DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ……………………………………………………………..i

LEMBAR PENGESAHAN ……………………………………………………..iii

KATA PENGANTAR …………………………………………………………..vi

DAFTAR ISI ……………………………………………………………………..v

DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………….vi

DAFTAR TABEL ……………………………………………………………….vii

BAB I PENDAHULUAN ………………………………………………………...1

1.1 Latar Belakang ………………………………………………………..1

1.2 Rumusan Masalah …………………………………………………….1

1.3 Batasan Masalah ………………………………………………………2

1.4 Maksud dan Tujuan …………………………………………………...2

BAB II LANDASAN TEORI …………………………………………………….3

2.1 Poros ………………………………………………………………….3

2.1.1 Pengertian Poros ………………….…………..…………………3

2.1.2 Macam-macam Poros …………………..……………………….4

2.1.3 Hal-hal Penting Dalam Perencanaan Poros …….…………….…5

2.2 Transmisi Sabuk ………………………………………………………7

2.2.1 Transmisi Sabuk ………………………………………………...7

2.2.1.1 Transmisi Sabuk Rata ……………………….………….7

2.2.1.2 Transmisi Sabuk –V …………………………………….7

2.2.1.3 Transmisi Sabuk Gilir …………………………………16

BAB III PERENCANAAN TRANSMISI SABUK-V

PADA KOMPRESOR PENGGERAK MOTOR LISTRIK …………………….18

BAB IV PENUTUP ……………………………………………………………..28

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar.2.1 Konstruksi sabuk-V ………………………………………………….8

Gambar.2.2 Ukuran penampang sabuk –V ……………………………………….8

Gambar.2.3 Diagram pemilihan sabuk-V ………………………………………...9

Gambar.2.4 Profil Alur Sabuk-V …………………………………………………9

Gambar.3.1 Diagram pemilihan sabuk-V ……………………………………….22

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Baja karbon untuk konstruksi mesin dan baja batang yang difinis dingin

untuk poros ………………………………………………………………………..6

Tabel 2.2 Baja paduan untuk poros ……………………………………………….6

Tabel 2.3 Faktor koreksi ………………………………………………………….9

Tabel 2.4 Ukuran puli-V ………………………………………………………...10

Tabel 2.5 Diameter minimum puli yang diizinkan dan dianjurkan (mm) ……….11

Tabel 2.6 Panjang sabuk-V standar ……………………………………………...13

Tabel 2.7 Kapasitas dari daya yang ditransmisikan untuk satu sabuk tunggal, Po

(kW) ……………………………………………………………………………..14

Tabel 2.8 Kapasitas dari daya yang ditransmisikan untuk sabuk-V sempit tunggal,

Po (kW) …………………………………………………………………………..15

Tabel 2.9 Faktor Koreksi Ko ……………………………………………………..16

Tabel 2.10 Daerah penyetelan jarak sumbu poros ………………………………16

Tabel 3.1 Faktor Koreksi ………………………………………………………..19

Tabel 3.2 Baja karbon untuk konstruksi mesin dan baja batang yang difinis dingin

untuk poros ………………………………………………………………………21

Tabel 3.3 Diameter minimum puli yang diizinkan dan dianjurkan (mm) ……….22

Tabel 3.4 Ukuran puli-V ………………………………………………………...23

Tabel 3.5 Kapasitas dari daya yang ditransmisikan untuk satu sabuk tunggal, Po

(kW) ……………………………………………………………………………..24

Tabel 3.6 Panjang sabuk-V standar ……………………………………………...25

Tabel 3.7 Faktor koreksi Ko ……………………………………………………..26

Tabel 3.8 Daerah penyetelan jarak sumbu poros ………………………………..27

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Degan berkembangnya segala bentuk industri yang mempergunakan dan

menghasilkan mesin di Indoesia, maka semakin banyak diperlukan teknisi

yang mampu mengatasi berbagai masalah perbaikan dan perencanaan mesin.

Sebagai mahasiswa tekni mesin yang akan berkecimpung dalam bidang

permesinan harus memiliki pengetahuan-pengetahuan dasar dan perencanaan

mesin, untuk itu diperlukan pembelajaran dasar dalam elemen mesin.

Pengetahuan dasar dalam elemen mesin tersebut dapat diperoleh dari dasar

perencanaan dan pemilihan elemen mesin.

Dasar teori elemen mesin 1 tentang poros, perencaaan poros, transmisi

sabuk dan perencanaan transmisi sabuk-V telah diperoleh mahasiswa teknik

mesin D3 semester 3. Untuk memperdalam penguasaan pengetahuan dasar

dalam elemen mesin dan teknik elemen mesin 1, mahasiswa teknik mesin

harus mampu mengaplikasikan dasar teori tersebut ke dalam suatu

perencanaan konstruksi elemen mesin. Untuk itu penulis menengahkan

laporan tugas elemen esin 1 tentang perencanaan transmisi sabuk-V da poros

pada kompresor penggerak pada motor listrik.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana cara mengetahui hal-hal dalamperencanaan poros berdasarkan

macam-macamnya

2. Bagaimana cara kita untuk merencanakan dan menghitung transmisi

sabuk-V

1.3 Batasan Masalah

Dalam penyusunan laporan tugas elemen mesin 1 ini hanya membahs

tentang :

1. Pengertian poros dan macam-macam poros

2. Hal-hal yang pentng dalam perencanaan poros

3. Macam-macam transmisi sabuk

4. Perencanaan dan perhitungan transmisi sabuk-V

1.4 Maksud dan Tujuan

Adapun maksud dan tujuan diberikannya tugas elemen mesin 1 adalah sebagai

berikut :

1. Memperdalam penguasaan teknik elemen mesin 1

2. Menerapkan dasar teori elemen mesin 1 yang diperoleh dari perkuliahan

ke dalam suatu tugas

3. Mampu mengaplikasikan dasar teori ke dalam suatu perencanaan

konstruksi dari elemen mesin tentang perhitungan pada transmisi sabuk-V

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Poros

Dalam pembahasan poros dalam bab ini akan dibicarakan

mengenai pengertian poros, macam-macam poros dan hal-hal penting

dalam perencanaan poros.

2.1.1 Pengertian Poros

Poros merupakan salah satu bagian terpenting dari setiap

msin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama

dengan putaran. Peranan utama dalam transmisi seperti ini

dipegang oleh poros. Jadi, poros dapat diartikan sebagai transmisi

penerus tenaga putaran dari mesin yang menghasilkan tenaga

putar.

Jika daya nominal adalah P output dari motor penggerak,

maka berbagai macam faktor keamanan biasanya dapat diambil

dalam perencanaan, sehingga koreksi pertama dapat diambil kecil.

Jika factor koreksi adalah fc maka daya rencana Pd (kW) sebagai

patokan adalah

Pd = fe .P(kW)

Jika daya rata-rata yang diperlukan fe = 1,2-2,0. Maka daya

diberikan dalam daya kuda sehingga harus dikalikan dengan 0,735

untuk mendapat daya dalam Kw. Jika momen puntir adalah T

maka :

T1 = 9,74 x 105 x (Pd / n )

Sehingga tegangan geser yang diizinkan adalah

Ta = ơB /(Sf1 x Sf2) = 58/(6x2)

Maka untuk menghitung diameter poros dapat diperoleh

dengan rumus

ds1 = {(5,1/ta ) x K1 xCb xT1 }1/3

ds1 = {(5,1/ta) x K1 xCb T2 }1/3

2.1.2 Macam-macam Poros

Poros untuk meneruskan daya diklasifikasikan menurut

pembebanannya sebagai berikut:

1. Poros transmisi

Poros ini mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur.

Daya di transmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda

gigi, puli sabuk atau sprocket rantai, dll. Contoh: poros pada

sepeda motor, poros pada kompresor, dll

2. Spindel

Poros transmisi yang relatif pendek beban utamanya berupa

puntiran. Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah

deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus

teliti. Contohnya poros utama mesin perkakas yang disebut

spindel

3. Gandar

Gandar adalah poros yang dipasang di antara roda-roda kereta

barang, dimana tidak mendapat beban puntir dan kadang-

kadang tidak boleh berputar. Gandar hanya mendapat beban

lentur, kecuali jika digerakkan oleh penggerak mula akan

mengalami beban punter juga. Contoh: poros roda-roda

gerbong kereta api danporos roda-roda delman/cikar.

Poros untuk meneruskan daya menurut bentuknya dapat

digolongkan sebagai berikut:

1. Poros lurus umum

2. Poros engkol, sebagai poros utama dari mesin torak, dll

3. Poros luwes, untuk transmisi daya kecil agar terdapat

kebebasan bagi perubahan arah, dll

2.1.3 Hal-hal Pentng Dalam Perencanaan Poros

Dalam perencanaan sebuah poros, harus memperhatikan hal-hal

sebagai berikut:

1. Kekuatan poros

Sebuah poros harus direncanakan sehingga cukup kuat untuk

menahan beban puntir, lentur, gabungan punter dan lentur,

beban tarik dan tekan. Kelelahan, tumbukan atau pengaruh

kosentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros

bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus

diperhatikan

2. Kekakuan poros

Sebuah poros selain direncanakan hingga cukup kuat, juga

harus memiliki kekakuan untuk menahan lenturan atau defleksi

puntiran yang terlalu bear sehingga mencegah getarandan suara

3. Putaran kritis

Putaran kritis adalah putaran suatu mesin yang dinaikkan maka

pada suatu putaran tertentu dapat terjadi getaran yang luar bias

besarnya. Untuk itu poros harus direncanakan putaran kerjanya

lebh rendah dari putaran kritisnya

4. Korosi

Korosi adalah reaksi kimia antara logam dengan fluida yang

mengakibatkan logam dapat korosif. Untuk itu poros harus

dilapisi dengan bahan-bahan tahan korosi terutama untuk poros

propeller dan pompa.

5. Bahan poros

Poros untuk mesin umum dibuat dari baja yang dioksidasikan

dengan ferrosilikin dan di cor, disebut bahan S-C (JIS G3123

Tabel 2.1). Poros-poros untuk putaran tinggi dan beban berat

dibuat dari baja paduan, diantaranya baja khrom nikel, baja

khrom nikel molibden, baja khrom, baja khrom molibden, dll.

(G4102, G4103,G4104,G4105 dalam Tabel 2.2)

Tabel 2.1 Baja karbon untuk kontruksi mesin dan baja batang yang difinis dingin

untuk poros

Standar dan macam Lambang Perlakuan panas Kekuatan tarik

(kg/mm2)

Keterangan

Baja karbon

kontruksi mesin

(JIS G 450)

S30C

S35C

S40C

S45C

S50C

S55C

Penormalan

‘’

‘’

‘’

‘’

‘’

48

52

55

58

62

66

Batang baja yang

difinis dingin

S35C-D

S45C-D

S55C-D

-

-

-

53

60

72

Ditarik dingin,

digerinda, dibubut,

atau gabungan

antara hal-hal

tersebut

Tabel 2.2 Baja paduan untuk poros

Standar dan macam Lambang Perlakuan panas Kekurangan tarik

(kg/mm2)

Baja khorm nikel

(JIS G 4102)

SNC 2

SNC 3

SNC 21

SNC 23

-

-

Pengerasan kulit

‘’

85

95

80

100

Baja khorm nikel

molibden

(JIS G 4103)

SNCM 1

SNCM 2

SNCM 7

SNCM 8

SNCM 22

SNCM 23

SNCM 25

-

-

-

-

Pengerasan kulit

‘’

‘’

85

95

100

105

90

100

120

Baja khrom

(JIS G 4104)

SCr 3

SCr 4

SCr 5

SCr 21

SCr 22

-

-

-

Pengerasan kulit

‘’

90

95

100

80

85

Baja khorm molibden

(JIS G 4105)

SCM 2

SCM 3

-

-

85

95

SCM 4

SCM 5

SCM 21

SCM 22

SCM 23

-

-

Pengerasan kulit

‘’

‘’

100

105

85

95

100

2.2 Transmisi Sabuk

Jarak yang jauh antara dua buah poros sering tidak memungkinkan

transmisi langsung dengan roda gigi. Untuk itu perlu penggunaan

transmisi dengan elemen mesin yang luwes di mana sebuah sabuk luwes

atau rantai dibelitkan sekeliling puli atau sproket pada poros. Transmisi

dengan elemen mesin yang luwes dapat digolongkan atas transmisi sabuk,

transmisi rantai dan transmisi kabel atau tali

2.2.1 Transmisi Sabuk

Transmisi sabuk dapat dibagi atas tiga kelompok, yaitu

transmisi sabuk rata, transmisi sabuk-V dan transmisi sabuk gilir

2.2.1.1 Transmisi Sabuk Rata

Sabuk rata berpenampang rata dipasang pada puli

silinder dan meneruskan momen antara dua poros yang

jaraknya dapat sampai 10 m dengan perbandingan putaran

antara 1/1 sampai 6/1

2.2.1.2 Transmisi Sabuk-V

Sabuk-V terbuat dari karet dengan penampang

trapezium, dipasang pada puli dengan alur dan meneruskan

momen antara dua poros yang jaraknya dapat sampai 5 m

dengan perbandingan putaran antara 1/1 sampai 7/1.

Tenunan tetoron dipergunakan sebagai inti sabuk untuk

membawa tarikan yang besar (Gambar 2.1). Bagian sabuk

yang membelit puli akan mengalami lengkungan sehingga

lebar bagian dalamnya akan bertambah besar. Gaya

gesekan juga akan bertambah besar karena pengaruh bentuk

baji, yang akan menghasilkan transmisi daya besar pada

tegangan yang relatif rendah. Oleh karena itu sabuk-V lebih

unggul dibnding sabuk rata. Dalam Gambar 2.2

menunjukkan ukuran penampang sabuk-V

Atas dasar rencana dan putaran poros penggerak,

penampang sabuk-V yang sesuai dapat diperoleh dari

Gambar 2.3. Daya rencana dhitung dengan mengalikan

daya yang akan ditransmisikan dengan factor koreksi dalam

table 2.3.

D

I

S

E

K

E N

(Hal xvi dan xvii)

Tabel 2.3 Faktor koreksi

Mesin yang digerakkan Penggerak

Momen puntir puncak 200% Momen puntir puncak > 200%

Motor arus bolak balik (momen normal, sangkar bajing, sinkron), motor arus searah (lilitan shunt)

Motor arus bolak-balik (momen tinggi, fasa tunggal, lilitan seri), motor arus searah (lilitan kompon, lilitan seri), mesin torak, kopling tetap

Jumlah jam kerja tiap hari Jumlah jam kerja tiap hari

3-5Jam

8-10jam

16-24Jam

3-5Jam

8-10Jam

16-24Jam

Var

iasi

be

ban

san

gat

keci

l

Pengaduk zat cair, kipas angina, blower (sampai 7,5 kW), pompa sentrifugal, konveyor tugas ringan 1.0 1.1 1.2 1.2 1.3 1.4

Var

iasi

beb

an

keci

l

Konveyor sabuk (pasir, batu bata), pengaduk, kipas angina (lebih dari 7,5 kW), mesin torak, peluncur, mesin perkakas, mesin percetakan 1.2 1.3 1.4 1.4 1.5 1.6

Var

iasi

beb

an

seda

ng

Konveyor (ember, kompresor,gilingan palu, pengocok, roots blower, mesin tekstil, mesin kayu

1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8

Var

iasi

beb

an

besa

r

Penghancur, gilingan bola atau batang, pengangkat, mesin pabrik karet (rol, kalender)

1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0

Diameter nominal puli-V dinyatakan sebagai diameter dp (mm) dari

suatu lingkaran dimana lebar alurnya menjadi lo dalam Tabel 2.4.

Diameter puli yang terlalu kecl akan memperpendek umur sabuk.

Tabel 2.5 diameter puli minimum yang diizinkan dan dianjurkan

menurut jenis sabuk yang bersangkutan.

Tabel 2.4 Ukuran puli-V

Penampang

sabuk-V

Diameter nominal

(diameter lingkaran

jarak bagi dp)

a( o) Wo Lo K Ko e f

A 71-100 34 11,95 9,2 4,5 8,0 15,0 10,0

101-125

126 atau lebih

36

38

12,12

12,30

B

125-160

161-200

201 atau lebih

34

36

38

15,86

16,07

16,29

12,5 5,5 9,5 19,0 12,5

C

200-250

251-315

316 atau lebih

34

36

38

21,18

21,45

21,72

16,9 7,0 12,0 25,5 17,0

D355-450

451 atau lebih

36

38

30,77

31,1424,6 9,5 15,5 37,0 24,0

E500-630

631 atau lebih

36

38

36,95

37,4528,7 12,7 19,3 44,5 29,0

Tabel 2.5 Diameter minimum puli yang diizinkan dan

dianjurkan

Penampang A B C D E

Diameter min yang

diizinkan

65 115 175 300 450

Diameter min, yang

dianjurkan

95 145 225 350 550

Lanjutan

Tipe sabuk sempit 3 V 5 V 8 V

Diameter minimum 67 180 315

Diameter minimum yang dianjurkan 100 224 360

Jarak sumbu poros harus sebesar 1,5 sampai 2 kali diameter puli

besar. Di dalam perdagangan terdapat berbagai panjang sabuk-V.

Nomor nominal sabuk-V dinyatakan dalam panjang kelilingnya

dalam inch. Tabel 2.6 menunjukkan nomor-nomor nominal dari

sabuk standar utama. Untuk menyerderhanakan perhitungan, setiap

produksen sabuk mempunyai katalog yang berisi daftar untuk

memilih sabuk

Tabel 2.7 menunjukkan daftar kapasitas dari daya yang

ditransmisikan untuk satu sabuk bila dipakai puli dengan diameter

minimum puli yang dianjurkan. Serta Tabel 2.8 menunjukkan

daftar kapasitas dari daya yang ditransmisikan untuk sabuk-V

sempit. Pada perhitungan panjang keliling sabuk dimana putaran

puli penggerak dan yang digerakan berturut-turut adalah n1(rpm)

dan n2 (rpm), dan diameter nominal masing-masing adalah dp (mm)

dan Dp (mm) serta perbandingan putaran u dinyatakan n2/n1 atau

dp/Dp. Karena sabuk-V biasanya dipakai untuk menurunkan

putaran maka perbandingan yang umum dipakaiialah perbandingan

reduksi I (i>l) dimana

= i = = : u = 1/u

Kecepatan linier sabuk-V adalah

v

Jarak sumbu poros dan keliling sabuk berturut-turut adalah C (mm)

dan L (mm)

Maka

L=2C+1,57 (dp + Dp) +

Dalam perdagangan terdapat macam-macam ukuran sabuk. Namun

untuk mendapatkan sabuk yang panjangnya sama dengan hasil

perhitugan umumnya sukar. Jarak sumbu poros C dapat dinyatakan

sebagai :

C =

Maka kapasitas daya transmisi Po (kW) untuk satu sabuk dapat

dihitung :

Po = (dpn) (C1-(C2/ds2) – C3 (dpn)2 – C4 (log10 dpn)) + C2n (1-(1/C3))

Dimana C1 dan C5 adalah kontanta-kontata. Seperti juga pada

sabuk-V standar daya Po tersebut dapat ditemui dalam daftar

perhitungan yang terdapat dalam katalog produksen. Maka maka

besarnya sudut kontak di berikan oleh :

O - 180º -

Jumlah sabuk yang diperlukan dapat diperoleh dengan membagi Pd

dengan Po . Ko

N -

Harga N yang relatif besar akan menyebabkan getaran pada

sabuk yang menyebabkan penurunan efisiensinya. Dalam hal ini

demikian perencanaan harus diperbaiki dengan menggunakan

sabuk yang lebih besar penampangnya. Dalam hal transmisi

dengan lebih dari sabuk perlu diperhatikan bahwa panjang, mutu,

dll. .. dari maing-masing sabuk dapat berbeda sehingga panjangnya

yang berbeda antara satu dengan lain sabuk akan mengakibatkan

tegangan yang berbeda pula.

Untuk dapat memelihara tegangan yang cukup dan sesuai

pada sabuk jarak poros pili harus dapat disetel ke dalam maupun ke

luar. Daerah penyetelan untuk masing-masing penampang sabuk

diberikan pada daerah penyetelan jarak sumbu poros. Tegangan

sabuk dapat dukur dengan timbangan dimana sabuk ditarik pada

titik tengah ntar kedua puli. Jika beban untuk melenturkan sabuk

sebesar 1,6 (mm) setiap 100 (mm) jarak bentangan terletak antara

harga maksimum dan harga minimum yang diberikan pada daerah

beban untuk tegangan sabuk yang sesuai, maka besarnya tegangan

sabuk dianggap sesuai

Tabel 2.6 Panjang sabuk-V standar

Nomor nominal Nomor nominal Nomor nominal Nomor nominal(inch) (mm) (inch) (mm) (inch) (mm) (inch) (mm)

10111213141516171819202122232425262728293031

254279305330356381406432457483508533559584610635660686711737762787

45464748495051525354555657585960616263646566

1143116811941219124512701295132113461372139714221448147314991524154915751600162616511676

8081828384858687888990919293949596979899100101

2032205720832108213421592184221022352261228623112337236223882413243824642489251525402565

115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136

2921294629722997302330483073309931243150317532003226325132773302332733533378340434293454

32333435363738394041424344

81383886488991494096599110161041106710921118

67686970717273747576777879

1702172717531778180318291854188019051930195619812007

102103104105106107108109110111112113114

2591261626422667269227182743276927942819284528702896

137138139140141142143144145146147148148

3480350535313556358136073632365836833708373437593785

Tabel 2.7 Kapasitas dari daya yang ditransmisikan untuk satu

sabuk tunggal, Po (kW)

PutaranPuli kecil(rpm)

Penampang-AMerek merah Standar Harga tambahan karena perbandingan putaran

67mm

100mm

67mm

100mm

1,25-1,34

1,35-1,51

1,52-1,99

2,00-

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0,15

0,26

0,35

0,44

0,52

0,59

0,66

0,72

0,31

0,55

0,77

0,98

1,18

1,37

1,54

1,71

0,12

0,21

0,27

0,33

0,39

0,43

0,48

0,51

0,26

0,48

0,67

0,84

1,00

1,16

1,31

1,43

0,01

0,04

0,05

0,07

0,08

0,10

0,12

0,13

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,13

0,15

0,02

0,04

0,07

0,09

0,11

0,13

0,15

0,18

0,02

0,04

0,07

0,10

0,12

0,15

0,18

0,20

Lanjutan

Penampang-B

Merek merah Standar Harga tambahan karena perbandingan putaran

118

mm

224

mm

118

mm

224

mm

1,25-

1,34

1,35-

1,51

1,52-

1,992,00-

0,51

0,90

1,24

1,56

1,85

2,11

2,35

2,67

0,77

1,38

1,93

2,43

2,91

3,35

3,75

4,12

0,43

0,74

1,00

1,25

1,46

1,65

1,83

1,98

0,67

1,18

1,64

2,07

2,46

2,82

3,14

3,42

0,04

0,09

0,13

0,18

0,22

0,26

0,31

0,05

0,10

0,15

0,20

0,26

0,31

0,36

0,06

0,12

0,18

0,23

0,30

0,35

0,41

0,47

0,07

0,13

0,20

0,26

0,33

0,40

0,46

0,53

0,35 0,41

Tabel 2.8 Kapasitas dari daya yang ditransmisikan untuk sabuk-V

sempit tunggal, Po (kW)

Putaran

puli

kecil

(rpm)

3 V

Diameter nominal puli kecil Harga tambahan karea perbandingan putaran

67

mm

100

mm

1,27-

1,38

1,39-

1,57

1,58-

1,94

1,95-

3,38

3,39-

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0,21

0,38

0,54

0,68

0,81

0,94

1,07

1,17

0,46

0,85

1,21

1,38

1,72

1,88

2,05

2,20

0,02

0,04

0,07

0,09

0,12

0,14

0,16

0,18

0,03

0,05

0,08

0,11

0,13

0,16

0,18

0,21

0,03

0,06

0,09

0,12

0,15

0,18

0,21

0,24

0,03

0,07

0,10

0,13

0,16

0,20

0,23

0,26

0,04

0,07

0,10

0,14

0,18

0,21

0,24

0,28

5 V

Diameter nominal puli kecil Harga tambahan karena perbandingan putaran

180

mm

224

mm

1,27-

1,38

1,38-

157

1,58-

1,94

1,95-

3,38

3,39-

2,13

3,92

5,55

7,10

8,55

9,95

11,2

12,4

3,02

5,62

8,00

10,2

12,4

14,4

16,2

17,8

0,13

0,26

0,39

0,51

0,65

0,77

0,90

1,04

0,15

0,30

0,46

0,60

0,76

0,91

1,06

1,22

0,17

0,34

0,51

0,68

0,85

1,02

1,19

1,36

0,18

0,37

0,56

0,74

0,93

1,11

1,30

1,48

0,20

0,39

0,59

0,79

0,98

1,18

1,38

1,57

Untuk perbandingan reduksi yang besar dan sudut kontaknya lebh

kecil dari 180º , kapasitas daya yang diperoleh harus dkalikan

dengan faktor koreksi yang bersangkutan Ko (Tabel 2.9). Dan

untuk dapat memelihara tegangan yang cukup dan sesuai pada

sabuk, jarak poros puli harus dapat disetel ke dalam maupun ke

luar. Daerah penyetelan untuk masing-masing penampang sabuk

diberikan dalam Tabel 2.10

Tabel 2.9 Faktor koreksi Ko

Sudut kontak puli 0 ( º )

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0.80

0,90

1,00

1,10

1,20

1,30

1,40

1,50

180

174

169

163

157

151

145

139

133

127

120

113

106

99

91

83

1,00

0,99

0,97

0,96

0,94

0,93

0,91

0,89

0,87

0,85

0,82

0,80

0,77

0,73

0,70

0,65

Tabel 2.10 Daerah penyetelan jarak sumbu poros

Nomor

nominal

sabuk

Panjang keliling

sabuk

Ke sebelah dalam dari

Letak standar ΔC1

Ke sebelah luar

dari letak standar

ΔC2 (umum semua tipe)A B C D E

11-38

38-60

60-90

90-120

120-158

280-970

970-1500

1500-2200

2200-3000

3000-4000

20 25

20 25 40

20 35 40

25 35 40

25 35 40 50

25

40

50

65

75

2.2.1.3 Transmisi Sabuk Gilir

Sabuk gilir dibuat dari karet neoprene atau plastic

poliuretan sebagai bahan cetak, dengan inti dari serat gelas

atau kawat baja serta gigi yang dicetak di permukaan

sebelah dalam dari sabuk. Sabuk gilir dapat meneruskan

putaran secara tepat dengan perbandingan antara 1/1 sampai

6/1. Sabuk gilir dari bahan neopren digunakan untuk

meneruskan beban berat, kerja pada temperature tinggi

(120º), lingkungan asam dan basa. Sedangkan dari bahan

poliuretan digunakan untuk transmisi beban ringan,

lingkungan berminyak, mesin kotor dan alat-alat listrik.

Batas maksimum kecepatan sabuk gilir 35 m/s dan daya

yang dapat ditransmisikan sampai 60 kW. Sabuk gilir ada

dua tipe, yaitu jenis jarak bagi lingkaran (inch) dan jenis

modul (mm)

BAB III

PERENCANAAN TRANSMISI

SABUK-V PADA KOMORESOR PENGGERK MOTOR LISTRIK

Diagram aliran untuk memilih sabuk-V

a

> 11 : 30

≤ 12 C :

< a

13 Pemilihan sabuk-V (standar/sempit) Kapasitas daya transmisi dari satu Sabuk Po (kW)

14 Perhitungan panjang keliling L (mm)

15 Nomor nominal dan panjang Sabuk dalam perdagangan L (mm)

16 Jarak sumbu poros C (mm)

START

1 Daya akan ditransmisikan P (kW)Putaran poros n1 (rpm) Perbandingan putaran iJarak sumbu poros C (mm)

2 Faktor koreksi fc

3 Daya rencana Pd (kW)

4 Momen rencana T1 T2 (kg.mm)

5 Bahan poros dan perlakuan

6 Perhitungan diameter poros ds1

7 Pemilihan penampang sabuk

8 Diameter minimum puli dmm

9 Diameter lingkaran jarak bagi puli dp , Dp (mm) Diameter luar puli dk , Dk (mm) Diameter naf dB , DB (mm)

10 Kecepatan sabuk v (m/s)

17

Sudut kontak O ( º ), Faktor koreksi Ko

18 Jumlah sumbu N

19 Daerah penyetelan jarak poros ΔC, (mm), ΔC, (mm)

20 Penampang sabuk Panjang keliling (mm) Jumlah sabuk N Jarak sumbu poros C (mm)

STOP

END

Transmisi sabuk-V digunakan untuk menstransmisikan daya dan putaran dari

motor listrik menuju kompresor, karena tempat yang tersedia tidak dibatasi maka

jarak sumbu antara kedua poros bebas untuk ditentukan sendiri, semua jenis dan

jumlah kutub motor listrik juga tidak dibatasi sehngga bias dipakai, meskipun

motor listrik dan kompresor sudah ada porosnya di pandang untuk merencanakan

poros tersebut,

o Data motor listrik = 8 HP

o Putaran poros motor listrik = Rpm

o Putaran poros kompresor = 1000 Rpm

o Dengan C = 300 mm dan bekerja selama 8 jam sehari

Bila data pendukung lain bisa ditentukan sendiri, maka perencanaan transmisi

sabuk-V tersebut

(Penyelesaian)

?. P = 8 HP = 8 x 0,746 kW = 5,9 ( kW), n1 = 1450 (rpm) , i = n1/n2 = 1450/1000

= 1,45

C = 300 mm

? fc = 1,4

Tabel 3.1 Faktor Koreksi

Mesin yang digerakkan PenggerakMomen punter puncak

200%Momen puntir

puncak > 200%Motor arus bolak-balik

(momen normal, sangkar bajing,

sinkron), motor arus searah (lilitan shunt)

Motor arus bolak-balik (momen tinggi, fasa tunggal, lilitan

seri), motor arus searah (lilitan

kompon, lilitan seri), mesin torak, kopling

tak tetap

Jumlah jam kerja tiap hari

Jumlah jam kerja tiap hari

3-5jam

8-10jam

16-24jam

3-5jam

8-10 jam

16-24jam

Var

iasi

be

ban

sang

at

Pengaduk zat cair, kipas angin, blower (sampai 7,5 kW), pompasentrfugal, konveyor tugas ringan

Var

iasi

be

ban

keci

l

Konveyor sabuk (pasir, batu bata), pengaduk, kipas angina (lebh dari 7,5 kW), mesin torak, peluncur, mesin perkakas, mesin percetakan

1,0 1,1 1,2 1,2 1,3 1,4

Var

iasi

beb

an

seda

ng

Konveyor (ember, skrup), pompa torak, kompresor, gilingan palu, pengocok, roots blower, mesin tekstil, mesin kayu

1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8

Var

iasi

be

ban

besa

r

Penghancur, gilingan bola atau batang, pengangkat, mesin pabrik karet (rol, kalender)

1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0

?. Pd = fc x P

= 1,4 x 5,9 = 8, 26 (kW)

?. T1 = 9,74 x 105 x ( Pd / n1 )

= 9,74 x 105 x ( 8,26 / 1450 ) = 5548 ( kg. mm )

T2 = 9,74 x 105 x ( Pd / n2 )

= 9,74 x 105 x (8,26 / 1000 ) = 8045

?. Bahan poros

Tabel 3.2 Baja karbon untuk konstruksi mesin dan baja batang yang difinis dingin

untuk poros

Standar dan

macam

Lambang Perlakuan

panas

Kekuatan

tarik

(kg/mm2)

Keterangan

Baja karbon

kontruksi mesin

(JIS G 4501)

S30C

S35C

S40C

S45C

S50C

S55C

Penormalan

‘’

‘’

‘’

‘’

‘’

48

52

55

58

62

66

Batang baja

yang difinis

dingin

S35C-D

S45C-D

S55C-D

-

-

-

53

60

72

Ditarik

dingin,

dgerinda,

dibubut, atau

gabungan

antara hal-

hal tersebut

Bahan poros S 45 C, ơB = 58 (kg/mm2)

Sf1 = 6, Sf2 = 2

ta = ơn / (Sf1 x Sf2) = 58 / (6 x 2 )

= 4,83 (kg/mm2)

Kt = 2 untuk beban tumbukan

Cb = 2 untuk lenturan

?. ds1 = { (5,1 / ta ) x Kt x Cb x T1}1/3

= {(5,1 / 4,83) x 2 x 2 x 5548}1/3 = 29 (mm)

Ds2 = {(5,1 / ta) x K1 x Cb x T2} 1/3

= {(5,1 / 4,83) x 2 x 2 x 8045}1/3 = 32 (mm)

DI

SE

KEN

(hal xxx)

Gambar 3.1 Diagram pemilihan sabuk-V

?. dmin = 145 (mm)

Tabel 3.3 Diameter minimum puli yang diizinkzn dan dianjurkan (mm)

Penampang A B C D D

Diameter min. yang diizinkan 65 115 175 300 450

Diameter min. yang dianjurkan 95 145 225 350 550

?. DP = 145 (mm)

Dp = dp x I = 145 x 1,32 = 191 (mm)

Tabel 3.4 Ukuran puli-V

Penampang

sabuk-V

Diameter nominal

(diameter lingkar

jarak bagi dp)

A (º) W+ Lo K Ko e f

A 71-100

101-105

126 atau lebih

34

36

38

11,95

12,12

12,30

9,2 4,5 8,0 15,0 10,0

B 125-160

161-200

201 atau lebih

34

36

38

15,86

16,07

16,29

12,5

C 200-250

251-315

316 atau lebih

34

36

38

21,18

21,45

21,72

16,9 7,0 12,0 25,5 17,0

D 355-450

451 atau lebih

36

38

30,77

31,14

24,6 9,5 15,5 37,0 24,0

E 500-630

631 atau lebih

36

38

36,95

37,45

28,7 12,7 19,3 44,5 29,0

dk = 145 + 2 x 5,5 = 156 (mm)

Dk = 210 + 2 X 5,5 =221 (mm)

5/3 (29) + 10 = 58 dB = 60 (mm)

5/3 (32) + 10 = 63 DB = 70 (mm)

?. v = 11 (m/s)

?. 11 (m/s) < 30 (m/s), baik

?. C :

= 11,5 (mm),baik

?. Dipakai tipe standar

Tabel 3.5 kapasitas dari daya yang ditransmisikan untuk satu sabuk tunggal, Po

(kW)

Putaran

puli

kecil

(rpm)

Penampang-A

Merek merah Standar Harga tambahan karena

perbandingan putaran

67

mm

100

mm

67

mm

100

mm

1,25-

1,34

1,35-

1,34

1,52-

1,99

2,00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0,15

0,26

0,35

0,44

0,52

0,59

0,66

0,72

0,31

0,55

0,77

0,98

0,18

0,37

0,54

1,71

0,12

0,21

0,27

0,33

0,39

0,43

0,48

0,51

0,26

0,48

0,67

0,84

1,00

1,16

1,31

1,43

0,01

0,04

0,05

0,07

0,08

0,10

0,12

0,13

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0,13

0,15

0,02

0,04

0,07

0,09

0,11

0,13

0,15

0,18

0,02

0,04

0,07

0,10

0,12

0,15

0,18

0,20

Lanjutan

Penampang-B

Merek merah Standar Harga tambahan karena perbandingan

putaran

118

mm

224

mm

118

mm

224

mm

1,25-

1,34

1,35-

1,51

1,52-

1,99

2,00-

0,51

0,90

0,77

1,38

0,43

0,74

0,67

1,18

0,04

0,09

0,05

0,10

0,06

0,12

0,07

0,13

1,24

1,56

1,85

2,11

2,35

2,67

1,93

2,43

2,91

3,35

3,75

4,12

1,00

1,25

1,46

1,65

1,83

1,98

1,64

2,07

2,46

2,82

3,14

3,42

0,13

0,18

0,22

0,26

0,31

0,35

0,15

0,20

0,26

0,31

0,36

0,41

0,18

0,23

0,30

0,35

0,41

0,47

0,20

0,26

0,33

0,40

0,46

0,53

Po = 3,14 + (3,42 – 3,14) X (50/200 + 0,36 + (0,41 – 0,36)(50/200)

= 3,58 (kW)

?. L = 2C + 1,57 (dp + Dp) + 1161 (mm)

?. Nomor nominal sabuk-V : No.46 L=1168 (mm)

Tabel 3.6 Panjang sabuk-V standar,

Nomor nominal Nomor nominal Nomor nominal Nomor nominal

(inch) (mm) (inch) (mm) (inch) (mm) (inch) (mm)

10

11

12

13

14

15

16

17

254

279

305

330

356

381

406

432

45

46

47

48

49

50

51

52

1143

1168

1194

1219

1245

1270

1295

1321

80

81

82

83

84

85

86

87

2032

2057

2083

2108

2134

2159

2184

2210

115

116

117

118

119

120

121

122

2921

2946

2972

2997

3023

3048

3073

3099

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

457

483

508

533

559

584

610

635

660

686

711

737

762

787

813

838

864

889

914

940

965

991

1016

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

1346

1372

1397

1422

1448

1473

1499

1524

1549

1575

1600

1626

1651

1676

1702

1727

1753

1778

1803

1829

1854

1880

1905

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

2235

2261

2286

2311

2337

2362

2388

2413

2438

2464

2489

2515

2540

2565

2591

2616

2642

2667

2692

2718

2743

2769

2794

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

3124

3150

3175

3200

3226

3251

3277

3302

3327

3353

3378

3404

3429

3454

3480

3505

3531

3556

3581

3607

3632

3658

3683

41

42

43

44

1041

1067

1092

1118

76

77

78

79

1930

1956

1981

2007

111

112

113

114

2819

2845

2870

2896

146

147

148

149

3708

3734

3759

3785

?. b = 2L – 3,14 (Dp + dp)

= 2 x 1168 – 3,14 (210 + 145) = 1221 (mm)

C =

= = 304 (mm)

?. 0 = 180º-

= 180º - = 168º Ko = 0,97

Tabel 3.7 Faktor koreksi Ko

Sudut kontak puli kecil 0

(º)

Faktor koreksi Ko

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

180

174

169

163

157

151

145

139

133

1,00

0,99

0,97

0,96

0,94

0,93

0,91

0,89

0,87

0,90

1,00

1,10

1,20

1,30

1,40

1,50

127

120

113

106

99

91

83

0,85

0,82

0,80

0,77

0,73

0,70

0,65

?. N =

= = 2,4 3 buah

?. ΔC1 = 25 (mm), ΔC1= 40 (mm)

Nomor nominal

sabuk

Panjang keliling

sabuk

Ke sebelaj dalam

dari letak standar

ΔC1

Ke sebelah luar

dari letak standar

ΔC1 (umum

untuk semua tipe

A B C D E

11-38

38-60

60-90

90-120

120-158

280-970

970-1500

1500-2200

2200-3000

3000-4000

20 25

20 25 40

20 35 40

25 35 40

25 35 40 50

25

40

50

65

75

?. Penampang sabuk-V : tipe B No. 52 L = 1321 (mm)

N = 3 buah

C =

ΔC1 = 25 (mm)

ΔC1 = 40 (mm)

dk = 156 (mm)

Dk = 221 (mm)

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Perencanaan transmisi sabuk-V pada sebuah kompresor penggerak listrik yang

berputar secara optimal dengan putaran 1750 rpm penggerak motor listrik

dengan daya 12 HP pada putaran poros kompresor 1320 rpm dengan C = 300

mm dan bekerja selama 8 jam sehari menghasilkan :

1. Daya rencana Pd = 8,26 (kW)

2. Bahan poros S45C, dengan kekuatan tarikơB = 58 (kg/mm2)

3. Diameter poros ds1 = 29 mm, ds2 = 32

4. Diameter minimum puli dmin = 145 (mm)

5. Penampang sabuk-V : tipe B No.52L = 1164 (mm)

6. Jumlah sabuk N = 3 buah

7. Jarak sumbu poros C = 304

8. Daerah penyetelan jarak sumbu poros ΔC1 = 25 (mm), ΔC1 = 40 (mm) dan

diameter luar puli dk = 156 (mm), Dk = 221 (mm)

4.2 Saran

Dengan terselesaikannya laporan tugas teknik elemen 1 ini, penulis dapat

menyampaikan beberapa saran

1. Setiap mahasiswa teknik mesin harus memiliki buku dasar

perencanaan dan pemilihan elemen mesin sebagai buku panduan

dalam membuat laporan tugas teknik elemen mesin 1 dan sebagai

sumber pengetahuan dasar elemen mesin

2. Jika dalam pengerjaan tugas teknik elemen mesin 1 ada hambatan-

hambatan dan hal yang tidak dimengerti,maka perlu bertanya

kepada dosen pembimbing

3. Pentingnya meningkatkan penguasaan pengetahuan tentang dasar

perencanaan dan pemilihan elemen mesin.

4. Meningkatkan kedisiplinan dan ketepatan waktu dalam pengerjaan

dan penyelesaian tugas teknik elemen mesin 1

DAFTAR PUSTAKA

Sularso, Kiyokatsu Suga. 1997. Dasar perencanaan Pemilian Elemen Mesin

Jakarta : Pradya Paramita