3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kajian Singkat dari Mesin Penghancur Kayu

2.1.1 Partikel Kayu

Terdapat beberapa jenis material kayu yang sering dipakai untuk

kebutuhan furniture/mebel selain kayu solid. Kayu solid merupakan material yang

mudah didapat, dijumpai dan umum dipakai untuk furniture mulai dari kursi,

lemari, meja, dipan tempat tidur, lampu dsb karena disamping mudah didapat juga

mudah untuk dibentuk sesuai keinginan. Namun, dengan keterbatasan bahan dasar

kayu solid yang semakin langka membuat harga furniture/mebel kayu solid

menjadi mahal.

Berikut beberapa material kayu untuk furniture sebagai alternatif pengganti kayu

solid.

2.1.2 Plywood/Multipleks

Plywood adalah papan material yang tersusun dari beberapa lapis kayu

melalui proses perekatan dan pemampatan tekanan tinggi . Plywood terdiri dari

kombinasi lapisan serat serat kayu dan kulit kayu dengan lapisan permukaan luar

lebih kuat daripada lapisan tengah yang berfungsi untuk mereduksi pemuaian dan

tekanan tekuk. Sifat dasar plywood tidak mudah untuk di tekuk, lebih tahan cuaca

dan mudah dibentuk terutama untuk pembuatan furniture rumah tinggal.

Gambar 2.1 Plywood

Terdapat beberapa jenis Plywood yang bisa kita temukan di pasaran yaitu

plywood dari kayu pinus, dari kayu sengon dan plywood dari kayu sungkai. Harga

4

plywood ukuran standar perlembar 120x240cm menyesuaikan varian

ketebalan plywood yaitu 6mm, 9mm, 12mm, 15mm, 18mm dan 24mm.

Kelebihan plywood/multipleks :

Kuat terhadap cuaca dan daya tekuk.

Lebih kokoh sebagai rangka utama furniture/mebel.

Lebih tahan terhadap air.

Kekurangan plywood :

Beberapa kualitas plywood tidak memiliki permukaan mulus dan halus,

kadang ditemukan permukaan yang bergelombang.

Sifat keras dan untuk menggabungkan beberapa plywood perlu

menggunakan paku tembak atau paku besi biasa.

Presisi ketebalan kurang bagus.

Sulit untuk langsung difinish misal di cat dinding.

2.1.3. Medium-density fibreboard (MDF)

Medium-density fibreboard (MDF) adalah papan material yang tersusun

dari kombinasi serat kayu dan serbuk kayu yang dipadatkan dalam tekanan dan

temperatur suhu yang tinggi dengan bantuan resin dalam prosesnya. Seperti

halnya plywood, MDF banyak dipakai untuk rangka furniture/ mebel. Permukaan

MDF jauh lebih halus dan lebih rata dibandingkan dengan permukaan plywood.

Gambar 2.2 Medium-density fibreboard (MDF)

5

MDF juga memiliki ukuran standar 120cmx240cm dengan varian harga mengikuti

ketebal MDF yaitu 3mm, 4mm, 6mm, 9mm, 12mm, 18mm dan 20mm

Kelebihan MDF :

Permukaan lebih halus dan lebih rata.

Fleksibel dan mudah untuk ditekuk untuk dijadikan alternatif rangka

furniture.

Harga lebih murah daripada plywood.

Presisi ketebalan materialnya bagus.

Mudah untuk langsung di finish misal di cat.

Kekurangan MDF :

Ketahanan kurang bagus terhadap air.

Mengandung bahan kimia yg sedikit menggangu terutama bagi yang

alergi, gangguan pernafasan.

Lebih mudah untuk patah.

2.1.4.Partikel Board

Partikel Board adalah papan material kayu yang tersusun dari serbuk

gergaji, dipadatkan melalui proses secara kimia dengan tekanan dalam suhu

tinggi. Harga Partikel board jauh lebih murah daripada Plywood dan MDF dengan

permukaan papan biasanya sudah terlapisi veneer/ lapisan kayu. Beberapa

produsen furniture/mebel banyak menggunakan bahan ini sebagai rangka furniture

karena disamping harga material dasarnya lebih murah juga dalam proses

finishing misal dengan menggunakan veneersheet bisa menekan harga penjualan

furniture tersebut jauh lebih murah bila dibandingkan furniture rangka MDF atau

Plywood/multipleks.

6

Gambar 2.3 Partikel Board

Kelebihan Partikel Board :

Berat material lebih ringan.

Harga lebih murah dan ekonomis dibanding Plywood dan MDF.

Kekurangan partikel board :

Tidak tahan air dan ruang yang lembab

Permukaan kurang halus.

Lebih sukar dalam finishing misal di cat.

Mudah keropos dan mudah untuk hancur

(http://sembilanstudio.com/2015/05/apa-itu-plywood-mdf-dan-partikel-board/)

2.2 Mesin Penghancur kayu

Mesin penghancur kayu , ini merupakan salah satu mesin yang sangat

membantu bagi mereka yang menjalani bisnis daur ulang kayu, dengan mesin ini,

kayu limbah yang ukuran besar dan beraneka macam bentuknya, diolah dan

dicacah menjadi serpihan kecil-kecil.

7

2.3 Cara Kerja Mesin Penghancur Kayu

Sangat simple dan sederhana, dalam mesin penghancur kayu ini terdapat

sebuah disk atau tepatnya piringan yang mana di tempatkan pisau, dan pisau ini

nantinya akan memotong kayu - kayu yang dimasukkan ke dalam hoper, setelah

kayu dalam bentuk serpihan, setiap serpihan tadi akan dilempar oleh kipas yang

letaknya persis di belakang piringan tadi.

serpihan yang dilempar oleh kipas tadi akan melewati sebuah saringan atau

filter, jika ukurannya lebih kecil dari diameter filter maka ia akan lolos dan keluar,

tapi jika ia tidak lolos maka ia akan di hantam lagi oleh bilah-bilah baja atau flap

yang posisinya juga berada di belakang piringan pisau.

Disk atau piringan tempat menempelnya pisau dan pisau akan ditempelkan

pada as, dan as digerakkan oleh mesin dengan dihubungkan oleh v-belt dan

pulley. Jika mesin penggerak di jalankan maka putara mesin ini akan diteruskan

menuju as dan nantinya akan juga memutar piringan.

Untuk mesin penghancurh kayu ini bisa menggunakan 2 pilihan sumber

tenaga, bisa menggunakan motor listrik dan juga bisa menggunakan mesin diesel,

pada mesin diesel mempunyai kelemahan suaranya yang berisik dan asapnya tidak

ramah lingkungan, sedangkan jika menggunakan motor listrik ini akan lebih

bagus, hanya saja kelemahannya ia akan tergantung pada ketersediaan pasokan

listrik. jika PLN memutus alirannya maka operasinya akan macet.

(https://mesinsakti.blogspot.com/2015/11/mesin-pencacah-kayu.html)

Mesin penghancur kayu hasil modifikasi ini menggunakan motor listrik

sebagai sumber tenaga penggerak. Mesin ini mempunyai sistem transmisi tunggal

yang berupa sepasang pulley dengan perantara v-belt. Saat motor listrik

dinyalakan, maka putaran motor listrik akan langsung ditransmisikan ke pulley 1

yang dipasang seporos dengan motor listrik. Dari pulley 1, putaran akan

ditransmisikan ke pulley 2 melalui perantara v-belt, kemudian pulley 2 berputar,

maka poros yang berhubungan dengan pulley akan berputar sekaligus memutar

pisau perajang. Hal tersebut dikarenakan pisau perajang dipasang seporos dengan

pulley 2.

Meski terkesan memiliki fungsi yang sederhana namun mesin berperan

cukup besar dalam proses pencacahan. Mesin penghancur kayu ini terdapat

8

beberapa bagian utama seperti; motor penggerak, poros, casing, sistem transmisi

dan pisau perajang.

2.4 Tuntutan Alat/Mesin Dari Sisi Calon Pengguna

Mesin penghancur kayu ini merupakan sebuah alat yang berfungsi untuk

membantu penghancuran kayu bagi peternak jamur. Mesin ini memiliki berbagai

tuntutan yang harus dipenuhi sehingga nantinya mesin ini dapat diterima dan

digunakan untuk memenuhi segala kebutuhan pengguna. Sebagian besar masalah

atau kegagalan desain disebabkan karena kurang jelasnya kriteria tuntutan

pemakai.

Alasan utama penolakan desain dari konsumen adalah faktor investasi atau

ekonomi yang tidak sepadan. Oleh karena itu, diperlukan cara khusus sebagai

langkah awal pengembangan desain dengan mempelajari tuntutan produk dari

pemakai. Perancangan mesin penghancur kayu ini didasarkan pada kontruksi dan

sistem transmisi yang sederhana yang mampu menghancurkan kayu dengan waktu

kurang lebih 15 menit menghasilkan cacahan 150-200 kg.

Selain itu faktor keamanan harus diperhatikan dan perawatanya mudah.

Berdasarkan tuntutan diatas, diharapkan mesin ini dapat beroperasi sesuai standar

yang diminta, biaya pembuatan yang ekonomis, mudah dibuat, proses perakitan

dan penggantian suku cadang mudah.

2.5 Analisis Morphologis Alat

Analisis morphologis alat merupakan suatu pendekatan yang sistematis dan

terstruktur untuk mencari alternatif penyelesaian dengan menggunakan matriks

sederhana. Analisis morfologi ini dibuat sebagai pertimbangan yang sistematis

untuk memilih komponen dan mekasnime mesin yang terbaik.

Spesifikasi mesin dapat dikategorikan menjadi dua, yaitu:

1. Keharusan (demands) disingkat D, yaitu syarat mutlak yang harus dimiliki

mesin (jika tidak terpenuhi maka mesin merupakan solusi yang tidak

diterima).

9

2. Keinginan (wishes) disingkat W, yaitu syarat yang masih dapat

dipertimbangan keberadaannya agar dapat dimiliki oleh mesin yang

dirancang.

Tabel 2.1 Pertimbangan Perancangan Mesin Penghancur Kayu

10

Dilihat dari spesifikasi diatas, maka didapat gambaran mengenai

komponen pembentuk mesin penghancur kayu. Dengan demikian dapat disusun

suatu skema klasifikasi dengan matriks morfologi seperti tabel di bawah ini.

Tabel 2.2 Analisis Morfologi Mesin Penghancur Kayu

11

Dari berbagai macam variasi komponen-komponen mesin yang mungkin

digunakan pada mesin pencacah rumput ini, komponen yang terpilih adalah

sebagai berikut:

1. Penggerak mesin : motor listrik

2. Profil rangka : profil siku

3. Sistem transmisi : rantai dan gear

4. Poros : Besi

5. Pisau : Persegi panjang

12

6. Tempat Pencacahan : persegi

7. Bantalan (bearing) : pillow block bearing

8. Saluran masuk dan keluar : Persegi Panjang

9. Casing : Plat Eyzer

10. Penutup komponen berputar : Lonjong

2.6. Pemilihan Motor Listrik

Sumber: https://www.acelectricmotor.co.uk/products/Three-Phase-Electric-Motor-4kw-5.12HP-

FOOT-FLANGE-Mounted-B34-1500-rpm-4-Pole-100L-Frame-ALUMINIUM-Body-IE1/

2.3 Tabel pemilihan motor listrik

13

2.6.1 Motor Listrik 3 Fasa

Motor listrik 3 fasa adalah motor yang bekerja dengan memanfaatkan

perbedaan fasa pada sumber untuk menimbulkan gaya putar pada bagian rotornya.

Perbedaan fasa pada motor 3 phase didapat langsung dari sumber. Hal tersebut

yang menjadi pembeda antara motor 1 fasa dengan motor 3 fasa.

Secara umum, motor 3 fasa memiliki dua bagian pokok, yakni stator dan

rotor. Bagian tersebut dipisahkan oleh celah udara yang sempit atau yang biasa

disebut dengan air gap. Jarak antara stator dan rotor yang terpisah oleh air gap

sekitar 0,4 milimeter sampai 4 milimeter.

Terdapat dua tipe motor 3 fasa jika dilihat dari lilitan pada rotornya, yakni

rotor belitan (wound rotor) dan rotor sangkar tupai (squirrel-cage rotor). Motor

3 fasa rotor belitan (wound rotor) adalah tipe motor induksi yang lilitan rotor

dan statornya terbuat dari bahan yang sama.

Gambar 2.4. Komponen pada Motor Listrik 3 Fasa

Sumber : http://belajarelektronika.net/wp-content/uploads/2016/01/motor-3-fasa.jpg

2.7.Poros dan Pasak

2.7.1.Poros

Poros adalah salah satu elemen mesin yang berfungsi untuk meneruskan

daya dan putaran secara bersamaan. Poros yang berfungsi dalam sistem

14

transmisi ini dapat diklasifikasikan menurut jenis pembebanannya, yakni

sebagai berikut:

- Poros transmisi, poros yang mengalami beban punter murni atau puntir

dan lentur.

Gambar 2.4. Poros Transmisi

Sumber : http://www.teknikmesin.org/wp-content/uploads/2014/03/poros-eksentrik.jpg

- Spindel, poros transmisi yang relatif pendek dan beban utamanya berupa

puntiran.

Gambar 2.5. Poros Spindel

Sumber : http://reportase.umy.ac.id/wp-content/uploads/2016/08/020615_1550_mengenalmes3.png

- Gandar, poros yang hanya menerima beban lentur saja, dipakai antara

roda-roda kereta barang, dimana tidak mendapat beban puntir.

15

Gambar 2.6. Poros Gandar

Sumber : http://4.bp.blogspot.com/-

iZO6h4dEgoU/T02FWOBcLTI/AAAAAAAABVo/rL9rMMn3fyI/s400/250px-Rollingstock_axle.jpg

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam merencanakan sebuah

poros antara lain:

1. Kekuatan Poros

Kekuatan poros sangat penting dalam menentukan dan

merancang poros yang baik serta aman digunakan. Dengan melihat

pembebanan yang terjadi pada poros seperti beban puntir, beban lentur,

beban tarik kita dapat menentukan kekuatan poros yang sesuai. Selain

itu kita harus memerhatikan faktor lainnya seperti kelelahan (fatigue),

tumbukan, dan konsentrasi tegangan.

2. Kekakuan Poros

Kekakuan poros erat kaitannya dengan defleksi yang akan

terjadi pada poros. Defleksi yang besar akan menyebabkan getaran serta

suara bising yang dapat berakibat kegagalan pada poros. Untuk itu kita

harus menyesuaikan kekakuan pada poros dengan spesifikasi kerja yang

kita inginkan.

3. Putaran Kritis Poros

16

Poros harus dirancang sedemikian rupa sehngga putaran kerja

yang dibutuhkan harus menjauhi putaran kritis dari poros itu sendiri.

Poros dapat dibuat bekerja di bawah putaran kritisnya ataupun di atas

putaran kritisnya untuk menhindari kegagalan.

4. Bahan Poros

Dari sisi teknis pemilihan bahan untuk pembuatan poros harus

memerhatikan ketersediaan bahan, biaya produksinya, serta

manufactureability atau kemampuan proses manufakturnya. Poros yang

berasal dari bahan yang langka di daerah kita serta membutuhkan

pekerjaan yang khusus akan menaikan harga produksi oleh karena itu

perhatikan ketersediaan bahan poros di daerah kalian serta perhatikan

kemampuan dalam pembuataannya baik dari mesin-mesinya maupun

tenaga ahlinya.

5. Faktor Korosi

Penggunaan dan penempatan poros akan menentukan nilai

korosi pada poros. Oleh karena itu perhatikan penempatan poros agar

faktor korosi dapat dikurangi. Misal poros digunakan pada mesin

pompa air laut maka poros tersebut harus lebih tahan korosi jika

dibandingkan dengan poros pada pompa air tawar.

2.7.2.Pasak

Pasak digunakan untuk menyambung dua bagian batang (poros) atau

memasang roda, roda gigi, roda rantai dan lain-lain pada poros sehingga

terjamin tidak berputar pada poros atau terjadi slip. Pemilihan jenis pasak

tergantung pada besar kecilnya daya yang bekerja dan kestabilan bagian-bagian

yang disambung. Untuk daya yang kecil, antara naf roda dan poros cukup

diikat dengan baut tanam (set screw).

Berdasarkan cara pemasangannya, pasak yang umum digunakan dalam

perencanaan elemen mesin yaitu pasak benam. Pasak jenis ini sendiri terbagi

atas beberapa macam, antara lain:

1. Pasak Benam Segi Empat (Rectangular Sunk Key)

17

Gambar 2.7. Pasak Benam Segi Empat

Dimensi dari pasak benam segi empat dapat direncanakan dengan

persamaan:

- Lebar pasak, b = d/4

- Tinggi pasak, bt3

2

Dimana, d = Diameter poros

2. Pasak Bujur Sangkar (Square Key)

Bentuknya sama seperti rectangular sunk key, hanya saja lebar dan

tebalnya memiliki dimensi yang sama, yaitu:

b = t = 𝑑

4

3. Pasak Tembereng (Woodruff Key)

Pasak jenis ini biasanya digunakan pada poros dengan beban puntir

yang tidak terlalu besar. Pasak woodruff dipasang pada alur pasak yang

berbentuk setengah lingkaran yang terdapat pada permukaan poros dan

alur yang berbentuk persegi panjang yang terdapat pada lubang poros

atau lubang hub dari elemen mesin pasangannya.

Gambar 2.8. Pasak Tembereng

Sumber : http://pusat-lingkaran.blogspot.co.id/2016/12/pasak-memanjang.html

18

4. Pasak Pelana (Saddle Key)

Jenis pasak ini umum digunakan untuk mengikat hubungan antara

naf roda dengan poros.

Gambar 2.9. Pasak Pelana

5. Pasak Poros Berbintang (Spline)

Pasak poros bintang mempunyai bentuk yang agak berbeda

dengan pasak lainnya. Pasak poros bintang yang sering juga disebut

sebagai spline memiliki bentuk gerigi atau alur-alur pada permukaan

porosnya. Pasak poros bintang dipasang dengan roda gigi atau elemen

mesin lainnya yang mempunyai alur-alur pada permukaan lubang

porosnya. Dengan demikian poros pasak bintang dan elemen mesin

pasangannya akan terikat dan dapat berputar bersama-sama.

Gambar 2.10. Spline

Sumber: http://id.gearwf.com/uploads/201611339/p201611160902473353714.jpg

19

Dalam merencanakan suatu pasak, agar konstruksi pasak mampu

menahan beban yang diterima oleh pasak dari tumbukan yang terjadi akibat

kontak pasak dengan poros, perencanaan pasak harus mengikuti standar ukuran

yang telah ditentukan. Pada pasak benam segi empat, standar ukuran yang

digunakan disesuaikan dengan diameter poros, ditunjukkan dalam gambar di

bawah ini:

Tabel 2.4. Standar Ukuran Pasak

2.8.Bantalan

Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu beban poros berbeban,

sehingga putaran dapat berlangsung secara halus, aman dan panjang umur.

Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin

lainnya untuk bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik

maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau tak dapat bekerja semestinya.

Bantalan dapat dikelompokan dalam dua jenis yaitu:

20

a. Bantalan luncur, dimana pada bantalan ini terjadi gesekan luncur

antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh

permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumas.

b. Bantalan gelinding, pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara

bagian yang berputar dengan elemen gelinding.

Kedua jenis bantalan juga dapat dibagi lagi berdasarkan arah beban

yang diterimanya, yaitu:

a. Bantalan radial, arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak

lurus sumbu poros.

b. Bantalan aksial, arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah sejajar

poros.

Poros dalam crusher blade adalah poros utama yang artinya poros ini

juga ikut berputar, oleh karena itu gaya ataupun beban yang ditumpu oleh

bantalan pada poros ini dan elemen lain yang melekat padanya seperti roda gigi

adalah beban radial yang artinya arah gayanya tegak lurus sumbu poros.

2.9.Transmisi Roda Gigi

Roda gigi adalah bagian dari mesin yang berputar yang berguna untuk

mentransmisikan daya. Roda gigi memiliki gigi-gigi yang saling bersinggungan

dengan gigi dari roda gigi yang lain. Dua atau lebih roda gigi yang

bersinggungan dan bekerja bersama-sama disebut sebagai transmisi roda gigi,

dan bisa menghasilkan keuntungan mekanis melalui rasio jumlah gigi. Roda

gigi mampu mengubah kecepatan putar, torsi dan arah daya terhadap sumber

daya. Tidak semua roda gigi berhubungan dengan roda gigi yang lain; salah

satu kasusnya adalah.

pasangan roda gigi dan pinion yang bersumber dari atau menghasilkan

gaya translasi, bukan gaya rotasi.

Roda gigi dapat diklasifikasikan menurut letak poros dan bentuk jalur gigi,

yaitu:

21

1. Roda gigi dengan poros sejajar, adalah roda gigi dimana giginya

berjajar pada dua bidang silinder yang disebut “bidang jarak bagi”.

Kedua bidang silinder tersebut bersinggungan dan yang satu

menggelinding pada yang lain dengan sumber tetap sejajar. Dan roda

gigi ini merupakan roda gigi paling dasar dengan jalur gigi yang sejajar

poros.

2. Roda gigi miring, mempunyai jalur gigi yang berbentuk ulir pada

silinder jarak bagi. Pada roda gigi miring ini, jumlah pasangan gigi yang

saling membuat kontak serentak (perbandingan kontak) adalah lebih

besar dari pada roda gigi lurus, sehingga pemindahan momen atau

putaran melalui gigi-gigi tersebut dapat berlangsung. Sifat ini sangat

baik untuk mentransmisikan putaran tinggi dan beban besar. Namun

roda gigi miring memerlukan bantalan aksial dan kotak roda gigi yang

lebih kokoh, karena jalur gigi yang berbentuk ulir tersebut

menimbulkan gaya reaksi yang sejajar dengan poros.

3. Roda gigi miring ganda, dalam hal ini, gaya aksial yang timbul

pada gigi yang mempunyai alur bentuk V tersebut, akan saling

meniadakan. Dengan roda gigi ini, perbandingan reduksi, kecepatan

keliling, dan daya yang diteruskan dapat diperbesar.

4. Roda gigi dalam, dipakai jika diingini alat transmisi dengan

ukuran kecil dengan perbandingan reduksi besar, karena pinyon terletak

didalam roda gigi.

5. Pinyon dan batang gigi, pasangan ini digunakan untuk merubah

gerakan putar menjadi lurus atau sebaliknya. Batang gigi merupakan

dasar profil pahat pembuat gigi.

6. Roda gigi kerucut lurus dengan gigi lurus, adalah yang paling

mudah dibuat dan paling sering dipakai, akan tetapi sangat berisik

22

karena perbandingan kontaknya yang kecil dan juga konstruksinya tidak

memungkinkan pemasangan bantalan pada kedua ujung porosnya.

7. Roda gigi kerucut spiral, karena mempunyai perbandingan kontak

yang lebih besar, dapat menerusakan putaran tinggi dan beban besar.

Sudut poros kedua roda gigi kerucut ini biasanya dibuat 90˚.

8. Roda gigi cacing silindris, mempunyai cacing berbentuk silinder

atau lebih umum dipakai.

9. Roda gigi cacing globoid, untuk beban besar dengan perbandingan

kontak yang lebih besar roda gigi ini dapat dipergunakan.

10. Roda gigi hipoid, mempunyai alur gigi berbentuk spiral dan

bidang kerucut yang sumbunya bersilang, dan pemindahan gaya pada

permukaan gigi berlangsung secara meluncur dan menggelinding.

23

(a) Roda gigi lurus (b) Roda gigi miring (c) Roda gigi miring ganda (d)Roda gigi dalam

(e) Pinyon dan batang gigi (f) Roda gigi kerucut lurus (g) Roda gigi kerucut spiral (h) Roda gigi permukaan

(i) Roda gigi miring silang (j) Roda gigi cacing silindris (k) Roda gigi cacing globoid (l) Roda gigi hipoid

Gambar 2.11. Klasifikasi Roda Gigi

24

Letak poros Roda gigi Keterangan

Roda gigi lurus, (a)

Roda gigi miring, (b) (klasifikasi atas dasar

Roda gigi miring ganda, bentuk alur gigi)

Roda gigi dengan poros (c)

Roda gigi luar

Arah putaran berlawanan Sejajar

Roda gigi dalam dan

Arah putaran sama pinyon, (d)

Batang gigi dan pinyon, Gerakan lurus dan berputar

(e)

Roda gigi kerucut lurus, (f)

Roda gigi kerucut spiral,

(g) (klasifikasi atas dasar Roda gigi kerucut ZEROL

bentuk alur gigi) Roda gigi dengan poros Roda gigi kerucut miring

Berpotongan

Roda gigi kerucut miring

ganda

Roda gigi permukaan (roda gigi dengan poros

dengan poros berpotongan berbentuk

berpotongan, (h) istimewa)

Roda gigi miring silang, (i) Kontak titik gerakan lrus

Batang gigi miring silang dan berputar.

Roda gigi cacing silindris,

(j)

Roda gigi dengan poros Roda gigi cacing selubung

ganda (globoid), (k)

Silang

Roda gigi cacing samping

Roda gigi hyperboloid

Roda gigi hipoid, (l)

Roda gigi permukaan

silang

Tabel 2.5. Klasifikasi roda gigi

Sumber : Sulastro Dan K.Suga, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin.

25

2.9.1.Bagian-Bagian Roda Gigi

Nama – nama bagian roda gigi ditunjukkan dengan gambar 2. dibawah ini.

Gambar 2.12. Nama – Nama Bagian Roda Gigi

Sumber : Sulastro Dan K.Suga, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin.

2.9.2.Perbandingan Putaran Dan Perbandingan Roda Gigi.

Jika putaran gigi yang berpasangan dinyatakan dengan n1 (rpm) pada

poros penggerak dan n2(rpm) pada poros yang digerakkan, diameter lingkaran

jarak bagi d1 dan d2 (mm), jumlah gigi z1 dan z2, maka perbandingan putaran u

adalah:

iz

z

mz

mz

d

d

n

nu

1

2

1

2

1

2

1

1

2

izz 12 /

Harga i, yaitu perbandingan antara jumlah gigi pada roda gigi dan pada

pinyon, disebut perbandingan roda gigi atau perbandingan transmisi.

26

2.10. Rantai dan Gear

2.10.1.Rantai

Gambar 2.13. Roller chain

Rantai (roller chain) biasanya dibuat dari baja berkekuatan tinggi sehingga

lebih mampu dalam mentransmisikan torsi dengan nilai yang tinggi. Rantai bisa

mentrasmisikan tenaga (power) dan putaran hingga 6000 rpm. Pada putaran yang

lebih tinggi, pengaruh putaran antara rangkaian rantai dengan

gigi sprocket menghasilkan bunyi berisik sehingga hal ini merupakan kekurangan

dari rantai. Rantai memiliki banyak jenis sebagaimana terlihat pada Tabel 2. Jenis

rantai yang palling banyak digunakan adalah roller chain yang digunakan untuk

mentransmisikan tenaga dan diaplikasikan pada conveyor.

Roller chain terbuat dari satu rangkaian yang terdiri dari side

plates,pins,bushes dan rollers sebagaimana terlihat padan Gambar 4.

Tabel 2.6 perbandingan antara rantai dan roda gigi

27

Gambar 2.14 Simple chain drive

Gambar 2.15 Triplex sproket

Gambar 2.16 Roller chain component

28

Conveyor chain (rantai konveyor) dirancang secara khusus untuk

peralatan konveyor dan memiliki karakteristik pitch yang panjang, diameter

roller yang besar serta memiliki kekuatan tarik yang tinggi. Penggunaan dari

rantai konveyor tergantung dari beban yang dibawa oleh konveyor dan

biasanya berbentuk lurus dan kecepatan yang relatif rendah. Bentuk dari rantai

konveyor diperlihatkan pada Gambar 5.

Gambar 2.17 Conveyor chain

Leaf chain terdiri dari satu rangkaian pin yang dihubungkan pada bagian sisi

plat sebagaimana terlihat pada Gambar 6. Leaf chain secara umum digunakan

untuk penyeimbang beban seperti pada rantai transmisi.

Gambar 2.18 Leaf chain

Silent chain (juga dinamakan inverted tooth chain) memiliki gigi-gigi yang

terbentuk dari rangkaian plat sebagaimana terlihat pada Gambar 7. Silent chain

bisa beroperasi pada kecepatan tinggi jika dibandingkan dengan roller chain.

29

Gambar 2.19 Silence chain

Arah putaran relatif pada rantai adalah sangat penting untuk kerja rantai

yang efektif. Gambar 8 memperlihatkan layout rantai yang direkomendasikan

dan bisa diaplikasikan. Idler sprocket digunakan untuk mengencangkan bagian

rantai yang kendor pada rantai dengan center distance yang panjang atau ketika

rantai dipasang vertikal.

Gambar 2.20 Chain drive layout

Tahap awal ketika akan menggunakan rantai sebagai media untuk

mentransmisikan tenaga adalah memilih jenis rantai sebagaimana dirangkum

pada Gambar 9 berikut.

30

Gambar 2.21 Gambar jenis-jenis rantai

Tahap selanjutnya adalah merancang layout dari rantai (chain drive)

dan memilih komponen standar yang tersedia pada produsen rantai. Metode

yang akan dijelaskan berikut ini untuk roller chain. Prosedur untuk memilih

jenis rantai lain bisa ditemukan pada katalog produk.

Metode yang akan digunakan untuk memilih rantai (rantai chain)

berikut adalah berdasarkan power rating charts untuk rantai yang menjamin

operasional rantai hingga 15.000 jam dengan asumsi pemasangan rantai yang

tepat, pengoperasian yang tepat dan pelumasan yang memadai dan benar.

Tahap – tahap memilih rantai tersebut adalah:

1. Menentukan besar tenaga (power) yang akan di transmisikan.

2. Menentukan kecepatan putar pada driving dan driven shaft.

3. Menentukan karakteristik dari driving dan driven shaft seperti jenis

putaran, pembebananya lembut atau menerima beban kejut dan contoh

lainya.

4. Memilih center distance yang secara normalnya berada pada rentang 30

hingga 50 kali chain pitch.

5. Memilih speed ratio. Hal ini tergantung dari ukuran standar

sebagaimana tertulis pada tabel 2 idealnya sprocket harus memiliki gigi

minimum sebanyak 19 buah. Untuk high speed drives yang menerima

beban sementara, jumlah minimum gigi pada sprocket adalah 25. Harus

dicatat bahwasanya jumlah gigi sprocket tidak boleh melebihi 114.