Contoh Soal Kopling Tak Tetap [PDF]

Citation preview

Contoh soal: KOPLING TAK TETAP: 1. Sebuah kopling cakar untuk putaran dua arah akan dihubungkan dengan sebuah poros baja liat untuk meneruskan daya sebesar 1,5 kW pada putaran 120 rpm. Tentukanlah diameter luar, diameter dalam dan tinggi cakar dengan mengambil jumlah cakar 3 buah. SOLUSI: 1. Daya Nominal P = 1,5 kW, putaran n = 120 rpm 2. Kekuatan tarik bahan poros σb = 40 kg/mm2 Ambil Sf1 = 6, Sf2 = 2,5 (dengan alur pasak) Tegangan geser izin:  a   B /( Sf1 xSf 2 ) a 



40  2,67 kg / mm 2 6 x 2,5



3. faktor koreksi fc =1 Daya rencana; Pd = 1 x 1,5 = 1,5 kW 4. Torsi; T  9,74 x10 5 T  9,74 x10 5 x



5. Kt = 2,5



Pd n 1,5  12175 kg.mm 120



Cb = 1



Dari persamaan dihitung diameter poros:  5,1  ds   K t CbT   a 



1/ 3



 5,1  ds   x 2,5 x1x12175  2,67 



1/ 3



 38,7 mm



→ 40 mm



6. Bahan cakar adalah baja liat dengan kekuatan tarik σb = 45 kg/mm2, Sf1 = 10, Sf2 = 5



 a   B /( Sf1 xSf 2 )



a 



45  0,9 kg / mm 2 10 x5



7. Diameter dalam; D1 = 1,2 x 40 + 10 (mm) = 58 mm Diameter luar ; D2 = 2 x 40 + 25 (mm) = 105 mm Tinggi ; h = 0,5 x 40 + 8 (mm) = 28 mm 8. Jari-jari rata-rata ; rm = (D1 + D2)/4 = (58 +105)/4 = 41 mm 9. Gaya tangensial; Ft = T/rm = 12175/41 = 297 kg (8 /  ) Ft 10. tegangan geser pada cakar:   2 D2  D12 8



(8 /  ) x 297  0,098 kg / mm 2 1052  582 11. Momen tahanan lentur:







2



Z



1 ( D2  D1 )   ( D1  D2 )  . .  6 2 4n  



Z



1 (105  58)   (105  58)  . .  7132,29 mm3  6 2 4 x 3  



2



12. Besarnya tegangan lentur σb (kg/mm2) adalah: 297 x 28 F .h  0,388 kg / mm 2 → b  b  t 3 x 7132 , 29 n.Z 13. Tegangan geser maksimum τmax (kg/mm2) adalah:  max



 b2  4 2  2



2 2 →   0,388  4 x0,098  0,217 kg / mm 2 max



2



14. 0,217 kg/mm2 < 0,9 kg/mm2, kondisinya baik 15. ds = 40 mm, D1 = 58 mm, D2 = 105 mm, h = 28 mm Bahan cakar: baja liat (C = 0,25%) 2. Rencanakanlah sebuah kopling plat tunggal untuk meneruskan daya sebesar 7,5 kW pada 100 rpm. Anggaplah besarnya perbandingan diameter D1/D2 = 0,8, koefisien gesek μ = 0,2, dan tekanan yang diizinkan pada bidang gesek pa = 0,02 kg/mm2. SOLUSI:



1. Daya Nominal P = 7,5 kW, putaran n = 100 rpm 2. faktor koreksi fc =1 Daya rencana; Pd = 1 x 7,5 = 7,5 k



9



3. Torsi; T  9,74 x10 5 T  9,74 x10 5 x



4. Gaya; F 



4



7,5  73050 kg.mm 100



 ( D22  D12 ). p 4



D1/D2 = 0,8 →  2 F



Pd n



D1 = 0,8D2  2



( D2  D12 ). p 



4



[ D2  (0,8D2 ) 2 ]x0,02  0,00565D22



5. rm = (D1 + D2)/4 = (0,8D2 + D2)/4 = 0,45 D2 6. Momen gesekan: T  F . D1  D2 4 T  Fxrm  0,2 x0,00565D22 x0,45D2  0,000508D23



T  508,5 x10 6 D23



73050  508,5 x10 6 D23



7.



D23 



73050 508,5 x10  6



→



D2 



3



73050  523,7 mm → 530 508,5 x10 6



mm D2 = 530 mm D1 = 0,8 D2 = 0,8x530 = 424 mm 2



1 (105  58)   (105  58)  Z  . .  7141 mm 3  6 2 4 x3  



Tugas:4 Reg.B.21/04/2015( Tugas ke 4 ) 1. Sebuah kopling cakar untuk putaran dua arah akan dihubungkan dengan sebuah poros baja liat untuk meneruskan daya sebesar 3,5 kW pada putaran 150 rpm. Tentukanlah diameter luar, diameter dalam dan tinggi cakar dengan mengambil jumlah cakar 3 buah. Kekuatan tarik bahan poros 48 kg/mm 2 dan bahan cakar 54 kg/mm2. Faktor koreksi poros Sf1 = 5,6, Sf2 = 2,2, faktor koreksi cakar Sf1 = 8, Sf2 = 4. 2. Rencanakanlah sebuah kopling plat tunggal untuk meneruskan daya sebesar 5,5 kW pada 150 rpm. Anggaplah besarnya perbandingan diameter D1/D2 = 0,6,



10



koefisien gesek μ = 0,18, dan tekanan yang diizinkan pada bidang gesek pa = 0,02 kg/mm2.



11