Top Banner
V-BELT
27

Elmes2 6v - Belt

Apr 07, 2016

Download

Documents

dds
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Elmes2 6v - Belt

V-BELT

Page 2: Elmes2 6v - Belt

Belt berpenampang trapesium, terbuat daritenunan dan serat-serat yang ditanam pada karetkemudian dibungkus dengan anyaman dan karet;digunakan untuk meneruskan daya dari satuporos ke poros lainnya melalui Pulley yangberputar dengan kecepatan sama atau berbeda.

V-Belt

Page 3: Elmes2 6v - Belt

BAHAN V - BELT

BAGIAN - BAGIAN V – BELT :

Page 4: Elmes2 6v - Belt

1. Belt Body: Badan Sabuk dibuat dari suatu campuran karet khusus yang menghasilkan sifat mekanik yang baik, efisiensi transmisi tinggi dan menjamin keausan karet seminimum mungkin.

2. Tensile Member: Komponen yang dapat diregangkan berupa kawat kekuatan tinggi yang hanya sedikit meregang ketika ditarik. hal ini menjamin kestabilan panjang sabuk serta waktu pakai sabuk.

3. Jaket/Sampul atau tutup yang terbuat dari serat tenunan, melindungi bagian yang yang dapat diregangkan.

Komponen Utama V-Belt:

Page 5: Elmes2 6v - Belt

JENIS V-BELT

Tipe standar: ditandai huruf A, B, C, D, & E

Tipe sempit: ditandai simbol 3V, 5V, & 8V

Tipe untuk beban ringan: ditandai dengan 3L, 4L, & 5L

Page 6: Elmes2 6v - Belt

Gambar: Penampang Melintang V-belt dan V-Groove Pulley

Page 7: Elmes2 6v - Belt

V-Belt Tipe Standar

Page 8: Elmes2 6v - Belt

KELEBIHAN V-BELT

V-belt lebih kompak

Slip lebih kecil dibanding flat belt

Operasi lebih tenang

Mampu meredam kejutan saat start

Putaran poros dapat dalam 2 arah & posisi kedua poros dapat sembarang

Memiliki Rasio kecepatan yang tinggi hingga 10.

Page 9: Elmes2 6v - Belt

KELEMAHAN V-BELT

Tidak dapat digunakan untuk jarak antar sumbu poros yang panjang

Konstruksi pulley lebih kompleks dibanding pulley untuk flat belt

V-Belt tidak tahan lama dibanding flat belt.

Karena V-Belt mendapatkan mulur akibat sejumlah pembebanan maka V-belt tidak cocok untuk aplikasi dengan kecepatan tetap seperti mesin serempak dan komponen/alat pengaturan waktu(timing device).

Umur Sabuk sangat dipengaruhi dengan perubahan temperatur, sehingga tegangan sabuk tidak sepadan dan panjangnya sabuk tidak tepat.

Page 10: Elmes2 6v - Belt

Langkah Pemilihan V-Belt

Menghitung efisiensi transmisi V-belt 90-98%

Menghitung daya nominal dan putaran

Memilih puli penggerak(Driver) dan puli yang digerakkan (follower) berdasarkan perbandingan kecepatan dan diameter minimum.

kontaksudut koreksifaktor x panjang koreksifaktor

pemakaianfaktor x nominal daya desain daya

Page 11: Elmes2 6v - Belt

R1 = Gaya Normal sabuk dan reaksi-reaksi antara sabuk dan permukaan groove.

R = Gaya reaksi total pada bidang ceruk (groove).μ = Koefisien gesek antara sabuk dan permukaaan

ceruk pulley (groove).

Penyelesaian gaya-gaya reaksi arah vertikal pada groove didapat:

R = R1 sin β + R1 sin β = 2R1 sin β

Ratio Tegangan Penggerak pada V-belt

Sin

RR

21

Page 12: Elmes2 6v - Belt

Gaya gesek yang terjadi :

suatu bagian kecil sabuk, seperti pada gambar memiliki sudut pada bagian pusat. Tegangan pada suatu sisi Tdan di sisi lain (T+ dT).

Tahanan gesek (µ R. cosec ß) dilawan dengan (µ. R). Sehingga Hubungan antar T1 Dan T2 untuk V-Belt

penggerak

2,3 log (T1/T2)= μ.θ cosec β

Page 13: Elmes2 6v - Belt
Page 14: Elmes2 6v - Belt

Menghitung jarak antara sumbu poros (C)

besarpulley jarijariR

kecilpulley jarijariR

2RCatau R3RC

2

1

221

Tegangan belt maks ≤ Tegangan ijin belt

Jika tidak terpenuhi, maka:

Pilih penampang belt yang lebih besar

Gunakan lebih dari satu belt

Page 15: Elmes2 6v - Belt

Posisi V-Belt dapat berubah di dalam groove jika jarak shaft driven dan driving bergeser

Pulley dapat meregang dan merapat

Kecepatan belt direncanakan antara 10–20 m/s, maks 25 m/s.

Daya Maksimum yang dapat ditransmisikan + 500 KW

Driven pulley dapat berupa flat atau faced pulley

V-Belt tidak dapat digunakan pada jarak antar sumbu poros(center distance) yang terlalu besar

V – BELT Variable Speed Drives :

Page 16: Elmes2 6v - Belt

V-belt biasa digunakan untuk menurunkan putaran, perbandingan reduksi i (i > 1)

n1 = putaran puli penggerak (rpm)

n2 = putaran puli yg digerakkan (rpm)

dp = diameter puli penggerak (mm)

Dp = diameter puli yg digerakkan (mm)

ud

Di

n

n

p

p 1

2

1

iu

1

100060

1

ndv

p

Kecepatan Linear V-Belt :

Page 17: Elmes2 6v - Belt

Aplikasi V-Belt

Penerus daya pada mesin-mesin kecepatan tinggi, seperti kompresor, dll.

Kipas radiator mobil

Mesin-mesin pertanian

Mesin-mesin industri

Mesin perkakas

Mesin kertas, mesin tekstil.

Page 18: Elmes2 6v - Belt

CONTOH V-BELT

classical double v-belt

classical v-belt raw edge cogged type

classical v-belt wrapped type

variable speed v-belt

wedge v-belt raw edge cogged type

wedge v-belt wrapped type

Page 19: Elmes2 6v - Belt
Page 20: Elmes2 6v - Belt

Contoh:Suatu compressor, memerlukan daya 90 kW, bekerja padakecepatan putar 250 rpm. Kompresor digerakkan denganbantuan V-belt yang dihubungkan dengan motor listrik dengankecepatan putar 750 rpm. Diameter pulley poros kompresor tidakboleh lebih dari 1 m. Jarak antara pusat dua pulley penggerakkompresor 1,75 m. Kecepatan linear belt 1600 m/menit.Tentukan:Jumlah V-belt yang digunakan untuk meneruskan daya.Diketahui tiap sabuk memiliki luas penampang (cross sectionarea) 375 mm2, density 1000 kg/m3 dan tegangan ijin tarik sabuksebesar 2,5 MPa. Sudut ceruk (groove) pada puli sebesar 35o.Koefisien gesek antara sabuk dan pulley sebesar 0,25. Tentukanjuga panjang belt.

Page 21: Elmes2 6v - Belt

Solusi:

P = 90 kW = 90 × 103 W; N2 = 250 rpm; N1 = 750 rpm; d2 = 1 mx = 1,75 m; v = 1600 m/min = 26,67 m/s; a = 375 mm2 = 375×10– 6

m2; ρ = 1000 kg/m3; σ = 2,5 MPa = 2,5 N/mm2 ; 2β = 35o; β = 17,5o; μ = 0,25

Menentukan diameter puli pada poros motor penggerak(d1).

m33,0750

2501

1

221

1

2

2

1

N

Ndd

d

d

N

N

Page 22: Elmes2 6v - Belt

o1212

21

2 04,111914,075,12

33,01

2sin

x

dd

x

rr

OO

MO

Sudut singgung pada puli yang kecil (puli poros motor listrik):θ = 180o– 2α = 180o – 2 x 11,04o = 157,92o

= 157,92 x (π/180)= 2,76 rad

Page 23: Elmes2 6v - Belt

Massa sabuk tiap 1 meter:m = Luas x panjang x density = 375 x 10–6 x 1 x1000 = 0,375 kg/m

Gaya tarik/sentrifugal:TC = m.v2 = 0,375 (26,67)2 = 267 N

Gaya/Tarikan maximum pada belt:T = σ x a = 2,5 × 375 = 937,5 N

Tegangan pada sisi kencang sabuk:T1 = T – TC = 937,5 – 267 = 670,5 NT2 = Tarikan/tegangan pada sisi kendor sabuk

Page 24: Elmes2 6v - Belt

Daya yang diteruskan oleh sabuk:(T1 – T2) v = (670,5 – 67,4) 26,67 = 16085 W = 16,085 kW

66,5085,16

90

sabuk tiapditeruskan yang Daya

diteruskan yang Total Daya belt-VJumlah

Jari-jari puli poros motor listrik:r1 = d1/2 = 0,33/2 = 0,165 m

Jari-jari puli poros kompresor:r = d/2 = 1/2 = 0,5 m

Panjang Tiap belt:

Page 25: Elmes2 6v - Belt

Contoh:Suatu sabuk penggerak terdiri dari 2 V-belt yang disusun paralel. Alur (groove) puli berukuran sama. Sudut alur/ceruk 30o.Luas penampang sabuk 750 mm2 dan koefisien gesek μ = 0,12.Densitas bahan sabuk 1,2 Mg/m3 dan tegangan ijin maximum bahan sabuk 7 MPa. Tentukan Daya yang diteruskan oleh puli yang berdiameter 300 mm dan kecepatan rotasi 500 rpm. Tentukan juga kecepatan poros dalam (rpm) saat daya yang diteruskan mencapai maximum.

Solusi:n = 2; 2β = 30o; β = 15o; a = 750 mm2 = 750 x10–6 m2; μ = 0,12 ρ = 1,2 Mg/m3 = 1200 kg/m3; σ = 7 MPa = 7 x 106 N/m2; d = 300 mm = 0,3 m; N = 1500 rpm.

Massa Sabuk tiap 1 meter :m = Luas x Panjang x density = 750 x10–6 x 1 x 1200 = 0,9 kg/m

Page 26: Elmes2 6v - Belt

m/s56,2360

15003,0

60

ddNv

Kecepatan linear sabuk:

Gaya/Tegangan Sentrifugal:TC = m.v2 = 0,9 (23,56)2 = 500 NTarikan maximum : T = σ x a = 7 x 106 x 750 x 10–6 = 5250 N Tarikan pada sisi kencang sabuk:T1 = T – TC = 5250 – 500 = 4750 NT2 = Tarikan/tegangan pada sisi kendor sabuk.Puli memiliki ukuran yang sama sehingga sudut singgung(angle of lap) : θ = 180o = π rad

457,18637,3377,0

15cosec0,12coseclog3,2 o

2

1

T

T

Page 27: Elmes2 6v - Belt

Daya yang diteruskan:P =(T1 – T2) v x n = (4750–1105) x 23,56 x 2 = 171750 W= 171,75 kW

Kecepatan putar poros:N1 = kecepatan Putar poros 1 (rpm)v1 = kecepatan linear sabuk (m/s)

Tegangan/Gaya sentrifugal:TC = T /3; m (v1)

2 = T/3= 0,9 (v1)2 = 5250/ 3 = 1750 N

(v1)2 = 1750/0,9 = 1944,4 v1 = 44,1 m/s

N1 = 44,1 / 0,0157 = 2809 rpm.

N11053,4/47503,4/

3,46335,03,2

457,1log

12

2

1

2

1

TT

T

T

T

T

111 0157,0

60

3,0

601,44 N

NdN