Sabuk Dan Rantai [PDF]

Citation preview

MAKALAH SABUK DAN RANTAI



Untuk memenuhi tugas elemen mesin



OLEH : AFIF SYAFFRUDIN EKO SUPRIANTO SARASWATI REGINA PUTRI WILDANI



JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA SEPTEMBER, 2016



KATA PENGANTAR



DAFTAR ISI



1



Transmisi adalah suatu alat untuk meneruskan tenaga dan putaran dari poros satu ke poros yang lain dan dibantu dengan alat yang sesuai kebutuhan , misalnya alat itu adalah rantai, sabuk, kopling, dll. Secara umum transmisi di bedakan menjadi 2 macam yaitu : 1. Transmisi langsung Transmisi langsung digunakan untuk menyalurkan tenaga dan putaran pada jarak yang dekat and posisi yang segaris antara poros penggerak dengan yang digerakkan. Sistem ini sering disebut dengan transmisi roda gigi, karena cara kerjanya kontak secara langsung antara elemen poros penggerak dengan yang digerakan. Adapun kelebihan dan kelemahan pada transmisi ini di antaranya: a. kelebihan -



tidak terjadi slip



-



dapat memindahkan daya yang besar



-



dapat digunakan untuk putaran tinggi dan tepat



-



ringkas tidak memerlukan tempat yang luas



-



dapat memindahkan daya dengan putaran stabil



b. kelemahan -



perlu ketelitian tinggi dalam perencanaannya, sampai perawatannya.



-



Biaya pembuatan yang cukup mahal.



2. Transmisi Tak Langsung Pada transmisi ini tidak terjadi kontak elemen poros dengan poros yang digerakkan melainkan melalui elemen suatu transmisi yang menghubungkan kedua poros. Transmisi ini digunakan jika kedua poros letaknya saling berjauhan. Adapun kelebihan dan kelemahan pada transmisi ini di antaranya: a. kelebihan -



dapat meneruskan daya antara poros yang berjauhan



2



-



tidak perlu ketelitian yang tinggi dalam perencanaan



-



biaya pembuatan dan perewatannya cukup murah



b. Kelemahan -



memerlukan tempat yang lebih luas



-



lebih sering terjadi slip



-



tidak dapat digunakan dengan putaran tinggi.



Gambar Sabuk dan Rantai yang perupakan contoh Tansmisi Tidak Langsung



Transmisi Sabuk (Belt) Transmisi sabuk adalah suatu peralatan dari mesin yang bekerjanya berdasarkan dari gesekan. Melalui gesekan antara puli dan sabuk penggerak, gaya melingkar dapat dipindahkan dari puli penggerak ke puli yang digerakan.Tenaga/daya/momen puntir ditransmisikan dari poros yang satu keporos yang lain melalui sebuah belt yang melingkar pada puli yang terpasang pada poros. Kedudukan poros yang satu dengan poros yang lain dapat sejajar ataupun menyilang. Kemampuan transmisi dari system ini sangat ditentukan oleh karakter gesekan antara sabuk dan permukaan puli. Oleh sebab itu besarnya gaya tegang dalam sabuk(yang mengakibatakan tegangan tarik) menentukan besarnya momen puntir yang dapat ditransmisikan.



Keuntungan Dari Sistem Transmisi Belt (dibandingkan dengan sistem transmisi roda gigi atau rantai): 1. Tidak berisik. 2. Dapat menerima dan meredam beban kejut. 3. Jarak poros tidak tertentu. 4. Dipandang dari segi konstruksi dan pembuatan, mudah dan murah. 5. Hanya memerlukan sdikit perawatan (tanpa menggunakan pelumas). Kerugian dari system transmisi Belt: 1. Slip yang terjadi mengakibatkan rasio angka putaran tidak konstan.



3



2. Diukur dari besarnya tenaga yang ditransmisikan, system transmisi sabuk memerlukan dimensi/ukuran yang lebih besar daripada system transmisi roda gigi maupun rantai. Jenis Sabuk Meskipun ada banyak jenis sabuk digunakan hari ini, namun berikut ini adalah penting dari sudut pandang subjek: a. Sabuk datar (Flat Belt) Flat belt umumnya dipakai pada crowned pulleys, sabuk ini lebih tenang dan efisien pada kecepatan tinggi, dan juga mampu mentransmisikan sejumlah daya yang besar pada jarak pusat pulley yang panjang.



Konfigurasi Transmisi Flat Belt : 1. Open Belt drive Digunakan untuk poros sejajar dan berputar dalam arah yang sama



2. Crossed or twist belt drive Untuk poros sejajar dan berputar berlawanan arah. Karena belt saling bergesekan maka belt menjadi cepat aus dan sobek. Jarak poros dibatasi maksimum 20 kali lebar belt dan kecepatan maksimim 20 meter/s 3. Quarter turn belt drive Untuk poros yang bersilangan tegak lurus dan berputar dalam arah tertentu. Lebar pulley harus lebih dari 1,4 kali lebar sabuk.



4. Belt drive with idler pulleys Untuk memperbesar sudut kontak jika jarak poros cukup panjang. Dengan cara ini dapat digunakan untuk perbandingan kecepatan tinggi, dan untuk menambah tarikan belt. 5. Fast and loose pulley drive



4



Digunakan jika poros yang digerakkan dapat dihentikan atau diputar.



6. Stepped or cone pulley drive Digunakan untuk mengubah kecepatan putaran poros yang digerakkan sementara putaran poros penggerak tetap.



b. V-belt. Sabuk-V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium, digunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan yang besar. Sabuk-V dibelitkan di keliling alur puli yang berbentuk V pula. Bagian sabuk yang sedang membelit pada puli ini mengalami lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan bertambah besar. Gaya gesekan juga akan bertambah karena pengaruh bentuk sabuk, yang akan menghasilkan transmisi daya yang besar pada tegangan yang relative rendah. Hal ini merupakan salah satu keunggulan sabuk-V dibandingkan dengan sabuk rata. Konstruksi dan ukuran penampang sabuk-V



5



C. Timing Belt (Sabuk Gilir) Sabuk gilir terdiri atas sabuk dengan gigi yang digerakkan dengan sproket pada jarak pusat sampai mencapai 2 m, dan meneruskan putaran secara tepat dengan



perbandingan



1/1



sampai



6/1.



Batas



maksimum kecepatan sabuk gilir kurang lebih 35 m/s dan daya yang dapat diransmisikan adalah sampai 60 kW. Dengan sabuk gilir transmisi dapat dilakukan dengan perbandingan putaran yang tepat seperti pada roda gigi. Sabuk ini lebih sering digunakan dalam perusahaan dan Pabrik dimana sebagian besar tenaga yang dihasilkan akan dipindahkan dari satu puli ke puli yang lain. Karena itu sabuk gilir telah digunakan secara luas dalam industri mesin jahit, computer, mesimn foto copy, mesin tik listrik dan sebagainya. Transmisi sabuk gilir bekerja atas dasar gesekan belitan dan mempunyai beberapa keuntungan karena murah harganya, sederhana konstruksinya, dan mudah untuk mendapatkan perbandingan putaran yang diinginkan. Karena sabuk gilir dapat melakukan transmisi mengait seperti roda gigi atau rantai, maka dapat diperoleh gerakan dengan perbandingan putaran yang tetap.



Koefisien gesek antara puli dan sabuk Koefisien gesek antara sabuk dan puli tergantung berdasar pada faktor berikut . 1. Bahan sabuk, 2. Bahan puli, 3. Gelincir sabuk, dan 4. Kecepatan sabuk. Koefisien gesek antara sabuk kulit dan puli besi, pada titik gelincir dapat diambil persamaan: 𝜇 = 0.54 −



42.6 152.6 + 𝑣



dimana v = kecepatan sabuk dalam m/sec. Berikut ini table nilai koefisiensi gesek untuk bahan pada sabuk : Bahan sabuk



Kulit oaktaneed



Bahan puli besi cor



Kayu



Kering Basah



Lemak



0-25



0’13



0-2



Kertas



Kulit



karet



0-38



0-40



press 0-3



0-33



6



Kulit chrome



0’35



0-32



0’22



0-4



0-45



0-48



0-50



Kanvas



0-20



0-15



0-12



0’23



0-25



0-27



0-30



Kapas



0-22



0-15



0-12



0-25



0-28



0-27



0-30



Karet



0-30



0-18



-



0-32



0-35



0-40



0-42



Balata



0-32



0-20



-



0-35



0-33



0-40



0-42



Perbandingan Kecepatan  Karena kecepatan linier pada kedua puli sama, maka:



D1n1  D2n2



 Dan perbandingan putaran antara kedua puli menjadi:



n2 D1  n1 D2



Dengan: N2 = putaran poros yang digerakkan N1 = putaran poros penggerak D2 = diameter pulley yang digerakan D1 = diameter pulley penggerak  Jika tebal belt (t) perlu dipertimbangkan, maka:



n2 D1  t  n1 D1  t



 Jika faktor slip (s) dimasukkan, maka: n2  D1  t 1  s  n1 D1  t  100  Dengan : s = faktor slip total utuk kedua roda



Panjang sabuk  Transmisi terbuka



 (r  r ) 2  L   (r1  r2 )  2 x  1 2  x  



 Untuk sistem bersilangan



 (r  r ) 2  L   (r1  r2 )  2 x  1 2  x  



7



Daya yang ditransmisikan oleh sabuk: Jika puli A menggerakkan puli B, maka dengan arah putaran searah jarum jam, maka tarikan belt F1 lebih besar dari pada F2. Hubungan F1 dan F2 dapat dinyatakan dengan:



F1  e  F2 Dengan: μ = koefisien gesek ɵ = sudut kontak antara belt dan pulley yang kecil F1  Fc  e   Jika efek sentrifugal diperhitungkan maka tegangan belt menjadi: F2  Fc w 2  Dengan Fc = tarikan sentrifugal, dan



Fc 



g



V



w adalah berat sabuk per satuan panjang  Daya yang ditransmisikan oleh belt adalah:



P = (F1-F2) V



Dengan: F1 = Tarikan belt pada sisi tegang F2 = Tarikan belt pada sisi yang kendor V = Kecepatan keliling belt  Daya juga dapat dihitung dengan persamaan:  Torsi pada puli penggerak = (F1 - F2) r1,



P  ( F1  Fc ).V



e   1 e 



 dan pada puli yang digerakkan = (F1–F2) r2  Lebar sabuk ditentukan berdasarkan tarikan maksimum, dan tegangan yang diijinkan, karena:



F1 = Sw.b.t



Dengan: Sw = tegangan yang diijinkan b = lebar sabuk t



= tebal sabuk



8