BAB IPENDAHULUAN
1. Latar BelakangKopling sebagai elemen mesin yang saat ini banyak digunakan pada mesin mesin industri, kendaraan bermotor, dan lain - lain. Dengan berjalannya waktu dan penggunaan kopling yang terus menerus maka komponen komponen kopling akan pasti mengalami hal hal seperti plat cepat aus, usia kopling tidak tahan lama, biaya perawatan yang mahal, dan lain - lain. Dengan adanya hal - hal tersebut maka perlu adanya perancanaan kopling yang tepat dan teliti.Kopling yang akan di bahas pada tugas elemen mesin 1 ini adalah kopling mobil truk Mitsubishi coltdiesel roda empat dengan daya 110 ps atau 80 kW dangan 2900 putaran, dengan spesifiksi sbb :Model engine (4D34-2AT5), type (direc injection 4 troke, water cooling with turbo intercooler), configuration (4 cylinder in line), max output (110Ps/2900 rpm), trnsmisi (M025S5), Cluth (single dry cluth : C3W28D).sistem kopling yang akan kita bicarakan disini adalah sistem kopling manual yang selanjutnya kita sebut dengan kopling saja. komponen penting pendukung kopling, secara urut : Fly wheel atau roda gila, Clutch disc atau plat kopling, Clutch cover atau dekrup dan Clutch release bearing atau Drek lahar. Susunanya di dalam mobil adalah : Kopling atau Clutch yaitu peralatan transmisi yang menghubungkan poros engkol dengna poros roda gigi transmisi. Fungsi kopling adalah untuk memindahkan tenaga mesin ke transmisi, kemudian transmisi mengubah tingkat kecepatan sesuai dengan yang diinginkan.Cara Kerja : Fly wheel atau roda gila meneruskan sekaligus menyimpan energi dari Crank Saft (kruk as) mesin saat mesin hidup (berputar), Plat kopling menjadi satu-satunya perantara tenaga mesin dengan Porseneling kita yang akhirnya tenaga ini akan diteruskan ke Roda. Sedangkan Dekrup bekerja sebagai pengatur kapan tenaga mesin di teruskan dan kapan tenaga mesin tidak diteruskan, hal ini dilakukan oleh kaki kita saat menginjak atau melepas Sistem KoplingKopling (clutch) terletak di antara motor dan transmisi, dan berfungsi untuk menghubungkan dan memutuskan putaran motor ke transmisi. Syarat-syarat yang harus dimiliki oleh kopling adalah : Harus dapat menghubungan putaran motor ke transmisi dengan lembut.2. Tujuan Perencanaan1. Untuk merencanakan kopling yang lebih efisien dan efektif.1. Untuk mengetahui permasalahan permasalahan yang timbul akibat penggunaan kopling yang terus menerus.1. Menganalisa unit transmisi kopling gesek dengan menggunakan data dan spesifikasi yang ada.1. Batasan MasalahKopling merupakan suatu sistem yang sangat luas, oleh sebab itu penulis akan membatasi permasalahan yang akan dibahas pada mobil untuk kendaraan type MITSUBISHI COLT DIESEL dengan daya 110 Ps pada putaran 2900 Rpm, meliputi beberapa elemen elemen penting yaitu : analisa kopling, poros, plat gesek, pegas dan paku keling, agar tidak terjadi kesalahan dalam analisa kopling dan perhitungan maka penulis akan memperhatikan faktor faktor koreksi dan faktor faktor internal yang digunakan.2. Metode PenulisanDalam melakukan perencanaan ini dilakukan dengan dua metode:1. Studi literatur yaitu tinjauan pustaka untuk memperoleh dasar dasar teori dan rumusan yang akan dipergunakan dalam perhitungan.1. Studi lapangan yaitu melakukan peninjauan langsung kelapangan guna memperoleh data sebagai pembanding dan melihat secara langsung.1. Sistematika PenulisanSistematika yang digunakan dalam penulisan perencanaan tugas elemen mesin ini adalah:Bab I: PendahuluanBab ini berisikan tentang latar belakang perencanaan, tujuan perencanaan, batasan masalah, metode penulisan serta sistematika penulisan.Bab II: Tinjauan PustakaBab ini menjelaskan macam macam kopling, kegunaan, cara kerja, komponen komponen pda kopling, gambar, daftar tabel dan rumus-rumus dalam perencanaan sebuah kopling.Bab III: Analisa Perencanaan KoplingBab ini menguraikan perhitungan yang berkaitan dengan kopling seperti daya, plat yang digunakan, poros, pegas, dan paku keling.Bab IV: Kesimpulan dan saranBab ini berisikan tentang kesimpulan dan saran saran dari keseluruhan tugas elemen mesin ini.
BAB IITINJAUAN PUSTAKA(KOPLING)6. PengertianKopling adalah suatu mekanisme yang dirancang mampu menghubungkan dan melepas/memutuskan perpindahan tenaga dari suatu benda yang berputar kebenda lainnya. Pada bidang otomotif ,kopling digunakan untuk memindahkan tenaga motor keunit transmisi.dengan menggunakan kopling, pemindahan gigi-gigi trasmisi dapat dilakukan, kopling juga memungkinkan motor juga dapat berputar walaupun transmisi tidak dalam posisi netral.6. Penggunaan KoplingSecara garis besar penggunaan kopling antara lain sebagai berikut :1. Untuk menjamin mekanisme dan karakteristik getaran yang terjadi akibat bagian bagian mesin berputar.1. Untuk menjamin hubungan antara poros yang digerakkan yang dibuat secara terpisah.1. Untuk mengurangi beban lanjut atau hentakan pada saat melakukan transmisi dari poros penggerak ke poros yang akan digerakkan.Dalam penggunaan kopling sering kita jumpai beberapa gangguan gangguan atau masalah, antara lain :1. Biasanya pada kopling sering terjadi keausan antara kedua permukaan kontak dan akan mengakibatkan kehilangan tenaga.1. Beban yang terlalu besar atau pegas tidak dapat lagi menjadi gigi gigi yang tetap tertekan, maka kopling akan menggelincir dan bersamaan dengan terdengarnya suara menyentak.1. Akibat dari penggunaan kopling pada permesinan, poros yang digerakkan selalu mendapat tekanan yang melewati batas ketentuan dari kemampuan sebuah kopling dan berakibat kopling akan cacat, patah atau sebagainyaUntuk mengatasi masalah yang terjadi tersebut, maka dalam perencanaan kontruksi kopling kita harus memperhatikan hal hal sebagai berikut :1. Aman pada putaran tinggi, getaran dan tumbukan kecil1. Kopling harus dapat dipasang dan dilepas dengan mudah1. Dapat mencegah pembebanan lebih1. Kopling harus ringan, sederhana dan semurah mungkin dan mempunyai garis tengah yang sekecil mungkin.1. Bagian yang menonjol harus dicegah dan ditutupi sedemikian rupa sehingga tak berbahaya.1. Garis sumbu yang hendak harus sejajar dan disambung dengan tepat terutama apabila kopling tidak fleksibel atau tidak elastis.1. Titik berat kopling sebanyak mungkin harus terletak pada garis sumbu poros, dan kopling harus mengalami keseimbangan dinamis kalau tidak kopling akan berayun (apabila titik berat terletak pada garis sumbu maka kopling telah diseimbangkan secara statik)1. Pada ukuran ukuran aksial dan radial harus ditentukan batas batasnya.2.3 Klasifikasi KoplingDitinjau dari bentuk dan cara kerjanya, kopling dapat dibedakan atas tiga golongan yaitu :20. Kopling Tetap20. Kopling Fluida20. Kopling tak Tetap2.3.1 Kopling TetapKopling tetap adalah suatu elemen mesin yang berfungsi sebagai penerus dan pemutus putaran dan daya, namun tidak dapat memutuskan hubungan kerja antara poros penggerak dan poros yang digerakkan bila salah satu sedang bekerja, dan sumbu kedua poros harus terletak pada satu garis lurus atau dapat sedikit berbeda sumbunya. Kopling tetap terdiri dari : 20. Kopling Kaku20. Kopling Fleksibel ( luwes )20. Kopling Elastis2.3.1.1 Kopling KakuKopling kaku digunakan apabila kedua poros harus dihubungkan dengan sumbu segaris. Kopling ini dipakai pada poros mesin dan transmisi umum di pabrik pabrik.kopling ini terdiri dari beberapa macam antara lain :1. Kopling Bus1. Kopling Flens Kaku1. Kopling Flens Tempa1. Kopling Jepit1. Kopling Bumbung Tekan Minyak1. Kopling BusKopling bus terdiri atas sebuah selongsong ( bus ) dan baut baut yang dibenamkan pada kedua poros. Dan sering juga dipakai berupa pasak yang dibenamkan pada ujung ujung poros.Pada saat pemasangannya harus dijaga agar sumbu kedua porosnya berada pada satu garis lurus. Kopling ini mempunyai kontruksi yang sangat sederhana dan harganya murah. Kopling ini hanya digunakan untuk mentrasmisikan daya daya kecil.
Gambar 2.1 kopling bus (Sumber; sularso 2000. Hal 30)
1. Kopling Flens KakuKopling flens kaku terdiri dari atas naf dengan flens yang terbuat dari besi cor atau baja cor dan dipasang pada ujung poros dengan diberi pasak serta diikat dengan baut pada flensnya. Kopling ini tidak mengizinkan sedikitpun ketidaklurusan sumbu kedua poros serta tidak dapat mengurangi tumbukan getaran transmisi. Pada saat pemasangan sumbu kedua poros harus terlebih dahulu diusahakan segaris dengan tepat sebelum baut baut flens dikeraskan.
Gambar 2.2 kopling flens kaku (Sumber; sularso 2000. Hal 30)1. Kopling Flens Tempa Pada kopling flens tempa masing masing ujung poros terdapat flens yang dilas atau ditempa dan kedua flens diikat dengan baut baut. Pada kopling ini momen dipindahkan melalui pergeseran baut atau pergesaran antara kedua flens.
Gambar 2.3 Kopling flens tempa (Sumber; sularso 2000. Hal 30)1. Kopling Bumbungan Tekan MinyakKopling bumbungan tekan minyak terdiri dari sebuah bumbungan yang bagian dalamnya berbentuk lurus dan tabung yang bagian luarnya juga berbentuk tirus yang sama dengan bagian dalam silinder. Minyak atau gemuk dipres dengan tekanan tinggi melalui tabung berulir ditengah tengah bus ( bumbungan ) sehingga batang tertekan. Sambungan jepit yang ditimbulkan dapat memindahkan momen momen putaran yang besar karena gesekan.
Gambar 2.4 kopling bubungan tekan minyak (Sumber; sularso 2000. Hal 30)2.3.1.2 Kopling Luwes (Fleksibel)Kopling luwes atau fleksibel ini digunakan apabila kedudukan yang baik antara kedua ujung poros satu sama lain tidak dapat diharapkan sehingga kedua ujung poros itu disambungkan sedemikian rupa sehingga dapat bergerak satu sama lain.Dalam hal ini kita dapat mengenal tiga bentuk kefleksibelan yaitu dalam arah aksial, radial, dan poros satu sama lain mengepit kedua sudut.Kopling ini terdiri dari : kopling roda gigi, kopling universal.1. Kopling Roda GigiKopling roda gigi kedua poros dilengkapi dengan naf bergigi, dimana sisi gigi dan puncak gigi sedikit banyak berbentuk bulatan. Gigi ini merangkap didalam sistem gigi dalam sebuah longsongan yang cocok dan menyambung kedua naf, lubang ulir dalam naf berfungsi untuk melepas baut. Kopling seperti pada gambar memperbolehkan kefleksibelan sedikit arah aksial dan radial, disamping itu poros dapat membuat sudut kecil satu dengan yang lain dan mampu memindahkan momen yang sangat besar.
Gambar 2.5 kopling roda gigi (Sumber; sularso 2000. Hal 30)1. Kopling UniversalKopling universal dipakai untuk menyambung dua poros yang tidak terletak dalam sebuah garis lurus atau yang garis sumbunya saling memotong
Gambar 2.6 kopling universal (Sumber; sularso 2000. Hal 30) 2.3.1.3 Kopling ElastisPada kopling ini elemennya terbuat dari karet buatan atau pegas baja yang menyambung kedua bagian yang dipasang pada poros yang hendak disambung.Dengan kopling elastis dicoba untuk diperoleh:1. Mengatasi timbulnya kejutan-kejutan pada saat pemindahan momen putaran.1. Peredam getaran torsi1. Koreksi terhadap penyimpangan kecil pada letak poros.1. Meredam getaran getaran yang timbul dalam mesin beban.1. Isolasi listrik untuk poros yang disambung.Dari kontruksinya kebanyakan kopling kopling elastis juga fleksibel sehingga pergeseran memanjang, melintang dan posisi serong poros poros itu dalam keadaan terbatas juga memungkinkan dan dapat juga memberikan putaran sudut kecil antara sambungan ujung ujung poros. Kerugian yang timbul adalah berupa panas, sehingga sifat sifatnya berubah atau elastisitasnya hilang.Kopling ini terdiri dari kopling piringan karet, kopling piringan karet, kopling cincin karet, kopling ban karet, kopling selongsong pena.1. Kopling Piring KaretPada kopling ini momen dipindahkan lewat sebuah elemen yang berbentuk bintang dari karet. Kedua perubahan kopling adalah identik dan dilengkapi dengan cakar yang sesuai dalam rumpangan dalam ban
Gambar 2.7 Kopling Piring Karet (Sumber; sularso 2000. Hal 30)1. Kopling Ban KaretKopling ini sebuah ban yang sangat elastis yang terdiri dari karet dengan lapisan yang ditenun dan ditekan oleh dua buah cincin penekan pada flens kedua paruhan kopling. Kopling ini dapat bekerja dengan baik meskipun sumbu kedua poros yang dihubungkan tidak lurus dan dapat meredam tumbukan dan gesekan yang terjadi pada transmisi. Di samping itu pemasangan dan penukaran ban karet dapat dilakukan tampa banyak kesulitan, jika daya elastisnya telah berkurang dan hubungan listrik antara kedua poros dapat dicegah.
Gambar 2.8 Kopling karet ban (Sumber; sularso 2000. Hal 30)1. Kopling Selongsong PenaKopling ini terdiri dari dua paruh yang identik dilengkapi dengan pena penggerak dan lubang dalam jumlah yang sama. Dalam lubang ini dipasang pena dengan selongsong untuk paruhan kopling yang lain. Keuntungan kopling ini yaitu aman tembusan aliran, artinya bahwa tidak memungkinkan aliran berjalan dari bagian kopling yang satu ke bagian kopling yang lain.Kopling ini juga memiliki keburukan yaitu tidak cocok dalam lingkungan yang sangat panas. Prinsip kerja kopling ini yaitu mengambil daya elastis pada perubahan bentuk elemen elemen yang elastis dan peredam terjadi oleh gesekan pada waktu terjadi perubahan bentuk.
Gambar 2.9 kopling selongsong pena (karet bintang) (Sumber; sularso 2000. Hal 30)2.3.2 Kopling Fluida.Kopling fluida yaitu kopling yang meneruskan dan memutuskan daya melalui fluida sebagai zat perantara dan diantara kedua poros tidak terdapat hubungan mekanis. Kopling ini sangat cocok untuk memindahkan putaran tinggi dan daya yang besar. Keuntungan kopling ini yaitu getaran dari sisi penggerak dan tumbukan dari sisi beban tidak saling diteruskan demikian juga pada saat pembebanan lebih, penggerak mulanya tidak akan terkena momen yang melebihi batas kemampuannya sehingga umur mesin menjadi lebih panjang.
Gambar 2.10 kopling fluida (Sumber; sularso 2000. Hal 44)2.3.3 Kopling Tak Tetap Kopling tak tetap adalah suatu elemen mesin yang dapat memutuskan dan menghubungkan dari poros penggerak ke poros yang digerakkan dengan putaran yang sama dalam meneruskan daya, serta dapat melepaskan kedua hubungan poros tersebut pada keadaan diam maupun berputar.Sifat sifat kopling ini adalah :1. Poros output relatif bergerak terhadap poros input1. Pemutusan hubungan dapat terjadi pada saat kedua poros berputar maupun tidak berputar.Klasifikasi kopling ini adalah sebagai berikut : kopling cakar, kopling plat, kopling kerucut, kopling friwil.2.3.3.1 Kopling CakarKopling ini digunakan untuk meneruskan momen yang kontak positif atau tanpa ada gesekan sehingga tidak ada terjadi slip. Pada tiap bagian kopling mempunyai cakar yang satu sama lain sesuai dan salah satu dari separuh itu harus dapat disorongkan secara aksial.
Gambar 2.11 kopling cakar spiral (sumber ; sularso, 2000 hal 58)2.3.3.2 Kopling PlatKopling plat adalah kopling yang menggunakan satu plat atau lebih yang dipasang diantara kedua poros serta membuat kontak dengan poros tersebut sehingga terjadi penerusan daya melalui gesekan antara sesamanya. Kontruksi kopling ini cukup sederhana dan dapat dihubung dan lepaskan dalam keadaan berputar kopling plat ini dapat dibagi atas kopling plat tunggal, dan kopling plat banyak.yatu berdasarkan banyaknya plat gesek yang dipakai, kopling ini juga dibedakan atas kopling kering dan kopling basah, serta atas dasar kerjanya yaitu : manual, hidrolik, numatik, dan elektromagnetik.
Gambar 2.12 kopling plat (Sumber; sularso 2000. Hal 62)2.3.3.3 Kopling KerucutKopling kerucut adalah suatu kopling gesek dengan kontruksi sederhana dan mempunyai keuntungan dimana dengan gaya aksial yang kecil dapat memindahkan momen yang besar.
Gambar 2.13 kopling kerucut (sumber ; sularso.2000. hal 73)2.3.3.4 Kopling FriwelKopling ini adalah kopling yang dapat lepas dengan sendirinya, bila poros penggerak berputar lebih lambat atau dalam arah berlawanan dari poros yang digerakkan.
Gambar 2.14 kopling friwel (Sumber; sularso 2000. Hal 76)2.4. komponen Utama Kopling2.4.1 Roda Penerus Selain sebagai penstabil putaran motor,roda penerus juga berfungsi sebagai dudukan hampir seluruh komponen kopling. 0. Pelat Kopling Kopling berbentuk bulat dan tipis terbuat dari plat baja berkualitaas tinggi. Kedua sisi plat kopling dilapisi dengan bahan yang memiliki koefesien gesek tinggi. Bahan gesek ini disatukan dengan plat kopling dengan menggunakan keling (rivet)2.4.3. Pelat Tekan Pelat tekan kopling terbuat dari besi tuang.pelat tekan berbentuk bulat dan diameternya hampir sama dengan diameter plat kopling. salah satu sisinya (sisi yang berhubungan dengan plat kopling) dibuat halus, sisi ini akan menekan plat kopling dan roda penerus, sisi lainnya mempunyai bentuk yang disesuaikan dengan kebutuhan penempatan komponen kopling lainnya.2.4.4. Unit Plat Penekan Sebagai satu kesatuan dengan plat penekan, pelat penekan dilengkapi dengan sejumlah pegas spiral atau pegas diaphragma. tutup dan tuas penekan. Pegas digunakan untuk memberikan tekanan terhadap pelat tekan, pelat kopling dan roda penerus. jumlah pegas (kekuatan tekan) disesuikan dengan besar daya yang harus dipindahkan 2.4.5. Mekanisme Penggerak Komponen penting lainnya pada kopling ialah mekanisme pemutusan hubungan (tuas tekan). mekanisme ini di lengkapi dengan bantalan bola, bantalan bola diikat pada bantalan luncur yang akan bergerak maju/mundur pada sambungan. Bantalan bola yang dilengkapi dengan permukaan tekan akan mendorong tuas tekan2.4.6. Rumah Kopling Rumah kopling terbuat dari besi tuang atau aluminium. rumah kopling menutupi seluruh unit kopling dan mekanisme penggerak. rumah kopling umumnya mempunyai daerah terbuka yang berfungsi sebagai saluran sirkulasi udara. 2.5. Cara Kerja Kopling Pada saat pedal kopling ditekan/diinjak, ujung tuas akan mendorong bantalan luncur kebelakang. bantalan luncur akan menarik plat tekan melawan tekanan pegasPada saat pelat tekan bergerak mundur, pelat kopling terbebas dari roda penerus dan perpindahan daya terputus. bila tekanan pedal kopling dilepas, pegas kopling akan mendorong pelat tekan maju dan menjepit pelat kopling dengan roda penerus dan terjadi perpindahan daya. Pada saat pelat tekan bergerak kedepan,pelat kopling akan menarik bantalan luncur, sehingga pedal kopling kembali ke posisi semula. selain secara mekanik, sebagai mekanisme pelepas hubungan. Sekarang sudah banyak digunakan sistem hidrolik dan booster. secara umum, sistem hidrolik dan hidrolik booster adalah sama. perbedaannya adalah pada sistem hidrolik booster , digunakan booster untuk memperkecil daya tekan pada pedal kopling. pemilihan sistem yang digunakan disesuikan dengan kebutuhan. Pada sistem hidrolik, pada saat pedal kopling ditekan, maka batang penerus akan mendorong piston pada master silinder kopling, fluidapada sistem akan meneruskan daya ini keselinder pada unit kopling, dan piston silinder unit kopling akan mendorong tuas, dan seperti pada sistem mekanik, pelat kopling terlepas, sehingga penerusan daya dari motor ke transmisi terputus.2.6 PegasPegasberfungsi untuk melunakkan gaya tumbukkan dengan memanfaatkan sifat elastis, menyimpan energi, serta mengurangi getaran. 1). Jenis Pegas menurut beban yang dapat diterimanya: 1. Pegas tekan atau kompresi.1. Pegas tarik1. Pegas puntir2). Macam-macam pegas (Sumber; sularso 2000. Hal 311)44. Pegas tekan.e. Pegas daun44. Pegas tarik f. Pegas piring44. Pegas puntirg. Pegas cincin44. Pegas volut h. Pegas batang puntir.3). Bahan Pegas Bahan baja dengan penampang lingkaran paling banyak digunakan. Pegas untuk pemakaian umum dengan diamater kawat 9,5 mm, biasanya dibuat dari kawat tarik keras yang ditemper dengan minyak. Untuk diameter kawat yang lebih besar dari 9,2 mm dibuat dari batang rol yang dibentuk panas. Pada pegas yang terbuat dari kawat tarik keras, tidak dilakukan perlakuan panas setelah dibentuk menjadi pegas. Kawat yang ditemper dalam minyak diberikan perlakuan panas pada waktu proses pembuatan kawat berlangsung untuk memperoleh sifat fisik yang ditentukan dan digulung dalam keadaan lunak lalu diberi perlakuan panas. Pegas dari bahan macam ini agak mahal harganya.Data yang paling umum dipakai untuk pegas yang dibentuk panas adalah baja pegas (SUP) karena pembentukannya dilakukan pada temperatur tinggi, maka perlu diberi perlakuan panas setelah dibentuk. Baja tahan karat (SUS) dipakai untuk keadaan lingkungan yang korosif, terdapat dalam ukuran diameter kecil. Inconel dipakai untuk temperatur tinggi dan korosif.2.7 PorosPoros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin. Hampir semua mesin menggunakan poros sebagai penerus tenaga dan putaran. Poros untuk meneruskan daya diklasifikasikan menurut pembebanannya: 1. Poros transmisi1. Spindel1. GandarDalam merencanakan suatu poros harus diperhatikan hal-hal sebagai berikut: 1. kekuatan poros.1. kekakuan poros.1. putaran kritis poros dan ketahanan terhadap korosi.Bahan poros yang digunakan untuk mesin biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik dingin dan difinis, Baja karbon konstruksi mesin bahan S C yang dihasilkan dari baja yang dideoksidasikan dengan ferrosilicon dan dicor. Tabel 2.1 Baja karbon untuk konstruksi mesin dan baja batang difinis dingin untuk porosStandar dan macamLambangPerlakuan panasKekuatan tarik (kg/mm2)Keterangan
Baja karbon konstruksi mesin (JIS G 4501)S30CS35CS40CS45CS50CS55CPenormalan
485255586266
Batang baja yang difinis dinginS35C-DS45C-DS55C-D---536072Ditarik dingin, digerinda dan dibubut
(Sumber; sularso 2000. Hal 3)
2.8 Paku KelingFungsi paku keling adalah untuk menyambung pelat dan batang profil, paku keling dipasang yang dilantak. Dalam bangunan pesawat terbang dan pada umumnya pada konstruksi logam ringan, banyak dipergunakan paku keling aluminium. Selanjutnya paku keling tembaga dan aluminium dipergunakan antara lain pada pemasangan bahan gesek pada kopling dan rem (jenis rem tromol).Rusaknya sambungan paku keling itu disebabkan berbagai hal:1. Gerakan plat antara satu sama lain.1. Patah plat antara lubang paku keling pada baris yang sama.1. Dalam praktek terbukti bahwa dengan jarak (1,5-2) cukup aman.
2.9 Rumus Analisa Perhitungan Perencanaan Kopling Gesek 2.9.1 Rumus analisa perhitungan poros1. Daya yang ditransmisikan (Pd) (Sumber; sularso 2000. Hal 7)Pd = fc. P(kW) pers 2.1 Dimana:fc = Faktor koreksiP = Daya nominal output dari motor penggerak ( kW )(Sumber; sularso 2000. Hal 30)
Tabel 2.2 Faktor-faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan (fc) Daya yang akan ditransmisikanfc
Daya rata-rata yang diperlukanDaya maksimim yang diperlukanDaya normal1,2 - 2,00,8 - 2,01,0 - 1,5
(Sumber; sularso 2000. Hal 7)
2. Momen rencana ( T )
T = 9,74 x 105 (kg.mm) pers 2.2Dimana:n1 = Putaran poros ( rpm ) (Sumber; sularso 2000. Hal 2)
3.Tegangan puntir ( a )
a = (kg/mm2) pers 2.3Dimana: b = Kekuatan tarik bahan ( kg/mm2 )Sf1= Faktor keamanan untuk pengaruh massa dari bahan S-C dengan harga = 6,0 pers 2.4Sf2= Faktor keamanan kedua akibat pengaruh konsentrasi tegangan cukup besar sehingga harganya sebesar( 1,3 - 3,0 ) pers 2.54. Diameter poros ( ds )
ds =[ x Kt x Cb x T ]1/3 (mm)pers2.6 (Sumber; sularso 2000. Hal 8)Dimana:Kt = Faktor koreksi untuk puntiran ( 1,0 - 1,5 ) jika beban dikenakan secara halus ( 1,5 - 3,0 ) jika beban dikenakan dengan kejutan besar pers 2.7Cb = Faktor koreksi untuk lenturan( 1,2 - 2,3 ) pers 2.8
5. Jari - jari fillet ( r )
r = (mm) pers 2.9Dimana : Db = Diameter bantalan (mm)
2.9.2 Rumus analisa perhitungan pasak1. Alur pasak (b)
b = (mm) pers 2.102. Tinggi pasak (h)
h = (mm) pers 2.113. Fillet pasak (c)
c = (mm) pers 2.12
Gbr 2.16 Faktor konsentrasi tegangan
Gbr 2.15 Faktor konsentrasi tegangan (Sumber; sularso 2000. Hal 11)5. Tegangan geser (g)
g = = (kg/mm2) pers 2.146. Perbandingan tegangan geser yang terjadi selama mengalami faktor konsentrasi tegangan dari poros :
> x Kt x Cb(kg/mm2) pers 2.15(sumber ; jack stolk & Kros.C, 1994 hal 64)2.9.3 Rumus Analisa Perhitungan Plat Gesek1. Momen puntir yang diteruskan ( T )T = 9,74 x 105 x fc x P (kg.mm)pers 2.16n12. Besar gaya tekan pada permukaan bidang gesek ( f )
f = ( D22 - D12 )Pa (kg) pers 2.17Dimana:D1 = Diameter dalam bidang gesek ( cm )D2 = Diameter luar bidang gesek ( cm )Pa = Besar tekanan rata-rata ( kg/mm2 )Tabel 2.3 Harga koefisien gesek ( ) dan tekanan rata-rata ( Pa ).Bahan permukaan kontak
Pa ( kg/mm2 )
Keringdilumasi
Besi cor dan besi corBesi cor dan perungguBesi cor dan asbesBesi cor dan seratBesi cor dan kayu0,10 - 0,200,10 - 0,200,35 - 0,650,05 - 0,10-0,08 - 0,120,10 - 0,20-0,05 - 0,100,10 - 0,350,09 - 0,170,05 - 0,080,007 - 0,070,005 - 0,030,02 - 0,03
(sumber ;Sularso ; 2000 hal 80 )
3. Luas plat gesek ( A )
A = x ( D2 2 - D12 ) (mm2)pers 2.184. Jari-jari rata-rata ( rm )
rm = (mm) pers 2.19Jika: T = x F x rm. (kg.mm)pers 2.20D1 = (0,6 - 0,8)D2 (mm)pers 2.21Direncanakan D1 = 0,75 D2 (mm)pers 2.22
2.9.4 Rumus Perhitungan Umur Kopling1. Momen puntir yang dihitung dari daya penggerak mula ( T )
T = 9,74 x 105 (kg.m)pers 2.23Dimana :fc = Faktor koreksiP = Daya nominal ( kW )n1 = Putaran ( rpm )
2. Kecepatan relatif ( nr )(sumber ;Sularso ; 2000 hal 70 )nr = n1 - n2 (rpm)pers 2.24Dimana : n1 = Putaran poros kopling n2 = Putaran beban ( diasumsikan )
3. Momen percepatan yang diperlukan untuk mencapai waktu perhubungan yang direncanakan (Tdo) (sumber ;Sularso ; 2000 hal 70 )
Ta = (kg.m)pers 2.25Dimana : GD2 = Efek gaya terhadap kopling ( kg.m2 )te = Waktu penghubungan rencana ( s )Tl1 = Momen beban saat start (kg.m)
4. Kapasitas momen gesek dinamis ( Tdo )(sumber ;Sularso ; 2000 hal 70 )Tdo Ta x f (kg.m)pers 2.26Dimana : f = Faktor keamanan Tdo = Momen gesek dinamis ( kg.m )
5. Momen beban saat start (Tl1)Tl1 T T12 (kg.m) pers 2.27Dimana :Tl2 = Momen beban setelah start ( kg.m )6. Kerja penghubung ( E )
E = . (kg.m/hb) pers 2.287. Kerja penghubungan yang diizinkan ( Ea )E Ea (kg.m/hb) pers 2.298. Waktu penghubungan yang sesungguhnya ( tae )
tae = (sekon) pers 2.309. Waktu penghubungan tae < te (sekon) pers 2.3110. Umur plat gesek dalam jumlah penghubungan ( Nml )
Nml = (hb)........................................................ pers 2.32Dimana : L3 = Volume keausan yang diizinkan dari plat gesek (cm3)w = Laju keausan permukaan bidang gesek ( cm2/kg.m )
Tabel 2.4 Laju keausan permukaan plat gesekBahan permukaanw [ cm3/(kg.m)]
Paduan tembaga sinterPaduan sinter besiSetengah logamDamar cetak(3-6) x 10-7(4-8) x 10-7(5-10) x 10-7(6-12) x 10-7
(Sularso ; 1997 )Tabel 2.5 Batas keausan koplingNomor kopling/rem1,22,5510204070100
Batas keausan permukaan ( mm )2,02,02,52,53,03,03,53,5
Volume total pada batas keausan ( cm3)7,410,822,533,563,591,0150210
(Sularso ; 1997 )
11. Umur plat dalam hari atau tahun (Nmd )
Nmd = (tahun)pers 2.33
Nl = (hb/thn) pers 2.34Dimana : Nl = Umur plat dalam hariN = Frekuensi penghubungan ( hb/min )h = Jumlah hari kerja dalam seminggu.th = Jumlah hari kerja dalam setahun
2.7.5 Rumus Analisa Perhitungan Pegas
1. Gaya tekan pegas ( F )
F = (kg) pers 2.352. Tegangan geser ( g ) g = 0,8 x a (kg/cm2)............pers 2.363. Konstanta tegangan Wahl ( K )
K = ...............pers 2.37Dimana :c = Fungsi indeks pegasc = D/dpers 2.38(Sumber; sularso 2000. Hal 323)4. Diameter kawat pegas ( d )
d2 = (mm) pers 2.39Dimana:Wl = Gaya tekan tiap pegas (kg)
Wl = = (kg) pers 2.40n = Jumlah pegas (lilitan)r = Jarak sumbu pegas kesumbu poros (mm)(Sumber; sularso 2000. Hal 324)5. Diameter lingkaran pegas (D)D = 8 x d (mm)..........................................................pers 2. 41
Gbr 2.17 Tegangan maksimum dari pegas tekan (Sumber; sularso 2000. Hal 312)Keterangan gambar :1. Kawat musik kelas B1. Kawat musik kelas A1. Kawat baja keras kelas C1. Kawat baja keras kelas B1. Kawat baja tahan karat no. 21. Kawat baja tahan karat no. 11. Kawat musik kelas V1. Baja karbon, kawat ditemper dengan minyak, kelas B1. Kawat baja Cr-V ditemper dengan minyak, untuk pegas katup1. Baja paduan1. Baja pegas ( SUP4 )1. Kawat baja karbon ditemper dengan minyak, kelas A
Gbr 2.18 Faktor tegangan Wahl (Sumber; sularso 2000. Hal 316)6. Lendutan pegas ( )
= (mm) pers 2.42Dimana : G = Modulus geser (kg/mm2)
7. Konstanta pegas ( k )
k = (mm) pers 2.438. Panjang lilitan pegas ( H )H/D 4 (mm) pers 2.44Tabel 2.6 Harga modulus geser GBahanLambangHarga G( kg/mm2 )
Baja pegasKawat baja pegasKawat pianoKawat ditemper dg minyakKawat baja tahan karat( SUS 27, 32, 40 )Kawat kuninganKawat perak nikelKawat perunggu fosforKawat tembaga beriliumSUPSWSWP-SUS
BsWNSWSPBWBeCuW8 x 1038 x 1038 x 1038 x 1037,5 x 103
4 x 1034 x 1034,5 x 1035 x 103
(Sumber; sularso 2000. Hal 313)2.9.6 Rumus Analisa Perhitungan Paku Keling1. Tegangan tarik izin (t) (sumber ;Sularso ; 2000 hal 7 )
t = (kg/mm2) pers 2.45Dimana :b = Kekuatan tarik paku keling ( kg/mm2) (sumber ;Sularso ; 2000 hal 7 )2. Tegangan geser izin (g)g = 0,18 x t (kg/cm2)pers 2.463. Gaya tekan paku keling ( P )T = P x r (kg.mm) pers 2.47Maka :
P = (kg) pers 2.48Dimana :P = Gaya tekan (kg)T = Momen puntir (kg .mm) r = Jarak paku keling (mm)4. Harga P tiap paku keling (Sumber; sularso 2000. Hal 324)
P1 = (kg) pers 2.49Dimana : npk = Jumlah paku keling (buah)
5. Diameter paku keling ( D )(sumber ;Sularso ; 2000 hal 26 )
D = (mm)pers 2.50
BAB IIIPERENCANAAN KOPLING GESEK Berdasarkan spesifikasi dari tugas yang diberikan yaitu rancangan kopling gesek untuk kendaraan HINO dengan spesifikasi daya 235 PS dan putaran 2.500 rpm, maka akan dibahas perhitungan dari masing-masing bagian kopling tersebut.
3.1 Analisa Perhitungan porosSesuai dengan spesifikasi daya (P) 235 PS dan putaran poros (n1) adalah 2.500 rpm. Untuk mencari daya yang ditransmisikan (Pd) dapat digunakan persamaan (2.1 halaman 19)Pd = fc x P
Dimana : 1 PS = 0,735 kW Sehingga, 110 PS = 110 x 0,735 = 80,85 kWfc = diambil 1,0 (tabel 2.2 halaman 19) Pd = 1,0 x 80,85 kwPd = 80,85 kWMomen puntir (T) dapat dicari dengan persamaan (2.2 halaman 23)
T = 9,74 x 105 kg . mm
T = 9,74 x 105 T = 27154,45 kg. mmT = 2715,445 kg. cm Poros yang direncanakan terbuat dari baja karbon (Jis G 4501) S55C, dengan kekuatan tarik b = 66 kg/mm2 (tabel 2.1 hal 18)Tegangan puntir bahan dicari dengan persamaan (2.3 halaman 19)
a = Dimana :Sf1 = 6,0 (pers 2.4 hal 19)Sf2 = 2,0 (pers 2.5 hal 20)Maka:
a = a = 5,5 kg/mm2 = 550 kg/cm2
Diameter poros (ds) dapat dihitung dengan persamaan ( 2.6 halaman 20 )
ds = Dimana : Kt = 1,5 ( dipilih ) pers 2.7 hal 20Cb = 2,0 ( dipilih ) pers 2.8 hal 20Maka :
ds= = 42,27 mmSehingga diameter poros yang diambil adalah ds= 45 mm.Jika direncanakan diameter tempat bantalan adalah Db= 47 mm. Maka jari-jari fillet dihitung dengan persamaan ( 2.9 halaman 20 )
r = Maka :
r = = 1,0 mm
Maka alur pasar, tinggi pasak dan fillet dapat dihitung dengan persamaan (2.10 halaman 20) 1. Alur pasak (b)
b =
b = b = 11,25mm
2. Tinggi pasak (h) dapat dihitung dengan persamaan (2.11 halaman 20)
h =
= = 5,625 mm
3. Fillet pasak (c) dapat dihitung dengan persamaan (2.12 halaman 20)
c =
= = 0,5 mmTegangan geser (g) dihitung dengan persamaan (2.14 halaman 21)
g = =
= = 1,52 kg/mm2Dari gbr 2.14 halaman 25 dan gbr 2.15 halaman 25 dapat diketahui faktor konsentrasi tegangan dan untuk pembebanan puntir statis dari suatu poros bulat dengan alur pasak persegi yang diberi fillet . r/ds = 1/45 = 0,022Sehingga:= 2,3 = 1,7Perbandingan tegangan geser yang terjadi selama mengalami faktor konsentrasi tegangan dari poros didapat dari persamaan (2.15 halaman 22)
g x Kt x Cb
1,52 x 1,5 x 2 4,8 4,56
g x Kt x Cb, baikMaka perbandingan di atas dinyatakan baik karena pengaruh konsentrasi tegangan cukup besar.
Gambar 2.19 Poros kopling
3.2 Analisa Perhitungan Plat GesekMomen puntir yang diteruskan ( T ) dapat dihitung dengan persamaan(2.16 halaman 226)
T =
T = 9,74 x 105 T = 27154,45 kg. mm
Besar gaya tekan pada permukaan bidang gesek ( F ) dihitung dengan persamaan ( 2.17 halaman 22 )
F = ( D22 - D12 ) x PaPerbandingan diameter D1 : D2 adalah 0,6 - 0,8 diambil 0,7 ( pers 2.21 hal 23). Besar tekanan rata-rata (Pa) dipilih bahan asbes dan besi cor 0,007-0,07 kg/mm2 (tabel 2.3 hal 22), sehingga diambil 0,02 kg/mm2, dengan 0,35 0,65 maka diambil 0,6
F = (D12 0,7 D22) x 0,02 kg/mm2
= (1 0,7) D22 x 0,02 kg/mm2 = 0,0047 D22 . kg/mm2
Maka, jari-jari rata-rata (rm) dapat dihitung dengan persamaan (2.19 halaman 22)
rm=
= = 0,425 D2
Diameter luar (D2) dihitung dengan persamaan (2.20 halaman 23) T = . F . rm= 0,6 x 0,0047 D22 x 0,4 D227154,45 = 0,00119 D23D2 = = 283,63 mm
Diameter dalam (D1) dihitung dengan persamaan (2.22 halaman 23) D1 = 0,7. D2 = 0,7 x 283,63 mm = 198,55 mmLuas plat gesek (A) dihitung dengan persamaan (2.18 halaman 22)
A = (D22 D12)
= ( (283,63)2 (198,55)2 = 53294,56 mm2
Besar tekanan pada permukaan plat gesek (F) dihitung dengan persamaan (2.17 halaman 22)F = A . Pa = 53294,56 mm2 x 0,02 kg/ mm2 = 1065,9 kg
Gambar 2.20 Plat gesek3.3 Perhitungan Umur Koplinga. Momen PuntirMomen puntir ( T ) dari daya penggerak mula dihitung dengan persamaan (2.23 halaman 23)
T = 974
= = 31,3 kg.m
Momen beban saat start dihitung dengan persamaan (2.27 halaman 24).Tl1 T T12
Dimana : T12 = Merupakan momen maksimum pada saat kecepatan penuh. Efek total gaya roda terhadap poros kopling adalah GD2 = 3 kg m2.Kecepatan relatif (putaran penuh) pada poros kopling (nr) dihitung dengan persamaan (2.24 halaman 23).nr= n1 n2 Bila: n1= Putaran poros kopling = 2900 rpmn2= Putaran beban (diasumsikan) = 2500 rpm
Tl1= 974
= = 31,5 kg.mMaka : nr = n1 n2= 2900 2500 = 400 rpm
Bila jangka waktu penghubung (dari saat kopling dihubungkan hingga kedua poros mencapai putaran yang sama) adalah te = 0,1 5 (s) diambil 0,7 s (waktu penghubung rencana).Faktor untuk keamanan kopling tetap diambil f = 1Maka momen percepatan yang diperlukan mencapai jangka waktu penghubung yang direncanakan adalah (Ta) dihitung dengan persamaan (2.25 halaman 23)Maka :
Ta = + Tl1 (kg.m)
= = 64,64 kg.m Untuk momen berat yang digunakan dari permulaan maka dipilih kopling dengan kapasitas momen gesek dinamis (Tdo) dalam daerah berikut : T do > Ta . f (pers 2.26 halaman 23)> 64,64 kg. m x 1 64,64 kg.mMaka harga Tdo untuk kopling gesek plat tunggal kering diperoleh dari grafik adalah : 1. Nomor tipe kopling 1001. T do = 90 kg.m > 128,44 kg.m
1. Kerja Penghubung Kerja penghubung (E) dapat dihitung dengan persamaan(2.28 halaman 29)
E= x (kg.m/hb)
= x = 96 kg.m/hb
Bila jumlah penghubung tiap menit N = 0,7 hb/menit dan kerja penghubung yang diizinkan adalah Ea (kg.m/hb).Maka : E Ea (pers 2.29 halaman 24) E 96 kg.m/hbb. Waktu Pelayanan dan Penghubungan (Waktu Kerja)Waktu penghubung sesungguhnya dihitung dengan persamaan (2.30 halaman 24)
tae= (s)
= tae= 0,0547 s tae < te ( pers 2.31 halaman 24)c. Perhitungan Panas Pada saat terjadi penghubungan, maka poros pada kopling akan panas akibat gesekan, sehingga temperatur permukaan plat gesek biasanya naik sampai 2000C dalam sesaat. Namun untuk seluruh kopling umumnya dijaga agar suhunya tidak lebih dari 800 C.Jika harga penghubung untuk satu kali pelayanan direncanakan lebih kecil dari pada penghubung yang diizinkan, maka pada dasarnya pemeriksaan temperatur tidak diperlukan lagi. d. Umur Plat GesekUmur plat gesek dalam jumlah penghubungan (Nml ) dihitung dengan (pers 2.32 halaman 29)
Nml =Dimana :L3 = Volume keausan yang diizinkan dari plat gesek untuk nomor Kopling 100 = 210 cm3 (tabel 2.5 hal 25)w = Laju keausan permukaan bidang gesek (5 10 ) x10-7 cm3/kg.m ( tabel 2.4 hal 24) diambil = 8,5 x 10-7 cm3/kg.mMaka :
Nml =
Nml == 257352,94 hbBila jumlah penghubung tiap menit N = 1 hb/menit dan kerja kendaraan 10 jam/hari (direncanakan). maka :
Nl = (pers 2.34 hal 25)
Nl = Nl = 175200 hb/tahunSehingga umur kopling dapat dihitung dengan persamaan (2.33 halaman 30)
Nmd =
= = 1,46 tahun = 1 tahun 5 bulan3.4 Analisa Perhitungan Pegasa.Pegas Kejut1. Bahan pegas yang dipakai SUP4 1. Tegangan maksimum pegas = 6500 kg/cm2 (gambar 2.21 hal 26) 1. Jumlah pegas (n1) = 6 buah1. Jumlah lilitan (n2) = 6 buah1. Jumlah lilitan aktif (n3) = 4 buahGaya tekan pada pegas (F) dihitung dengan persamaan (2.35 hal 25)
F = (D22 D12) P
= (( 283,63 mm ) 2 (198,55 mm )2 ) x 0,02 kg/mm2 = 205,12 kg
Bila jumlah pegas (n1) adalah 6 buah maka didapat gaya tekan untuk masing-masing pegas dihitung dengan persamaan (2.40 halaman 26)
Wl =
= = 34,19 kgTegangan geser (g) dihitung dengan persamaan (2.36 halaman 30) g = 0,8 x a = 0,8 x 6500 kg/cm2 = 5200 kg/cm2Faktor tegangan dari Wahl (K) dihitung dengan persaman (2.37 halaman 30)
K = + Dimana : c = D/d (pers 2.38 hal 25)Harga c antara 4 10 diambil 6 (gbr 2.17 hal 32)
K= + = 1,25Diameter kawat pegas (d) dihitung dengan persamaan (2.39 halaman 31)
d2 = K . c . Maka :
d =
= = 0,12 cm diambil 1,2 mmDiameter lingkaran pegas (D) dihitung dengan persamaan (2.41 halaman 31)D/d= 6D= 6 x 1,2 mm= 7,2 mmLendutan pegas () dihitung dengan persamaan (2.42 halaman 27)
= Dimana G adalah modulus geser = 8 x 103 kg/mm2 (tabel 2.6 hal 28)Maka :
= = 18,5 mm = 1,85 cmKonstanta pegas (k) dihitung dengan persamaan (2.43 halaman 27)
k =
k = = 1,4 mm = 0,14 cmPanjang lilitan pegas (H) dihitung dengan persamaan (2.44 halaman 27)Untuk pemakaian umum H/D tidak boleh lebih dari 4Maka:H/D < 4 Diambil:H/D 2H < 2 D < 2 x 7,2 mmH < 14,4 mm
Gambar 2.21 Pegas kejutb. Pegas TekanBahan pegas dari SUP4 1. Jumlah pegas (n1) = 6 buah 1. Jumlah lilitan (n2) = 6 buah1. Jumlah lilitan aktif (n3) = 4 buah 1. Jarak sumbu pegas ketitik pusat poros r = 8 Gaya tekan (W) dapat dihitung dengan persamaan (2.40 halaman 26)
W =
= = 339,43 kg Gaya tekan tiap pegas
W1 =
= = 56,57 kgTegangan geser (g) dapat dihitung dengan persamaan (2.36 halaman 25) g = 0,8 x a = 0,8 x 6500 kg/cm2 = 5200 kg/cm2Faktor tegangan dari Wahl (K) dihitung dengan persamaan (2.37 halaman 25)
K = + Harga c diambil 6 (gambar 2.21 hal 26)
= + = 1,25Diameter kawat pegas (d) dihitung dengan persamaan (2.39 halaman 26)
d2 = K . c .
d =
= = 0,2 cm = 2 mm Diameter lingkaran pegas (D) dihitung dengan persamaan (2.41 halaman 26)D = 6 x d = 6 x 2 mm = 12 mm Lendutan pegas () dihitung dengan persamaan (2.42 halaman 27)
= Dimana G adalah modulus geser = 8 x 103 kg/mm2 (tabel 2.6 hal 28)
= = 24,44 mm = 2,4 cmKonstanta pegas (k) dihitung dengan persamaan (2.43 halaman 32)
k =
k = = 4 mmPanjang lilitan pegas (H) dihitung dengan persamaan (2.44 halaman 27)Untuk pemakaian umum H/D tidak boleh lebih dari 4H/D< 4 Diambil panjang lilitan pegas = 2H/D 2H< 2 x D < 2 x 12 mm< 24 mm
Gambar 2.22 Pegas tekan
77. Perhitungan Paku Keling Bahan paku keling dari bahan ST 37 yang dengan kekuatan tarik 37 kg/mm2 Faktor keamanan Sf1 = 6 ( pers 2.4 hal 19 )Sf2 = 2 ( pers 2.5 hal 19)Tegangan tarik izin (t) dihitung dengan persamaan (2.45 halaman 27)
t =
= = 308,3 kg/cm2Tegangan geser izin (g) dihitung dengan persamaan (2.46 halaman 28 )g = 0,8 x t = 0,8 x 308,3 kg/cm2 = 246,64 kg/cm2Tabel 2.7 Jumlah paku dan baris paku kelingBaris Jumlah pakur (mm)
IIIIIIIV161616694806542
a.Baris Pertama (I)Npk = 16 buahR= 94 mmGaya tekan paku keling dihitung dengan persamaan (2.47 halaman 28)T= P x rMaka :
P=
= = 288,87 kg P tiap paku keling dihitung dengan persamaan ( 2.49 halaman 29 )
P1 =
= kg = 18,05 kg Maka diameter paku keling pada baris pertama ( D1 ) dihitung dengan persamaan (2.50 hal 29)
D1=
= = 2,28 mm= 0,22 cmb. Baris Kedua (II)Npk = 16 buahr = 80Gaya tekan paku keling dihitung dengan persamaan (2.47 halaman 29) T = P x r
P=
= = 339,43 kg P tiap paku keling dihitung dengan persamaan (2.49 halaman 29)
P2=
= kg= 21,21 kg Diameter paku keling pada baris kedua ( D2 ) :
D2=
= = 2,47 mm= 0,24 cm
1. Baris Ketiga (III)Npk= 16 buahr= 65 mmT= P x r
Maka :P=
= = 417,76 kg
P3=
= kg= 26,11 kgDiameter paku keling pada baris ketiga ( D3 ) dihitung dengan persamaan
D3=
== 2,75 mm= 0,275 cm1. Baris Keempat (IV)Npk= 6 buahr= 42 mmT = P x r
Maka : P=
= = 646,53 kg
P4=
= kg= 107,75 kgMaka diameter paku keling pada baris keempat:
D4=
= = 5,58 mm= 0.558 cm
Tabel 2.8 Gaya pada tiap baris paku kelingBaris Jumlah pakuP (Kg)
IIIIIIIV161616618,0521,2126,11107,75
Gambar 2.23 Letak paku keling
BAB IVPENUTUP
4.1 Kesimpulan Dari hasil perhitungan dan perencanaan didapat data spesifikasi dari kopling plat gesek. Untuk kendaraan COLT DIESEL dengan daya sebesar 110 Ps dan putaran 2900 rpm adalah sebagai berikut :1. Momen puntir yang terjadi pada kopling (T): 27154,45 kg.mm1. Daya yang di transmisikan (Pd): 80,85 kW1. Tegangan puntir (a ) : 5,5 kg/mm21. Kekuatan tarik (b ): 66 kg/mm21. Tegangan geser (g ): 1,52 kg/mm21. Diameter poros penggerak (ds): 42,27 mm1. Alur pasak (b): 11,25 mm1. Tinggi pasak (h): 5,625 mm1. Fillet pasak (c): 0,5 mm1. Diameter dalam plat kopling (D2): 198,55 mm1. Diameter luar plat kopling (D1): 283,65 mm1. Luas plat gesek (A): 53294,56 mm21. Tekanan pada plat gesek (F): 1065,9 kg1. Batas pemakaian (umur kopling): + 1,5 tahun1. Pegas kejut 94. Gaya tekan pegas (F) : 205,15 kg94. Diameter kawat pegas (d): 1,2 mm94. Diameter lingkaran pegas (D): 7,2 mm94. Lendutan (): 18,5 mm1. Pegas tekan 95. Gaya tekan (W) : 339,15 kg95. Diameter kawat pegas (d): 2 mm95. Diameter lingkaran pegas (D): 12 mm95. Lendutan (): 24,44 mm1. Paku keling 96. Pada baris pertama 1. Jumlah paku (Npk):16 buah1. r1:94 mm1. Diameter paku (D):2,28 mm1. P tiap paku keling (P1):18,05 kg100. Pada baris kedua1. Jumlah paku (Npk):16 buah1. r2:80 mm1. Diameter paku (D):2,47 mm1. P tiap paku keling (P2):21,21 kg104. Pada baris ketiga1. Jumlah paku (Npk):16 buah1. r3: 65 mm1. Diameter paku (D):2,75 mm1. P tiap paku keling (P3): 26,11 kg108. Pada baris keempat1. Jumlah paku:6 buah1. r4: 42 mm1. Diameter paku (D):5,58 mm1. P tiap paku keling (P4):107,75 kg
Dari perhitungan Bab III dengan spesifikasi kendaraan dari daya 110 PS dan putaran 2900 Rpm. Maka didapatkan daya yang ditransmisikan (Pd) = 80,85 kW, dan didapatkan diameter poros standar 42,27 mm ini dapat dilihat dari tabel standar pemakaian diameter poros karangan sularso, ini sesuai untuk merencanakan suatu unit kopling gesek, diameter dalam plat didapatkan sebesar 198,55 mm dan diameter luar plat 283,63 mm, selisihnya tidak terlalu jauh sehingga dalam perencanaan didapatkan hasil yang baik, umur kopling dari kendaraan mitsubishi coltdiesel ini 1,5 tahun, dimana pemakaian 1 hari kendaraan ini 8 jam, dan ini merupakan jangka waktu yang tidak terlalu lama (standar) dalam pemakaian kendaraan umum alat berat ini, dari analisa perhitungan pegas dengan memakai bahan pegas SUP4 dapat dihasilkan pegas kejut dan pegas tekan suatu plat. Dengan memakai bahan ST 34 (buku sularso) dapat dihasilkan masing-masing diameter paku keling yang direncanakan. Jadi dari perhitungan ini dapat diambil kesimpulan bahwa untuk merencanakan suatu unit kopling maka diperlukan ketelitian agar perencanaan kopling gesek plat kering ini dapat optimal dan sesuai dengan yang diinginkan.
112. Saran1. Perhitungan terhadap momen yang terjadi pada plat gesek kopling harus tepat agar diperoleh kinerja kendaraan yang optimal karena plat gesek sangat mempengaruhi pemindahan momen dari poros penggerak ke poros yang digerkkan. 1. Bahan yang digunakan dalam analisa perhitungan poros mempunyai kekuatan tarik yang besar karena hal ini sangat menentukan diameter poros kopling.1. Penggunaan kopling pada kendaraan haruslah sesuai dengn standar yang telah ditentukan karena hal tersebut mempengaruhi umur dari kopling tersebut.Dalam tugas perencanaan kopling plat gesek ini masih banyak kekurangan dan ketelitian dalam analisa perhitungan serta pengujian, disebabkan pengetahuan yang terbatas dari penulis tentang kopling dan elemen-elemennya. Saran dari penulis kepada pembaca, dalam menyusun dan menyelesaikan tugas gunakan lebih banyak buku referensi. Semakin banyak referensi akan menghasilkan perencanaan yang lebih baik.
DAFTAR PUSTAKA
115. SULARSO dan SUGA .Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen mesin, Pt. PRADNYA PRATAMA,Jakarta115. Umar Sukrisno, bagian-bagian mesin dan perencanaan, Erlangga, Jakarta pusat115. Wiranto Arismunandar, Penggerak mula, Erlangga, Jakarta pusat.115. Kros. C. Ir Stock. J. Elemen Mesin, Penerbit Erlangga, 1993.
TUGAS ELEMEN MESIN 1Page 1
