1
SABUK DAN PULI Oleh : Santosa Guru Besar pada Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Andalas Padang, Maret 2011
Rumus – Rumus yang Dipakai
Sabuk Sabuk dan puli puli dipa dipaka kaii untu untuk k mene meneru rusk skan an daya daya dari dari dua buah buah poro poross yang yang jaraknya relatif jauh, yang tidak dapat terjangkau apabila digunakan transmisi transmisi roda gigi. Skema transmisi daya dengan menggunakan sabuk dan puli dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Penerusan Daya Daya dengan Sabuk-Puli
Keterangan : T1 = Gaya pada sisi tegang (dalam newton) T2 = gaya [pada sisi kendor (dalam newton) I = Puli penggerak II = Puli yang digerakkan
θ = sudut kontak pada puli penggerak (dalam derajat) R1 = jari – jari nominal puli penggerak (dalam mm) R2 = Jari-jari nominal puli yang digerakkan (dalam mm)
2 C = Jarak sumbu poros (center distance), distance), dalam mm. Hubungan antara α , R1 , R2 dan C (disajikan pada Gambar 1) adalah : Cos α
=
( R2 - R1 ) / C
.............................................. (1)
Hubungan antara α dan sudut kontak adalah :
θ
=
2 . α
......................................................................... (2)
Adapun besarnya kecepatan linear sabuk adalah : V= π
. D . RPM ................................................................... (3)
dengan : V = kecepatan linear sabuk (dalam mm/menit) D = diameter nominal puli penggerak (dalm mm) RPM = Banyaknya putaran tiap menit pada puli penggerak.
Pada sabuk terjadi gaya tarik efektif (Ta) yang be sarnya adalah : Ta = T1 - T2 ..................................................................... .... (4) Pada saat puli bekerja (sabuk perputar), ada hubungan antara T1, T2, koefisien gesek antara puli dan sabuk ( µ ( T1 / T2
) dan sudut kontak (dalam radian), sebagai berikut : µ .θ
) = e
.......................................................... (5)
Adapun daya yang diteruskan oleh savbuk adalah : P = Ta x V ........................................................................... (6) dengan P dalam satuan watt, Ta dalam satuan newton, dan V (yaitu kecepatan linear) dalam satuan m/detik.
Contoh Soal
Poros engine yang berputra pada 1200 rpm dipasang puli dengan jari-jari 100,0 mm. Daya tersebut akan diteruskan pada poros transmisi dengan menggunakan sabuk –V. Koefisien gesek antara puli dan sabuk sabuk = 0,513. Jarak sumbu poros (center distance) distance) dari poros engine ke poros transmisi transmisi = 400 mm. Jari - jari puli pada poros poros transmisi transmisi adalah adalah 169,5 mm. Gaya sabuk pada sisi sisi tegang = 39,25 kg. Hitung : (a) sudut singgung pada puli penggerak (dalam derajat), (b) kecepatan linear sabuk (dalam m/detik),
3 (c) gaya tarik efektif pada sabuk (dalam kg), (d) daya yang diteruskan oleh sabuk (dalam HP).
Penyelesaian :
R1 = 100 mm R2 = 169,5 mm C = 400 mm T1 = 39,25 kg
(a) Cos α =
=
( R2 - R1 ) / C
( 169,5 - 100 ) mm / 400 mm
= 69,5 / 100 = 0,17375 Maka α
= arc Cos 0,17375 = 79o,99 ≈ 80o.
Jadi, sudut singgung pada puli penggerak = θ
= 2 . α = 160o.
(b) Kecepatan linear sabuk Dihitung pada puli poros engine : V= π
. D . RPM
= 3,14 x 2 x 100 mm x 1200 / menit x (1/1000) (m/mm) x (1/60) (menit/detik) = 12,56 m/detik.
4
(c) Sudut singgung puli penggerak = θ ( T1 / T2
µ .θ
) = e
= e
µ .θ( 0,513 ξ 2,79)
= 160o x 2 . π
/ 360o = 2,79
= 4,18.
→ T1 = 4,18 . T2 .
Padahal T1 = 39,25 kg. Berarti : T2 = T1 / 4,18 = 39,25 kg / 4,18 = 9,39 kg.
(d) Daya yang diteruskan oleh sabuk : P (HP) = (T1 - T2) kg =
( 29,86 kg )
x V (m/detik) / 75 x
( 12,56 m/detik) / 75
= 5 HP
DAFTAR PUSTAKA
Harris, C. O. 1982. Statics and Strength Strength of Materials. John Wiley Wiley & Sons, Inc., Inc., United States of America,. Hearn, E. J. 1985. Mechanics Mechanics of Materials. Materials. Second Edition. Edition. Pergamon Pergamon Press. Press. New York. Juvinall, Juvinall, R. C. 1983. Fundamental Fundamentalss of Machine Machine Component Component Design. Design. John Wiley Wiley & Sons, Inc., USA. Lea Praseti Prasetio. o. 1984. Mekanika Mekanika Terapan. Terapan. (Alih (Alih bahasa bahasa dari dari : Applied Applied Mechanics, Mechanics, by Tither Tithering ington ton and Rimmer Rimmer,, 2 nd edition, edition, Mc. Graw-H Graw-Hil illl Inc., Inc., 1982). Penerb Penerbit it Erlangga, Jakarta. Santosa. 1994. Mekanika Mesin. Fakultas Pertanian, Universitas Andalas, Padang. Sardy S. S. dan Lamyarni Lamyarni I. S. 1990. Dasar Analisis Analisis Tegangan. (Alih Bahasa dari : BASIC Stress Analysis, by M. J. Iremonger, Butterworth Butterworth & Co. Ltd., 1982). Penerbit UIPress, Jakarta. Spotts, Spotts, M. F. 1981. Design Design of Machine Element Elements, s, 5 th ed. Prentice Prentice Hall, India India Private Private Ltd., New Delhi.
5 Sularso Sularso dan Kiyokatsu Kiyokatsu Suga. Suga. 1987. Dasar Perenca Perencanaan naan dan Pemilih Pemilihan an Elemen Mesin. Mesin. Cetakan Keenam. PT Pradnya Pradnya Paramita, Jakarta. Tri Purwad Purwadi. i. 1990. 1990. Mesin Mesin dan dan Pera Peralat latan an Usaha Usaha Tani. Tani. (Alih (Alih Baha Bahasa sa dari dari : Farm Farm Machinery and Equipment, by Smith, Smith, H. P. And Wilkes, Wilkes, L. H., Sixth Edition. Edition. Mc Graw-Hill, Inc.). Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
