sabuk gigi.pdf

8/10/2019 SABUK gigi.pdf

1/24

L M N M SIN II

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

130

ELEMEN MESIN II


FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2014


2/24

L M N M SIN II



131

BAGIAN V

TRANSMISI SABUK GIGI (SABUK GILIR / TIMING BELT)

Pada penggunaan sabuk biasa (flat & V belt) masih terjadi slip

antara sabuk dan puli, sehingga putaran yang dihantarkan

menjadi tidak konstan. Oleh karena itu, untuk mengatasi hal

tersebut maka digunakanlah sabuk gigi, dengan gigi pada

permukaannya. (lihat gambar 5.1).

Sabuk gigi dibuat dari karet neopren atau plastik poliuretan,

dengan inti dari serat gelas atau kawat baja.

Kecepatan maksimum sabuk gigi = 35 m/s

Gambar 5.1. Sabuk gigi (t iming bel t)

Daya yang ditransmisikan oleh sabuk gigi harus dikalikan

dengan faktor koreksi demi keamanan penggunaannya.

Bahan puli dan profil gigi harus tahan terhadap tarikan

maksimum, seperti besi cor kelabu (FC 20-30) dan baja karbon

konstruksi, untuk puli yang berukuran besar dapat digunakan

baja rol konstruksi.


3/24

L M N M SIN II



132

PERENCANAAN SABUK GIGI

1. Daya rencana (Pd)

Dimana : P = daya yang ditransmisikan [kW]

fc = faktor koreksi karena beban (lihat tabel 5.1)

f c = faktor koreksi karena peningkatan putaran dan

karena kerja khusus (lihat tabel 5.2)

2. Pemilihan sabuk gigi berdasarkan putaran puli kecil dan dayarencana dapat dilihat berdasarkan gambar 5.2.

Pd = (fc + f c) x P


4/24

L M N M SIN II



133

Tabel 5.1. Faktor koreksi daya karena variasi beban


5/24

L M N M SIN II



134

Tabel 5.2. Faktor koreksi tambahan karena peningkatan

putaran dan kerja khusus

Gambar 5.2. Diagram pemilihan sabuk gigi


6/24

L M N M SIN II



135

3. Setelah didapat tipe sabuk gigi yang tepat, ukuran dan

pemakaian dari beberapa tipe sabuk gigi dapat dilihat pada

tabel 5.3. (perhatikan nilai jarak bagi-p untuk perhitungan

selanjutnya)

4. Jumlah gigi minimum pada puli diberikan pada tabel 5.4. Jumlah

gigi yang terlalu sedikit dapat mengurangi umur sabuk.


7/24

L M N M SIN II



136

Tabel 5.3. Tipe, ukuran dan pemakaian sabuk


8/24

L M N M SIN II



137

Tabel 5.4 Jumlah gigi puli minimum yang diizinkan

5. Jumlah gigi puli besar (z2)

Dimana : z1= jumlah gigi puli kecil

i = perbandingan putaran =

2

1

n

nputaran=

diputaryangputaran

pemutar

6. Diameter jarak bagi puli kecil (dp)

p = jarak bagi utk penampang sabuk gigi [mm] (lihat tabel 5.3)

7. Diameter jarak bagi puli besar (Dp)

8. Panjang sabuk gilir (Lp) [satuan dalam bentuk jumlah gigi]

Dimana :

Cp =p

C=

gigibagijarak

porossumbujarak

2zpDp

=

1zpdp

=

z2= z1x i

Cp

]28,6/)z)Cp2(

2

z 212 -[(zzLp

21++

+=


9/24


10/24


11/24

L M N M SIN II



140

Tabel 5.6 Kapasitas daya yang ditransmisikan setiap inchi lebar

sabuk gigi

Dalam satuan kW

12.Sudut kontak sabuk ()

C

dp)-57(Dp-180=


12/24

L M N M SIN II



141

13. Jumlah gigi terkait (JGT)

Yaitu jumlah gigi sabuk yang terkait pada gigi puli. Semakin

banyak gigi yang terkait akan semakin baik, karena nilai JGT

yang kecil akan memperpendek umur sabuk. Nilai JGT

dihitung berdasarkan persamaan :

Jika JGT kurang dari 6, maka perlu dilakukan koreksi dalam

perhitungan faktor lebar gigi. Faktor koreksi untuk berbagainilai JGT ditabelkan dalam tabel 2.7.

Tabel 5.7 Faktor koreksi untuk berbagai JGT

14. Faktor lebar gigi (fw)

Setelah mendapatkan fw, kemudian lihat gambar 5.3 untuk

menentukan lebar sabuk standar. Perlu diperhatikan bahwa

satuannya adalah 1/100 inci. Misal, bila angka lebar sabuk yang

ditunjukkan pada gambar adalah 100, maka artinya lebar sabuk

adalah 1 inci, dan seterusnya.

15. Lebar gigi sabuk di pasaran (Wb)

1z=

360JGT

ftPo

Pdfw

=

Wb = 25,4 x lebar sabuk standar [mm]


13/24


14/24

L M N M SIN II



143

CONTOH :

Sebuah mesin gerinda digerakkan oleh motor listrik AC (momen

tinggi) dengan daya 2,2 kW 1450 rpm, digunakan untuk memutar

poros hingga kecepatan 1000 rpm. Jarak sumbu poros 430 mm.

Pilih sabuk gigi dan puli yang sesuai, jika mesin bekerja 8 jam

sehari !

PENYELESAIAN :

Dari soal diketahui : P=2,2 kW; n1=1450 rpm; i=1450/1000=1,45 ;

C=430mm1. Daya rencana (Pd)

Terlebih dahulu kita harus mencari faktor koreksi yang tepat,

dari tabel 5.1 untuk mesin perkakas yang bekerja 8 jam/hari

didapat fc=1,5.

Kemudian kita carifaktor koreksi tambahannya, dari tabel 5.2,

untuk perbandingan putaran (i) 1,45, maka fc=0,1. Untuk

persyaratan kerja, karena bekerja hanya 8jam/hari maka

digolongkan menjadi penganggur dengan fc=0,2. Sehingga

fc (total) = 1,5+0,1+0,2 = 1,8.

Pd = fc x P = 1,8 x 2,2 = 3,96 kW

2. Pemilihan sabuk gigi berdasarkan gambar 5.2, untuk Pd=3,96

dan putaran puli kecil 1450 rpm, didapat tipe sabuk gigi H.

3. Ukuran sabuk gigi, berdasarkan tabel 5.3 untuk penampang

sabuk gigi H, didapat jarak bagi (p)=12,70 mm

4. Jumlah gigi minimum puli kecil, berdasarkan tabel 5.4 diambil

nilai 20, sehingga z1=20 gigi

5. Jumlah gigi puli besar (z2)=z1x i = 20 x 1,45 = 29 gigi

6. Diameter jarak bagi puli kecil (dp)


15/24

L M N M SIN II



144

85,80207,12zp

dp 1

mm

7. Diameter jarak bagi puli besar (Dp)

23,11714,3

297,12zpDp 2

mm

8. Panjang sabuk gigi (Lp)

7,12

430

p

CCp

Cp]28,6/)z)Cp2(

2z

2

12 -[(zzLp 21 +++

=

7,12430

]28,6/)20-[(29)

7,12

4302(

2

2920Lp

2

277,92

7,12430

054,2

7,12

860

2

49Lp

9. Kemudian nilai 92,277 digenapkan menjadi 93, dengan

mencocokkan dengan tabel 5.5 untuk nomer sabuk gigi

standar, didapat nomer sabuk gigi 465H.

10. Karena ada penggenapan panjang sabuk, maka Cp dihitung

ulang.

212

2

2121 )z-(9,86

2-

2

z-

2

z-L

4

1Cp z

zL

z

2

2

)20-29(9,86

2-2

2920-93)2

2920-(934

1Cp

2

2)9(

9,86

2-68,568,5

4

1Cp


16/24

L M N M SIN II



145

22,3438,6868,54

1Cp

Karena Cp berubah, maka jarak antar sumbu poros aktual

adalah :

C= Cp x p = 434,594 mm

11. Daya yang ditransmisikan oleh setiap inci sabuk gigi,

berdasarkan tabel 5.6, dengan interpolasi.

Putaran puli kecil (rpm) Jumlah gigi puli kecil (20)

1400 3,10

1450 x

1600 4,11

10,311,4

10,3

14001600

14001450

x

3525,310,301,1

200

50

x Jadi didapat Po=3,3525

kW

12. Sudut kontak sabuk ()

23,175

594,434

85,8023,11757180

C

dp)-57(Dp-180

13. Jumlah gigi terkait (JGT)

735,920360

23,175

360JGT 1 z

gigi

Berdasarkan tabel 5.7, untuk JGT yang lebih dari 6,

maka ft= 1,0.

14. Faktor lebar gigi (fw)


17/24

L M N M SIN II



146

18,113525,3

96,3

ftPo

Pdfw

Lihat gambar 5.3, dimana nilai fw (1,18) berada antara 1,0

1,56, ikuti garis tebal, sehingga didapat lebar sabuk standar

1,5 inchi.

15. Lebar gigi sabuk (Wb)

Wb = 25,4 x 1,5 = 38,1 mm16. Kesimpulan :

Jenis sabuk : sabuk gigi tipe H

Nomer sabuk : 465 H

Panjang sabuk : 93 gigi; 1181,1 mm

Lebar sabuk : 1,5 inchi; 38,1 mm

Jumlah gigi puli kecil : 20

Jumlah gigi puli besar : 29

Jarak antar poros : 434,594 mm


18/24

L M N M SIN II



147

APLIKASI GAMBAR BELT DAN PULLY

Flat Belt


19/24


20/24

L M N M SIN II



149

Pully dan Sabuk


21/24

L M N M SIN II



150

Timing Belt


22/24

L M N M SIN II



151


23/24

L M N M SIN II



152

Aplikasi Sistem Transmisi Sabuk, Sabuk Gigi dan Rantai


24/24

L M N M SIN II

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN 153

Sistem transmisi kabel
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4a/Crane_machine_slewing_platform.svg

sabuk gigi.pdf

Documents