tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling yoyo.doc
TRANSCRIPT
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 1/39
TUGAS ELEMEN MESIN II
PERENCANAAN KOPLING
PADA MOBIL CRV
OLEH:
SURYO ADHI NUGROHO
D211 11 289
JURUSAN MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS HASANUDDIN
MAKASSAR
2015
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 2/39
KATA PENGANTAR
Asalamu’alaikum Wr. Wb
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat
dan karunia, atas terselesaikannya Tugas Elemen Mesin II ini walaupun masih jauh
dari tarap kesempurnaan.
Dalam Tugas Elemen Mesin II ini, penulis menc!a merencanakan suatu
kpling m!il "r#, dengan daya dan putaran mesin yang tertentu. Dalammerencanakan kpling ini penulis mengam!il literatur dari !er!agai !uku$!uku mesin
dan masukan dari teman$teman serta dsen.
Penulis hendak mengucapkan !anyak terimakasih kepada %apak Andi
Mangkau,ST.,MT. selaku pem!im!ing tugas dalam perencanaan ini, yang telah
!anyak mem!im!ing dalam penyusunan Tugas Elemen Mesin II ini. Serta kepada
rekan$rekan mahasiswa jurusan Teknik Mesin unhas terutama angkatan &piler '()).
Akhir kata penulis mengharapkan adanya sum!ang saran yang dapat
!eraman*aat !agi penulis untuk memper!aiki isi perencanaan ini.
Wasalamu’alaikum Wr. Wb
Makassar, +uni '()
- Penyusun
DAFTAR ISI
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 3/39
/ATA PE01A0TA2
DA3TA2 ISI
%A% I PE0DA4565A0
).). 6atar !elakang....................................................................... )
).'. Tujuan.................................................................................... )
).7. %atasan masalah..................................................................... '
%A% II TE82I DASA2
'.). Pengertian kpling.................................................................... 7
'.'. /lasi*ikasi kpling.................................................................... 9
'.7. 2umus$rumus yang digunakan dalam perc!aan...................... :
%A% III PE2E0"A0AA0
7.). Desain Prs............................................................................. )(
7.'. Desaimn /ampas /pling........................................................ )9
7.7. /arakteristik /pling............................................................... ':
%A% I; PE05T5P
9.). /esimpulan................................................................................ 7)
9.'. Saran.......................................................................................... 7)
6AMPI2A0
DA3TA2 P5STA/A....................................................................... 7'
NOMENKLATUR
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 4/39
Nama dan Lambang Satuan
Mmen puntir yang terjadi -Mp kg.mm
Mmen puntir yang direncanakan -Mtd kg.mm
Daya mesin maksimum -0 dk
Putaran Mesin -n rpm
3aktr keamanan - #,s,< $
Mmen gesek -M*r kg.mm
Tegangan geser yang dii=inkan ->!l kg?cm'
Tegangan tarik yang dii=inkan -@!l kg?cm'
Diameter prs -dp cm
Diameter spline -ds cm
Tinggi spline -h cm
6e!ar spline -w cm
+ari$jari rata$rata cm
Panjang -l cm
+umlah spline -= $
6e!ar permukaan gesek -! cm
6uas penampang prs -A cm'
Tekanan yang terjadi -P kg?cm'
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 5/39
1aya Tekan -3 kg.cm?s'
+ari$jari dalam -r) cm
+ari$jari luar -r( m
%erat kpling -1 kg
De*leksi yang terjadi - cm
Putaran kritis -ncr rpm
Diameter kritis cm
Energi yang hilang karena gesekan -Wg watt
Putaran sudut -B rad?s
Waktu -t detik
Panas jenis spesi*ik -"p +?kg("
Te!al plat gesek -a cm
5mur kpling -6t jam?tahun
/erja !e!an spesi*ik -k watt jam?cm7
Daya yang hilang -0*r watt
6uas permukaan gesek -Am cm'
E*esiensi kpling -C
BAB I
PENDAHULUAN
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 6/39
1.1. Latar Bea!ang
Dalam kehidupan sehari$hari kendaraan merupakan sarana terpenting
dalam sistem transprtasi dan sangat di!utuhkan. Ide pengem!angan sarana
transprtasi yang kian !erkem!ang, menunjukkan suatu !ukti nyata dengan
adanya peru!ahan$peru!ahan yang terjadi pada sarana transprtasi terse!ut.
/endaraan yang dahulunya !ersi*at klasik dimana mengandalkan tenaga hewan,
kini telah !eru!ah menjadi mdern yang le!ih mengandalkan mekanik atau
mesin.
M!il se!agai salah satu sarana transprtasi, kerap dipakai leh segenap
masyarakat. Dapat dikatakan !ahwa m!il memiliki kele!ian tersendiri
di!andingkan dengan kendaraan !ermtr lainya. Diantaranya adalah dapat
mengangkut !e!an yang !esar, dapat dipakai untuk menempuh perjalanan yang
jauh, memiliki knstruksi yang le!ih kkh dan sta!il serta kele!ihan$kele!ihan
lainnya.
0amun kadangkala kita selalu diperhadapkan pada masalah$masalah
teknis permesinannya. 4al ini mem!uktikan !ahwa mesin terse!ut yang terdiri
dari !ermacam$macam elemen mesin memegang peranan yang sangat penting.
Salah satu elemen mesin yang akan di!ahas le!ih jauh pada tugas perencanaan
ini adalah !"#$ng% dalam hali ini /pling Pada M!il "r#.
1.&. Tu'uan
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 7/39
/arena suatu perencanaa elemen mesin haruslah !enar$!enar akurat atau
teliti, maka khusus dalam perencanaan kpling ini terdapat !e!erapa tujuan yang
hendak dicapai agar memiliki e*isiensi yang tinggi, antara lain
a. Mendapatkan kekuatan kpling yang !aik dengan dasar !ahwa
*aktr keamanan yang dimilikinya adalah ptimal yang ditunjang
dengan pemilihan !ahan yang sesuai.
!. Memiliki e*isiensi kerja yang tinggi.
c. Mendapatkan kpling yang kuat tetapi eknmis.
d. Dapat memperkirakan umur kpling yang direncanakan.
1.( Bata)an Ma)aa*.
Dalam perencanaan kpling ini tidak semua !agian$!agian dari se!uah
kpling kami ja!arkan. 4anya se!ahagian saja dimana dalam hal ini yang kami
!ahas adalah
). Diameter prs
'. Diameter sepline
7. Diameter plat gesek
9. Diameter plat tengah
. E*isiensi kpling
:. 6amamya pemakaian
BAB II
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 8/39
TEORI DASAR
&.1. Pengert$an K"#$ng
/pling merupakan suatu !agian dari mesin yang !er*ungsi se!agai
sam!ungan prs dengan elemen mesin yang dengan terus menerus atau kadang$
kadang harus ikut !erputar dengan prs terse!ut. Elemen mesin serupa itu ialah
umpamanya puli sa!uk, puli tali dan puli rantai, rda gigi serta trml.
Sehu!ungan dengan tujuannya, terdapat !ermacam$macam prinsip
kpling. Prinsip$prinsip terse!ut antara lain
a /alau harus di!uat suatu sam!ungan mati, dipergunakan kpling
lekat
! /alau kpling harus mem!lehkan gerakan prs yang satu
terhadap prs yang lain dalam arah memanjang se!agai aki!at
peru!ahan yang diaki!atkan leh peru!ahan temperatur, dalam
arah radial se!agai aki!at ketidaktelitian ketika memasang F maka
dipasang kpling yang dapat !ergerak atau *leksi!el.
c Suatu sam!ungan yang mengurangi tum!ukan lewat akumulasi
kerja dan lewat pengu!ahan kerja menjadi kalr danyang !anyak atau
sedikit meredam getaran, dinamakan kpling elastik.
d Apa!ila sam!ungan dapat di!uat !ekerja hanya kalau sedang
!erhenti, tetapi dapat dilepaskan selama sedang !ergerak, maka kita
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 9/39
sedang !erhadapan dengan kpling yang dapat dilepaskan. Misalnya
pada kpling cakar.
e Apa!ila sam!ungan sem!arang waktu selama sedang !ergerak harus
dapat dihu!ungkan dan dilepaskan, maka yang dipergunakan ialah
kpling yang dapat dihu!ungkan, kpling gesek, kpling hidrlik
atau kpling induksi elektrmagnetik.
* 5ntuk pekerjaan !erat atau pekerjaa yang peka, dipergunakan
kpling aman untuk menghindari tum!ukan dalam !agian yang peka
dalam perkakas yang digerakkan atau !e!an terlampau !esar dalam
mesin penggerak, mtr dan se!againya. 5ntuk yang !elakangan ini
juga diterapkan kpling starter.
Adapun hal$hal yang perlu diperhatikan dalam merencana kpling adalah
se!agai !erikut
a /pling harus ringan, sederhana dan semurah mungkin dan
mempunyai garis tengah yang sekecil mungkin.
! 1aris$sum!u prs yang hendak di sam!ung harus !erderet dengan
tepat terutama apa!ila kpling tidak *leksi!el atau tidak elastik.
c Titik !erat kpling se!anyak mungkin harus terletak pada gasris
sum!u prs, tam!ahan pula kpling harus disetim!angkan dinamik,
kalau tidak, kpling akan !erayun. -Apa!ila titik !arat terletak dalam
garis$ sum!u, maka kpling telah disetim!angkan.
d /pling harus dapat di pasang dan dilepaskan dengan mudah.
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 10/39
e %agian mennjl harus di cegah atau ditutupi demikian rupa
sehingga tidak menim!ulkan !ahaya.
&.&. Ka)$+$!a)$ K"#$ng
Secara umum kpling dapat di!edakan atas ' macam, yaitu
a /pling tetap adalah suatu elemen mesin yang !er*ungsi se!agai penerus
putaran dan daya prs pengerak ke prs yang digerakkan secara pasti
-tanpa terjadi slip, dimana sum!u prs terse!ut terletak pada suatu
garis lurus. ang termasuk kpling tetap adalah
). /pling kaku
/pling ini dipergunakan !ila kedua prs harus dihu!ungkan dengan
sum!u segaris. /pling ini dipakai pada mesin dan prs transmisi
umumnya di pa!rik$pa!rik. /pling ini ter!agi atas
/pling !G atau ktak digunakan apa!ila dua !uah prs dan
transmisi harus dihu!ungkan dengan se!uah garis. /pling ini
dipakai pada prs transmisi.
/pling *lens kaku terdiri dari na* dengan *lens yang ter!uat dari !esi
cr atau !aja cr dan dipasang pada ujung prs yang di!eri pasak
serta diikat dengan *lensnya. Dalam !e!erapa hal, na* pada prs
dengan sum!unya dipress atau di!aut.
/pling *lens tempa.
'. /pling luwes, kpling ini ter!agi atas
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 11/39
/pling *ans lurus
/pling karet !an
/pling karet !intang
/pling rantai
/pling gigi
7. /pling uni#ersal, kpling ini ter!agi atas
/pling uni#ersal hk
/pling uni#ersal
! /pling Tidak Tetap
aitu suatu elemen mesin yang menghu!ungkan prs yang digerakkan
dengan prs penggerak dengan putaran yang sama dalam meneruskan
daya serta dapat melepaskan hu!ungan kedua prs terse!ut !aik dalam
keadaan diam maupun !erputar. +enis kpling tidak tetap ini adalah
). /pling cakar
/pling ini !er*ungsi untuk meneruskan mmen dengan kntak psiti*
-tidak dengan perantaraan gesekan sehingga tidak terjadi slip. Ada dua !entuk
kpling cakar yaitu
/pling cakar persegi
/pling cakar spiral
'. /pling Plat. /pling ini disusun !erdasarkan
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 12/39
%erdasarkan !anyaknya plat yaitu kpling plat tunggal dan kpling
plat !anyak
%erdasarkan ada tidaknya pelumas yang digunakan yaitu !asah dan
kering.
%erdasarkan pelayanannya yaitu kpling manual, hidrlik, numatik
dan elektrmagnetik.
7. /pling kerucut
9. /pling *riwill
. /pling gesek - dutch
&.(. Rumu),Rumu) -ang D$guna!an
). Mmen Puntir -Mp
Mp H ):'( 0?n -/g?mm' JJJJJJJJJJJJ.JJJJJ.
JJ.)
Dimana 0 H Daya maksimum mesin -4p n H Putaran mesin -rpm
'. Mmen puntir yang direncanakan
Mtd H Mp G #J..
JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ....'
7. Mmen 1esek -M*r
M*r H % G MtdJ.
JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ7
9. Tegangan tarik yang dii=inkan
s
td bol
σ σ = JJJJJJJJJJJJJJJ.JJJJ.J9
. Tegangan geser yang dii=inkan
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 13/39
s
bol bol
σ τ = JJ.JJJJJJJJJJJJJJJJ..
:. Diameter Prs
Dp H K . M*r?@ !lIIL)?7JJJJJJJJJJJJJJ...
JJJJJJ.J:
. Diameter Spline
Ds H dp?(.JJJJJJJJJJJJJJJJJJJ.
. Tinggi spline
4 H (.) G
dsJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ
N. 6e!ar spline
W H (.' G
dsJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ.N
)(. +ari$jari rata$rata
9
Ds Dprm
+= JJJJJJJJJJJJJJJJ.........)(
)). Tegangan geser yang terjadi pada prs
A
P s =τ J..JJJJJJJJJJJJJJJJJJ.J..))
)'. Tegangan geser yang terjadi pada spline
z F m
Mg g
..=τ .JJJ.JJJJJJJ.JJJJJJJJ...)'
)7. Per!andingan le!ar permukaan gesek terhadap jari$jari rata$rata
! H r ( F r ) JJJJJJJJJJJJJJJJJ.
JJJJJJJ.)7
rm H (.-r ( O r )
)9. Per!andingan jari$jari dalam dengan jari$jari luar
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 14/39
r )?r ( H - (.: F (.
JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ)9
). Mmen 1esek
M*r H * . P . 3m . rm.
JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ)
):. +ari$jari dalam plat gesek
r )g H (.:
r (gJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ..):
). Diameter luar plat gesek
D(g H ' .
r (JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ...)
). Diameter dalam plat gesek
D)g H ' . r )gJJJJJJJJJ.JJJJJJJJJJJJJJ..
J..)
)N. %erat plat gesek
1l H ' . -D(g' F D)g
' t . Q Ras!es ? 9JJJ......
JJJJJJJJJJJ)N'(. Perhitungan !erat plat tengah
1' H . -D(t F D)t . t . Q R platJJJJJJJJ.
JJJJJJJ..........'(
'). Perhitungan na*
17 H .-D(n$D)n . t . Q R !aja..JJJJJJJJJ....
JJJJJJJJ')
''. Perhitungan !erat rumah kpling
19 H . --D(g O ' . A . /' F D)n' . t. Q
R platJJJJJJJJJJJJ''
'7. Perhitungan !erat prs
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 15/39
1 H . dp' . t . Q platJ..
JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ'7
'9. De*leksi aki!at !e!an prs
79M.
.. 9
ΕΙΙ
= Υ q
JJJJJJJJJJJJ..
JJJJJJJJJJJJ.'9
'. De*leksi aki!at !erat kpling
79M.
7
ΕΙΡΙ= Υ JJJJJJJ.JJJJJJJJJJJJJJJ..
JJ'
':. Putaran /ritis
0cr H 7(( tot Υ)
JJJJJJJJJJJJJJJJJJ.
JJJJ':
'. Aki!at !e!an terpusat
M6) H Pl?9JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ.J
'
'. Aki!at !e!an ter!agi merata
Ml' H gl'?JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ..J..
J.'
'N. Mmen lentur yang terjadi
Mltt H Pl?9 O gl'?JJJJ...JJJ..JJJJJJJJJJJJJJ
'N
7(. Diameter /ritis
Mrc H -ml' O A -mp'JJJJJJJJJJJ.JJJJ..
JJJJ..7(
7). Diameter kritis yang terjadi pada prs
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 16/39
bolii
red Dcr
σ .),(
Μ= JJJJJJ.
JJJJJJJJJJJJJJJJJ
7'. Energi yang dihilangkan karena gesekan
Wg H Mtd . W . t?'JJJJJJJJJJ...
JJJJJJJJJJJ.7'
77. /enaikan Suhu
H Wg H 1 . "p . DtJJJJJJ..JJJJJJ.JJ.JJJJJJ
77
79. 5mur /pling
fr
mk a
ΝΑ
=Τ ..
JJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJJ..
JJ
7. E*esiensi /pling
m
fr m
ΝΝ−Ν=Ν JJJJJJJJJJJJ..JJ7
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 17/39
BAB III
PERENANAAN
Data perencanaan dari M!il "r# dengan type standart deck
). Daya maksimum )( Ps
'. Putaran maksimum .(( rpm
(.1. De)a$n P"r")
A. Per*$tungan D$ameter P"r")
). Mmen Puntir ang terjadi
n
N Mp I):'(=
cmkg Mp .79,)9)M((
)I(I):'( ==
'. Mmen Puntir ang Direncanakan
Mtd H Mp. ; ; H 3aktr /eamanan
H ) ÷ :
H dipilih 9, untuk mengantisipasi adanya
pem!e!anan yang ti!a$ti!a.
Semakin tinggi faktor keamanan maka momen puntir yang
direncanakan semakin baik terhadap perencanaan poros.
Mtd H -)9).79 -9
H ::).7: kg.cm.
7. Mmen 1esek
M*r H β . Mtd β H 3aktr knstanta
H ),' ÷ ),
H dipilih ),' untuk memperleh gesekan yang
kecil,sehingga prs yang
direncanakan tidak mudah aus.
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 18/39
Semakin besar konstanta maka momen gesek yang teradi semakin
rendah menyebabkan gesekan yang teradi uga semakin besar.
M*r H -),' -::).7:
H :N7,:7 kg.cm
9. Diameter Prs
/arena prs merupakan !agian dari suatu mesin yang sangat #ital,
maka material prs yang digunakan haruslah !enar$!enar kuat. 5ntuk menjaga
agar dalam perasinya le!ih aman maka dipilih !aja St F :( se!agai !ahan prs
dalam perencanaan ini.
Prs dianggap !erada pada kndisi !e!an dinamis II dengan *aktr
keamanan S H ÷ maka tegangan$tegangan yang terjadi adalah se!agai
!erikut -dipilih S H :
a. Tegangan tarik yang dii=inkan
')(((:
:(((cm
kg boll !! ==σ
!. Tegangan geser yang dii=inkan
I7,)
!!
!!
boll
boll
σ
τ =
'(7,IMI7,)
)(((cm
kg boll !! ==τ
c. Diameter Prs
7.
bol
Mfr Dp
τ
=
H 7
(7,
:7,:N7.
H 7, cm
H 9 cm
. Pemeriksaan tegangan geser pada prs
'
9 dp
P
A
P s
π
τ ==
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 19/39
kg l
Mp P 79,)9)
)(
79,)9)===
'',))9
79,)9)'
9
cmkg
s
"==
π
τ
Material prs cukup aman karena tegangan geser yang terjadi le!ih
kecil dari tegangan geser yang dii=inkan yaitu
τs U τ
)),' U ,(7 kg?cm'
B. Per*$tungan S#$ne)
Splines !er*ungsi untuk menghu!ungkan prs dengan cakra sehingga
mmen puntir cakra dapat dipindahkan melalui alur splines yang mengaki!atkan
prs !erputar !ersama$sama dengan cakra.
). Pemilihan !ahan splines
Dari perencanaan ini material prs yang digunakan adalah !aja St (
maka !ahan sepline yang digunakan juga adalah !aja St ( yang
!ekerja pada kndisi pem!e!anan dinamis II dengan *aktr keamanan
yang iam!il adalah . Selanjutnya dari !ahan terse!ut kita dapat
menentukan tegangan F tegangan yang dii=inkan, yaitu
Tegangan tarik yang dii=inkan adalah
σ !l II H:
I((( H ))::,: kg?cm'
Tegangan geser yang dii=inkan adalah
τ !lII H,)
:,))::
,)=
!! bol σ
τ !l II H ::,' kg?cm'
'. Pemilihan jumlah splines
Dengan menentukan jumlah splines, kita dapat menentukan dimensi
splines yang lain. Dalam perencanaan ini kita merencana se!anyak )(
!uah splines.
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 20/39
7. Perhitungan diameter splines -Ds
M,(
dp Ds
=
H,(
9
H cm
9. +ari$jari rata$rata splines -rms
rms H V -Ds O dp
H V - O 9
H ',' cm
. Tingi splines
h H (,) Ds
H (,) -
H (, cm
:. 6e!ar Splines -wH!
w H (,' Ds
H (,' -
H ),' cm
. Diameter rata$rata splines -Dms
Dms H ' rms
H ' -','
H 9, cm
. /reksi *aktr keamanan pada splineTegangan geser yang terjadi pada spline
µ τ
... z F rm
Mfr g =
dimana H (, -untuk distri!usi pem!e!anan merata
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 21/39
3 H (, . dm . l?=
Dimana l H panjang spline
H : cm -direncanakan
= H '.rm
H ' . ','
H 9, cm
3 H (, . 9, . :?)(
H ',): cm'
,(.)(.):,'.','
:7,:N7= g τ
H ):,7 kg?cm'
(.&. De)a$n Kam#a) K"#$ng
Dari ta!el untuk !ahan plat gerek spesi*ikasinya adalah se!agai !erikut
-!uku ir.+ Stlk hal.')( selnjutnya terdapat pada lampiran.
a Material plat gesek as!es
! /eadaan plat gesek kering
c /e*isien gesek -* (,'
d Tekanan permukaan -P kg?cm'
e Temperatur maksimum '(°"
A. Per*$tungan Pat ge)e!
). Per!andingan le!ar permukaan gesek terhadap jari$jari rata$rata adalah
grm
! H
gg'
)
gg
ri-r
rir
+−
H -(,' F (,
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 22/39
Dalam hal ini dipilih #$% sebab semakin besar permukaan geges maka
gaya geseknya uga semakin besar sehingga kopling dapat berfungsi dengan
baik .
'. Per!andingan jari$jari dalam dan jari$jari luar adalah
g
g
r
riH -(,: F (,
Dalam hal ini dipilih #$& sebab semakin kecil perbandingan ari'ari
dalan dan ari'ari luar maka geseknya uga semakin kecil sehingga
kopling dapat berfungsi dengan baik .
7. Mmen gesek -M*r M*r H * . P . 3m . rm
Dimana 3m H ' .rm . ! . =
& H jumlah plat gesek
H ' - direncanakan
H ' . rm . (,rm . '
H ' . rm'
M*r H *. P . ' . rm7
rm H 7
'.. π P f
Mfr
H 7
)9,7.'..',(
:7,:N7
H , cm
Sehingga dari persamaan -A didapat le!ar permukaan gesek ! H (,.rm
H (,.,
H 9,7 cm
/arena rm H X - rg O rig maka
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 23/39
rm H X - rg O (,: rg
, H X -),: rg
rg H )(,N: cm
rig H (,: rg
H (,: . )(,N:
H :, cm
Syarat te!al plat gesek - (,' ÷ (, cm sehingga diplih (, cm
Semakin tebal pelat gesek yang direncanakan maka semakin baik karena
semakin lama dipakai.
Diameter luar pelat gesek
Dg H ' rg
H ' -)(,N:
H '),N' cm
Diameter dalam pelat gesek adalah
Dig H ' rig
H ' - :,
H )7,)9 cm
B. Per*$tungan Pat Tenga* Ge)e!
Plat ini disatukan dengan na* dan juga !er*ungsi untuk memegang
plat gesek. Dimensi F dimensi plat gesek tengah yang direncanakan
adalah se!agai !erikut
). Dimeter luar plat tengah sama dengan diameter luar palat gesek.
Dt H Dg H '),N' cm
'. %ahan plat tengah yaitu St$:(
σt H :((( kg?cm'
7. Te!al pelat tengah direncanakn (,9 cm
t H (,9 cm
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 24/39
9. Diameter dalam plat tengah direncanakan sama dengan diameter luar
na* yaitu sama dengan diameter luar na*
Dit H cm
. Na+
0a* !er*ungsi untuk mentransmisi daya prs ke plat gesek dan
penghu!ung antara prs dan seplain
Dimensi F dimensi yang direncanakan
). Diameter luar na*
Dn H cm
'. Diameter dalam na* sama dengan diameter prs
Din H :,' cm
7. Panjang na* direncanakan sama dengan panjang splain yaitu : cm
9. %ahan na* direncanakn adalah St$:(.
D. Per*$tungan !"#$ng dan !"m#"nen,!"m#"nenn/a
). %erat plat gesek
1) H ( Q?9t..DiD''
g
'
g −π
γ as!es H Massa jenis as!es H ',) gr?cm7
H ( ',)?9G.(,)9,)7N',)'''' −π
H (,9 gram
'. %erat plat tengah
1' H ( Q?9t..DiD''
t
'
t −π
γ !aja H , gr?cm7
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 25/39
1' H ( I,M?9G(,9IN',)'' '' −π
H '))7,N gr
7. %erat na*
17 H ( Qt..DiD''
9)
nn −π
γ !aja H , gr?cm7
H ( ) I,MG(,:I ''9
) −π
H ):,79 gr
9. %erat rumah kpling
19 H ( ) Qt..Din$ak '.Dg ''9) +π
γ !aja H , gr?cm7
t H ak H te!al rumah kpling H (, cm
direncanakan
H ( ) I,MG(,$(,'.N',)'''
9) +π
H )7),9 gram
. %erat Prs
1 H V π.dp' . 6. γ
H V .7,)9 .9' .)( .,
Y H N:,: gram
:. %erat ttal kpling tanpa !erat prs
1tt H 1) O 1' O 17 O 19
H (,9 O '))7,N O ):,79 O )7),9
H 97'N,)' gram
E. Pemer$!)aan #utaran !r$t$)
). De*leksi pada prs
De*leksi yang terjadi pada prs kita dapat menganggapnya se!agai
aki!at dari dua macam pem!e!anan, yaitu pem!e!anan aki!at !erat prs itu
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 26/39
sendiri -!e!an ter!agi merata dan pem!e!anan terpusat yang diaki!atkan leh
!erat kpling.
a. %e!an aki!at !erat prs -!e!an ter!agi merata
ΣMG H (
H $X Zl. " O X Z "'
/arena
MG H EI'
'
dG
yd
Maka EI'
'
dG
ydH $X ZlG O X ZG'
EIdG
dyH $V ZlG' O )?: ZG7 O c)
EI y H )?)' ZlG7 O )?'9 ZG9 O c)G O c'
Syarat %atas
Pada G H ( y H ( "' H (
G
X ZlX Zl
G
MG
ZG
X ZlG?'G?'
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 27/39
G H X l dG
dy H (
$V Zl -)?' l ' O )?: Z-)?' l 7 O c) H (
$)? Zl 7 O )?)' Zl 7 O c) H (
c) H )?'9 Zl 7
Sehingga persamaannya menjadi
y H
++'9'9)'
)797 "ql q"ql
(!
6endutan maGimum terjadi pada pertengahan prs atau G H X l
Maka
y H ( ) ( ) ( )
++− '
)79'
)7'
)
'9
)
'9
)
)'
)) gl ql ql
(!
y H
++−
9M7M9N:
) 999 ql q"ql
(!
y H
7M9
.) 9ql
(!
Dimana
E H Mdulus elastisitas untuk !e!an prs St (
H ')(( kg?mm' H ',).)(: kg?cm'
I H Mmen Inersia prs
[ )?:9.π.dp9
[ )?:9.7,)9.99 H )),7N cm9
ZH %e!an ter!agi merata
[ 1p?l H (,NN?)( H (,(NN kg?cm
Sehingga lendutan aki!at !erat prs adalah
y H
7M9
)(.(NIN,(.
7:,I..)(.',)
) 9
:
y H ,().)($ cm H (,(. )($:
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 28/39
!. %e!an aki!at !erat kpling -!e!an terpusat
ΣMG H (
H "l
Pb.−
/arena
MG H EI'
'
dG
yd
Maka
EI'
'
dG
ydH "
l
Pb.−
EIdG
dy H )
'
.'c
l
Pb" +−
EI y H ')
'
.'c "c
l
Pb"++−
Syarat !atas
G H ( y H ( "' H (
G H )?'l dandG
dyH ( , maka
EIdG
dyH )
'
.'c
l
Pb"+−
P!?l P!?l
l
a ! "
MG
!
1tt H P
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 29/39
") Hl
Pb"
.'
'
−
") H P!l ?
Sehingga
y H
+
..
.:
P!.G.
) 7 "l Pb
l (!
dimana lendutan maGimum terjadi pada G H l?' dan ! H l?'
y H
+
M
...
.:
.P..
) ''
7
'' l P
l (!
l l l l
y H
9
P..
) 7l
(!
Dimana
E H Mdulus elastisitas kpling dipakai standar !aja St (
H ')(( kg?mm' H ',).)(: kg?cm'
I H Mmen inersia prs
H )?:9π.dp9 H 7:,I:99.)9,7
9
=
P H %erat ttal kpling ),:' kg
Sehingga lendutan aki!at !e!an terpusat dari !erat kpling adalah
y H
9
P..
) 7l
(!
y H
− 9
),:'.)(.
7:,.)(.),'
) 7
:
y H ','()7.)($: cm
Maka ttal adalah
H y) Oy' cm
H (,(.)($: O','()7.)($: cm
H 7.)($:
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 30/39
Putaran /ritis
ncr Htot y
)7((
ncr H:)(.7
)7((
−
ncr H )7'( rpm
Putaran prs -n dianggap cukup aman jika *luktuasinya !erada
diantara -(,n ÷),'n, dimana putaran prs n H 9(( rpm. Sehingga inter#al
putaran maksimum adalah -),' -9((rpm H :( rpm.
/arena putaran ptimum -npt le!ih kecil dari putaran kritis -ncr maka
dapat dikatakan !ahwa kndisi putaran prs !erjalan dengan sta!il terhadap
akan adanya pem!e!anan.
npt U ncr
( U )7'( rpm
F. Pemer$!)aan Ke!uatan P"r") M"men Lentur
). Aki!at !e!an terpusat -P H 1tt
Mmen lentur terjadi maGimum pada 6 H l?'
P6?'
P?'P?'
A %
l
Ml)
P?'
AX.l
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 31/39
Ml) H (
H9'
.'
Pl l P =
'. Aki!at !e!an ter!agi merata -!erat prs
ΣMl' H (
H $ZG.-l?9 O Z.-l?'.-l?'
H $ -Zl'? O Zl'?9
H Zl'?.
7. Mmen lentur yang terjadi
Ml H Ml) O Ml'
H Pl?9 O Zl'?
dimana P H %erat kpling H ),:' kg
l H Panjang prs H )( cm
Z H %erat !e!an ter!agi merata
6 H )?'
Zl?' Zl?'
)?9
A %
ZG
Ml'
\H l?'
Zl?'
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 32/39
H Zp?l H (,N?)( H (,(N9
kg?cm.
Ml H -(,(NN.)('? O -),:'.)(?9
H ,7N kg.cm
1. D$ameter Kr$t$)
Pemeriksaan diameter kritis menggunakan mmen reduksi
Mred H '' - Mp Ml α +
dimana α H *aktr kreksi
α H σ !l III?σ !l II
%erdasarkan ta!el \\.9 pada !uku re*erensi )agian'bagian mesin dan
merencana$ hal *+&$ karangan ,mar Sukrisno, untuk !aja St
:($(
σ !l III H :(( ÷ (( kg?cm' dipilih σ !ll III H :((.
H :((? H (,:
Semakin kecil tegangan tarik yang digunakan maka momen
reduksinya uga senakin kecil sehingga diameter kritis
yang teradi uga kecil
Sehingga
Mred H ( ) ( ) '' :I.))N7.:M,(-7NI, +
H ),:' kg.cm
Diameter kritis
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 33/39
HII.),( bol
Mrd
σ
H:((G),(
:',)
H7,:N cm
-arena diameter kritis adalah $&/ cm dan diameter poros adalah 0
maka dalam perencanaan ini dianggap aman sebab diameter kritis lebih
kecil dari diameter poros.
dcr < dp
7,:N < 9 cm
(.(. KARAKTERISTIK KOPLING
A. Su*u Kam#a) K"#$ng
Suhu kampas kpling sama dengn suhu kpling dan akan
meningkat aki!at gesekan?slip saat penyam!ungan. /enaikan suhu ini
tidak mele!ihi !atas tertentu agar plat gesek le!ih awal. 5ntuk as!es suhu
kerja yang direncanakan adalah '(. 5ntuk menghitung kenaikan suhu
kpling direncanakan -diam!il asumsi
waktu penyam!ungan ) detik
panas ditim!ulkan leh plat tengah
). Energi yang hilang karena gesekan
W*r H'
Mt.t..ω
Mt H Mmen puntir rencana
H Mtd . N,)
H :.:) . N,)
H ,79 0m
t H Waktu penyam!ungan -(,' ÷ ) detik
H dipilih ) detik.
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 34/39
Semakin cepat 1aktu penyambungan maka energi yang hilang uga
semakin kecil agar energi yang dihasilkan tidak terbuang percuma.
B H /ecepatan sudut
H:(
..' nπ
H:(
9'((..'π
H 97N,: rad?sekn
Sehingga
W*r H'
:,97N.).79,
H )','(:9.)(9 +ule.
'. /enaikan temperatur
H W*r
H ',9.)( +ule
H 1 . "p . ∆t
∆t H1."p
2
dimana 1 H %erat plat tengah
H(,:9 kg?m7
"p H Panas spesi*ik udara pada '°"
H ),((7 k+?kg°" H )((,7 +?kg°"
Maka
∆t H,)((7.:9,(
)(.'(:7,)' 9
H )N "
/arena temperatur kpling dipengaruhi leh temperatur luar maka
t kp H t udara O ∆t
H -' O )N°"
H ): °"
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 35/39
/arena temperatur kpling le!ih kecil dari temperatur yang direncanakan
maka kndisi kpling !erada dalam keadaan aman.
Tkp U tdirencaanakan
): U '(°"
B. Umur K"#$ng
5mur kpling plat gesek kering adalah le!ih rendah dari pada plat gesek
!asah. 5mur kpling gesek !asah kurang le!ih sepuluh kali umur kpling gesek
kering. /arena laju keausan plat gesek sangat tergantung pada macam !ahan
geseknya, tekanan kntak, kecepatan keliling, temperatur dan lain$lain, maka
agak sukar menentukan umur secara le!ih teliti.
6ama gesekan
6d H Nfr
Amk a ..
dimana a H Te!al plat gesek H (, cm
H 6uas permukaan gesek
H V π -Dg' F Dig
'. '
H V -7,)9-'),N'' F )7,)9'. '
H :(,) cm'
k H /erja spesi*ik untuk !ahan as!es,
dimana daya yang merusak as!es - $ dk?cm7
dipilih
H N: waat jam?cm'
0*r H Daya yang hilang karena gesekan
H7:((.'
... z t Mtd ω
0*r H ,79 . 97N,:.'
).7:((
:(
H '(79,7N Watt
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 36/39
Maka
6ama gesekan adalah
6d H7N,'(79
N:.),:(.,(
H ), jam
Dalam penentuan umur kpling, direncanakan penyam!ungan
leh kpling :( kali tiap jamnya dimana waktu kpling menyam!ung )
detik dan melepas ) detik. Sehingga waktu yang diperlukan tiap jam
adalah [ :(-) O ) detik?jam ≈ )'( detik?jam
+ika diperkirakan kendaraan dipakai selama )( jam setiap hari, maka
0 H )( jam?hari G )'( detik?jam
0 H )'(( detik?hari
H (,7 jam?hari
Sehingga umur kpling didapat adalah
6t H ), ? (,7
H), tahun
+adi kpling dapat dipakai selama ), tahun
. E+$)$en)$ K"#$ng
E*isiensi kpling merupakan !esarnya kemampuan kpling
!ekerja secara e*ekti* untuk memindahkan daya maksimum ke !agian
transmisi lain.
η H )((. 0m
0g$ 0m
0m H Daya rata$rata kpling tiap jam
H 7 . 7:
H :)( waat
Sehingga e*esiensi kpling didapat
C H )((:)(MM
7N,'(79:)(MM "
−
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 37/39
H N:,:
POTONGANA-A
TAMPAKDEPAN
A TAMPAKKANAN
Digambar :Muchlis Zain
Diperiksa :FauzanST!MT!
Diliha" :FauzanST!MT!
#$%LING %ADA M$&IL A'ANZA
Tanggal :(()(*)*++,
Skala :()(
Sa"uan : mm
3 9
A
2 1 0
#e"erangan
D*((+-+,, A.
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 38/39
BAB I0
PENUTUP
.1 Ke)$m#uan
Dalam perencanaan ini dapat ditarik !e!erapa kesimpulan
). Suatu perncanaan dapat dikatakan aman apa!ila harga yang
didapat le!ih kecil daripada harga yang dii=inkan.'. Dalam perencanaan ini ukuran$ukuran prs sagat penting karena
turut mempengaruhi perhitungan kpling yang direncanakan.
7. Dalam desain prs dan kpling, !ahan prs harus le!ih kuat
daripada !ahan untuk kpling.
.& Saran
). 5ntuk perencanaan ini se!aiknya diperhatikan !ahan yang
digunakan untuk desain prs dan kmpnen$kmpnen
kpling.
7/23/2019 Tugas-Elemen-Mesin-II-PERENCANAAN-KOPLING YOYO.doc
http://slidepdf.com/reader/full/tugas-elemen-mesin-ii-perencanaan-kopling-yoyodoc 39/39
'. Suatu perncanaan se!aiknya diperhatikan !ahwa harga
yang didapat dari hasil perhitungan harus le!ih kecil daripada
harga yang dii=inkan.
DAFTAR PUSTAKA
D!r#lsky, Machine (lement
Perry, 2!ert, 4, (ngineering Manual , Mc. 1raw 4ill %k "mpany
2une, Ir, &aena! A, Materi -uliah (lemen Mesin
2essang, Pr*.Dr.Ir.4. Ari*uddin, Materi kuliah Mekanika -ekuatan Material !
Stlk, Ir, Elemen Mesin (lemen -onstruksi dari )angunan Mesin, )NN7, +akarta,Erlangga
Sulars, Dasar Perencanaan dan Pemilihan (lemen Mesin, )N, +akarta, PT.
Pradnya Paramita