Perencanaan Sistem Transmisi Daya Kopling

Perencanaan Sistem Transmisi Daya Kopling

    

Ø Nurwahyudi

 

Daya Motor listrik (P)                             :   3,7 kW

Katup Motor Listrik                                :   4

Putaran Motor Listrik (n)                        :   1430 Rpm

Diameter Poros (D)                                :   25 mm

Jarak Sumbu Poros                                :   615 mm

Diameter Poros yang diKehendaki          :   30 mm

Putaran Motor yang diKehendaki            :   5500 rpm

Waktu Operasi Kompresor                     :   8 Jam/Hari

1.     Motor Listrik

2.     Puli Motor (Penggerak)

3.     V-belt

4.     Puli Poros (transmisi)

5.     Poros

6.     Kopling

7.     Bearing

① P          =   3.7 Kw

       n1       =   1430 rpm

       i           =   1430/5500

                   =   0.26

       C          =   615 mm

② Faktor Koreksi (Fc) :

Daya yg ditransmisikan	Fc
Daya Rata – Rata	1.2 – 2.0
Daya Maksimum	0.8 – 1.2
Daya Normal	1.0 – 1.5

Yang dipakai adalah daya Rata – Rata, yaitu 1.2 sampai 2.0

Kita ambil nilai 1.5

③ Daya yang di Rencanakan

Pd = Fc x P à 1.5 x 3.7 = 5.55 kW

④ Momen Rencana (torsi)

T1 = (9.74 x 10⁵ ) x Pd / n à (9.74 x 10⁵ ) x 5.55 kW / 1430 rpm

è 3780,20 kgmm

T2 = (9.74 x 10⁵ ) x Pd / n à (9.74 x 10⁵ ) x 5.55 kW / 5500 rpm

è 982.85 kgmm

⑤ Bahan Poros à S30C (Asumsi)

                   b       = S30C = 48 kg/mm2

                   Sf1      = 6 (dari bahan S-C)

    Sf2      = 2.15

      a        = 48/(6x2.15) = 3.72 kg/mm²

                        Cb       = 1.75 (Untuk Lenturan)

                   Kt        = 2.25 (Untuk Beban Tumbukan Besar)

⑥ Diameter Poros (ds)

Ds1     = [(5.1/Za) x Cb x Kt x T1]^1/3

            = [(5.1/3.72) x 1.75 x 2.25 x 3780.20] ^1/3

            = 27.32 mm à 30 mm (baik)

Ds2     = [(5.1/Za) x Cb x Kt x T2]^1/3

            = [(5.1/3.72) x 1.75 x 2.25 x 982.85] ^1/3

            = 17.44 mm à 20 mm (baik)

Dari data yang didapat diameter poros dan diameter poros yang dikehendaki sesuai, yaitu 30 mm dan 20 mm.

⑦ Pemilihan Penampang Sabuk

Dilihat dari daya rencana (Pd) yaitu 5.55 Kw dan  putaran minimum yaitu 1430 rpm, jika pada grafik 5.3 diagram pemilihan sabuk-v (sularso), Penampang Sabuk menggunakan tipe B, dimana Diameter minimal yang di ijinkannya adalah 115 dan Diameter minimal yang di anjurkan 145.

Penampang	A	B	C	D	E
Diameter minimal yang di ijinkan	65	115	175	300	450
Diameter minimal yang di anjurkan	95	145	225	350	550

⑧ Diameter Minimum Puli

                   dmin  = 145 mm

⑨ Diameter Lingkaran

·        Jarak Bagi Puli

                   dp       = 145 mm

                   Dp       = dp x i

                               = 145 x 0.26

                               = 37.7 mm

·        Diameter Luar Puli

*Nilai K dilihat dari tabel 5.2 ukuran puli-V (sularso)

dk        = dp + 2 x k

                        = 145 + 2 x 5.5 = 156 mm

Dk       = Dp + 2 x k

                        = 37.7 + 2 x 5.5 = 48.7 mm

·        Diameter naf

db    = 5/3 x ds1 + 10

        = 5/3 x 30 + 10      = 60 mm à 70 mm

Db   = 5/3 x ds2 + 10

        = 5/3 x 20 + 10      = 43.3 mm à 50 mm

⑩ Kecepatan Sabuk

V = π x dp x n          à 3.14 x 145 mm x  1430 rpm

      60x1000                                  1000 x 60

à 10.85 m/s

⑪ Pengecekan Kecepatan

       V = 10.85 m/s < 30 m/s, Baik

⑫ Pengecekan Jarak Sumbu Poros

       C  =  dk + DK                        à       156 + 48.7   =   102.35,  Baik

                      2                                       2

⑬ Pemilihan Sabuk-V

       Dipakai tipe standar, Po dilihat dari putaran 1430 rpm dan dP  145 mm pada tabel 5.5 kapasitas daya yang ditransmisikan untuk satu sabuk tunggal (sularso), maka didapat Po = 3.22 KW

⑭ Panjang Keliling Sabuk (L) mm

L          =   2C + π/2 (dp+Dp) + 1/4C (Dp - dp)²

            =   2 x 615 + 3.14/2 x (145 + 37.7) + (37.7 - 145)² / 4 x 615

            =   1521.51 mm

⑮ Nomor Nominal Sabuk-V

       Dilihat dari panjang keliling sabuk (L) adalah 1521.51 mm, maka dari tabel 5.3 (b) panjang sabuk-V standar (sularso) didapat N0.60 L = 1524 mm.

⑯ Jarak Sumbu Poros C (mm)

       B          = 2L – 3.14 (Dp + dp)

                   = 2 x 1219 – 3.14 x (37.7 + 145)

                   = 2474.32 mm

                                    

    

⑰ Sudut Kontak  (°)

            à= (Dp – dp)

                       C

            à= (37.7 - 145)

                        615

            à = 180°

            à dari tabel 5.7 faktor koreksi , jika à = 180° maka Q = 1.00

⑱ Jumlah Sabuk

       N         = 5.55 / (3.22 x 1.00)

                   = 1.72 ≈ 2 buah

       Daerah Pengecakan Jarak Poros

DeltaCi = 35 mm

DeltaCt = 50 mm

            Kesimpulan

·     Penampang Sabuk   =   Tipe B

·     Nomor Nominal        =   No.60

·     Jumlah Sabuk             =   2 Buah

·     Diameter Luar Puli    =   dk: 156 mm; Dk: 48.7 mm

·     Lubang Poros             =   20 mm; 30 mm

Transmisi Kopling

            Desain Kopling Flens yang terbuat dari casy iron untuk menyambung 2 poros sengan diameter 35 mm, putaran poros 5500 rpm dan meneruskan torsi 982.85 kg.mm (Z = 1 kg/mm²) (SigmaC = 3 kg/mm²)

1>  Diameter Hub (D)

2xd = 2 x 35 = 70 mm

Pemeriksaan :

            T          = phi/16 X Zf ((D-d)/D)

            Zf        = 982.85/0.0981 = 10011.22 kg/mm²

2>  Desain Pasak

Dari Tabel pasak untuk Diameter poros 35 mm, diperoleh dimensi pasak :

b = 10mm dan t = 8 mm

Panjang Pasak

            Berdasarkan Geseran :

            T                     = L x b x Z x (d/2)

            T                      = L x 10 x 1 x (35/2)

            L                      = (982.85/172) = 5.61 mm

            Berdasarkan Crushing Stress

            T                      = L x (t/2) x SigmaC x (d/2)

            982.85          = L x (8/2) x 3 x (35/2)

            L                      = 982.85 / 210 = 4.68 mm

Dipilih panjang pasak sesuai standar 8 mm

3>  Desain Flange/Flens :

Tf        = ½ x d = ½ x 35 = 17.5 mm

Pemeriksaan Kekuatan :

T                      = ((Phi x D²)/2) x Zf x tf

            982.85          = ((3.14 x 70²) /2) x Zf x 17.5

Zf                    = 7.3 x 10^-3 Kg/mm²

4>  Desain Baut

Diameter Poros 35 mm, Jumlah Baut 4 buah

Jarak Antar Sumbu Baut :

D1 = 3 x d = 3 x 35 = 105 mm

Diameter Baut (d1)

T                      = (phi/4) x d1² x Z x n x (D2/2)

982.85          = (phi/4) x d1² x 1 x 4 x (105/2)

d1²                       = 5.95 mm

d1                   = 2.44 mm

Diambil Baut Standar M4

Pemeriksaan Kekuatan :

            T                      = n x d x tf x sigmaC x (D1/2)

            982.85          = 4 x 2.44 x 17.5 x SigmaC x (105/2)

            SigmaC          = 1.1 x 10^-1 Kg/mm²