MAKALAH ELEMEN MESIN 2

Transmisi Sabuk - V

Disusun Oleh :

FRANSISCUS XAVERIUS GUWOWIJOYO (4312216252)

Universitas Pancasila

Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin

1

ABSTRAK

Jarak yang jauh antara dua buah poros sering tidak memungkinkan transmisi langsung

dengan roda gigi. Dalam hal demikian, cara transmisi putaran atau daya yang lain dapat

diterapkan, dimana 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. Dari macam-macam transmisi tersebut, kabel

atau tali hanya dipakai untuk maksud khusus. Transmisi sabuk dapat dibagi atas tiga

kelompok. Dalam kelompok pertama, sabuk 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. Dalam kelompok kedua, sabuk dengan penampang trapezium dipasang

pada puli dengan alur dan meneruskan momen antara dua poros yang jaraknya sampai 5 (m)

dengan perbandingan putaran antara 1/1 sampai 7/1. Kelompok yang terakhir terdiri atas

sabuk dengan gigi yang digerakkan dengan sproket pada jarak pusat sampai mencapai 2 (m),

dan meneruskan putaran secara tepat dengan perbandingan antara 1/1 dan 6/1. Sabuk rata

yang banyak ditulis dalam buku-buku lama belakangan ini pemakaiannya tidak seberapa luas

lagi. Namun akhir-akhir ini dikembangkan sabuk rata untuk beberapa pemakaian khusus.

Sebagian besar transmisi sabuk menggunakan sabuk-V karena mudah penanganannya

dan harganya pun murah. Kecepatan sabuk direncanakan untuk 10 sampai 20 (m/s) pada

umumnya, dan maksimum sampai 25 (m/s). daya maksimum yang dapat ditransmisikan

kurang lebih sampai 500 (kW).

Karena dengan slip antara puli dan sabuk, sabuk-V tidak dapat meneruskan putaran

dengan perbandingan yang tepat. Dengan sabuk gilir transmisi dapat dilakukan dengan

perbandingan yang tepat. Dengan sabuk gilir transmisi dapat dilakukan dengan perbandingan

putaran yang tepat seperti pada roda gigi. Karena itu sabuk gilir telah digunakan secara luas

dalam industry mesin jahit, computer, mesin fotokopi, mensin tik listrik. Dsb.

2

*Note : Sebagai pembatasan karena yang paling sering digunakan adalah v-belt maka untuk

pembahasan perhitungan hanya akan dibahas perhitungan v-belt

BAB I PENDAHULUAN

Jenis Sabuk

Ada tiga jenis belt ditinjau dari segi bentuknya adalah sebagai berikut:

1. Flat belt (belt datar). Seperti ditunjukkan pada Gambar 1 (a), adalah banyak digunakan

pada pabrik atau bengkel, dimana daya yang ditransmisikan berukuran sedang dari pulley

yang satu ke pulley yang lain ketika jarak dua pulley adalah tidak melebihi 8 meter. Daya

yang ditansmisikan dari satu pulley ke pulley lain oleh beberapa jenis belt sebagai berikut:

a. Open belt drive (penggerak belt terbuka). Seperti ditunjukkan pada Gambar 2, belt

jenis ini digunakan dengan poros sejajar dan perputaran dalam arah yang sama.

Dalam kasus ini, penggerak A menarik belt dari satu sisi (yakni sisi RQ bawah) dan

meneruskan ke sisi lain (yakni sisi LM atas). Jadi tarikan pada sisi bawah akan

lebih besar dari pada sisi belt yang atas (karena tarikan kecil). Belt sisi bawah

(karena tarikan lebih) dinamakan tight side sedangkan belt sisi atas (karena tarikan

kecil) dinamakan slack side, seperti pada Gambar 2.

b. Crossed atau twist belt drive (penggerak belt silang). Seperti ditunjukkan pada

Gambar 3, belt jenis ini digunakan dengan poros sejajar dan perputaran dalam arah

yang berlawanan. Dalam kasus ini, penggerak menarik belt dari satu sisi (yakni sisi

RQ) dan meneruskan ke sisi lain (yakni sisi LM). Jadi tarikan dalam belt RQ akan

lebih besar dari pada sisi belt LM. Belt RQ (karena tarikan lebih) dinamakan tight

side sedangkan belt LM (karena tarikan kecil) dinamakan slack side, seperti pada 3

Gambar 3.

c. Quarter turn belt drive (penggerak belt belok sebagian). Mekanisme transmisi dapat

dilihat pada Gambar 4. Untuk mencegah belt agar tidak keluar/lepas dari pulley,

maka lebar permukaan pulley harus lebih besar atau sama dengan 1,4b, dimana b

adalah lebar belt.

d. Belt drive with idler pulley (penggerak belt dengan pulley penekan). Dinamakan

juga jockey pulley drive seperti ditunjukkan pada Gambar 5, digunakan dengan

poros parallel dan ketika open belt drive tidak dapat digunakan akibat sudut kontak

yang kecil pada pulley terkecil. Jenis ini diberikan untuk mendapatkan rasio

kecepatan yang tinggi dan ketika tarikan belt yang diperlukan tidak dapat diperoleh

4

dengan cara lain.

e. Compound belt drive (penggerak belt gabungan). Seperti ditunjukkan pada Gambar

6, digunakan ketika daya ditransmisikan dari poros satu ke poros lain melalui

sejumlah pulley

f. Stepped or cone pulley drive (penggerak pulley kerucut atau bertingkat). Seperti

pada Gambar 7, digunakan untuk merubah kecepatan poros yang digerakkan ketika

poros utama (poros penggerak) berputar pada kecepatan konstan.

g. Fast and loose pulley drive (penggerak pulley longgar dan cepat). Seperti pada

Gambar 8, digunakan ketika poros mesin (poros yang digerakkan) dimulai atau

diakhiri kapan saja diinginkan tanpa mengganggu poros penggerak. Pulley yang

dikunci ke poros mesin dinamakan fast pulley dan berputar pada kecepatan yang

sama seperti pada poros mesin. Loose pulley berputar secara bebas pada poros 5

mesin dan tidak mampu mentransmisikan daya sedikitpun. Ketika poros mesin

dihentikan, belt ditekan ke loose pulley oleh perlengkapan batang luncur (sliding

bar).

2. V-Belt (belt bentuk V). Seperti ditunjukkan pada Gambar 1 (b), adalah banyak digunakan

dalam pabrik dan bengkel dimana besarnya daya yang ditransmisikan berukuran besar dari

pulley yang satu ke pulley yang lain ketika jarak dua pulley adalah sangat dekat. Menurut

standar India (IS:2494-1974), V-belt dibuat dalam lima tipe yaitu A,B,C,D, dan E. Dimensi

untuk V-belt standar ditunjukkan pada Tabel 1. Pulley untuk V- belt dibuat dari besi cor

atau baja untuk menurunkan berat.

6

Gbr. 2 Ukuran penampang sabuk-V.

Keuntungan V-belt:

1. Penggerak V-belt lebih kokoh akibat jarak yang pendek diantara pusat pulley.

2. Gerakan adalah pasti, karena slip antara belt dan alur pulley diabaikan.

3. Karena V-belt dibuat tanpa ujung dan tidak ada gangguan sambungan, oleh karena itu

pergerakan menjadi halus.

4. Mempunyai umur yang lebih lama, yaitu 3 sampai 5 tahun.

5. Lebih mudah dipasang dan dibongkar.

6. Belt mempunyai kemampuan untuk melindungi beban kejut ketika mesin di-start.

7. Mempunyai rasio kecepatan yang tinggi (maksimum 10).

8. Aksi desak belt dala alur memberikan nilai rasio tarikan yang tinggi. Oleh karena itu

daya yang ditransmisikan oleh V-belt lebih besar dari pada belt datar untuk koefisien

gesek, sudut kontak dan tarikan yang sama dalam belt.

9. V-belt dapat dioperasikan dalam berbagai arah, dengan sisi tight belt pada bagian atas

atau bawah. Posisi garis pusat bisa horizontal, vertical atau miring.

Kerugian V-belt:

1. V-belt tidak bisa digunakan untuk jarak pusat yang panjang, karena berat per unit

panjang yang besar.

2. V-belt tidak bisa tahan lama sebagaimana pada belt datar.

3. Konstruksi pulley untuk V-belt lebih rumit dari pada pulley dari belt datar.

4. Karena V-belt mendapat sejumlah creep tertentu, oleh karena itu tidak cocok untuk

penerapan kecepatan konstan.

5. Umur belt sangat dipengaruhi oleh perubahan temperature, tarikan belt yang tidak

tepat dan panjang belt yang tidak seimbang.

6. Tarikan sentrifugal mencegah penggunaan V-belt pada kecepatan di bawah 5 m/s dan

di atas 50 m/s.

3. Circular belt atau rope (belt bulat atau tali). Banyak digunakan dalam pabrik dan bengkel

dimana besarnya daya yang ditransmisikan berukuran besar dari pulley yang satu ke pulley

yang lain ketika jarak dua pulley adalah lebih dari 8 meter.

7

Pada makalah ini hanya sebatas membahas pada klasifikasi transmisi sabuk-V.

BAB II PEMBAHASAN

Sabuk-V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapezium. Tenunan tetoron

dan semacamnya dipergunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan yang besar

(Gambar 1). Sabuk-V dibelitkan di keliling alur puli yang berbentuk V pula. Bagian sabuk

yang sedang membelit puli ini mengalami lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan

bertambah besar. Gaya gesekan juga akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yang akan

menghasilkan transmisi daya yang besar pada

8

1. Terpal2. Bagian penarik3. Karet Pembungkus4. Bantal karet

Gbr. 1 Konstruksi sabuk-V.

Gbr. 2 Ukuran penampang sabuk-V.

Gbr. 3 Diagram pemilihan sabuk-V.

tegangan yang relatif rendah. Hal ini merupakan salah satu keunggulan sabuk-V dibandingkan

dengan sabuk rata.

Dalam Gambar 2 diberikan berbagai proporsi penampang sabuk-V yang umum

dipakai.

Atas dasar daya rencana dan putaran poros penggerak, penampang sabuk-V yang

sesuai dapat diperoleh dari Gambar 3. Daya rencana dihitung dengan mengalikan daya yang

akan diteruskan dengan faktor koreksi dalam Tabel 1. Diameter nominal puli-V dinyatakan

sebagai diameter dp (mm) dari suatu lingkaran di mana lebar alurnya di dalam Gambar 4

menjadi l0 dalam Tabel 2 Transmisi sabuk-V hanya dapat menghubungkan poros-poros yang

sejajar dengan arah putaran yang sama. Dibandingkan dengan transmisi roda gigi atau rantai,

sabuk-V bekerja lebih halus dan tak bersuara. Untuk mempertinggi daya yang ditransmisikan,

dapat dipakai beberapa sabuk-V yang dipasang sebelah-menyebelah.

9

Tabel. 1 Faktor koreksi

Gbr. 4 Profil alur sabuk-V.

Tabel 2. Ukuran pulley-V.

Penampang

sabuk-V

Diameter Nominal (diameter

lingkaran jarak dp)α(°) W* Lo K Ko e F

A

71 – 100

101 – 125

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 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

D 355 – 450 36 30,77 24,6 9,5 15,5 37,0 24,0

10

Tabel 1. Faktor Koreksi

451 atau lebih 38 31,14

E500 – 630

631 atau lebih

36

38

36,95

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

* Harga-harga dalam kolom W menyatakan ukuran standar.

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 kelelilingnya dalam inch. Tabel 3(a) dan (b) menunjukkan nomor-nomor nominal

dari sabuk standar utama. Dalam Tabel 3(c) diperlihatkan panjang keliling sabuk-V sempit

yang akan dibahas kemudian. Diameter puli yang terlalu kecil akan memperpendek umur

sabuk. Dalam Tabel 4 diberikan diameter puli minimum yang diizinkan dan dianjurkan

menurut jenis sabuk yang bersangkutan.

Sekarang lihatlah Gambar 5 di mana putaran puli penggerak dan di gerakkan berturut-

turut adalah n1 (rpm) dan n2 (rpm), dan diameter nominal masing-masing adalah dp (mm) dan

Dp (mm), serta perbandingan putaran u dinyatakan dengan n2|n1 ata dp|Dp. Karena sabuk_V

biasanya dipakai untuk menurunkan putaran, maka perbandingan yang umum dipakai ialah

perbandingan reduksi I (i > l), dimana

Kecepatan linear sabuk-V (m/s) adalah

Jarak sumbu poros dan panjang keliling sabuk berturut-turut adalah C (mm) dan L (mm).∠ aO1A = ∠ bO2B = π – 2y

11

(1)

(2)

Tabel 2 (a) Sabuk-V standar (bertanda*)

Penampang A Penampang B

13

14

15

16

*17

*18

*19

*20

*21

*22

*23

*24

*25

*26

*27

*28

*29

*30

*31

*32

*33

*34

*35

*36

*37

*38

*39

*40

*41

*42

*65

*66

*67

*68

*69

*70

*71

*72

*73

*74

*75

*76

*77

*78

*79

*80

*81

*82

*83

*84

*85

*86

*87

*88

*89

*90

*91

*92

*93

*94

117

*118

119

*120

121

*122

123

124

*125

126

127

*128

129

*130

131

132

133

134

*135

136

137

138

139

*140

141

142

143

144

*145

146

16

17

18

19

20

21

22

23

24

*25

*26

*27

*28

*29

*30

*31

*32

*34

*35

*36

*37

*38

*39

*40

*41

*42

*43

*44

*45

*46

*68

*69

*70

*71

*72

*73

*74

*75

*76

*77

*78

*79

*80

*81

*82

*83

*84

*85

*86

*87

*88

*89

*90

*91

*92

*93

*94

*95

*96

*97

*120

121

*122

123

124

*125

126

127

*128

129

*130

131

*132

133

134

*135

136

137

*138

139

*140

141

*142

143

144

*145

146

147

*148

149

12

*43

*44

*45

*46

*47

*48

*49

*50

*51

*52

*53

*54

*55

*56

*57

*58

*59

*60

*61

*62

*63

*64

*95

*96

*97

*98

*99

*100

101

*102

103

104

*105

106

107

*108

109

*110

111

*112

113

114

*115

116

147

148

149

*150

151

152

153

154

*155

156

157

158

159

*160

161

162

163

164

*165

166

167

168

*47

*48

*49

*50

*51

*52

*53

*54

*55

*56

*57

*58

*59

*60

*61

*62

*63

*63

*64

*65

*66

*67

*98

*99

*100

101

*102

103

104

*105

106

107

*108

109

*110

111

*112

113

114

*115

116

117

*118

119

*150

151

152

153

154

*155

156

157

158

159

*160

161

162

163

164

*165

166

167

168

169

*170

171

Tabel 3 (b) 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

18

19

20

21

254

279

305

330

356

31

406

432

457

483

508

533

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

1143

1168

1194

1219

1245

1270

1295

1321

1346

1372

1397

1422

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

2032

2057

2083

2108

2134

2159

2184

2210

2235

2261

2286

2311

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

2921

2946

2972

1997

3023

3048

3073

3099

3124

3150

3175

3200

13

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

559

584

610

635

660

686

711

737

762

787

813

838

864

889

914

940

965

991

1016

1041

1067

1092

1118

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

1448

1473

1499

1524

1549

1575

1600

1626

1651

1676

1702

1727

1753

1778

1803

1829

1854

1880

1905

1930

1956

1981

2007

92

93

94

95

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

2337

2362

2388

2413

2438

2464

2489

2515

2540

2565

2591

2616

2642

2667

2692

2718

2743

2769

2794

2819

2845

2870

2896

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

3226

3251

3277

3302

3327

3353

3378

3404

3429

3454

3480

3505

3530

3556

3581

3607

3632

3658

3683

3708

3734

3759

3785

Tabel 3 (c) Panjang sabuk-V sempit

3 V 5 V

Nomor

nominal sabuk

Panjang

keliling (mm)

Panjang

keliling pada

jarak bagi

Nomor

nominal sabuk

Panjang

keliling (mm)

Panjang

keliling pada

jarak bagi 14

Gbr. 5 Perhitungan panjang keliling sabukkeliling

sabuk (mm) sabuk (mm)

3V 250

3V 265

3V 280

635

673

711

631

669

707

5V 500

5V 530

5V 560

1270

1346

1422

1262

1338

1414

3V 300

3V 315

3V 355

762

800

851

758

796

847

5V 600

5V 630

5V 670

1542

1600

1702

1516

1592

1694

3V 355

3V 375

3V 400

902

953

1016

898

949

1012

5V 710

5V 750

5V 800

1803

1905

2032

1795

1897

2024

3V 425

3V 450

3V 475

1080

1143

1207

1076

1139

1203

5V 850

5V 900

5V 950

2159

2286

2413

2151

2278

2405

3V 500

3V 350

3V 560

1270

1346

1422

1266

1342

1418

5V 1000

5V 1060

5V 1120

2540

2692

2845

2532

2684

2839

Tabel 4 Diameter minimum puli yang diizinkan dan dianjurkan (mm)

Penampang A B C D E

Diameter min. yang

diizinkan65 115 175 300 450

Diameter min. yang

dianjurkan95 145 225 350 550

Maka

Oleh karena

Maka

15

Dalam perdagangan terdapat bermacam-macam ukuran sabuk. Namun, mendapatkan

sabuk yang panjangnya sama dengan hasil perhitungan umumnya sukar.

Jarak sumbu poros C dapat dinyatakan sebagai

Di mana

Sudut lilit atau sudut kontak θ dari sabuk pada alur puli penggerak harus diusahakan

sebesar mungkin untuk memperbesar panjang kontak antara sabuk dan puli. Gaya gesekan

berkurang dengan mengecilnya θ 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 dalam sebuah puli

penegang seperti dalam Gambar 7 untuk memperbesar sudut kontak tersebut.

16

(4)

(5)

(3)

Gbr. 6 Sudut kontak

Bila sabuk-V dalam keadaan diam tidak meneruskan momen, maka tegangan

diseluruh panjang sabuk adalah sama. Tegangan ini disebut tegangan awal. Bila sabuk bekerja

meneruskan momen, tegangan akan bertambah pada sisi tarik (bagian pangjang sabuk yang

menarik) dan berkurangnya pada sisi kendor (bagian panjang sabuk yang tidak menarik).

Jika tarikan pada sisi tarik dan sisi kendor berturut-turut adalah F1 dan F2 (kg), maka

besarnya gaya tarik efektif Fe (kg) untuk menggerakkan puli yang digerakkan adalah

Fe adalah gaya tangensial efektif yang bekerja sepanjang lingkaran jarak bagi alur puli. Jika

koefisien gesek nyata antara sabuk puli adalah μ’, maka

Persamaan ini disebut “persamaan Eytelwein”. Besarnya daya dapat ditransmisikan oleh satu

sabuk 0 (kW) diberikan oleh persamaan berikut ini.

17

(6)

(7)

(8)

Dimana Fe (kg) gaya tarik yang diizinkan untuk setiap sabuk, dan n1 (rpm) adalah putaran puli

penggerak. Dalam praktek, persamaan di atas harus dikoreksi terhadap faktor-faktor yang

bekerja pada sabuk seperti gaya sentrifugal, lenturan, dll.

Persamaan berikut ini biasanya dipakai untuk sabuk-V standar.

dimana C1 sampai C3 adalah konstanta-kontanta.

Untuk menyederhanakan perhitungan, setiap produsen sabuk mempunyai katalog yang

berisi daftar untuk memilih sabuk. Tabel 5 menunjukkan daftar kapasitas dari daya yang

ditransmisikan untuk sabuk bila dipakai puli dengan diameter minimum yang dianjurkan.

Tabel 5Kapasitas daya yang ditransmisikan untuk satu sabuk tunggal, Po (kW)

Sabuk-V sempit akan menjadi lurus pada kedua sisinya bila dipasang pada alur puli

(Gambar 8). dengan demikian akan terjadi kontak yang merata dengan puli sehingga keausan

pada sisinya dapat dihindari. Ada tiga macam proporsi penampang untuk sabuk-V sempit

seperti dalam gambar 9

18

(9)

Kapasitas transmisi daya Po (kW) untuk satu sabuk dapat dihitung dari

di mana C1 sampai C5 adalah konstanta-konstanta. Seperti juga pada sabuk-V standar, daya Po

tersebut juga dapat ditemui dalam daftar perhitungan yang terdapat dalam katalog produsen.

Tabel 6 memberikan kapasitas daya yang ditransmisikan dan faktor tambahan untuk masing-

masing perbandingan reduksi untuk sabuk tipe 3V dan 5V yang mempunyai puli dengan

diameter minimum yang dianjurkan.

Tabel 6 Kapasitas daya yang ditransmisikan untuk satu sabuk-V sempit tunggal, Po (kW).

Persamaan-persamaan di atas hanya sesuai untuk sudut kontak θ = 180o. untuk

perbandingan reduksi yang besar dan sudut kontak lebih kecil dari 180o menurut perhitungan

dengan rumus (11), kapasitas daya yang diperoleh harus dikalikan dengan faktor koreksi yang

bersangkutan Kθ seperti diperlihatkan dalam Tabel 7. Besarnya sudut kontak diberikan oleh

19

(10)

(11)

Gbr. 9 Ukuran penampang sabuk-V sempit

Jumlah sabuk yang diperlukan dapat diperoleh dengan membagi Pd dengan Po . Kθ

atau

Harga N yang relative besar akan menyebabkan getaran pada sabuk yang

mengakibatkan penurunan efisiensinya. Dalam hal demikian perencanaan harus diperbaiki

dengan menggunakan sabuk yang lebih besar penampangnya. Dalam hal transmisi dengan

lebih dari satu sabuk perlu diperhatikan bahwa panjang, mutu, dll., dari masing-masing sabuk

dapat akan mengakibatkan tegangan yang berbeda pula.

Untuk dapat memelihara tegangan yang cukup dan sesuai pada sabuk, jarak poros puli

harus dapat disetel ke dalam aupun ke luar (Gambar 10). Daerah penyetelan untuk masing-

masing penampang penampang sabuk diberikan dalam Tabel 8. Tegangan sabuk dapat diukur

dengan timbangan di mana sabuk ditarik pada titik tengah antara kedua

Tabel 7 Faktor koreksi Kθ.

Sudut kontak puli kecil θ(°) Faktor koreksi Kθ

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

20

(12)

Tabel 8 Daerah peyetelan jarak sumbu poros (Satuan : mm)

Nomor nominal

sabuk

Panjang keliling

sabuk

Ke sebelah dalam dari

letak standar ΔCi

Ke sebelah luar dari letak

standar ΔCi (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

Tabel 9 Daerah beban untuk tegangan sabuk yang sesuai.

Penampang A B C D E

Beban minimum 0,68 1,58 2,93 5,77 9,60

Beban maksimum 1,02 2,38 4,75 8,61 14,30

puli seperti dalam Gambar 11. Jika beban untuk melenturkan sabuk sebesar 1,6 (mm) setiap

100 (mm) jarak bentaengan terletak antara harga maksimum dan minimum yang diberikan

dalam Tabel 9, maka besarnya tegangan sabuk dianggap sesuai.

Jika transmisi sabuk diperlengkapi dengan puli pengikut untuk memelihara tegangan

sabuk, maka puli ini harus dipasang di sebelah dalam dari sisi kendor dekat pada puli besar,

seperti Gambar 12. Dipandang dari segi ketahanan sabuk, dianjurkan untuk tidak menekan

sabuk dari sebelah luarnya.

21

Sudut antara kesua sisi penampang sabuk yang dianggap sesuai adalah sebesar 30

sampai 40 derajat. Semakin kecil sudut ini, gesekan akan semakin besar karena efek baji,

sehingga perbandingan tarikan F1|F2 akan lebih besar. Namun demikian, kadang-kadang sudut

yang kecil pada sabuk yang sempit atau sabuk standar dapat menyebabkan terbenamnya

sabuk ke dalam alur puli. Akhir-akhir ini dalam perdagangan diperkenalkan sabuk-V dengan

sudut lebar, yaitu 60 derajat. Untuk sabuk ini dipakai bahan dengan perpanjangan yang kecil

untuk memperbaiki sifat buruk diatas. Tetapi dengan kondisi semacam ini, gesekan dan

perbandingan tarikan yang dicapai menjadi lebih rendah.

Sifat penting dari sabuk yang perlu diperhatikan adalah perubahan bentuknya karena

tekanan samping, dan ketahanannya terhadap panas. Bahan yang biasa dipakai sebagai adalah

karet alam atau sintesis. Pada masa sekarang, telah banyak dipakai karet neoprene. Sebagai

inti untuk menahan tarikan terutama dipergunakan rayon yang kuat. Tetapi akhir-akhir ini

pemakaian inti tetoron semakin popular untuk memperbaiki sifat perubahan panjang sabuk

karena kelembaban dan karena pembebanan. Dalam prose pembuatan sabuk, inti tetoron

dapat mengerut pada waktu pendinginan, sehingga perlu proses khusus untuk

memperbaikinya. Ada juga proses yang membarkan pengerutan panas dan memulihkan

bentuknya ke keadaan semula.

Pada umumnya puli dibuat dari besi cor kelabu FC20 atau FC30. Untuk puli kecil

dipakai konstruksi plat karena lebih murah.

Pembatasan ukuran puli sering dikenakan pada panjang susunan puli atau lebar puli.

Panjang maksimum susunan puli Lmax adalah perlu untuk memenuhi persamaan berikut ini.

22

Gbr. 12 Kedudukan yang baik untuk pulipengikut

(13)

(14)

Jika dB dan DB berturut-turut adalah diameter bos atau naf puli kecil dan puli besar, ds1 dan ds2

berturut-turut adalah diameter poros penggerak dan yang digerakkan, maka

Jika naf tidak dapat dibuat cukup besar untuk memenuhi persamaan tersebut, ambillah bahan

poros yang lebih kuat untuk mengecilkan diameternya, atau ambil cara lain untuk memasang

poros pada naf.

Diagram aliran untuk memilih sabuk-V

23

S T A R T

1. Daya yang akan ditransmisikan P (kW) Putaran poros n1 (rpm) Perbandingan putaran I Jarak 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 kasar

6. Perhitungan diameter poros ds1, ds2 (mm)

7. Pemilihan penampang sabuk

8. Diameter minimum puli

9. Diameter lingkarang Jarak bagi puli dp, Dp (mm) Diameter luar puli dk, Dk (mm) Diameter naf dB, Db (mm)

10. Kecepatan sabuk v (m/s)

11 v: 30

≦12.

>a

≦

>

a

13. Pemilihan sabuk-V (standar daya 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)

17. Sudut kontak θ (°)Faktor koreksi Kθ

18. Jumlah sabuk N

19. Daerah penyetelan jarak poros ΔCi(mm), ΔCt(mm)

20 Penampang sabuk Panjang keliling L (mm) Jumlah sabuk N Jarak sumbu poros C(mm) Daerah penyetelan ΔCi(mm), ΔCt(mm) Diameter luar puli dk, Dk (mm)

S T O P

E N D

(15)

Contoh Soal

Sebuah kompressor kecil digerakkan oleh sebuah motor listrik dengan daya 3,7 kW, 4 kutup, 1450

rpm dan diameter poros 25 mm. Diameter poros dan putaran kompressor yang dikehendaki adalah

30 mm dan 870 rpm. Kompressor bekerja selama 8 jam sehari. Carilah sabuk-v dan puli yang sesuai.

Penyelesaian:

i. P = 3,7 kW

n1 = 1450 rpm

i = 1450 / 870

C = 300 mm

ii. fc = 1,4

iii. Pd =1,4 x 3,7 = 5,18 kW

iv. T1 = 9,74 x 105 x (5,18 x 1450) = 3480 kg mm

T1 = 9,74 x 105 x (5,18 x 870) = 5800 kg mm

v. Bahan poros S30C-D, σB =58 kg/mm2

Sf1 = 6 , Sf2 = 2 (dengan alur pasak)

τa = 58/(6 x 2) = 4,83 kg/mm2

Kt = 2 untuk beban tumbukan

Cb = 2 untuk lenturan

vi. ds1 = {(5,14/4,83) x 2 x 2 x 3480} 1/3 = 24,5 mm baik

ds2 = {(5,14/4,83) x 2 x 2 x 5800} 1/3 = 29,0 mm baik

vii. Penampang sabuk – V: tipe B

viii. dmin = 145 mm

ix. dp = 145 mm , Dp = 145 x 1,67 = 242 mm

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

Dk = 242 + 2 x 5,5 = 253 mm

5/3 ds1 + 10 = 52 dB = 60 mm

5/3 ds2 + 10 = 62,5 DB = 70 mm

24

x. v = = 11,4 m/s

xi. 11,4 m/s < 30 m/s, baik

xii. 300 – = 95.5 mm, baik

xiii. Dipakai tipe standar.

P0 = 3,14 + (3,42-3,14)( ) + 0,41 + (0,47 – 0,41)( ) = 3,22 kW

xiv. L = 2 x 300 +1,57 (242 + 145) + = 1215 mm

xv. Nomor nominal sabuk-V : No. 48 L = 1219 mm

xvi. b = 2 x 1219 – 3,14 (242+145) =1223 mm

xvii. ϴ = 180o - = 162o Kϴ = 0,96

xviii. N = =1,68 2 buah

xix. ΔCi = 25 mm , ΔCt = 40 mm

xx. Tipe B, no 48, 2 buah, dk = 156 mm , Dk =253 mm

Lubang poros 25 mm, 31,5 mm

Jarak sumbu poros

Jika dipakai sabuk sempit :

vii. Penampang sabuk-V : 3V

ix. dp = 67 mm , Dp = 1,67 x 67 = 112 mm

x. v = = 5,1 m/s

xi. 5,1 m/s < 35 m/s, baik

xii. 300 – = 210 mm, baik

xiii. P0 = 2,05 + (2,20 + 2,05) + 0,21 + (0,24 – 0,21) = 2,31 kW

25

xiv. L = 2 x 300 +1,57 (112 + 67) + = 883 mm

xv. 3V-355 Panjang keliling kurva jarak bagi sabuk-V L = 898 mm

xvi. b = 2 x 898 – 3,14 (112 + 67) = 1234 mm

xvii. ϴ = 180o - = 171o Kϴ = 0,97

xviii. N = =2,3 3 buah

xix. ΔCi = 15 mm , ΔCt = 25 mm

xx. 3V – 355, 3 buah,

dk = 67 + 1,2 = 68,2 mm ,

Dk =112 +1,2= 113,2 mm

Jarak sumbu poros

BAB III PENUTUP

A. KesimpulanTransmisi sabuk, khusus nya sabuk – V, merupakan suatu elemen mesin yang

sangat diperlukan karena fungsinya sangat vital, sebagai suatu elemen pemindah daya

yang diperlukan oleh banyak mesin dalam proses Manufaktur.

26

Pada Transmisi sabuk - V perlu diperhatikan perhitungan yang diperoleh sehingga

perhitungan yang diperoleh dapat diaplikasikan untuk menjadi sebuah desain yang

akurat dan mampu saing dengan produk sejenis lainnya sesuai fungsinya.

B. SaranKami merasa dengan sistim pembelajaran seperti ini, yakni dengan membuat

mahasiswa aktif mencari ilmu dan perkembangan teknologi sekarang ini secara

individu / kelompok tanpa refernsi dari dosen pengajar sangatlah baik khususnya bagi

mahasiswa. Dan dengan sistim seperti itu juga dapat memupuk sikap rasa

keingintahuan yang tinggi dari mahasiswa terhadap perkembangan teknologi sekarang

ini terutama dalam dunia manufaktur yang semakin canggih.

BAB IV DAFTAR PUSTAKA

Modul Elemen Mesin 1

http://www.grinding.com

http://www.google.co.id

27

http://www.youtube.com

http://www.howstaffwork.com

http://www.jjjtrain.com/vms

http://www.engineeringfundamentals.com

http://www.123eng.com/seminar/GEAR%20MFG.pdf

http://one.indoskripsi.com

28