Sabuk dan Tali (Elemen Mesin)Posted on November 8, 2010 by arassh| Tinggalkan komentar 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.

1. Jenis sabuk Jenis sabuk ada Sabuk datar, V-belt, Sabuk bundar atau tali

1. Bahan yang digunakan untuk sabuk Bahan yang digunakan untuk tali harus kuat, fleksible, tahan lama, dan memilki koefisien gesek yang tinggi. Berdasar bahan yang digunakan ada 1. Sabuk kulit, yaitu bahan utamnya biasanya kulit sapi. Kulit yang baik didalamnya terdapat oaktanned maupun mineral garam dan kromium. 2. Sabuk kapas, sabuk yang bahan dasarnya kapas yang di tenun dan di jahit. Sabuk diisi dengan beberapa pengisi seperti minyak linsed dalam rangka membuat sabuk tahan air dan untuk mencegah luka-luka/kerugian pada serat sabuk 3. Sabuk karet adalah sabuk yang bahannya dari komposisi karet dan mempunyai suatu lapisan karet yang tipis pada permukaannya. 4. Sabuk balata Sabuk ini adalah berupa sabuk karet atau getah yang digunakan sebagai pengganti karet. Sabuk ini tahan asam dan tahan air dan tidak rusak oleh minyak hewani atau alkali. Sabuk tidak boleh melebihi dari 40C sebab pada temperatur ini sabuk mulai lembek dan menjadi lengketKekuatan balata sabuk adalah 25% lebih tinggi dibanding sabuk karet. 5. Massa jenis bahan sabuk Bahan Kulit Kanvas massa jenis (dalam kg/cm3) 1.00 1.22

Karet Balata Anyaman tunggal Anyaman ganda

1.14 1.11 1.17 1.25

1. Tekanan pada sabuk Kekuatan akhir(ultimate stenght) sabuk kulit bervariasi dari 210 kg/cm3 sampai 350 kg/cm3 dan faktor keamanan diambil 8 sampai 10. Suatu tekanan yang bisa diijinkan 17-5 kg/cm3 mungkin diharapkan untuk memberi umur sabuk sekitar 15 tahun. 1. Kecepatan sabuk kecepatan sabuk yang dipergunakan adalah 20 m/sec sampai 22-5 m/sec. 1. 7. Koefisien gesek antara puli dan sabuk Koefisien gesek antara sabuk dan puli tergantung berdasar pada faktor berikut: Bahan sabuk, Bahan puli, Gelincir sabuk, dan Kecepatan sabuk. Persamaan koofesien geseknya dimana v = kecepatan sabuk dalam m/sec. Berikut table nilai koefisien gesek untuk bahan pada sabuk: Bahan sabuk 1.kulit oaktaneed 2. kulit chrom 3. kanvas 4. kapas 5. karet 6. Balata Bahan puli besi cor kering basah lemak 0-25 035 0-20 0-22 0-30 0-32 0-2 0-32 0-15 0-15 0-18 0-20 013 022 0-12 0-12 kayu 0-3 0-4 023 0-25 0-32 0-35 Kertas press 0-33 045 0-25 0-28 0-35 0-33 kulit 0-38 0-48 0-27 0-27 0-40 0-40 karet 0-40 0-50 0-30 0-30 0-42 0-42

1. Sambungan Sabuk jenis sambungan terdiri dari sambungan tanam, sambungan yang diikat, sambungan yang dapat berputar

Tabel berikut menunjukkan efisiensi dari sambungan : Tabel 17-3 Jenis sambungan 1. sambungan tanam, tak ada akhirnya, pada pabrik 2. sambungan tanam pada toko 3. Kawat yang diikat oleh machinc 4. Kawat yang diikat oleh plester 5. Raw-Hide mengikat 6. Sabuk pengikat besi 70-80 60-70 35-40 efisiensi 90-100

80-90 75-85

1. Jenis gerakan pada sabuk datar Berikut jenis gerakan pada sabuk datar: 1. gerakan sabuk terbuka e. Gerakan membelit atau melingkar

1. Gerakan putaran seperempat,

f.Gerakan dengan puli pengarah,

1. gerakan campuran,

g. Gerakan langkah atau puli tirus

1. Gerakan cepat dan katrol lepas

1. Perbandingan kecepatan gerakan suatu sabuk Perbandingan kecepatan gerakan suatu sabuk pengarah dan pengikut = Velocity ratio atau = 1. Gelincir pada sabuk sabuk Didalam artikel yang sebelumnya kita sudah membahas gerakan sabuk dan batang yang mengumpamakan suatu gesekan antara sabuk dan poros. Tetap terkadang gesekan menjadi tidak baik. Mungkin karena beberapa gerakan membawa keluar jalur sabuk. Ini juga menyebabkan sabuk depan memebawa keluar jalur dari putaran puli. Ini disebut gelincir sabuk dan biasanya dinyatakan sebagai persentase. Hasil dari keselipan sabuk akan mengurangi perbandingan percepatan dari sistem. Keselipan sabuk adalah suatu Peristiwa umum begitu sabuk harus tidak pernah ada digunakan dimana suatu perbandingan percepatan terbatas adalah importanse dalam kasus jam, menit dan detik/second S1%= Selip di antara pengarah dan belt, S2%= Selip di antara sabuk dan pengikut V = Kecepatan menyangkut sabuk, mengabaikan gerakan per menit. Kemudian = Dengan cara yang sama v= .(1)

=

)

substitusikan nilai v dari persamaan (1)

Atau =

=(1-)

dimana

Jika ketebalan sabuk dipertimbangkan, kemudian

di mana/ t menjadi ketebalan dari sabuk 1. Panjang sabuk penggerak terbuka. Dalam hal ini puli berputar ke arak yang sama ditunjukan dalam gambar17.13 = sumbu pusat antara dua puly, =radius puly besar dan kecil. X L = jarak antara . = total panjang sabuk

Sabuk mulai dari puli yang besar pada E dan G dan puli kecil pada F dan H di tunjukkan pada gambar 17-13. Dengan O2 sama O2M paralel ke FE. Dari geometri pada gambar, kita dapat temukan O2M akan tegak lurus ke O1E. Kemudian sudut MO2O1= x radian Kita tahu bahwa panjang dari sabuk: = Arc GJE + EF + Arc FKH + HG (1) Dari geometri pada gambar kita juga mendapat:

Jika sudut sangat kecil maka diambil (2) (3) Dengan cara yang sama Dan .(4)

Dengan mengembangkan persamaan ini menggunakan teori binomial:

..(5) Substitusikan nilai busur JE dar persamaam (3), busur FK dari persamaan (4) dan EF dari persaman (5) ke dalam persamaan (1), kita dapatkan:

Substitusi nilai dari persamaan (2)

1. Panjang dari Sabuk Penggerak Bersebrangan Dalam kasus ini kedua puli berputar berlawanan arah seperti ditunjukan pada gambar 17-14. Keterangan: O1 dan O2 = pusat dari kedua puli r1 dan r2 = radii dari puli besar dan puli kecil x = jarak antara O1 dan O2 L = panjang total sabuk Sabuk mulai dari puli besar pada E dan G puli kecil pada F dan H seperti diperlihatkan pada gambar 17-14 Dengan O2 sama O2M paralel ke FE. Dari geometri pada gambar, kita dapat temukan O2M akan tegak lurus ke O1E. Kemudian sudut MO2O1= x radian Panjang sabuk = Arc GJE + EF + Arc FKH + HG (1) Dari geometri pada gambar kita juga mendapat:

Juka sudut sangat kecil maka diletakkan (2) (3) Dengan cara yang sama .(4)

Dengan mengembangkan persamaan ini menggunakan teori binomial:

.(5) Substitusikan nilai busur JE dar persamaam (3), busur FK dari persamaan (4) dan EF dari persaman (5) ke dalam persamaan (1), kita dapatkan: 14.

Substitusi nilai dari persamaan (2)

1. Daya yang Diteruskan Sabuk Pada gambar 17-15 dapa tdilihat pergerakan puli A (penggerak) dan pengikut B seperti telah dijelaskan puli penggerak menarik sabuk dari satu sisi dan mengirimkannya ke sisi lainnya. Hal ini mengakibatkan tegangan pada sisi ketat akan lebih besar dari pada sisi kendur seperti pada gambar 17-15. Dimana T1 = teganagn pada sisi ketat (kg)

T2 = tegangan pada sisi kendur (kg) v = kecepatan sabuk (m/sec) Daya putar efektif pada lingkaran pengikut berbeda antara dua tegangan (T1-T2)

Usaha yang dilakuakn per detik = gaya x jarakkg-m, Power H.P 1. Perbandingan tegangan sabuk datar T1 = teganagn pada sisi ketat (kg) T2 = tegangan pada sisi kendur (kg) = sudut kontak dalam radian (sudut yang dibentuk oleh busur A-B, sepanjang sabuk menyentuh puli, pada pusat). Sekarang tinjau bagian sabuk PQ, membentuk sudut pada pusat puli seperti pada gambar 17-16. sabuk PQ dalam keseimbangan dibawah gaya-gaya berikut: (i) (ii) (iii) (iv) Tegangan T pada sabuk dititik P Teganagn T + T pada sabuk dititik Q Reaksi normal Rn Gaya gesekan F = x Rn

Dimana adalah koefisien gesek antara sabuk dan puli. Pembagaian semua tenaga secara horizontal dan membaginya dengan rata ..(i)

Jika sudut sangat kecil maka diambil pada persamaan (i)

..(ii) Sekarang pembagian tenaga vertical (iii) Jika sudut sangat kecil maka diambil pada persamaan (iii)

Atau

.(iv)

Samakan nilai dari RN le persamaan (ii) dan (iv)

Atau Integralkan kedua sisinya dengan limit T2 dan T1 kita dapatkan

(v) Atau Persamaan (v) dapat dinyatakan dalam logaritma basis 10

Catatan: 1. tegangan maksimum pada sbuk sisi ketat dapat diperoleh dari hubungan

Dimana: f = tegangan maksimum pada sabuk b = lebar sabuk t = tebal sabuk 2. ketika menentukan sudut kontak, perlu diingat bahwa ini adalah sudt kontak pada puli yang kecil, jika kedua puli berbahan sama. Kita tahu bahwa : (untuk sabuk bekerja terbuka) (untuk sabuk bekerja menyilang) Jadi sudut kontak dalam jalur (untuk sabuk bekerja terbuka) (untuk sabuk bekerja menyilang) Ketika puli terbuat dari bahan yang berbeda, perhitungan didasarkan pada puli yang memiliki kecil.

1. Teganagn sentripugal

Gaya yang mengakibatkan tegangan meningkat pada kedua sisi, baik disisi ketat maupun kendur. Tegangan yang ditimbulkan oleh gaya sentripugal disebut tegangan sentripugal. Pada kecepatan rendah tegangan sentripugal sangat kecil tetapi pada kecepatan tinggi akibatnya harus dipertimbangkan dan dimasukan pada perhitungan

Tinjau bagian PQ dari sabuk yang membentuk sudut d pada pusat puli, seperti pada gambar 17-18 dimana w = berat sabuk per satuan panjang v = kecepatan linier sabuk r = jari jari puli Tc = tegangan sentripugal aksi secara tangensial pada P dan Q Panjang sabuk PQ = rd Berat sabuk PQ = w x r d Kita ketahui bahwa gaya sentripugal gaya sentripugal pada sabuk PQ

Tegangan sentripugal Tc beraksi secara tangensial pada P dan Q menjaga sabuk dalam keseimbangan. Sekarang bagi gaya-gaya (gaya sentripugal dan tegangan sentripugal) secara mendatar dan sama rata

Jika sudut d sangat kecil maka diambil

Catatan : ketika tegangan sentripugal dimasukkan ke dalam perhitungan, maka tegangan total pada sisi ketat

Dan tegangan total di sisi kendur 1. Syarat memindahkan daya mksimum daya kuda yng dipindahkan oleh sabuk Dimana: T1 = teganagn pada sisi ketat (kg)

T2 = tegangan pada sisi kendur (kg) v = kecepatan sabuk (m/sec) Dari pelajaran 17-16 kita telah melihat bahwa

Atau

..(ii)

Substitusikan nilai T2 ke persamaan (i)

.(iii) Dimana Kita tahu bahwa Diamana T = tegangan maksimum yang dapat diterima sabuk dalam kg Tc = tegangan senttripugal dalam kg Substitusikan nilai T1 ke persamaan (iii)

(substitusi )

Untuk daya kuda maximum

Atau

(iv)

substitusikan Atau Menunjukan bahwa jika daya kuda yng dipinkdahkan maksimum, 1/3 dari tegangan maksimum diserap sebagai tegangan sentripugal. Catatan : dari persamaan (iv) kecepatan sabuk untuk daya maksimum dalam satuan metrik dalam satuan S.I

1. 19. Tegangan inisial sabuk Ketika sebuah sabuk menghubungkan dua puli, dua ujungnya disambungkan sehingga sabuk dapat terus berputar pada puli, dimana gerakan dari sabuk (dari penggerak) dan puli yang digerakkan (dari sabuk) diatur oleh cengkraman yang tetap dari gesekkan antara sabuk dan puli. Untuk meningkatkan cengkraman tersebut, maka sabuk dikencangkan. Pada keadaan ini walau puli dalam keadaan diam sabuk mendapat beberapa tegangan yang disebut tegangan inisial. Ketika penggerak mulai berputar akan menarik sabuk pada satu sisi (meningkatkan tegangan sabuk pada sisi ini) dan mengirimkannya ke sisi lainnya (mengurangi tegangan sabuk pada sisi itu). Peningkatan tegangan pada satu sisi sabuk disebut tegangan pada sisi ketat dan penurunan tegangan pada sisi lainnya disebut tegangan pad asisi kendur. To = tegangan inisial sabuk T1 = tegangnan pada sisi ketat sabuk T2 = tegangan pada sisi kendur sabuk = koefisien peningkatan panjang sabuk per satuan gaya sedikit pertimbangan akan menunjukan bahwa peningkatan tegangan pada sisi ketat adalah dan peningkatan panjang sauk pada sisi ketat .(i) Pengurangan tegangan pada sisi kendur adalah Dan pengurangan panjang sabuk pada sisi kendur .(ii)

Dengan asumsi bahwa bahan sabuk elastis sempurna dimana panjang sabuk tetap baik dalam keadaan diam ataupun bergerak, sehingga penambhan panjang pada sisi ketat sama dengan pengurangan panjang pada sisi kendur. Dengan demikian persamaan (i) dan (ii)

(abaikan tegangan sentripugal) (mempertimbangkan tegangan sentripugal) Catatan: pada praktik sebenarnya bahan sabuk tidak elastis sempurna sehingga jumlah tegangan T1 dan T2, ketika sabuk memindahkan daya, selalu lebih besar 2 kali tegangan inisail. Berdasarkan C. G. Barth, hubungan antara T0, T1, dan T2

1. 20. Sabuk V Terbuat dari kain dan kawat tercetal dalam karet dan terbungkus dengan kaindan karet seperti pada gambar 17-19 (a). Sabuk ini berbentuk seperti trapesium dan dibuat tanpa ujung. Sangant cocok khususnya untuk penggerak pendek. Sudut sabuk V biasanya antara 300 400. Daya dipindahkan dengan aksi baji antara sabuk dan lekukan V pada puli atau katrol. Jarak disediakan pada dasar lekukan seperti pada gambar 17-19 (b), untuk mencegah menyentuh dasar, karena untuk mencegah keausan. Sabuk V dapat dipasang dengan berbagai sudut dengan sisi sempit berada diatas atau dibawah. Untuk meningkatkan keluaran daya beberapa sabuk V dapat dioperasikan dari sisi ke sisi. Perlu diketahui bahwa pada sabuk V multiple, semua sabuk harus direntangkan dengan kekencangan yang sama sehingga beban terbagi dengan rata pada semua sabuk. Ketika salah satu sabuk putus, semua sabuk harus diganti bersama-sama. Jika hanya satu sabuk yang diganti, sabuk yang baru akan terentang lebih ketat dan bergerak dengan kecepatan yang berbeda.

Sabuk V dibuat dalam lima jenis, yaitu A, B, C, D, dan E. Dimensi standard sabuk V ditunjukkan pada tabel 17-4. Puli untuk sabuk V dapat dibuat dari besi tuang atau baja press untuk mengurangi bobot. Dimensi standard puli berlekuk V ditunjukkan pada table 17-5. Tabel 17-4 Dimensi standard sabuk V Jenis sabuk A B Cakupan daya Diameter lereng kuda minimum puli (D) mm 15 75 3 20 125 Lebar puncak (b) mm 13 17 Ketebalan (t) mm 8 11 Berat per meter dalam kg 0,106 0,189

C D E

10 100 30 200 40 500

200 355 500

22 32 38

14 19 23

0,343 0,596 -

Tabel 17-5 Dimensi standard puli berlekuk V (semua dimensi dalam mm) Jenis sabuk w d a c f e Jumlah lekukan pada katrol A 11 12 3,3 8,7 10 15 6 B 14 15 4,2 10,8 12,5 19 9 C 19 20 5,7 14,3 17 25,5 14 D 27 28 8,1 19,9 24 37 14 E 32 33 9,6 23,4 29 44,5 20 Catatan : Lebar muka (B) = (n 1) e + 2e

1. 21. Panjang Lereng Standar Sabuk V Berdasarkan IS:2494 1964, sabuk V ditunjukkan oleh jenisnya dan nominal panjang bagian dalam. Sebagai contoh, sebuah sabuk V jenis A dengan panjang bagian dalam 914 mm ditunjukkan sebagai A 914 IS:2494. panjang standard bagian dalam sabuk V dalam mm adalah: 610, 660, 711, 787, 813, 889, 914, 965, 991, 1016, 1067, 1092, 1168, 1219, 1295, 1372, 1397, 1422, 1473, 1524, 1600, 1626, 1651, 1727, 1778, 1905, 1981, 2032, 2057, 2159, 2286, 2438, 2464, 2540, 2667, 2845, 3048, 3150, 3251, 3404, 3658, 4013, 4115, 4394, 4572, 4953, 5334, 6045, 6807, 7569, 8331, 9093, 9885, 10617, 12141, 13665, 15189, 16713. Panjang lereng diperoleh dengan menambahkan 36 mm untuk jenis A, 43 mm untuk jenis B, 56 mm untuk jenis C, 79 mm untuk jenis D, dan 92 mm untuk jenis E. Keuntungan dan Kerugian Sabuk V Dibandingkan Sabuk Datar Berikut adalah keuntungan dan kerugian sabukV dibandingkan dengan sabuk datar: Keuntunmgan sabuk V: 1. 2. 3. 4. Sabuk V memberikan kerapatan terhadap jarak yang kecil antar pusat puli. Gerakannya positif, karena pergelinciran antara sabuk dengan puli dapat diabaikan. Operasi sabuk dan puli lebih tenang. Sabuk mempunyai kemampuan meredam guncangan pada saat mesin muli bekerja.

5. Perbandingan kecepatan yang tonggi (maksimum 10) dapat dicapai. 6. Aksi baji sabuk dengan lekukan memberikan nilai tinggi dalam pembatasan perbandingsn tegangan. Maka daya yang dipindahkan oleh sabuk V lebih dari sabuk rata pada koefisien gesek yang sama, busur kontak dan tegangan izin pada sabuk yang sama. 7. Sabuk V dapat beroperasi pada dua arah, dengansisi ysng sempit berada diatas atau dibawah. Garis tengahmnya dapat mendatar, tegak atau mendaki.

Kerugian sabuk V: 1. Sabuk V tidak dapat digunakan dengan jarak antar puli yang besar. 2. Sabuk V tidak seawet sabuk datar. 3. Konstruksi puli untuk sabuk V lebih rumit dari puli sabuk datar.

1. 22. Perbandingan tegangan sabuk V pada saat bergerak Sebuah sabuk V dengan puli berlekuk ditunjukkan oleh gambar 17-20 Dimana R1 = reaksi normal antara sabuk dengan tepi lekukan R = reaksi total pada lekukan 2 = sudut lekukan = koefisien gesek antara sabuk dengan tepi lekukan Menentukan reaksi vertical ada lekukan

Atau Kita ketahui bahwa gaya gesek

Dengan mempertimbangkan sebagian sabuk seperti pada pembahasan 17-16 membentuk sudut ditengah-tengah, tegangan pada satu sisi akan sebesar T dan sisi lainnya T + T. Sekarang berdasarkan hasil pembahasan 17-16 kita mendapat tahanan gesek sama dengan R cosec berlawanan dengan R. Dengan demikian hubungan antara T1 dan T2 untuk sabuk adalah:

1. Sabuk V- flat Pada beberapa kasus, khususny aketika sabuk datar diganti dengan sabuk V, akan lebih hemat menggunakan puli bermuka rata, sebagai ganti puli berlekuk besar seperti pada gambar 1721. Biaya untuk pembentukan lekukan dapat dihilangkan. Sabuk seperti itu dikenal sebagai sabuk V-flat.

1. Tali Tali untuk meneruskan daya biasanya tebuat dari manila, rami dan katun. Biasanya mempunyai penampang berbentuk lingkaran, seperti gambar 17-22 (a). salah satu keuntungan uatma dari tali adalah beberapa penggerak terpisah dapat diambil dari satu puli penggerak. Sebagai contoh pada banyakan penggilingan berputar, poros-poros pada setiap lantai digerakan oleh tali yang berhubungan langsung denganpuli dengan puli motor utama di lantai dasar. Sudut lekukan pada puli untuk tali biasanya 450. sudut-sudt pada puli dibuat sempit dibagian bawah, sehingga tali terjepit diantara tepi-tepi dari lekukan V. untuk meningaktkan daya cengkram tali terhadap puli. Lekukan tersebut harus dibuat harus agar tidak mengikis tali. Diameter katrol harus besar untuk meningkatkan daya tahan tali terhadap gesekan dalam dan tegangan lentur. Ukuran yang tepat dari roda-roda katrol adalah 40d dan ukuran minimalnya adalah 36d, dimana d adalah diameter tali dalam cm. Seperti halnya sabukV, perbandingan tegangan ketika bergeraka adalah didapat dari

Catatan: pada kasus daya diteruskan dengan jarak yang besar seperti penambangan, kerekan, dan sebagainya, tali kawat baja lebih banyak digunakan. Tali kawat bergerak pada puli berlekuk tetapi terletak pada dasar lekukan dan tidak terjepit diantara tepi-tepi lekukan. Tali kawat memiliki keuntunga dibandingkan tali katun diantaranya: 1. 2. 3. 4. 5. lebih ringan. operasinya tidak berisik dapat menahan beban kejut lebih dapat diandalkan tidak terlepas dengan tiba-tiba

Elemen Mesin (RANTAI)

Rantai

Pada bagian sebelumnya yaitu sabuk, slip dapat saja terjadi. Untuk menghindari terjadinya slip maka digunakan rantai baja yang terdiri dari sejumlah link kaku yang berengsel dan di sambung oleh pin untuk memberikan fleksibilitas yang diperlukan. Rantai yang di gunakan untuk menstransmisi daya dimana jarak kedua poros besar dan dikehendaki tidak terjadi slip. Di banding dengna transmisi rooda gigi, rantai jauh lebih murah akan tetapi brisik serta kapasitas daya dan kecepatannya lebih kecil. Rantai sebagian besar digunakan untuk mengirimkan gerakan dan daya dari satu poros ke poros yang lain, seperti ketika jarak pusat antara poros pendek seperti pada sepeda , sepeda motor, mesin pertanian, konveyor, dll dan juga rantai mungkin dapat juga digunakan untuk jarak pusat yang panjang ( sampai 8 meter ). 1.1 Keuntungan dan kerugian dai banding dengna transmisi sabuk Keuntungan 1. 2. 3. 4. 1. 2. 3. Selama beroperasi tidak terjadi slip sehingga ratio kecepatan yang sempurna. Karena rantai terbuat dari logam, maka ruang yang dibutuhkan lebih kecil dari pada Memberikan efisiensi transmisi tinggi (sampai 98 persen). Dapat di operasikan dapa suhu cukup tinggi maupun pada kondisi admosfer. Biaya produksi rantai relative tinggi . Dibutuhkan pemeliharan rantai dengan cermat dan akurat, terutama pelurusan dan Rantai memiliki fluktuasi terutama saat terlalu merenggang.

sabuk, dan dapat menghasilkan transmisi yang benar.

Kekurangan

penyesuaiann pada saat kendur.

1.21. p. 2.

istilah yang sering digunakan dalam rantai.Pitch of chain adalah jarak antara pusat engsel link dan pusat engsel yang sesuai dari

link yang berdekatan, seperti di tunjukkan pada gambar 4.2, biasanya di lambangkan dengan Pitch circle diameter of chain sprocket adalah pusat lingkaran pada engsel A,B,C dan D

dimana di tarik lingkaran melalui pusat-pusat tersebut dengan pusat poros sebagai pusat lingkaran, di sebut pitch lingkaran atau diameter sprocket.

1.3

Hubungan antara pitch (p) dan pitch circle diameter (D).

Sebuah rantai ditunjukkan pada gambar 4.2 pertimbangkan satu pitch AB dari rantai membentuk sudut di pusat sprocket (atau lingkungan pitch).

Jika D = diameter lingkaran T = jumlah gigi sprocket Dari gambar 4.2 akan di peroleh picth dari rantai adalah : Diketahui : Diameter sprocket luar (Do), dapat di cari dengan

Dimana ;

1.4

Rasio kecepatan

Kecepatan rasio rantai di berikan oleh : V.R.= =

N1 = kecepatan putaran spocket kecil N2 = kecepatan putaran roda gigi yang lebih besar T1 = jumlah gigi pada sprocket T2 = jumlah gigi pada sprocket yang lebih besar Kecepatan rata rata rantai adalah : V= Dimana : D = picth circle diameter of the sprocket inn meters P = picth of the chain in meters =

1.5

Panjang rantai dan jarak antar pusat

T1 = Jumlah gigi pada sprocket kecil T2 = jumlah gigi pada sprocket yang lebih besar P = Pitch rantai X = jarak antar pusat Panjang rantai (L) harus sama dengna jumlah link rantai (K) dan pitch rantai (p),secara matematis, L = Kp Jika harga Lp pecahan, maka dibulatkan ke atas. Jumlah ling rantai dapat di peroleh ekspresi berikut (jika jarak antara pusat poros dikeatui).

1.6 Jenis jenis rantaia. Rantai rol (roller chain) Rantai rol sangat luas pemakaiannya karena harganya yang relative murah dan perawatan dan pemasangannya mudah. Contoh : pemakaian pada sprocket sepeda motor dan sepeda, dan untuk menggerakkan sprocket pada industry. b. Rantai gigi (silent chain) Rantai jenis ini mempunyai keunggulan pada tingkat kecepatan dan kapasitas daya yang ditransmisikan lebih besar , serta tingkat kebisingan lebih kecil, akan tetapi harganya lebih mahal. Pemakaian rantai ini masih terbatas karena harganya yang mahal dan orang lebih suka menggunakan transmisi roda gigi.

1.7 Ranntai rolRantai rol di standarisasi dan di buat atas dasar pitch. Rantai rol tersedia dalam satu baris rantai rol multi baris (duplek atau triplek ),

1.8

Faktor keamanan rantai bergerak

Factor keselamatan bagi rantai penggerak didefinisikan sebagai rasio kekuatan putus (wa)dari rantai dengan beban total pada sisi penggerak dari rantai(W).

1.9

kecepatan yang diijinkan pada sprocket yangkecil (pinion)table

berikut menunjukkan kecepatan yang diizinkan pada sprocket kecil : 1.10 Daya yang di transmisi rantai daya yang di transmisikan oleh rantai berdasarkan breaking load adalah : Wb V NKs

= breaking load (N) = kecepatan rantai (m/s) = factor keamanan= service factor = K1, K2 , K3

V DASAR RODA GIGI TRANSMISI (Basic Transmission Gear) 1. Transmisi daya ( Power transmission) Transmisi daya adalah upaya untuk menyalurkan/memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel,bensin,turbin gas, motor listrik dll) ke mesin yang membutuhkan daya ( mesin bubut, pumpa, kompresor, mesin produksi dll).

Ada dua klasifikasi pada transmisi daya : 1. Transmisi daya dengan gesekan ( transmission of friction) :a. Direct transmission: roda gesek dll. b.Indirect transmission : belt (ban mesin) 2. Transmisi dengan gerigi ( transmission of mesh) : a. Direct transmission : gear b. Indirect transmission : rantai, timing belt dll. 2.Jenis : Profil gigi pada roda gigi : 1. Profil gigi sikloida ( Cycloide): struktur gigi melengkung cembung dan cekung mengikuti pola sikloida . Jenis gigi ini cukup baik karena presisi dan ketelitiannya baik , dapat meneruskan daya lebih besar dari jenis yang sepadan, juga keausannya dapat lebih lama. Tetapi mempunyai kerugian, diantaranya pembuatanya lebih sulit dan pemasangannya harus lebih teliti ( tidak dapat digunakan sebagai roda gigi pengganti/change wheel), dan harga lebih mahal . 2. Profil gigi evolvente : struktur gigi ini berbentuk melengkung cembung, mengikuti pola evolvente. Jenis gigi ini struktur cukup sederhana, cara pembuatanya lebih mudah, tidak sangat presisi dan maupun teliti, harga dapat lebih murah , baik ekali digunakan untuk roda gigi ganti. Jenis profil gigi evolvente dipakai sebagai profil gigi standard untuk semua keperluan transmisi. 3. Profil gigi khusus : misalnya; bentuk busur lingkaran dan miring digunakan untuk transmisi daya yang besar dan khusus ( tidak dibicarakan) Structure of the Evolvente & Cycloide The Structure of the teeths 3. Bentuk Gigi : 1. Gigi lurus ( spur gear) bentuk gigi ini lurus dan paralel dengan sumbu roda gigi 2. Gigi miring ( helical gear) bentuk gigi ini menyilang miring terhadah sumbu roda gigi 3. Gigi panah ( double helical / herring bone gear) bentuk gigi berupa panah atau miring degan kemiringan berlawanan 4. Gigi melengkung/bengkok (curved/spherical gear ) bentuk gigi melengkung mengikuti pola tertentu ( lingkaran/ellips) Spur & Helical Gear . 4. Kerjasama roda gigi : 1. Sumbu rodagigi sejajar/paralel: Dapat berupa kerjasama rodagigi lurus, miring atau spherical 2.Sumbu rodagigi tegak lurus berpotongan : Dapat berupa roda gigi trapesium/payung/ bevel dengan profil lurus(radial), miring(helical) atau melengkung(spherical) 3. Sumbu rodagigi menyilang tegak lurus :

Dapat berupa rodagigi cacing(worm), globoida, cavex, hypoid, spiroid atau roda gigi miring atau melengkung. 4. Sumbu rodagigi menyilang : Dapat berupa rodagigi skrup(screw/helical) atau spherical. 5. Sumbu roda gigi berpotongan tidak tegak lurus : Dapat berupa roda gigi payung/trapesium atau helical dll. Kerja sama roda gigi. Syarat dua roda gigi bekerja-sama: Beberapa hal yang cukup penting pada kerjasama roda gigi , apabila dua roda gigi atau lebih bekerja sama maka : 1. Profil gigi harus sama ( spur atau helical dll) 2. Modul gigi harus sama ( modul gigi adalah salah satu dimensi khusus roda gigi) 3. Sudut tekanan harus sama ( sudut perpin dahan daya antar gigi) Modul gigi adalah besaran/dimensi roda gigi, yang dapat menyatakan besar dan kecilnya gigi .Bilangan modul biasanya bilangan utuh, kecuali untuk gigi yang kecil. (Bilangan yang ditulis tak berdimensi, walaupun dalam arti yang sesungguhnya dalam satuan mm ) Sudut tekanan adalah sudut yang dibentuk antara garis singgung dua roda gigi dan garis perpindahan gaya antar dua gigi yang bekerja sama. Modul gigi Modul & Pressure Angle

Modul gigi besar

Sudut tekanan kecil (14 0 )

Modul gigi sedang

Sudut tekanan sedang (200)

Modul gigi kecil

Sudut tekanan besar (250)

. Perbedaan modul menyebabkan bentuk sama tetapi ukurannya diperkecil, sedang perbedaan sudut tekanan menyebabkan tinggi gigi sama tetapi dapat lebih ramping. Modul gigi (M) : M = t / (pi) T = jarak bagi gigi (pitch)

M = ditulis tanpa satuan ( diartikan dalam: mm) Diameter roda gigi : (ada empat macam diameter gigi) 1. diameter lingkaran jarak bagi (pitch = d ) 2. diameter lingkaran dasar (base) 3. diameter lingkaran kepala (adendum/max) 4. diameter lingkaran kaki (didendum/min) diamater lingkaran jarak(bagi) : d = M . z ------ (mm) z = jumlah gigi sehingga : d = ( t . z )/ p ----- (mm) . Sudut tekanan ( ) sudut yang dibentuk dari garis horisontal dengan garis normal dipersinggungan antar gigi. Sudut tekanan sudah di standarkan yaitu : = 20 0 . Akibat adanya sudut tekanan ini, maka gaya yang dipindahkan dari roda gigi penggerak (pinion) ke roda gigi yang digerakkan (wheel), akan diuraikan menjadi dua gaya yang saling tegak lurus (vektor gaya), gaya yang sejajar dengan garis singgung disebut : gaya tangensial, sedang gaya yang tegak lurus garis singgung ( menuju titik pusat roda gigi) disebut gaya radial. . Gaya tangensial: merupakan gaya yang dipindahkan dari roda gigi satu ke roda gigi yang lain. Gaya radial: merupakan gaya yang menyebabkan kedua roda gigi saling mendorong ( dapat merugi kan). Dalam era globalisasi sudut tekanan distandarkan : = 20 0 7. TRANSMISI RODA GIGI. Transmisi daya dengan roda gigi mempunyai keuntungan, diantaranya tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap, tetapi sering adanya slip juga menguntungkan, misalnya pada ban mesin (belt) , karena slip merupakan pengaman agar motor penggerak tidak rusak. Apabila putaran keluaran (output) lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut : reduksi ( reduction gear), tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut : inkrisi ( increaser gear). Perbadingan input dan output disebut : perbandingan putaran transmisi (speed ratio), dinyatakan dalam notasi : i . Speed ratio : i = n1 / n2 = d2 / d1 = z2 / z1 Apabila:i < 1 = transmisi roda gigi inkrisi i > 1 = transmisi roda gigi reduksi . Wheel Pinion Pinion Wheel z2 , n2 z1, n1 z1, n1 z2, n2 Ada dua macam roda gigi sesuai dengan letak giginya : 1. Roda gigi dalam (internal gear), yang mana gigi terletak pada bagian dalam dari lingkaran jarak bagi. 2. Roda gigi luar ( external gear), yang mana gigi terletak dibagian luar dari lingkaran jarak, jenis roda gigi ini paling banyak dijumpai. Roda gigi dalam- banyak dijumpai pada transmisi roda gigi planit (planitary gear) dan roda gigi cyclo.

Apabila dua rodagigi dengan gigi luar maka putaran output akan berla wanan arah dengan putaran inputnya, tetapi bila salah satu rodagigi dengan gigi dalam maka arah putaran output akan sama dengan arah putaran input. Bila kerjasama lebih dari dua rodagigi disebut : transmisi kereta api (train gear). . Train Gear Speed ratio pertama : i1 = n1 / n2 n1 z1 Speed ratio kedua : i 2 = n2 / n3 Speed ratio total : i T = i 1 x i 2 = n1 /n2 x n2 /n3 = n1 / n3 Jadi pada train gear, speed ratio hanya tergantung roda gigi pertama dan yang terakhir, sedang roda gigi diantaranya hanya sebagai makelar saja. Speed ratio total : i T = n1 / n3 = d3 / d1 = z3 / z1 . Sedang arah putaran tergantung jumlah roda gigi, apabila jumlahnya genap ( 8, 10, 20 dll) pasti arah putaran output berlawanan arah Tetapi bila jumlah rodagigi gasal (3, 9, 15 dll) maka arah putaran output sama dengan arah inputnya. Untuk roda gigi lurus (spur) dan penggunaan normal maka batas speed ratio adalah 6 , apabila speed ratio lebih dari enam harus dibuat dengan dua tingkat (stage). Speed ratio maksimal : i maks < 6 . Apabila speed ratio lebih dari enam maka dilakukan sebagai berikut (Multi stages):

Output : z4 , n4 Pinion z2, n2 z3, n3 Z1, n1 Contoh gambar di atas transmisi rodagigi dua tingkat ( two stages) Speed ratio total : i T = n1 / n2 x n3 / n4 = (n1 . n3) / (n2 . n4) Pada gambar sket di atas terlihat bahwa fungsi roda gigi , selain yang pertama (pinion) dan yang terakhir (wheel), yaitu roda gigi 2 dan roda gigi 3 diperhitungkan dalam menghitung speed ratio total. . Dalam aplikasi, speed ratio roda gigi mempu nyai nilai tidak bilangan utuh, misalnya : 2,4, 6 dll, tetapi berupa bilangan tertentu, misal: 2,9991 ; 1,666 dll. Hal tersebut terjadi karena perancang transmisi roda gigi menginginkan , bahwa setiap gigi diharap kan bertemu dengan setiap gigi dari roda gigi yang lain, misalnya: design : i = 2 maka jumlah gigi pinion= 20 (min) dan rodagigi wheel= 40 , maka gigi nomor satu akan selalu bertemu dengan gigi nomor satu roda gigi lain, apabila terjadi ketidak homogenan

material maka bagian tersebut mungkin akan aus tidak merata, oleh sebab itu dicari cara yang mudah, yaitu dengan menambah satu gigi pada wheel misalnya. Jadi : i = 41 / 20 = 2,0500 dll . 9. Roda gigi payung ( bevel gear) Roda gigi payung atau roda gigi trapesium digunakan apabila diinginkan antara sumbu input dan sumbu output menyudut 90 0. . Bentuk gigi yang biasa dipakai pada roda gigi payung : Bentuk gigi lurus atau radial Bentuk gigi miring atau helical Bentuk gigi melengkung atau spherical.

Output (wheel) Input (pinion) gaya aksial z 2, n2 Z1, n1 Gaya yang ada : yaitu gaya tangensial Gaya radial Gaya aksial Ketiga gaya dapat dilukiskan sebagai gaya dalam 3 dimensi. . 10. Roda gigi cacing ( worm gear) Roda gigi cacing (worm) digunakan apabila diinginkan antara sumbu input dan sumbu output menyilang tegak lurus .Roda gigi cacing mempunyai karakteristik yang khas, yaitu input dan output tidak dapat dipertukarkan. Jadi input selalu dari roda cacingnya (worm) rg.cacing (worm)

Wheel ZW , nW

zWO , n WO

Putaran roda gigi cacing (worm) = nWO Jumlah jalan /gang/spoed = zWO ( 1, 2, 3 ) Gaya yang ada pada roda gigi worm : Gaya tangensial Gaya radial Gaya aksial . Ketiga gaya dapat dilukis dalam tiga dimensi Misalnya pada roda gigi worm atau sering disebut batang berulir , gaya2 tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah .

gaya aksial gaya radial gaya tangensial worm worm worm. Apabila roda gigi worm ini , batang berulirnya ada ofset kedalam , maka disebut : roda gigi spiroid. Dan apabila ofsetnya lebih jauh kedalam maka disebut roda gigi hypoid . . rg. Hypoid rg.worm rg.spiroid Roda gigi hypoid paling banyak digunakan pada roda gigi diferensial pada mobil. Cyclo gear Differential gear .