sabuk gigi.pdf
TRANSCRIPT
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
1/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
130
ELEMEN MESIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
BANJARBARU
2014
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
2/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
131
BAGIAN V
TRANSMISI SABUK GIGI (SABUK GILIR / TIMING BELT)
Pada penggunaan sabuk biasa (flat & V belt) masih terjadi slip
antara sabuk dan puli, sehingga putaran yang dihantarkan
menjadi tidak konstan. Oleh karena itu, untuk mengatasi hal
tersebut maka digunakanlah sabuk gigi, dengan gigi pada
permukaannya. (lihat gambar 5.1).
Sabuk gigi dibuat dari karet neopren atau plastik poliuretan,
dengan inti dari serat gelas atau kawat baja.
Kecepatan maksimum sabuk gigi = 35 m/s
Gambar 5.1. Sabuk gigi (t iming bel t)
Daya yang ditransmisikan oleh sabuk gigi harus dikalikan
dengan faktor koreksi demi keamanan penggunaannya.
Bahan puli dan profil gigi harus tahan terhadap tarikan
maksimum, seperti besi cor kelabu (FC 20-30) dan baja karbon
konstruksi, untuk puli yang berukuran besar dapat digunakan
baja rol konstruksi.
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
3/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
132
PERENCANAAN SABUK GIGI
1. Daya rencana (Pd)
Dimana : P = daya yang ditransmisikan [kW]
fc = faktor koreksi karena beban (lihat tabel 5.1)
f c = faktor koreksi karena peningkatan putaran dan
karena kerja khusus (lihat tabel 5.2)
2. Pemilihan sabuk gigi berdasarkan putaran puli kecil dan dayarencana dapat dilihat berdasarkan gambar 5.2.
Pd = (fc + f c) x P
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
4/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
133
Tabel 5.1. Faktor koreksi daya karena variasi beban
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
5/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
134
Tabel 5.2. Faktor koreksi tambahan karena peningkatan
putaran dan kerja khusus
Gambar 5.2. Diagram pemilihan sabuk gigi
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
6/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
135
3. Setelah didapat tipe sabuk gigi yang tepat, ukuran dan
pemakaian dari beberapa tipe sabuk gigi dapat dilihat pada
tabel 5.3. (perhatikan nilai jarak bagi-p untuk perhitungan
selanjutnya)
4. Jumlah gigi minimum pada puli diberikan pada tabel 5.4. Jumlah
gigi yang terlalu sedikit dapat mengurangi umur sabuk.
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
7/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
136
Tabel 5.3. Tipe, ukuran dan pemakaian sabuk
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
8/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
137
Tabel 5.4 Jumlah gigi puli minimum yang diizinkan
5. Jumlah gigi puli besar (z2)
Dimana : z1= jumlah gigi puli kecil
i = perbandingan putaran =
2
1
n
nputaran=
diputaryangputaran
pemutar
6. Diameter jarak bagi puli kecil (dp)
p = jarak bagi utk penampang sabuk gigi [mm] (lihat tabel 5.3)
7. Diameter jarak bagi puli besar (Dp)
8. Panjang sabuk gilir (Lp) [satuan dalam bentuk jumlah gigi]
Dimana :
Cp =p
C=
gigibagijarak
porossumbujarak
2zpDp
=
1zpdp
=
z2= z1x i
Cp
]28,6/)z)Cp2(
2
z 212 -[(zzLp
21++
+=
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
9/24
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
10/24
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
11/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
140
Tabel 5.6 Kapasitas daya yang ditransmisikan setiap inchi lebar
sabuk gigi
Dalam satuan kW
12.Sudut kontak sabuk ()
C
dp)-57(Dp-180=
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
12/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
141
13. Jumlah gigi terkait (JGT)
Yaitu jumlah gigi sabuk yang terkait pada gigi puli. Semakin
banyak gigi yang terkait akan semakin baik, karena nilai JGT
yang kecil akan memperpendek umur sabuk. Nilai JGT
dihitung berdasarkan persamaan :
Jika JGT kurang dari 6, maka perlu dilakukan koreksi dalam
perhitungan faktor lebar gigi. Faktor koreksi untuk berbagainilai JGT ditabelkan dalam tabel 2.7.
Tabel 5.7 Faktor koreksi untuk berbagai JGT
14. Faktor lebar gigi (fw)
Setelah mendapatkan fw, kemudian lihat gambar 5.3 untuk
menentukan lebar sabuk standar. Perlu diperhatikan bahwa
satuannya adalah 1/100 inci. Misal, bila angka lebar sabuk yang
ditunjukkan pada gambar adalah 100, maka artinya lebar sabuk
adalah 1 inci, dan seterusnya.
15. Lebar gigi sabuk di pasaran (Wb)
1z=
360JGT
ftPo
Pdfw
=
Wb = 25,4 x lebar sabuk standar [mm]
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
13/24
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
14/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
143
CONTOH :
Sebuah mesin gerinda digerakkan oleh motor listrik AC (momen
tinggi) dengan daya 2,2 kW 1450 rpm, digunakan untuk memutar
poros hingga kecepatan 1000 rpm. Jarak sumbu poros 430 mm.
Pilih sabuk gigi dan puli yang sesuai, jika mesin bekerja 8 jam
sehari !
PENYELESAIAN :
Dari soal diketahui : P=2,2 kW; n1=1450 rpm; i=1450/1000=1,45 ;
C=430mm1. Daya rencana (Pd)
Terlebih dahulu kita harus mencari faktor koreksi yang tepat,
dari tabel 5.1 untuk mesin perkakas yang bekerja 8 jam/hari
didapat fc=1,5.
Kemudian kita carifaktor koreksi tambahannya, dari tabel 5.2,
untuk perbandingan putaran (i) 1,45, maka fc=0,1. Untuk
persyaratan kerja, karena bekerja hanya 8jam/hari maka
digolongkan menjadi penganggur dengan fc=0,2. Sehingga
fc (total) = 1,5+0,1+0,2 = 1,8.
Pd = fc x P = 1,8 x 2,2 = 3,96 kW
2. Pemilihan sabuk gigi berdasarkan gambar 5.2, untuk Pd=3,96
dan putaran puli kecil 1450 rpm, didapat tipe sabuk gigi H.
3. Ukuran sabuk gigi, berdasarkan tabel 5.3 untuk penampang
sabuk gigi H, didapat jarak bagi (p)=12,70 mm
4. Jumlah gigi minimum puli kecil, berdasarkan tabel 5.4 diambil
nilai 20, sehingga z1=20 gigi
5. Jumlah gigi puli besar (z2)=z1x i = 20 x 1,45 = 29 gigi
6. Diameter jarak bagi puli kecil (dp)
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
15/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
144
85,80207,12zp
dp 1
mm
7. Diameter jarak bagi puli besar (Dp)
23,11714,3
297,12zpDp 2
mm
8. Panjang sabuk gigi (Lp)
7,12
430
p
CCp
Cp]28,6/)z)Cp2(
2z
2
12 -[(zzLp 21 +++
=
7,12430
]28,6/)20-[(29)
7,12
4302(
2
2920Lp
2
277,92
7,12430
054,2
7,12
860
2
49Lp
9. Kemudian nilai 92,277 digenapkan menjadi 93, dengan
mencocokkan dengan tabel 5.5 untuk nomer sabuk gigi
standar, didapat nomer sabuk gigi 465H.
10. Karena ada penggenapan panjang sabuk, maka Cp dihitung
ulang.
212
2
2121 )z-(9,86
2-
2
z-
2
z-L
4
1Cp z
zL
z
2
2
)20-29(9,86
2-2
2920-93)2
2920-(934
1Cp
2
2)9(
9,86
2-68,568,5
4
1Cp
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
16/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
145
22,3438,6868,54
1Cp
Karena Cp berubah, maka jarak antar sumbu poros aktual
adalah :
C= Cp x p = 434,594 mm
11. Daya yang ditransmisikan oleh setiap inci sabuk gigi,
berdasarkan tabel 5.6, dengan interpolasi.
Putaran puli kecil (rpm) Jumlah gigi puli kecil (20)
1400 3,10
1450 x
1600 4,11
10,311,4
10,3
14001600
14001450
x
3525,310,301,1
200
50
x Jadi didapat Po=3,3525
kW
12. Sudut kontak sabuk ()
23,175
594,434
85,8023,11757180
C
dp)-57(Dp-180
13. Jumlah gigi terkait (JGT)
735,920360
23,175
360JGT 1 z
gigi
Berdasarkan tabel 5.7, untuk JGT yang lebih dari 6,
maka ft= 1,0.
14. Faktor lebar gigi (fw)
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
17/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
146
18,113525,3
96,3
ftPo
Pdfw
Lihat gambar 5.3, dimana nilai fw (1,18) berada antara 1,0
1,56, ikuti garis tebal, sehingga didapat lebar sabuk standar
1,5 inchi.
15. Lebar gigi sabuk (Wb)
Wb = 25,4 x 1,5 = 38,1 mm16. Kesimpulan :
Jenis sabuk : sabuk gigi tipe H
Nomer sabuk : 465 H
Panjang sabuk : 93 gigi; 1181,1 mm
Lebar sabuk : 1,5 inchi; 38,1 mm
Jumlah gigi puli kecil : 20
Jumlah gigi puli besar : 29
Jarak antar poros : 434,594 mm
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
18/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
147
APLIKASI GAMBAR BELT DAN PULLY
Flat Belt
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
19/24
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
20/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
149
Pully dan Sabuk
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
21/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
150
Timing Belt
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
22/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
151
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
23/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT
152
Aplikasi Sistem Transmisi Sabuk, Sabuk Gigi dan Rantai
-
8/10/2019 SABUK gigi.pdf
24/24
L M N M SIN II
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN 153
Sistem transmisi kabel
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4a/Crane_machine_slewing_platform.svg