun murah. Kecepatan sabuk direncanakan untuk 10 sampai 20 (m/s) pada

umumnya, dan maksimum sampai 25 (m/s). Daya maksimum yang dapat ditransmisikan kurang

lebih samapai 500 (kW).

Karena terjadi slip antara puli dan sabuk, sabuk-V tidak dapat meneruskan putaran

dengan perbandingan yang tepat. Dengan sabuk gilir transmisi dapat dilakukan dengan

perbandingan putaran yang tepat seperti pada roda gigi. Karena itu sabuk gilir telah digunakan

secara luas dalam industri mesin jahit, komputer, mesin fotokopi, mesin tik listrik, dsb.

Transmisi rantai dapat dibagi atas rantai rol dan rantai gigi, yang dipergunakan untuk

meneruskan putaran dengan perbandingan yang tepat pada jarak sumbu poros sampai 4 (m)

dan perbandingan 1/1 sampai 7/1. Kecepatan yang diizinkan untuk rantai rol adalah sampai 5

(m/s) pada umumnya, dan maksimum sampai 10 (m/s). Untuk rantai gigi kecepatannya dapat

dipertinggi hingga 16 sampai 30 (m/s).

Dalam bab ini akan dibahas dasar-dasar pemilihan sabuk-V, sabuk gilir, rantai rol, dan

rantai gigi.

1.1 Transmisi Sabuk V

Sabuk-V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Tenunan tetoron atau

semacamnya dipergunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan yang besar. (Gambar 5.1).

Sabuk-V dibelitkan di keliling alur puli yang berbentuk V pula. Bagian sabuk yang sedang

membelit pada puli ini mengalami lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan bertambah

besar. Gaya gesekan juga akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan

transmisi daya yang besar pada tegangan yang relatif rendah. Hal ini merupakan salah satu

keunggulan sabuk-V dibandingkan dengan sabuk rata.

Gambar 1.1.2 kontruksi sabuk-V

Gambar 1.1.2 ukuran penampang sabuk-V

Gambar 1.1.3 diagram pemilihan sabuk-V

Atas dasar daya rencana dan putaran poros penggerak, penampang sabuk-V yang sesuai

dapat diperoleh dari Gambar 1.2. Daya rencana seperti gambar 1.3 didapat dari hasil kali daya

yang akan diteruskan dengan factor pengoreksi Dibandingkan dengan transmisi roda gigi atau

rantai, sabuk-V bekerja lebih halus dan tak bersuara. Untuk mempertinggi daya yang

ditransmisikan, dapat dipakai beberapa sabuk-V yang dipasang sebelah menyebelah.

Sabuk-V sempit akan menjadi lurus pada kedua sisinya bila dipasangpada alur puli

gambar 5-8. Dengan demikian akan terjadi kontak yang merata dengan puli sehingga keausan

pada sisinya dapat dihindari. Ada tiga macam proporsi penampang untuk sabuk-V sempit

seperti pada gambar 5.9

Gambar 1.4 persinggungan antara sisi sabuk dan alur puli

Gambar 1.1.4 ukuran penampang sabuk-V sempit

1.2 Sabuk Gilir

Transmisi sabuk yang bekerja atas dasar gesekanbelitan mempunyai beberapa

keuntungan karena murah harganya, sederhana konstuksinya, dan mudah untuk mendapatkan

perbandingan putaran yang diingini. Transmisi tersebut telah digunakan dalam semua bidang

industri, seperti mesin-mesin pabrik, otomobil, mesin pertanian, alat kedokteran, mesin kantor

dan alat-alat listrik. Namun demikian, transmisi sabuktersebut mempunyai kekurangan

dibandingkan dengan transmisi rantai dan roda gigi, yaitu karena terjadinya slip antara sabuk

dan puli. Karena itu, macam transmisi sabuk biasa tidak dapat dipakai bilamana dikehendaki

putaran tetap atau perbandingan transmisi yang tetap.

Gambar 1.2.1 sabuk gilir

Akhir-akhir ini telah dikembangkan macam sabuk yang dapat mengatasi kekurangan

tersebut, yaitu “sabuk gilir” (timing belt).

Gambar 1.2.2 diagram pemilihan sabuk gilir

Sabuk gilir dibuat dari karet neopren atau plastik poliuretan sabagai bahan cetak,

dengan inti dari serat gelas (fibre glass) atau kawat baja, serta gigi-gigi yang dicetak secara teliti

di permukaan sebelah dalam dari sabuk. Karena sabuk gilir dapat melakukan transmisi mengait

seperti roda gigi atau rantai, maka gerakan dengan perbandingan putaran yang tetap dapat

diperoleh.

Untuk meneruskan beban berat atau untuk kondisi kerja pada temperature tinggi

(sampai 120 oC), lingkungan asam,basa, atau lembab, dapat dipakai sabuk dari karet neopren.

Sabuk poliuretan digunakan untuk transmisi beban ringan, dengan lingkungan berminyak, serta

mesin kantor dan alat-alat listrik yang harus kelihatan indah. Serat gelas umum dipakai sebagai

inti. Jika diperlukan kekuatan khusus, dapat dipergunakan kawat baja.

Batas maksimum kecepatan sabuk gilir kurang lebih 35 (m/s), yang berarti lebih tinggi

dari sabuk-V, dan daya yang dapat ditransmisikan adalah sampai 60 (kW). Sabuk gilir dibuat

dalam dua tipe, yaitu jenis jarak bagi lingkaran dan jenis modul. Jarak bagi dinyatakan dalam

inch, sedangkan modul dalam milimeter. Disini akan diuraikan jenis jarak bagi lingkaran.

Tabel 1.2.1 tipe, ukuran dan aplikasi sabuk gilir

Sifat penting dari sabuk yang perlu diperhatikan adalah perubahan bentuknya

karenatekanan samping, dan ketahanannya terhadap panas. Bahan yang biasa dipakai adalah

karet alam atau sintetis. Pada masa sekarang, telah banyak dipaki karet neopren. Sebagai inti

untuk menahan tarikan terutama dipergunakan rayon yang kuat. Tetapi akhir-akhir ini

pemakaian inti tetoron semakin populer untuk memperbaiki sifat perubahan panjang sabuk

karena kelembaban dan karena pembebanan.

Gambar 1 berbagai macam sabuk transmisi daya

2. Transmisi Rantai Rantai transmisi daya biasanya dipergunakan di mana jarak poros lebih besar dari pada

transmisi roda gigi tetapi lebih pendek dari pada dala transmisi sabuk.

Rantai mengait pada gigi sproket dan meneruskan daya tanpa slip; jadi menjamin

perbandingan putaran yang tetap.

Rantai sebagai transmisi mempunyai keuntungan-keuntungan seperti : mampu

meneruskan daya besar karena kekuatannya yang besar, tidak memerlukan tegangan awal,

keausan kecil pada bantalan, dan mudah memasangnya. Karena keuntungan-keuntungan

tersebut, rantai mempunyai pemakaian yang luas seperti roda gigi dan sabuk.

Di lain pihak, transmisi rantai mempunyai beberapa kekurangan, yaitu : variasi

kecepatan yang tak dapat dihindari karena lintasan busur pada sprocket yang mengait mata

rantai, suara dan getaran karena tumbukan antara rantai dan dasar gigi sproket, dan

perpanjangan rantai karena keausan pena dan bus yang diakibatkan oleh gesekan dengan

sproket. Karena kekurangan-kekurangan ini maka rantai tak dapat dipakai untuk kecepatan

tinggi, sampai ditemukan dan dikembangkannya rantai gigi.

Gambar 2.1 rantai gigi

1.3 Rantai Gigi Rol

Gambar 2.1.1 Rantai Rol

Rantai rol dipakai bila diperlukan transmisi positip (tanpa slip) dengan kecepatan sampai

600 (m/min), tanpa pembatasan bunyi, dan murah harganya. Untuk bahan pena, bus, dan rol

dipergunakan baja karbon atau baja khrom dengan pengerasan kulit. Rantai dengan rangkaian

tunggal adalah yang paling banyak dipakai. Rangkaian banyak, seperti dua atau tiga rangkaian

dipergunakan untuk transmisi beban berat. Dengan kemajuan teknologi yang terjadi akhir-akhir

ini, kekuatan rantai semakin meningkat.

Gambar 2.1.2 variasi kecepatan rantai rol

Gambar 2.1.3

Gambar 2.1.4 diagram pemilihan rantai rol

1.4 Rantai Gigi

Bila diingini transmisi dengan kecepatan tinggi lebih dari 1000 (m/min), bunyi kecil,

dan/atau daya besar, dapat dipakai rantai gigi. Rantai ini lebih mahal dari rantai rol.

Ada dua macam rantai gigi. Yang pertama disebut rantai Reynold, dimana plat mata

rantai rangkap banyak dengan profil khusus dihubungkan dengan pena silindris dan bus yang

terbelah. Macam yang lain disebut rantai HY-VO dari Morse, dimana dua buah pena, disebut

pena sambungan kunci yang mempunyai permukaan cembung dan cekung, dipasang sebagai

pengganti pena silindris. Pena yang mempunyai permukaan cekung dipasang pada plat mata

rantai, yang mempunyai permukaan cembung saling bersinggungan sambil menggelinding, yang

satu pada yang lain. Macam yang terakhir disebutkan ini lebih baru dari pada yang terdahulu.

Ciri yang menonjol pada rantai gigi ialah bahwa segera setelah mengait secara meluncur

dengan gigi sproket yang berprofil involut (evolven), mata rantai berputar sebagai satu benda

dengan sproket. Hal ini berbeda dengan rantai rol di mana bus mata rantai mengait sproket pada

dasar kaki gigi. Dengan cara kerja di atas, tumbukan pada rantai gigi jauh lebih kecil dari pada

rantai rol. Sambungan kunci bertindak sedemikian rupa hingga memperkecil efek busur.

Sekalipun demikian, perbandingan variasi kecepatan tidak berubah.

Karena hal-hal di atas, maka bunyi akan sangat berkurang dan tidak akan bertambah

keras sekalipun kecepatan bertambah tinggi. Terhadap toleransi pada pemasangan, rantai gigi

tidak memerlukan ketelitian setinggi pada roda gigi. Sebagai hasil dari penelitian khusus, bahan

sambungan kunci diberi perlakuan panas sehingga permukaan yang relatip kecil itu dapat

menahan tekanan besar dari kontak gelinding.

DAFTAR PUSTAKA

http://web.ipb.ac.id/~tepfteta/elearning/media/Bahan%20Ajar%20Motor%20dan %20Tenaga%20Pertanian/sistem%20transmisi%20tenaga-1.htm

https://www.scribd.com/doc/204181785/06-Sabuk-Dan-Rantai