PERANCANGAN SISTEM TRANSMISI UNTUK PENERAPAN …

PERANCANGAN SISTEM TRANSMISI UNTUK

PENERAPAN ENERGI LAUT By :

Zeno (4209100072)

Model yang dijadikan contoh

CONTENT

PERUMUSAN MASALAH

Permasalahan utama yang akan dijawab dalam penelitian ini adalah : • Perancangan dan perhitungan kekuatan

planetary gear • RPM output yang dihasilkan planetary

gear berdasarkan variasi pemberat dan sudut kemiringan bandul ponton

• Menenetukan torsi output yang dihasilkan

TUJUAN

mendapatkan rancangan planetary gear yang menggunakan pemberat pada tiap planet gearnya dan juga putaran yang dihasilkan untuk penerapan energi laut

PERHITUNGAN KEKUATAN GEAR

• Rumus analisa gaya yang digunakan yaitu :

Kecepatan pitch line

Gaya tangensial

Beban Dinamis

12

.. ndVp

(ft/menit)

PERHITUNGAN KEKUATAN GEAR

• Beban Bending Ijin

(dimana Syarat keamanan roda gigi terhadap

kemungkinan patah berdasarkan teori LEWIS

apabila nilai Fb ≥ Fd)

• Beban Keausan Ijin

Syarat keamanan roda gigi terhadap keausan

apabila dicapai nilai Fw ≥ Fd

• Tebal Gigi

PKf

YbSFb

.

..

Rumus untuk kekuatan gigi yang digunakan yaitu :

KQbdpFw ...

Pemeriksaan kekuatan gigi dengan metode AGMA • Kekuatan terhadap patahan

maksimum allowable stress desain

JbKv

KmKsPKoFtT

RT

L

KK

KSatSad

PERHITUNGAN KEKUATAN GEAR

Pemeriksaan kekuatan gigi dengan metode AGMA • Kekuatan terhadap keausan

allowable contact stress desain

IbdCv

CfCmCsCoFtCpc

RT

HL

CC

CCSacSad

PERHITUNGAN KEKUATAN GEAR

• Input dengan Ratio 1 : 6

PERHITUNGAN KEKUATAN GEAR

• Kecepatan pitch line

• Gaya Tangensial

• Beban Dinamis

12

.. ndVp

(ft/menit)

FtVp

Fd

600

600

Analisa gaya

PERHITUNGAN KEKUATAN GEAR

• Kekuatan terhadap patahan

maksimum allowable stress desain

JbKv

KmKsPKoFtT

RT

L

KK

KSatSad

• Kekuatan terhadap keausan

• Roda gigi akan aman jika memenuhi :

𝜎𝐶 ≤ 𝑆𝑎𝑐𝐶𝐿𝐶𝐻

𝐶𝑇𝐶𝑅

Pemeriksaan kekuatan gigi dengan metode AGMA

Material yang dipilih dari perhitungan kekuatan adalah AISI 01 dengan Hardness 65 Rc

IbdCv

CfCmCsCoFtCpc

PERHITUNGAN KEKUATAN GEAR

• Beban Bending Ijin

• Beban Keausan Ijin

𝑄 =2𝑁𝑡𝑔

𝑁𝑡𝑝 + 𝑁𝑡𝑔

PKf

YbSFbFd

.

..

Rumus untuk kekuatan gigi yang digunakan yaitu :

KQbdpFwFd ...

PERHITUNGAN KEKUATAN GEAR

DIMENSI PLANETARY GEAR

Karakteristik Planet Gear Sun Gear

Lebar gigi 50 mm = 1.968 inch

Sudut tekan 200 Full Depth 200 Full Depth

Diametral pitch 5,08

Modul 5

Jari-jari 250 mm 500 mm

Jumlah gigi 100 50

Bahan (material)

AISI 4340 steel normalized hardness

321 BHN

AISI 4340 steel normalized hardness

321 BHN

𝑇 = 𝐹 × 𝐿 Dimana • F = Gaya yang ada di ujung poros planet gear =

2899,118 N • L = panjang lengan segitiga = 0,415 m

𝑇 = 1203,134 𝑁𝑚

KESIMPULAN • Dari setiap perhitungan perancangan planetary gear set tersebut,

sudah sesuai dengan hasil simulasi walaupun ada sedikit perbedaan

• Dari variasi sudut bandul ponton (20°, 25°, 30°, 35°, 40°), semakin besar sudut bandul, semakin tinggi torsi yang dihasilkan

• Dari hasil motion simulation di solidworks, semakin besar sudut bandul ponton, semakin tinggi pula RPM output yang dihasilkan. Karena semakin tinggi torsi yang ditransmisikan, semakin tinggi pula putaran output yang dihasilkan. Begitu pula sebaliknya.

• Dari hasil motion simulation di solidworks, semakin kecil tebal pemberat planet gear, semakin besar juga semakin tinggi RPM yang dihasilkan. Hal ini dikarenakan planet gearnya semakin ringan sehongga putaran semakin tinggi. Begitu pula sebaliknya.

DAFTAR PUSTAKA • Irawan Agustinus Purna. 2009. ELEMEN MESIN. Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Tarumanagara • ELECTROMECHANICAL DESIGN HANDBOOK • George W. Michalec. MACHINE ELEMENT. Engineering and Science,

Stevens Institute of Technology • Ferguson R. J. 1983. SHORTCUTS FOR ANALIZING PLANETARY

GEARING. Dept. Of Mechanical Engineering Royal Military Collage of Canada Kingston, Ontario Canada

• Deutschman D. Aaron, Michels J. Walter, Wilson E. Charies. 1975. MACHINE DESIGN THEORY AND PRACTICE. Macmillan Publishing Co. New york

• Resolution A.749(18). CODE ON INTACT STABILITY FOR ALL TYPES OF SHIPS COVERED BY IMO INSTRUMENTS.

• http://staff.unila.ac.id/suudi74/files/2012/09/Materi-POROS-dengan-BEBAN-PUNTIR.pdf

• http://jagunglimabelas.blogspot.com/2013/03/mengenal-stabilitas-kapal.html