laporan bab 1 + 2 print edited.pdf
TRANSCRIPT
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
1/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Didalam industri saat ini, dunia semakin maju dengan barang industri terutama di
bidang permesinan, begitu banyaknya negara yang bersaing untuk menjadi yang
terbaik.Selain itu dengan adanya industri yang lebih canggih semua orang tidak perlu lagi
bersusah payah untuk menggerakkan tenaga fisiknya secara berlebihan karena semua
pekerjaan dapat dibantu oleh alat permesinan tersebut.
Pada industri pembangunan, banyak yang masih menggunakan cara konvensional
dalam mengaduk dan mencampur adonan beton. Perkembangan teknologi cara mengaduk
adonan beton adalah dengan menggunakan sebuah mesin. Teknologi ini telah
mempermudah kinerja para pekerja dan meningkatkan hasil produksi rata-ratanya.
1.2. Rumusan Masalah
Dalam penyusunan laporan ini, didapat beberapa rumusan masalah, diantaranya:
1. Bagaimana sistem transmisi mesin Pengaduk Adonan Beton (sand mollen) ?
2. Apa saja elemen-elemen mesin yang digunakan pada mesin tersebut?
3. Bagaimana desain sederhana transmisi sand mollen tersebut?
1.3. Batasan Masalah
Dalam merencanakan pembuatan mesin pengaduk adonan beton ini perlu ada
sesuatu batasan, antara lain :
1. Alat yang digunakan untuk memproses material diabaikan.
2. Daya motor yang direncanakan adalah 2 HP (Horse Power)
3. Putaran motor 300 rpm.
4. Putaran pengaduk 20 rpm.
1.4. Tujuan Perancangan
Tujuan dalam perancangan mesin pengaduk adonan beton ini antara lain:
1. Mengetahui sistem transmisi dari mesin pengaduk adonan beton.
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
2/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
2. Mengetahui parameter yang digunakan dalam perancangan mesin pengaduk adonan
beton.
3. Dapat merancang mesin pengaduk adonan beton dengan efisiensi dan efektifitas kerja
yang tepat.
1.5. Manfaat Perancangan
Manfaat dari perancangan yang didapat antara lain:
1. Dapat mengetahui sistem transmisi pada mesin pengaduk adonan beton.
2. Dapat merancang elemen-elemen mesin yang digunakan pada mesin pengaduk adonan
beton.
3. Dapat mendesain sederhana transmisi mesin pengaduk adonan beton.
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
3/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Roda Gigi (Gear)
2.1.1 Definisi
Roda gigi merupakan salah satu jenis elemen transmisi vang penting untuk suatu
pemindahan gerak (terutama putaran) daya atau tenaga pada suatu sistem transmisi antara
penggerak dengan yang digerakan. Suatu konstruksi hubungan roda gigi digunakan pula
untuk sistim pengatur pada pemindah putaran, atau untuk merubah gerak lurus menjadi
gerak putar atau sebaliknya.
Definisi roda gigi adalah salah satu bentuk sistem transmisi yang mempunyai fungsi
mentransmisikan gaya, membalikkan putaran, mereduksi atau menaikkan putaran/
kecepatan. Umumnya roda gigi berbentuk silindris, di mana di bagian tepi terdapat
bentukan-bentukan yang menyerupai (mirip) gigi ( bergerigi ).
Konstruksi roda gigi mempunyai prinsip kerja berdasarkan pasangan gerak.Bentuk
gigi dibuat untuk menghilangkan keadaan slip, putar dan daya dapat berlangsung dengan
baik.Selain itu dapat dicapai kecepatan keliling- (Vc) yang sama pada lingkaran singgung
sepasang roda gigi. Lingkaran singgung ini disebut lingkaran pitch atau lingkaran tusuk
yang merupakan lingkaran khayal pada pasangan roda gigi, tapi berperan penting dalam
perencanaan konstruksi roda gigi. Pada sepasang roda gigi maka perlu diperhatikan, bahwa
jarak lengkung antara dua gigi yang berdekatan (disebut "pictch") pada kedua roda gigi
harus sama, sehingga kaitan antara gigi dapat berlangsung dengan baik. Bentuk lengkung
pada suatu profil gigi, tidak dapat dibuat semaunya, melainkan mengikuti kurva-kurva
tertentu yang dapat menjamin terjadinya kontak gigi dengan baik.
Kelebihan
1. Susunan transmisi roda gigi lebih ringkas
2. Kemungkinan terjadi slip antar roda gigi kecil
3. Efisiensi mekanis tinggi
4. Umur roda gigi lebih panjang
5. Daya yang ditransmisikan besar
6. Memberikan beban yang kecil ke poros
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
4/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Kekurangan
1. Apabila terjadi macet pada salah satu roda gigi maka akan menyebabkan
kerusakan yang serius pada motor
2. Tidak fleksibel layaknya beltdanpulley
3. Hanya dapat digunakan pada sistem transmisi pada jarak pusat yang pendek
2.1.2 Macammacam Roda Gigi
Berdasarkan letak sumbu poros , roda gigi dapat di klasifikasikan menjadi beberapa
kelompok, antara lain:
Roda Gigi Poros Sejajar
A. Roda Gigi Lurus (Straight Spur Gear)
Gambar 2.1 Roda Gigi Lurus
Sumber : R.S Khurmi Gupta, 2005 : 1026
Merupakan roda gigi dengan bentuk profil gigi beralur lurus dengan kondisi
penggunaan untuk sumbu sejajar. Pada konstmksi berpasangan , penggunaannya
terdapat dalam tiga keadaan, yaitu :
Roda Gigi lurus eksternal (spur gear)
Roda Gigi lurus internal (planetcry gear)
Roda Gigi lurus Rack dan pinion.
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
5/49
TUGAS BESAR ELEME
Gambar 2.2 Tiga Jenis Ro
Sumber :Anonymous
Penggunaan R
general mekanik yang s
ketiga jenis Roda gigi
yang agak sulit, seh
Sedangkan untuk jeni
penggunaannya, yaitu
sedangkan pada Rack g
giginya mempunyai dis
terurai menjadi gaya kel
B. Roda Gigi Miring (
Gambar 2.3Helical Gear
Sumber : R.S Khurmi Gup
Bentuk dasar ge
giginya mempunyai ke
sejajar, Roda Gigi miri
Dengan adanya kemirin
besar dibanding Roda g
MESIN II
a Gigi Lurus
da gigi lurus ini cukup luas terutama spurgea
ederhana sampai sedang putaran dan beban rel
ini, rnaka Internal Gear memilikitingkat kesul
bungan dalam menentukan ketepatan pem
s Rack dan Pinion Gear, mempunyai ke
ntuk pengubah gerak putar ke gerak lurus
ar mempunyai sumbu Pitch yang lurus. Pemb
tribusi beban yang paling sederhana, yaitu g
iling (gaya targensial) dan gaya Radial.
elical Spur Gear)
a, 2005 : 1074
ometrisnya sama dengan roda gigi lurus, tetap
iringan terhadap sumbu putar. Selain untuk p
g dapat digunakan pula untuk pemasangan su
gan alur gigi, maka perbandingan kontak yang
igi lurus yang seukuran, sehingga pemindahan
pada konstruksi
atip sedang. Dan
iian pemasangan
asangan sumbu.
khususan dalam
atau sebaliknya,
banan pada gigi-
ya Normal yang
i arah alur profil
sisi sumbu yang
mbu bersilangan.
terjadi jauh lebih
putaran maupun
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
6/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
beban pada gigi-giginya berlangsung lebih halus. Sifat ini sangat baik untuk penggunaan
pada putaran tinggi dan beban besar.
(Perhatikan posisi sumbu putar pada gambar Roda gigi diatas.)
Gambar 2.4 Posisi Sumbu macam macamHelical Gear
Sumber :Anonymous
Selain itu, dengan adanya sudut kemiringan tertentu juga mengakibatkan terjadinya gaya
aksial yang hams di tahan oleh tumpuan bantalan pada porosnya. Sistim pelumasan
harus diperhatikan dengan cermat untuk meningkatkan umur pakai dari gigi yang saling
bergesekan.
C. Roda Gigi Miring Ganda (Herringbone)
Gambar 2.5 Roda Gigi Miring Ganda
Sumber :Anonymous
Khusus untuk penggunaan dalam posisi sumbu sejajar, serta untuk menetralisir
gaya aksial yang terjadi, dibuat roda gigi miring atau lebig populer disebut Roda
gigi"Herring bone
", yaitu dengan dibuat dua alur profil gigi dengan posisi sudutkemiringan saling berlawanan.
Roda gigiHerring bone dapat dibuat dalam beberapa macam, yaitu :
a.Herring bone dengan gigi V setangkup
b.Herring bone dengan gigi V bersilang
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
7/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
c.Herring bone dengan gigi V berpotongan tengah
Roda Gigi Poros Berpotongan
Disebut juga Roda Gigi kerucut atau Bevel Gear. Peaggunaannya secara
umum untuk pengtransmisian putaran dan beban dengan posisi sumbu menyudut
berpotongan dimana kebanyakan bersudut 90. Beberapa jenis roda gigi poros
berpotongan, sebagai berikut :
A. Roda Gigi Kerucut Lurus
Gambar 2.6 Roda Gigi Kerucut Lurus
Sumber : R.S Khurmi Gupta, 2005 : 1099
Untuk jenis ini mempunyai konstruksi yang sederhana dibanding jenis roda gigikerucut lainnya. Pembuatannya relatif mudah dan penggunaannya untuk konstruksi
umum yang sederhana sampai sedang, baik dalam menerima beban maupun putaran.
Berdasarkan pembuatan bentuk gigi.
- Roda Gigi kerucut lurus menyudut. Bentuk gigi pada penampang potong, menyudut ke
titik pusat kerucutnya.
- Roda Gigi kerucut lurus sejajar. Bentuk gigi penampang potong sejajar dengan sumbu
kerucutnya.
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
8/49
TUGAS BESAR ELEME
B. Roda Gigi Kerucut
Gambar 2.7 Spiral Bevel G
Sumber : L . Mott, 2004 :
Disebut jug
bentuk gigi mirin
tersebut akan
kebisingan sehing
dengan Roda Gigi
C. Roda Gigi Kerucut
Gambar 2.8 Roda Gigi Ker
Sumber :Anonymous
Bentuk gigi
secara sepintas
Kemampuan RodGigi kerucut gigi
lebih tenang serta
MESIN II
Miring
ear
34
Spiral bevel gear. Perbendaan antara Bentuk
pada Roda Gigi kerucut ini, dimana dengan a
eningkan kemampuan menerima beb
ga dapat digunakan pada putaran yang lebih
Kerucut gigi lurus pada ukuran geometris yang
Permukaan.
ucut Permukaan
berupa lengkung spiral dengan sudut spiral nol
ampak seperti Roda gigi lurus dengan g
Gigi Kerucut permukaan ini kurang lebih smiring (Spiral), hanya pembuatannya lebih
tahan lama.
gigi lurus dengan
anya kemiringan
an, mengurangi
tinggi dibanding
sama.
derajat, sehingga
igi melengkung.
ma seperti Roda ulit dan bekerja
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
9/49
TUGAS BESAR ELEME
D. Roda Gigi Kerucut
Gambar 2.9 Roda Gigi KerSumber : L . Mott, 2004 :
Jenis Roda Gigi p
tapi untuk konstruksi
besar yang dinamis dap
berupa lengkung hypoi
bersilangan, sehingga
Roda giginya.
Roda Gigi Poros BersiRoda gigi cacing d
putaran selalu berupa red
yang selalu sebagai pengg
umumnya lebih kuat dari
berupa kontruksi terpadu
konstruksi berpasangan ter
MESIN II
Hypoid
ucutHypoid
34
yung ini lebih jamak digunakan pada, kendara
eneral, mekanik yang memerlukan putaran ti
t menggunakan jenis Roda gigi kerucut ini. Be
, sehingga posisi sumbu tidak tegak lurus be
kan memudahkan pemasangan tumpuan bant
lang. i gunakan untuk posisi sumbu bersilangan dan
ksi.Pada sepasang roda gigi cacing terdiri d
rak dan Roda gigi cacing sebagai pengikut.Ba
pada roda cacingnya,selain itu batang cacing
,dimana bentuk alur cacingnya berupa spi
apat dua jenis konstruksi roda gigi cacing, yait
an bermotor saja,
nggi serta beban
ntuk alur giginya
rpotongan, tetapi
alan pada kedua
pengtransmisian
ri batang cacing
an batang cacing
mumnya di buat
al. Dari bentuk
:
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
10/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
1. Roda Gigi Cacing Silndris.
Gambar 2.10 Roda Gigi Cacing SilindrisSumber : L . Mott, 2004 : 339
Pada roda gigi cacing silndris bentuk luar batang cacing maupun roda cacing
berupa silinder. Roda gigi jenis ini dipakai untuk meneruskan putaran dengan reduksi
yang besar.
2. Roda Gigi Gobloid
Gambar 2.11 Roda Gigi GobloidSumber :L . Mott, 2004 : 339
Pada jenis roda gigiGobloid, baik batang maupun Roda Cacingnya saling
mengikuti bentuk pasangannya. Biasa digunakan untuk gaya yang lebih besar karena
perbandingan kontak yang lebih besar.Konstruksi batang cacing pada umumnya dibuat
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
11/49
TUGAS BESAR ELEME
terpadu, tetapi untuk u
dengan poros.
2.1.3 Bagian-bagian Ro
Gambar 2.12 Roda gigi taSumber :R.S Khurmi Gupt
1. Lingkaranpitch (pitch
Lingkaran khay
merupakan dasar untu
lain-lain.
2. Pinion
Roda gigi yang l
3. Diameter lingkaranpit
Merupakan diam
4. Diametral Pitch
Jumlah gigi pers
5. Jarak bagi lingkar (circ
Jarak sepanjangkeliling lingkaranpitc
t =z
d 1b
MESIN II
kuran. besar dapat saja batang cacing dibuat
a Gigi
pak samping a, 2005 :1025
ircle)
al yang menggelinding tanpa terjadinya sli
memberikan ukuran gigi seperti tebal gigi, jar
bih kecil dalam suatu pasangan roda gigi.
h (pitch circle diameter)
eter dari lingkaranpitch.
atuanpitch diameter
ular pitch)
lingkaran pitch antara profil dua gigi yangdibagi dengan jumlah gigi, secara formula dap
berupa pasangan
. Lingkaran ini
k antara gigi dan
berdekatan atau at ditulis :
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
12/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
6. Modul (module)
Perbandingan antara diameter lingkaranpitch dengan jumlah gigi
m =
7. Adendum (addendum)
Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran pitch
diukur dalam arah radial.
8. Dedendum (dedendum)
Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah
radial.
9. Working Depth
Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang roda gigi yang berkontakdikurangi dengan jarak poros.
10. Clearance Circle
Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang
berpasangan.
11. Pitch point
Titik singgung dari lingkaranpitch dari sepasang roda gigi yang berkontak yang
juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat.
12. Operating pitch circle
Lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan jarak
porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar.
13.Addendum circle
Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi.
14.Dedendum circle
Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi.
15. Width of space
Tebal ruang antara roda gigi diukur sepanjang lingkaranpitch.
16. Sudut tekan (pressure angle)
Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala gigi.
z
d 1b
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
13/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
17. Kedalaman total (total depth)
Jumlah dari adendum dan dedendum.
18. Tebal gigi (tooth thickness)
Lebar gigi diukur sepanjang lingkaranpitch.
19. Lebar ruang (tooth space)
Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaranpitch
20.Backlash
Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang.
21. Sisi kepala (face of tooth)
Permukaan gigi diatas lingkaranpitch
22. Sisi kaki (flank of tooth)
Permukaan gigi dibawah lingkaranpitch.
23. Puncak kepala (top land)
Permukaan di puncak gigi
24. Lebar gigi (face width)
Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya.
2.1.4 Rumus PerhitunganRoda Gigi
1. Mencari modulem = D/T (R.S Khurmi Gupta : 2005)
Dimana :
m = module (mm)
D = diameter pinion (mm)
T = jumlah gigi pinion
2. Mencari velocity
v = (.D.n)/60 (R.S Khurmi Gupta : 2005)
Dimana :
v = velocity (m/s)
n = putaran (rpm)
3. Mencari velocity factor
Cv = 3/(3+v) (R.S Khurmi Gupta : 2005)
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
14/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
4. Mencari tooth form factor for the pinion
yp = 0,1750,841/T (R.S Khurmi Gupta : 2005)
5. Mencari tooth form factor for the gear(rack)
yg = 0,1750,841/2T (R.S Khurmi Gupta : 2005)
6. Mencari beban tangensial
Wt = (P/v) Cs (R.S Khurmi Gupta : 2005)
Dimana :
P = daya (watt)
Cs = value of service factor
Wt = beban tangensial
7. Mencariface width
Wt = (0.Cv)b..m.yp (R.S Khurmi Gupta : 2005)
0 =Allowable static stress (N/mm2)
b =face width (mm)
8. Beban dinamis pada roda gigi yaitu :
Wd = Wt + W1 (R.S Khurmi Gupta : 2005)
Dimana :
Wd = beban dinamik (N)
Wt = beban tangesial (N)
W1 = beban inkrimental (N)
9. Load stress factor
K = ((es)2
sin)1,4) x (1/Ep+1/EG) (R.S Khurmi Gupta : 2005)
Dimana :
es = surface endurance limit(N/mm2)
Ep =youngs modulus for pinion (N/mm2)
EG =youngs modulus for gear(rack) (N/mm2)
10. Ratio factor
Q = (2.VR)/(VR+1) (R.S Khurmi Gupta : 2005)
Dimana :
VR = velocity ratio (TG/Tp)
11. Beban statis
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
15/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Ws = e.b..m.Y1 (R.S Khurmi Gupta : 2005)
Dimana :
Ws = beban tangensial (N)
e = batas daya tahan kelenturan (MPa)
b = lebar gigi (mm)
m = modul roda gigi (mm)
Yp = faktor bentuk gigi pinion
12. Batas beban
Ww = D.b.Q.k (R.S Khurmi Gupta : 2005)
Dimana :
Ww = batas beban
D = diameter pinion
b = lebar gigi (mm)
Q = faktor perbandingan
k = faktor beban regangan N/mm2
2.2 Pulley
Pulley adalah sistem penggerak pada sabuk yang berbentuk lekukan yang memiliki
sisi yang lebih tinggi pada kedua sisinya. Pulley secara garis besar berfungsi untuk
mentransfer daya dari puli atau poros lain dengan transmisi belt. Macam Pulley antara lain:
1. Open belt drive (penggerak belt terbuka) sabuk jenis ini digunakan dengan poros
sejajar dan putaran dalam satu arah yang sama. Dalam kasus ini, penggerak A menarikbelt
dari satu sisi (yakni sisi RQ bawah) dan meneruskan ke sisi lain (karena tarikan kecil).
sabuk sisi bawah (karena tarikan lebih) dimana tight side sedangkan sabuk sisi atas (karena
tarikan kecil) dinamakan slack side.
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
16/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Gambar 2.13 Open Belt Drive
Sumber : R.S Khurmi Gupta, 2005 : 683
2. Crossed atau twist belt drive (penggerak belt silang) seperti ditunjukkan pada
gambar dibawah, sabuk jenis ini digunakan dengan poros sejajar dari perputaran dalam arah
yang berlawanan. Dalam kasus ini, penggerak menarik sabuk dari sisi satu (yakni sisi RQ)
dan meneruskan ke sisi lain (yakni sisi LM) jadi tarikan pada sabuk RQ akan lebih besardaripada sabuk LM. sabuk RQ (karena tarikan lebih) dinamakan tight side sedangkan sabuk
LM (karena tarikan kecil) dinamakan slack side
Gambar 2.14 Crossed atau Twist Belt Drive
Sumber : R.S Khurmi Gupta, 2005 : 683
3. Quarter turn belt drive (penggerakbeltbelok sebagian) mekanisme transmisi dapat
dilihat dari gambar berikut. Untuk mencegah sabuk agar tidak keluar/lepas dari puli, maka
lebar permukaan puli harus lebih besar atau sama.
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
17/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Gambar 2.15 Quarter Turn Belt Drive
Sumber : R.S Khurmi Gupta, 2005 : 684
4. Belt with idler pulley (penggerak dengan puli penekan) dinamakan juga jockey
pulley drive, digunakan dengan poros paralel dan ketika open belt drive tidak dapat
digunakan akibat sudut kontak yang kecil pada puli terkecil. Jenis ini diberikan untuk
mendapatkan rasio kecepatan yang tinggi dan ketika tarikan sabuk yang diperlukan tidak
dapat diperoleh dengan cara lain.
Gambar 2.16Belt Drive with idler pulleySumber : R.S Khurmi Gupta, 2005 : 684
5. Compound belt drive (penggerak belt gabungan) digunakan ketika daya
ditransmisikan dari poros yang satu dengan lainnya melalui sejumlah puli.
Gambar 2.17 Compound Belt Drive
Sumber : R.S Khurmi Gupta, 2005 : 685
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
18/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
6. Stepped or cone pulley drive (penggerak puli kerucut atau bertingkat) digunakan
untuk mengubah kecepatan poros yang digerakkan ketika poros utama (poros penggerak)
berputar dengan kecepatan yang konstan.
Gambar 2.18 Stepped or cone pulley drive
Sumber : R.S Khurmi Gupta, 2005 : 685
7. Fast and loose pulley drive (penggerak puli longgar atau bertingkat) digunakan
ketika poros mesin (poros yang digerakkan) dimiliki atau diakhiri kapan saja diinginkan
tanpa mengganggu poros penggerak. Puli yang dikunci ke poros mesin dinamakan fast
pulley dan berputar pada kecepatan yang sama seperti poros mesin. Loose pulley berputar
secara bebas pada poros mesin dan tidak mampu mentransmisikan daya sedikitpun. Ketika
poros mesin dihentikan, sabuk ditekan ke loose pulley oleh perlengkapan batang luncur
(sliding bar)
Gambar 2.19Fast and loose pulley drive
Sumber : R.S Khurmi Gupta, 2005 : 685
Kelebihan
1. Pemindahan tenaga berlangsung secara elastis maka tidak di perlukan kopling
elastis
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
19/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
2. Tidak berisik
3. Dapat menerima dan meredam beban kejut
4. Jarak poros tidak tertentu
5. Jarak poros yang lebih besar dapat tercapai
6. Mudah dan murah dalam pembuatan
7. Hanya memerlukan sedikit perawatan
Kekurangan
1. Slip yang terjadi menyebabkan rasio angka putaran tidak konstan
2. Sistem beltdanpulley memerlukan dimensi/ukuran yang lebih besar dari sistem
transmisi roda gigi atau chain
Rumus perhitungan pada belt:
1. Kecepatan linier sabuk
(Robert L. Mott : 2004)
Dimana :
V = kecepatan sabuk linier (m/s)
d = diameter puli (m)
n = putaran (rpm)
2. Panjang sabuk
(Robert L. Mott : 2004)
Dimana :
L = panjang sabuk (m)
d1= diameter puli penggerak(m)
d2= diameter puli yang digerakkan (m)
x = jarak antar poros (m)
3. Besar jarak pusat antara puli 1 dan puli 2 yaitu :
D2< C < 3 (D2 + D1) (Robert L. Mott : 2004)
Dimana :
D2 = diameter puli 2
1000
.. ndV
=
p
x
ddxddL
++++=
42)(
2
21
21
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
20/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
D1 = diameter puli 1
C = jarak antar puli
4. Kemudian dari persamaan dibawah bisa didapat
B = 4L6,28(D2+D1)(Robert L. Mott : 2004)
C = B + ((B2)32(D2-D1)
2)
0.5/16
(Robert L. Mott : 2004)
Rumus perhitungan puli:
5. Perbandingan kecepatan n2
(Robert L. Mott : 2004)
Dimana :
n1 = putaran puli penggerak (rpm)
n2 = putaran puli yang digerakkan (rpm)
d1 = diameter puli penggerak (m)
d2 = diameter puli yang digerakkan (m)
6. Sudut kontak
Sudut kontak pada puli yang berukuran lebih kecil
Open belt drive :
(Robert L. Mott : 2004)
Crossed belt drive :
Dimana :
= sudut kontak (0)
= sudut antara sudut vertical puli dengan sabuk (0)
r1 = jari-jari puli yang lebih besar (m)
2
1
1
2
n
n
d
d=
( ) 21800 =
x
rr 21sin =
21800 +=
x
rr21sin
+=
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
21/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
r2 = jari-jari puli yang lebih kecil (m)
x = jarak antar poros (m)
7. Ukuran puli dapat dicari dengan kecepatan tangensial, dimana :
V = (Robert L. Mott : 2004)
Dimana :
V = kecepatan tangensial puli (m/s)
D = diameter puli (mm)
n = putaran puli (rpm)
8. Besar jarak pusat antara puli 1 dan puli 2 yaitu :
D2< C < 3 (D2 + D1) (Robert L. Mott : 2004)
Dimana :
D2 = diameter puli 2
D1 = diameter puli 1 C = jarak antar puli
2.3 Belt
2.3.1 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.
2.3.2 Macam-macam Belt
a. Sabuk Rata
Sabuk ini dipasang pada puli silinder dan meneruskan momen antara dua poros.
Jaraknya dapat mencapai 10 meter dengan perbandingan putaran 1:1 sampai 6:1. Sabuk rata
biasanya digunakan untuk mesin-mesin penggilingan padi, mesin press, mesin tempa dan
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
22/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
lain-lain. Bahan yang digunakan pada sabuk ini biasanya terbuat dari kulit, kain, plastik
atau campuran antara plastik dan kain
Gambar 2.20 Sabuk Rata
Sumber :Anonymous
b. Sabuk V
Sabuk ini mempunyai penampang trapesium sama kaki. Sabuk V dipasang pada
puli dengan alur dan meneruskan momen antar dua poros yang jaraknya dapat mencapai 5
meter dengan perbandingan 1:1 sampai 7:1. Sabuk ini biasanya berbahan karet dan
permukaannya diperkuat dengan pintalan kain, sedang dibagian dalam dari sabuk diberi
serat-serat kain. Daya yang ditransmisikan dapat mencapai 500 kW. Transmisi sabuk V
hanya dapat menghubungkan poros-poros dengan arah putaran yang sama. Karena sabuk V
biasanya dipakai untuk menurunkan putaran. Dalam pemilihan sabuk V sangat dipengaruhi
oleh putaran (n) dan daya (kW) yang ditransmisikan. Pada pasangan puli dan sabuk V,
terjadi kontak atau persinggungan antara puli dan sabuk. Persinggungan atau kontak yang
terjadi antara puli dan sabuk membentuk sebuah sudut yang dinamakan sudut kontak
Gambar 2.21 Sabuk V ( V belt)
Sumber :Anonymous
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
23/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
c. Sabuk Bergigi (Gilir)
Sabuk bergigi digerakan dengan sproket pada jarak pusat mencapai 2 meter dan
meneruskan putaran secara tepat dengan perbandingan 1:1 sampai 6:1. Sabuk ini digunakan
secara luas dalam industri mesin jahit, komputer, mesin fotokopi dan sebagainya.
Jarak yang jauh antara dua buah poros sering tidak memungkinkan transmisi langsung
dengan roda gigi. Dengan demikian, cara transmisi putaran atau daya yang lain dapat
diterapkan, dimana sebuah sabuk luwes atau rantai dibelitkan sekeliling puli atau sproket
pada poros
Gambar 2.22 Sabuk BergigiSumber :Anonymous
2.4 Sprockets and Chain
2.4.1 Definisi rantai dansprocket
Rantai adalah sambungan mata rantai yang membentuk sabuk besi. Mata rantai
adalah konstruksi yang terdiri dari bush, rooler, link plate, dan pin.
Sprocket adalah roda bergerigi yang berpasangan dengan rantai. Berbeda dengan
roda gigi, sprockettidak bersinggungan dengan sprocket lainnya.
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
24/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Gambar 2.23 Rantai dan Sprocket
Sumber: Khrumi dan Gupta (2005:760)
2.4.2 Keuntungan dan Kerugian Tranmisi Rantai Dibandingkan Tranmisi Sabuk
Keuntungan:
1. Tidak slip selama rantai bergerak, rasio kecepatan yang sempurna dapat dicapai
2. Karena rantai terbuat dari logam, rantai menempati ruang lebar lebih kecil
daripada sabuk
3. Dapat digunakan untuk jarak pusat yang panjang atau pun pendek
4. Memberikan efisiensi tranmisi yang tinggi
5. Memberikan beban yang kecil pada poros
6. Mempunyai kemampuan untuk mentranmisi gerak ke beberapa poros hanya
dengan satu rantai7. Mentranmisi daya yang lebih besar daripada belt
8. Rasio kecepatan yang tinggi dari 8 sampai 10 dalam satu tahap
9. Dapat dioperasikan pada kondisi atmosfer dan temperatur yang lebih tinggi
Kerugian:
1. Biaya produksi relatif lebih mahal
2. Rantai membutuhkan pemasangan yang akurat, pelumasan, dan memperhatikan
kelonggaran rantai
3. Rantai mempunyai fluktuasi kecepatan terutama ketika terlalu longgar
2.4.3 Klasifikasi Rantai
Berdasarkan penggunaannya rantai diklasifikasikan menjadi:
1. Rantai Pengangkut atau Penerima Beban (Crane)
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
25/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Rantai ini digunakan untuk mengangkut dan menerima beban atau barang, serta
beroperasi pada kecepatan maksimal 0,25 m/s. Rantai ini memiliki dua macam bentuk yaitu
oval linkdan square link.
Gambar 2.24 Rantai Pengangkut atau Penerima Beban (Crane)
Sumber: Khrumi dan Gupta (2005:763)
2. Rantai Pembawa atau Pengantar Barang (Tractive)
Rantai ini digunakan untuk membawa atau mengantarkan material secara terus
menerus, dengan kecepatan maksimal hingga 2 m/s. rantai ini memiliki dua macam tipe,
yaitu detachable or hook jointdan closed joint.
Gambar 2.25 Rantai Pembawa atau Pengantar Barang (Tractive)
Sumber: Khrumi dan Gupta (2005:763)
3. Rantai Tranmisi Daya (Driving)
Rantai ini digunakan untuk mentranmisikan daya ketika jarak antara kedua pusat
poros pendek. Rantai ini memiliki 3 tipe, yaitu block or bush chain, bush or roller chain,
silent chain.
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
26/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Gambar 2.26 block or bush chain
Sumber: Khrumi dan Gupta (2005:764)
Gambar 2.27 bush or roller chain
Sumber: Khrumi dan Gupta (2005:764)
Gambar 2.28 silent chain
Sumber: Khrumi dan Gupta (2005:765)
2.4.4 Rumus Perhitungan
1. Ratio kecepatan rantai penggerak
= =
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
27/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Dimana:
N1: kecepatan rotasi sprocketkecil (rpm)
N2: kecepatan rotasi sprocketbesar (rpm)
T1: jumlah gigi sprocketkecil
T2: jumlah gigi sprocketbesar
(Khurmi dan Gupta ; 2005)
2. Kecepatan rata-rata rantai
=60
=60
Dimana:
D: diameterpitch lingkaran sprocket(m)
p :pitch rantai (m)
(Khurmi dan Gupta ; 2005)
3. Panjang rantai
L = K . p
Dimana:
K: jumlah link rantai
(Khurmi dan Gupta ; 2005)
4. Jumlah link rantai
=+
2 +
2+
2 .
Dimana:
x: jarak pusat spocket kecil dan besar (Centre distance)(Khurmi dan Gupta ; 2005)
5. Centre distance
x =4
+
2 +
+
2 8
2
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
28/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
(Khurmi dan Gupta ; 2005)
6. Factor of safety
Factor of safety=
Dimana:WB: beban putus
W : beban pada rantai
(Khurmi dan Gupta ; 2005)
7. Beban pada rantai
=
(Khurmi dan Gupta ; 2005)
2.5 Shaft (Poros)
2.5.1 Definisi Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin. Hampir
semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan utama dalam
transmisi seperti itu dipegang oleh poros.
2.5.2 Macam-macam Poros
Poros untuk meneruskan daya dikasifikasikan menurut cara pembebanannya sebagai
berikut :
1. Poros Transmisi
Poros macam ini mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya
ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, Pulley sabuk atau sprocket
rantai, dan lain-lain.
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
29/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Gambar 2.29 Poros Transmisi
Sumber :Anonymous (2014)
2. Spindle
Poros transmisi yang relative pendek, seperti poros utama mesin perkakas, dimana
beban utamanya berupa puntiran, disebut spindle. Syarat yang harus dipenuhi poros ini
adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti.
Gambar 2.30 SpindleSumber:Anonymous
3. Gandar
Poros seperti yang dipasang di antara roda-roda kereta barang, dimana tidak mendapat
beban puntir, bahkan kadang-kadang tidak boleh berputar, disebut gandar. Gandar ini hanya
mendapat beban lentur, kecuali jika digerakkan oleh penggerak mula dimana akan
mengalami beban punter juga.
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
30/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Gambar 2.31 GandarSumber :Anonymous
2.5.3 Rumus perhitungan
Momen Putar (Te)
= ( ) +( )
=
Keterangan :Km = faktor kejut = 2
Kt = faktor lelah = 1(Khurmi, R. S. 2005: 534)
Untuk menentukan torsi dapat digunakan rumus :
=.
2 (2.7)
Keterangan :
T: Torsi (Nm)
Ft : Gaya tangensial (N)
D : Diameter (m)
(Khurmi, R. S. 2005: 137)
Untuk menghitung daya yang dihasilkan digunakan rumus :
=. 2 .
60 (2. 8)
Keterangan :
P: Daya yang ditransmisikan (Watt)
T: Torsi (Nm)
n : Putaran poros (rpm)
(Khurmi, R. S. 2005: 122)
Diameter poros dapat dihitung dengan rumus :
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
31/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
=32 .
+
3
4 (2.9)
Keterangan :
Sn : Daya tahan material aktual (psi)
Dp : Diameter poros (inch)
N : Faktordesain
Kt : Faktor stress konsentrasi tegangan
M : Momen maksimal yang bekerja pada poros (lb in)
T : Torsi pada poros (lb in)
Sy : Tegangan leleh (yield strength) material (Psi)
(Mott, L . 2004: 548)
Besar jarak antara poros penggerak dan poros yang digerakan dapat ditentukan
dengan range rumus :
< < 3( + ) (2.10)
Keterangan :
D1 : Diameterpulley kecil (inch)
D2 : Diameterpulley besar (inch)
C : Jarak titik pusatpulley1 danpulley2 (inch)
( Mott, L . 2004: 278)
Jarak antara poros penggerak danjarak poros penggerak akhir aktual setalah
didapatkan panjang beltstandar dapat dihitung dengan rumus :
= 4 6,28( + )(2.11)
( Mott, L . 2004: 279)
=+ 32( + )
16
(2.12)
( Mott, L . 2004: 279)
Mengihitung gaya dan momen yang bekerja pada poros dapat menggunakan
persamaan kesetimbangan gaya dan momen.
= 0 ; = 0
Menentukan jenis material dan materialproperties poros yang digunakan
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
32/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Menentukan kekuatan leleh dari material
S = S . C . C (2.14)
Keterangan :
Sn : Daya tahan material aktual (psi)
Sn : Daya tahan material (psi)
Cs : Faktor ukuran
CR : Faktor realiblility
(Mott, L . 2004: 538)
2.6 Bearing
2.6.1 DefinisiBearing
Bantalan (bearing) merupakan salah satu bagian dari elemen mesin yang memegang
peranan cukup penting karena fungsi dari bantalan yaitu untuk menumpu sebuah poros agar
poros dapat berputar tanpa mengalami gesekan yang berlebihan. Bantalan harus cukup kuat
untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik.
Gambar 2.32 Bantalan (Bearing)
Sumber :Anonymous
2.6.2 Klasifikasi Bantalan
Pada umumya bantalan dapat diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu.
a. Berdasarkan gerakan bantalan terhadap poros
Bantalan luncur
Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan karena
permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan
pelumas.
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
33/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Gambar 2.33 BantalanLuncurSumber :Anonymous
Bantalan gelinding
Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan
yang diam melalui elemen gelinding seperti bola, rol, dan rol bulat.
Gambar 2.34 BantalanGelinding
Sumber :Anonymous
b. Berdasarkan arah beban terhadap poros
Bantalan radial
Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu.
Bantalan aksial
Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros.
Bantalan gelinding khusus
Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu
poros.
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
34/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Gambar 2.35 (a) BantalanRadial, (b) Bantalan Aksial, (c) Bantalan Gelinding Khusus
Sumber : Khurmi, R.S. (2005 : 693)
c. Berbagai Jenis Bantalan
1. Single row groove ball bearings
Bearing ini mempunyai alur dalam pada kedua cincinnya. Karena memiliki alur,
maka jenis ini mempunyai kapasitas dapat menahan beban secara ideal pada arahradial dan aksial. Maksud dari beban radial adalah beban yang tegak lurus terhadap
sumbu poros, sedangkan beban aksial adalah beban yang searah sumbu poros.
Gambar 2.36 Single row groove ball bearings
Sumber :Anonymous
2.Double row self aligning ball bearings
Jenis ini mempunyai dua baris bola, masing-masing baris mempunyai alur
sendiri-sendiri pada cincin bagian dalamnya. Pada umumnya terdapat alur bola pada
cincin luarnya. Cincin bagian dalamnya mampu bergerak sendiri untuk menyesuaikan
posisinya. Inilah kelebihan dari jenis ini, yaitu dapat mengatasi masalah poros yang
kurang sebaris.
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
35/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Gambar 2.37Double row self aligning ball bearings
Sumber :Anonymous
3. Single row angular contact ball bearings
Berdasarkan konstruksinya, jenis ini ideal untuk beban radial. Bearing ini
biasanya dipasangkan dengan bearing lain, baik itu dipasang secara pararel maupun
bertolak belakang, sehingga mampu juga untuk menahan beban aksial.
Gambar 2.38 Single row angular contact ball bearings
Sumber :Anonymous
4.Double row angular contact ball bearings
Disamping dapat menahan beban radial, jenis ini jgua dapat menahan beban
aksial dalam dua arah. Karena konstruksinya juga, jenis ini dapat menahan beban
torsi. Jenis ini juga digunakan untuk mengganti dua buah bearing jika ruangan yang
tersedia tidak mencukupi.
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
36/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Gambar 2.39Double row angular contact ball bearings
Sumber :Anonymous
5.Doublerow barrel roller bearings
Bearing ini mempunyai dua baris elemen roler yang pada umumnya mempunyai
alur berbentuk bola pada cincin luarnya. Jenis ini memiliki kapasitas beban radial
yang besar sehingga ideal untuk menahan beban kejut.
Gambar 2.40Double row barrel roller bearingsSumber :Anonymous
6. Single row cylindrical bearings
Jenis ini mempunyai dua alur pada satu cincin yang biasanya terpisah. Eek dari
pemisahan ini, cincin dapat bergerak aksial dengan mengikuti cincin yang lain. Hal
ini merupakan suatu keuntungan, karena apabila bearing harus mengalami perubahan
bentuk karena temperatur, maka cincinya akan dengan mudah menyesuaikan
posisinya. Jenis ini mempunyai kapasitas beban radial yang besar pula dan juga
cocok untuk kecepatan tinggi.
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
37/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Gambar 2.41 Single row cylindrical bearings
Sumber :Anonymous
7. Tapered roller bearings
Dilihat dari konstriksinya, jenis ini ideal untuk beban aksial maupun radial. Jenis
ini dapat dipisah, dimana cincin dalamnya dipasang bersama dengan rollernya dancincin luarnya terpisah.
Gambar 2.42 Tapered roller bearings
Sumber :Anonymous
8. Singledirection thrust ball bearings
Bearing jenis ini hanya cocok untuk menahan beban aksila dalam satu arah saja.
Elemenya dapat dipisahkan sehingga mudah melakukan pemasangan. Beban aksial
minimum yang dapat ditahan tergantung dari kecepatannya. Jenis ini sangat sensitif
terhadap ketidaksebarisan (misalignment) poros terhadap rumahnya.
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
38/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Gambar 2.43 Single direction thrust ball bearingsSumber :Anonymous
9.Double direction thrust ball bearings
Bearing jenis ini hanya cocok untuk menahan beban aksila dalam satu arah saja.
Elemenya dapat dipisahkan sehingga mudah melakukan pemasangan. Beban aksial
minimum yang dapat ditahan tergantung dari kecepatannya. Jenis ini sangat sensitif
terhadap ketidaksebarisan (misalignment) poros terhadap rumahnya.
Gambar 2.44Double direction thrust ball bearings
Sumber :Anonymous
10.Ball and socket bearings
Bearing jenis ini mempunyai alur dalam berbentuk bola, yang bisa membuat
elemennya berdiri sendiri. Kapasitasnya sangat besar terhadap beban aksial. Selain itu
juga dapat menahan beban radial secara simultan dan cocok untuk kecepatan yang
tinggi.
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
39/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Gambar 2.45Ball and socket bearings
Sumber :Anonymous
2.6.3 Pembacaan Nomor Pada Bantalan Gelinding
Contoh nomor kode bearing :
6203ZZ
kode bearing di atas terdiri dari beberapa komponen yang dapat dibagi-bagi antara lain:
6 = Kode pertama melambangkan Tipe /jenis bearing
2 = Kode kedua melambangkan seri bearing
03 =Kode ketiga dan keempat melambangkan diameter bore (lubang dalam bearing)
zz = Kode yang terakhir melambangkan jenis bahan penutup bearing
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
40/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
a. Kode Pertama ( JenisBearing )
Tabel 2.1KodeBearing Metric
Sumber :Anonymous
Tabel 2.2 KodeBearing Metric
Sumber :Anonymous
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
41/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Tabel 2.3Non- Metric Bearing
Sumber :Anonymous
Dalam Kode bearing (bantalan) = 6203ZZ seperti contoh di atas, kode pertama
adalah angka 6 yang menyatakan bahwa tipe bearing tersebut adalah Single-Row Deep
Groove Ball Bearing ( bantalan peluru beralur satu larik).
Untuk kode R8-2RS, maka kode pertama ( R) yang menandakan bahwa bearing
tersebut merupakan bearing berkode satuan inchi.
b. Kode kedua ( Seri bearing)
Kode kedua menyatakan seri bearing untuk menyatakan ketahanan dari bearing
tersebut. Seri penomoran adalah mulai dari ketahan paling ringan sampai paling berat
8 =Extra thin section
9 = Very thin section
0 =Extra light
1 =Extra light thrust
2 =Light
3 =Medium
4 = Heavy
Jika Kode pertama adalah Huruf, maka bearing tersebut adalah bearing Inchi seperti
contoh (R8-2RS ) maka kode kedua ( angka 8 ) menyatakan besar diameter dalam bearing
di bagi 1/16 inchi atau = 8/16 Inchi.
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
42/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
c. Kode ketiga dan keempat ( diameter dalam (bore) bearing)
Untuk kode 0 sampai dengan 3, maka diameter borebearing adalah sebagai berikut :
00 = diameter dalam 10mm
01= diameter dalam 12mm
02= diameter dalam 15mm
03= diameter dalam 17mm
Selain kode nomor 0 sampai 3, misalnya 4, 5 dan seterusnya maka diameter bore
bearing dikalikan dengan angka 5 misal 04 maka diameter bore bearing= 20 mm
d. Kode yang terakhir (jenis bahan penutup bearing)
Pengkodean ini menyatakan tipe jenis penutup bearing ataupun bahan bearing,
seperti berikut :
1. Z Single shielded( bearing ditutuipi plat tunggal)
2. ZZDouble shielded( bearing ditutupi plat ganda )
3. RS Single sealed( bearing ditutupi seal karet)
4. 2RSDouble sealed(bearing ditutupi seal karet ganda )
5. V Single non-contact seal
6. VVDouble non-contact seal
7. DDUDouble contact seals
8. NR Snap ring and groove
9. MBrass cage
2.6.4 Rumus Perhitungan
Pada umumnya umur (life) bearingdidesain 106 rev (L10), dengan memperhitungkan
beban yang bekerja pada bearingmaka umur pakaibearingdapat ditentukan dengan
rumus :
=
Keterangan :
P1= C :Basic dynamicloading (Tabel2.8) (lb)
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
43/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
P2 :Desain loadmaksimal (lb)
L1 : 106
rev
K : 3 (untuk ball bearing)
(Mott,L. 2004 : 611)
2.6.5 Kerusakan PadaBearing
Kerusakan pada bearing biasanya diketahui dari kerusakan rotor asimetri yang
biasanya terkait dengan kategori eccentricity. Namun untuk kerusakan pada ball bearing
dapat kikategorikan sebagai kerusakan outer-ring, inner-ring, kerusakan bola dan
kerusakan pada train/ rectainer.
Secara umum teknik monitoring kondisi dari bearing tergantung pada arus motor
dan vibrasi. Hubungan antara keduanya telah dibuktikan secara eksperimen. Kombinasi
analisis didukung oleh fakta bahwa vibrasi mekanik disosiasikan dengan variasi dari air-
gap mesin secarafisik.
Gambar 2.46 KomponenBearing
Sumber :Anonymous
2.7 Pasak (Keys )
Pasak digunakan untuk menyambung dua bagian batang (poros) atau memasangroda, roda gigi, roda rantai dan lain-lain pada poros sehingga terjamin tidak berputar pada
poros.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 dijamin dengan baut tanam (set screw).
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
44/49
TUGAS BESAR ELEME
2.7.1 Klasifikasi Pasak
Dilihat cara pemasa
1. Pasak memanjang
Jenis pasak memanj
Keys (pasak benam)Pa
a. Pasak benam segi
Gambar 2.47 Pasak BenamSumber : V. Dobrovosky, 1
Lebar pasak b =
Tinggi pasak t =
dimana : d = dia
b. Pasak bujur sang
Bentuknya
sama yaitu :
b = t = 4d
c. Parallel Sunk key
Bentuknya
belum mampu
d. Pasak Berkepala
Pasak ini di
MESIN II
ngannya, pasak dapat dibedakan yaitu :
ang yang banyak digunakan ada bermacam-ma
sak benam ada beberapa jenis yaitu :
empat (Rectangular Sunk key)
995 : 172
d
2 b
eter poros
ar (Square key)
smaa seperti Rectangular sunk key, tetapi leba
(pasak benam sejajar)
sama seperti di atas, tapi penggunaannya bila p
emindahkan daya, maka pasak tersebut dipasa
Gib head key)
gunakan biasanya untuk poros berputar bolak b
am yaitu : Sunk
dan tebalnya
emakaian di atas
g sejajar
alik
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
45/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Gambar 2.48 Pasak Berkepala (Gib head key)
Sumber :Khurmi, R.S. (2005 : 471)
b = d/4
t = 2/3 b = d/6
e. Pasak Tembereng (woodruff key)
Pasak jenis ini digunakan untuk poros dengan puntir / daya tidak terlalu besar.
Gambar 2.49 Pasak Tembereng (woodruff key)
Sumber : Khurmi, R.S. (2005 : 473)
f. Pasak Pelana (Saddle key)
Jenis pasak ini pemakaian umum untuk menjamin hubungan antara naf roda
dengan poros.
Gambar 2.50 Pasak Pelana ( Saddle Key)
Sumber : Khurmi, R.S. (2005 : 473)
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
46/49
TUGAS BESAR ELEME
g. Tangent key
Pemakaiannya
berimpit.
Gambar 2.51 Pasak Tange
Sumber : Khurmi, R.S. (20
h. Pasak bulat (R
Jenis pasak ini,
Gambar 2.52 Pasak Bulat
Sumber : V. Dobrovosky, 1
i. Pasak gigi (Spl
Jenis pasak ini
digunakan untu
kerja putaranny
MESIN II
ama seperti pasak pelana, tetapi pasaknya dipas
sial (Tangent key)
05 : 473)
und keys)
biasanya digunakan untuk memindahkan daya r
995 : 169
ines)
ahannya dibuat satu bahan dengan poros dan bi
memindahkan daya serta putaran yang cukup
a bolak balik.
ang dua buah
elatip kecil.
asanya
esar dan arah
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
47/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
Gambar 2.53 Pasak gigi (Splines)
Sumber :Khurmi, R.S. (2005 : 474)
Rumus perhitungan untuk merancang pasak adalah sebagai berikut:
a. Panjang Pasak sesuai dengan kebutuhan dan dimensinya
W = Lebar PasakH = Tinggi Pasak
L = Panjang Pasak
Ss = Tegangan Geser
Gaya (F)
dimana
Tegangan Geser
dimana A= Lw
Tegangan Komposisi
*Faktor Keamanan
Untuk beban torsi yang konstan (Torque Steady) N = 1,5
Untuk beban yang mengalami kejut rendah N = 2,5
Untuk Beban Kejut besar terutama beban bolak-balik N= 4,5
b. Tegangan geser yang diijinkan
c. Tegangan kompresi yang diijinkan
-
7/27/2019 LAPORAN BAB 1 + 2 PRINT edited.pdf
48/49
TUGAS BESAR ELEMEN MESIN II
d. Syarat yang harus dipenuhi