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
Top Related