teori sabuk

8/18/2019 teori sabuk

http://slidepdf.com/reader/full/teori-sabuk 1/17

BAB II

DASAR TEORI

II.1 Poros

Poros adalah elemen mesin yang berputar yang digunakan untuk mentransmisikan

daya. Daya yang ditransmikan oleh poros terjadi karena gaya tangensial dan resultan dari

torsi atau momen torsi yang besarnya tidak boleh melebihi kekuatan ijin pada bahan dari

poros tersebut. Untuk mentransmisikan daya dari satu poros ke poros yang lain

dibutuhkan beberapa elemen tambahan seperti pulley, roda gigi dan sebagainya, yang

dipasang pada poros tersebut. Elemen mesin tersebut dipasang mnggunakan pasak atau

splines.

II.1.1 Material yang Digunakan untuk Poros

Material yang digunakan untuk poros biasanya baja kelas menengah. Jika

dibutuhkan kekuatan yang besar, baja paduan seperti nikel, nikel chromium atau chrome-

vanadium dapat digunakan.

Poros biasanya dibentuk dengan hot rolling dan diinishing untuk ukurannya

dengan cold dra!ing atau tunning dan grinding. Poros yang dibentuk dengan cold rolling

lebih kuat dibanding dengan poros hot rolling tetapi dengan tegangan sisa yang besar

pula. "egangan sisa yang tinggi dapat menyebabkan distorsi pada poros ketika diporos

tersebut di machining, khusunya ketika dibuat alur untuk pasak. Poros dengan ukuran

besar biasanya dibentuk dengan proses orging.

#



Tabel 2.1 baja karbon konstruksi mesin an baja batang yang i!inis ingin untuk "oros

Tabel 2.2 baja "auan untuk "oros

$



II.1.2 #enis$jenis Poros

Poros untuk meneruskan daya dikasiikasikan menurut pembebanannya sebagai

berikut

1 Poros Transmisi

Poros macam mi mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya

ditransmisikan kepada poros mi meialui kopling. roda gigi, puli sahuk atau sprocket,

rantai, dan lain-lain.

2. s"inel

Poros transmisi yang relati pendek, seperti poros utama mesin perkakas, dimana

utamanya berupa puntiran, disebut spindel. %yarat yang harus dipenuhi poros ini ada&ah

deormasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannva harus teliti.

%. &anar

Poros yang dipasang di antara roda-roda kereta barang, dimana tidak

mendapat beban puntir, bahkan kadang-kadang tidak boleh berputar, disebut gandar.

'andar ini hanya mendapat beban leritur, kecuali jika digerakkan oleh penggerak mula

akan mengalami beban puntir juga.

Menurut bentuknya, poros dapat digolongkan atas poros lurus umum, poros

ehaeai poros utama dan mesin totak, dan lain-lain., poros lu!es untuk transmisi daya

terdapat kebebasan bagi perubahan arah, dan lain-lain.

(



II.2 Pasak

Pasak merupakan sebuah baja kelas menengah yang dimasukkan antara poros dan

hub atau boss pada pulley untuk menyambung kedua elemen tersebut untuk mencegah

gerakan relati oleh pulley pada poros. Pasak selalu dipasang sejajar dengan sumbuhori)ontal poros. Pasak digunakan sebagai sambungan tidak tetap dan

mempertimabngkan tegangan rusak dan tegangan geser.

*lur pasak merupakan takikan pada poros dan pada pulley untuk meletakkan

pasak.

II.2.% #enis Pasak

%ecara garis besar pasak di klasiikan menjadi +

1. Berasarkan bentuk

&ambar 2.1 %ambungan berdasarkan bentuk, a Pena melintang, b ilah tembereng, c ilah pas terletak

di dalam, d ilah luncur, e Proil alur banyak, Proil gigi takikan, g Proil polygon

a. Pasak memanjang an melintang

entuk ini merupakan yang paling sederhana dan paling tua dan

sambungan dalam konstruksi mesin. %uatu pasak melintang atau baut pasak

besar dipasang pada suatu lubang, yang menembus masuk bagian konstruksi

yang disambungkan. eberapa contoh ditunjukkan oleh tabel /.# dan gambar

/./.

0



&ambar 2.2 aut yang dinormalisasi a "anpa kepala, b "anpa kepala dengan lubang pasak,

e Dengan tap berulir, auttanam dengan moncong. ilah pas

1



Tabel 2.% "egangan dan perhitungan suatu sambungan pasak

b. Bila' "as

%ambungan bilah pas adalah sambungan na yang paling sering dijumpai

pada momen putar satu sisi, contohnya pada lens kopling. %elanjutnya

terdapat sebagal bilah luncur pada na yang bergerak memanjang dan akhimva

sebagai pengaman posisi pada beberapa dudukan jepit dan kerucut. ilah pas

dibandingkan dengan baji alur jauh lebih murah dalam pembuatan dan

pemasangan, tetapi nanya tidak ditarik dari tengah dan pemasangan dari na

rnemerlukan gaya yang kecil penting untuk bantalan gelinding yang

terpasang di dalamnya. ilah tembereng yang murah, khususnya dipakai

pada mesin perkakas dan kendaraan, untuk momen putar kecil.

&ambar 2.% ilah tembereng

2



Tabel 2.( ukuran bilah pas, pasak dan alur menurut D34 dalam mm

). Pro!il alur banyak *s"line+

Disebut juga poros baji gambar /.& e dan tabel /.(. %esuai untuk momen

putar besar serta tersentak-sen tak dan juga khususnya sesual untuk na yang

dapat bergeser. Momen putar ditransmisikan pada permukaan sisi banyak i 5

$... /6, yang pada pembuatan teliti diambil 1(7 dan dukungannya

&ambar 2.( baji

8



Tabel 2., Poros baji dan proil na baji

. Pro!il gigi takikan *gerigi+

Melalui gerigi yang halus maka poros dan na perlemahannya agak kurang

daripada dengan proil alur banyak. 9emudian tekanan permukaannya juga

lebih kecil. Di samping itu na dapat digeser sangat kecil dalam arah putaran

pada satu bagian gigi. 'erigi juga dapat dikenakan pada tap poros kerucut ,tetapi dalam beberapa kasus komponen gaya radial tidak menguntungkan,

karena nanya diperlebar. Pemberian dan pelepasan momen putar harus

diberikan pada ujung yang letaknya berla!anan dari sambungan.

&6



Tabel 2.- Proil gigi takikan

e. a! gigi "ro!il an "oros gigi "ro!il

Dengan sisi evolven maka mornen yang ditransmisikan lebih rendah

daripada dengan proil gerigi, bandingkan tahel /.0 dan tahel /.1. erlainan

dengan proil gerigi, keunlungannya bah!a proilnya lebih besar sehingga

dapat dibuat dengan sehuah perkakas dalam proses penggilasan.

&&



Tabel 2./ na gigi proil

!. Sambungan "oros "oligon

:ontohnya proil P# atau 9 menurut 'ambar /.& g dan tabel/.2.

9euntungannya terletak dalam ketepatan pembuatan yang mudah dari suatu

bangku putar proil, di sini proil poros dan na diputar dan keseluruhannva

dapat dihaluskan. "abel /.2 menunjukkan ukuran dan Proil P-#. Melalui

pemilihan pasan yang sesuai maka dimungkinkan dudukan yang melekat atau

kuat+ Untuk na yang dapat bergeser niaka proil-P # kurang sesuai. ;ebih

sesuai Proil P: $.

&/



Tabel 2.0 Proil polygon

2. Berasarkan bentuk yang itegangkan

&ambar 2.,. %ambungan berdasarkan bentuk yang ditegangkan. a Pasak bulat pasak jarum b Pasak

tembereng, c Pasak terpasang masuk, d Pasak gerak tanpa atau dengan kepala pada / pasak terpisah

&/66. e Pasak singgung

&#



a. Pasak tembereng

Pasak ternbereng adalah memiringkan din sendin dan menghasilkan

sambungan pasak yang paling murah dan paling sedlikit membutuhkan

pengerjaan akhir. 9hususnya digunakan pada mesin perkakas dan juga padakendaraan pada momen putar yang tidak terlalu besar.

b. Pasak rata.

Perlemahan poros karen perataan tidak sebesar perlemahan karena alur.

Momenputar yang dapat ditransmisikan agak lebih besar daripada baji lubang.

). Pasak alur

Pasak yang terpasang masuk na yang digerakkan masuk Dibedakan dan

pasak gerak pasak yang digerakkan masuk, yang kalau dikehendaki mudah

dilepaskan dilengkapi juga dengan kepala pasak kepala. Momen putar yang

dapat ditransmisikan lebih besar daripada pasak rata. Pada momen putar yang

arahnya bolak balik dan tersentak-sentak dapat diatur dua pasak alur yang terpisah

&/6< kondisi tiga titik.

. Pasak singgung

Merupakan satu-satunya sambungan pasak, pada na dan poros yang juga

ditegangkan pada arah keliling, %ehingga juga mentransmisikan momen putar

tersentak-sentak dalam kedua arah putaran dalam pemasangan :ontoh

penggunaan+ =oda gila.

&$



II.% Sabuk$

%abuk-> terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. "enunan

tetoron atau semacamnya dipergunakan sebagai inti sabuk untuk memba!a tarikan yang

besar. %abuk-> dibelitkan di keliling alur pulley yang berbentuk > pula. agian sabuk

yang sedang membelit pada pulley ini mengalami lengkungan sehingga lebar bagian

dalamnya akan bertambah besar. 'aya gesekan juga akan bertambah besar karena

pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan transmisi daya yang besar pada tegangan

yang relati rendah. ?al ini merupakan salah satu keunggulan sabuk-> dibanding dengan

sabuk rata. Pada gambar /. diberikan berbagai proporsi penampang sabuk-> yang umum

dipakai

&. "erpal

/. agian penarik

#. 9aret pembungkus

$. antal karet

&ambar 2.- konstruksi sabuk >

&ambar 2./. Ukuran penampang sabuk >

&(



*tas dasar daya rencana, P f P cd ⋅= dan putaran poros penggerak, penampang

sabuk-> yang sesuai dapat diperoleh dengan menggunakan diagram. Daya rencana

dihitung dengan emngalikan daya yang akan diteruskan dengan actor koreksi pada tabeldiameter nominal pulley > dinyatakan sebagai diameter d p dari suatu lingkaran di mana

lebar alurnya di dalam gambar/. menjadi l6 dalam tabel transmisi sabuk-> hanya dapat

menghubungkan poros-poros yang sejajar dengan arah putaran yang sama. Dibandingkan

dengan transmisi roda gigi atau rantai, sabuk-> beeroperasi lebih halus dan tidak

bersuara. Untuk mempertinggi daya yang ditransmisikan, dapat dipakai beberapa sabuk-

> yang dipasang bersebelahan.

&ambar 2.0 daya rencana vs putaran

&0



Tabel 2. aktor koreksi

Jarak sumbu poros harus sebesar &,( sampai / kali diameter pulley besar. Di

pasaran terdapat berbagai panjang sabuk->. nomor nominal sabuk-> dinyatakan dalam

panjang keliling dalam inch. "abel menunjukkan nomor-nomor nominal dari sabuk

standar utama. Dalam tabel diperlihatkan panjang keliling sabuk-> sempit. Diameter pulley yang terlalu kecil akan memperpendek umur sabuk. Dalam tabel diberikan

diameter pulley minimum yang di)inkan untuk dan dianjurkan menurut jenis sabuk yang

bersangkutan.

&1



Pada gambar ditunjukkan putaran pulley penggerak dan yang akan digerakkan

berturut-turut adalah n& dan n/ , dan diameter nominal masing-masing adalah d p dan D p ,

serta perbandingan putaran u dinyatakan dengan n/@n& atau d p@D p. karena sabuk->

biasanya dipakai untuk menurunkan putaran, makaperbandingan yang umum dipakai

adalah perbandingan reduksi 3 i A &, di mana B

&ambar 2.13 keliling sabuk

ud

Di

n

n

p

p &

/

& ===

kecepatan linier sabuk-> m@s adalah +&66606

&

×⋅

= nd

v p

jarak sumbu poros dan panjang keliling sabuk berturut-turut adalah : dan ;

( ) ( )γ π γ

γ π ///

sin&//

/

/

++

−+−= p D

C d

L

( ) ( ) γ γ π //

sin/

/ C d D Dd C p p p p −−+++=

Cleh karena

−=≈

C

d D p p

/

sinγ γ

Maka

&2



( ) ( ) ( ) //

$/

&

// p p p p p p d D

C

C d D Dd C L −−−+++=

π

( ) ( )/

$

&

// p p p p d D

C Dd C −+++=

π

Jarak sumbu poros : dapat dinyatakan

( )

2

2 //

p p d DbbC

−−+=

%udut lilit atau sudut kontak dan sabuk pada alur puli penggerak harus

diusahakan sebesar mungkin untuk memperbesar panjang kontak antara sabuk dan puli.

'aya gesekan berkurang dengan mengecilnva sehingga menimbulkan slip antara sabuk

dan puli. Jika jarak poros adalah pendek sedangkan perbandingan reduksinya besar, maka

sudut kontak pada puli kecil puli penggerak akan menjadi kecil. Dalam hal ini dapat

dipakai sebuah puli penegang seperti dalam 'ambar /.&/ untuk memperbesar

sudut kontak tersebut.

&ambar 2.11 sudut kontak

&ambar 2.12 puli penegang

&8

teori sabuk

Documents