Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa Vespa (Piaggio 2000 )
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Dunia pendidikan dan industri mempunyai keterkaitan yang sangat erat, hal ini akan memacu perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK). Pesa Pesatny tnyaa perk perkem emba bang ngan an ilmu ilmu peng pengeta etahu huan an di nega negarara-ne nega gara ra mau mau sanga sangatt membantu terhadap perkembangan IPTEK di negara berkembang. Indonesia adalah salah satu negara yang masih berkembang, oleh karena itu kita sebagai sebagai mahasis!a mahasis!a harus mampu menadikan menadikan negara kita sebagai bagian dari negara - negara mau di dunia. "eiring dengan tuuan tersebut maka setiap mahasis mahasis!a !a harus harus mampu mampu memaha memahami mi dan mengen mengenal al lebih lebih mendal mendalam am tentan tentang g IPTEK khususnya di bidang teknik mesin. #erdas #erdasark arkan an kuriku kurikulum lum yang yang ada di urusa urusan n teknik teknik mesin mesin bah!as bah!asany anyaa mahasis!a dituntut untuk dapat memahami dalam hal permesinan, baik itu dari segi segi $ung $ungsi si,, cara cara peng penggu guna naan an,, pera pera!a !ata tan, n, peren perenca cana naan an sert sertaa anal analis isaa dan dan perhitungan. "ebab itulah dalam tugas kali ini akan dibahas perencanaan dan perhitungan sistem kopling.
I.2 Rumusan Masalah
Dalam Dalam tugas tugas kali kali ini permas permasalah alahan an yang yang dibaha dibahass hanya hanya terbata terbatass pada pada pemahaman tentang kopling, macam % macam kopling serta elemen - elemen pendukung (plat gesek, rumah kopling, baut dan pegas dll) berikut penelasannya, penelas annya, serta sistem perencanaan dan perhitungan-nya. &dapun &dapun koplin kopling g yang yang dipili dipilih h dalam dalam perenc perencana anaan an dan perhit perhitung ungan an ini adalah system kopling pada motor 'espa P * ", dimana "pesi$ikasi +espa P*" adalah sebagai berikut Daya
P ( horse po!er )
Putaran maksimum
*** rpm
Putaran stasioner
/* rpm
Jurusan Teknik Teknik Mesin UNSRI
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa Vespa (Piaggio 2000 )
I.3 Tujuan an man!aat Penul"san
&dapun tuun yang diharapkan dari penulisan ini adalah sebagai berikut a. 0ntuk mengetahui mengetahui macam-macam macam-macam kopling kopling serta perbeda perbedaan an dan persamaan persamaan dari berbagai macam kopling. b. 0ntuk melakukan perhitungan dan perencanaan system kopling pada motor 'espa P*". c. "eba "ebaga gaii tuga tugass untu untuk k meme memenu nuhi hi kuri kuriku kulu lum m yang yang ada ada di urusa urusan n tekn teknik ik mesin. "edangkan man$aat yang diharapakan dari penulisan ini adalah a. Dapat memahami memahami cara cara kera kera kopling kopling pada motor motor 'espa 'espa P*". P*". b. Dapat melakukan perencanaan dan perhitungan kopling. kopling. c. Dapat Dapat berguna berguna bagi bagi mahasis!a mahasis!a $akulta $akultass teknik teknik khusus khususny nyaa teknik teknik mesin mesin sebagai panduan dalam melakukan perencanaan dan perhitungan kopling.
I.# Met$e Penul"san
1etode penulisan yang dipakai dalam pembuatan tugas kali ini adalah a. "tud "tudii liter literat atur ur yang ang berh berhub ubun unga gan n deng dengan an poko pokok k perm permas asala alaha han n melal melalui ui perpustakaan. b. Pengamambilan data rekomendasi pabrikan. c. Pengolahan Pengolahan data sesuai dengan dengan rekomendasi rekomendasi pabrikan. pabrikan. d. 1ela 1elaku kuka kan n pere perenc ncan anaa aan n dan dan perh perhit itun unga gan n serta serta memb memban andi ding ngka kan-n n-nya ya dengan kenyataan dilapangan.
Jurusan Teknik Teknik Mesin UNSRI
/
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa Vespa (Piaggio 2000 )
I.3 Tujuan an man!aat Penul"san
&dapun tuun yang diharapkan dari penulisan ini adalah sebagai berikut a. 0ntuk mengetahui mengetahui macam-macam macam-macam kopling kopling serta perbeda perbedaan an dan persamaan persamaan dari berbagai macam kopling. b. 0ntuk melakukan perhitungan dan perencanaan system kopling pada motor 'espa P*". c. "eba "ebaga gaii tuga tugass untu untuk k meme memenu nuhi hi kuri kuriku kulu lum m yang yang ada ada di urusa urusan n tekn teknik ik mesin. "edangkan man$aat yang diharapakan dari penulisan ini adalah a. Dapat memahami memahami cara cara kera kera kopling kopling pada motor motor 'espa 'espa P*". P*". b. Dapat melakukan perencanaan dan perhitungan kopling. kopling. c. Dapat Dapat berguna berguna bagi bagi mahasis!a mahasis!a $akulta $akultass teknik teknik khusus khususny nyaa teknik teknik mesin mesin sebagai panduan dalam melakukan perencanaan dan perhitungan kopling.
I.# Met$e Penul"san
1etode penulisan yang dipakai dalam pembuatan tugas kali ini adalah a. "tud "tudii liter literat atur ur yang ang berh berhub ubun unga gan n deng dengan an poko pokok k perm permas asala alaha han n melal melalui ui perpustakaan. b. Pengamambilan data rekomendasi pabrikan. c. Pengolahan Pengolahan data sesuai dengan dengan rekomendasi rekomendasi pabrikan. pabrikan. d. 1ela 1elaku kuka kan n pere perenc ncan anaa aan n dan dan perh perhit itun unga gan n serta serta memb memban andi ding ngka kan-n n-nya ya dengan kenyataan dilapangan.
Jurusan Teknik Teknik Mesin UNSRI
/
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa Vespa (Piaggio 2000 )
BAB II TIN%AUAN PU&TA'A
II.1 Pengert"an '$(l"ng
Koupling Koupling berasal dari kata couple couple yang artinya menggabungkan menggabungkan dua poros poros (penggerak (penggerak dan yang digerakkan) digerakkan) digabungk digabungkan an atau dihubungkan dihubungkan satu sama lain dengan maksud untuk meneruskan daya. &dapun $ungsi dari coupling itu sendiri adala adalah h untu untuk k memi memind ndah ahka kan n atau atau memu memutu tusk skan an day daya dan dan putar putaran an dari dari poro poross penggerak ke poros yang yang digerakkan. 1enurut enisnya, coupling dapat digolongkan dalam dua tipe yaitu
1. '$(l"ng teta( ) (ermanen *$u(l"ngs +
Kopl Koplin ing g tetap tetap adala adalah h suat suatu u elem elemen en mesin mesin yang yang ber$ ber$un ungs gsii sebag sebagai ai penerus daya dan putaran dari poros penggerak ke poros yang digerakkan secara pasti (tanpa teradi slip), dimana sumbu kedua poros berada pada satu garis lurus dan selalu dalam keadaan terhubung. 2enis % enis kpling tetap yaitu a. Kopling Kopling kaku ( solid couplings ) Kopling kaku digunakan pada penggunaan umum. Poros penggerak dan poros yang digerakkan harus benar % benar sesumbu, sesumbu, ika kedua poros tidak tetap sesumbu sesumbu memungkinkan memungkinkan mengurang mengurangii umur dari bantalan bantalan pada porosnya. porosnya. Kopling enis ini sering dipakai karena sederhana dan murah biayanya. "lee'e coupling, $langed coupling, bus coupling, solid $lens coupling termasuk dalam coupling kaku. b. Kopling lu!es ( $le3ible couplings couplings ) Koupling lu!es digunakan bila kita tidak yakin poros- porosnya benar benar sesumbu atau kemungkinan bergeser sumbunya akibat getaran % getaran dan memanangnya karena panas dan uga untuk mengindari hentakan dari poros yang satu ke poros yang lain. &da banyak tipe dari coupling lu!es tapi dengan kegunaan kegunaan yang sama sama yang terdiri dari / poros poros yang dihubun dihubungkan gkan satu dengan dengan yang lain dengan bahan yang $le3ible. 0mur dari kopling lu!es ini targantung
Jurusan Teknik Teknik Mesin UNSRI
4
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa Vespa (Piaggio 2000 )
dari enis ketahanan bahan $le3iblenya. 5ontoh dari enis coupling lu!es ini yaitu koupling $lens lu!es, koupling karet bintang coupling gigi rantai, dan koupling karet ban. c. Kopling Kopling uni'ersal ( uni'ersal couplings couplings ) 0ni'ersal coupling ini biasanya disebut uni'ersal oint yang digunakan bila konstruksinya tidak memungkinkan memakai poros yang sesumbu atau memang memang konstruk konstruksin sinya ya tidak tidak sesumbu sesumbu
porosporos- porosny porosnyaa (poros (poros-po -poros rosny nyaa
menyu menyudut) dut).. Prinsi Prinsip p kerany keranyaa hampir hampir sama sama dengan dengan koplin kopling g lu!es lu!es hanya hanya saa kopling kopling uni'ersal uni'ersal memiliki beberapa beberapa kemudahan kemudahan dalam proses keranya keranya yaitu terdapat terdapat dua sambun sambungan gan pada pada kopling kopling uni'ers uni'ersal al ini yaitu berupa berupa sambungan sambungan tunggal (single oint) dan sambungan s ambungan ganda(double oint).
2. '$u(l"ng t"ak teta( ) ,lut*hes +
Kopli Kopling ng tidak tidak tetap tetap ialah ialah suatu suatu elemen elemen yang yang menghu menghubun bungka gkan n poros poros yang digerakkan dua poros penggerak yang sedapat mungkin dengan putaran yang sama dalam meneruskan daya , serta dapat melepaskan hubungan kedua poros tersebut baik dalam keadaan diam maupun bergerak. Kopling tidak tetap terdiri dari a. Koupling cakar Kopling ini meneruskan momen dengan kontak positi$ (tidak dengan perantaraan gesekan), sehingga tidak teradi slip. Kopling cakar terdiri dari coupling cakar persegi dan coupling cakar spiral. b. Koupling plat Koupling plat adalah kopling yang menggunakan satu plat atau lebih yang dipasang diantara kedua poros serta membuat kontak dengan poros tersebut dengan perantaraan gesekan. "atu set piringan (plat) dipegang oleh bagian yang memu memutar tarka kan n dan dan satu satu set set lagi lagi dipe dipega gang ng oleh oleh bagi bagian an yang ang dipu diputa tark rkan an dan dan seterusnya dan cara kera ini pada coupling plat ( piringan ) lebih dari satu set. 1enurut cara beroperasinya kopling plat terdiri dari . cara no normal /. cara cara hidr hidrol olik ik,, dan dan
Jurusan Teknik Teknik Mesin UNSRI
6
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
4. cara magnetik 1enurut keadaannya terdiri dari . Kopling kering /. Kopling basah c. Koupling kerucut Kopling kerucut adalah kopling gesek dengan kontruksi sederhana dan mempunyai
keuntungan dimana dengan gaya
aksial yang
kecil
dapat
ditransmisikan momen yang besar. 5oupling ini menggunakan bidang gesek yang yang berbentuk kerucut. d. Koupling $ri!il Kopling ini hanya dapat meneruskan momen dalam satu arah putaran, sehingga putaran yang berla!an arahnya dapat dicegah atau diteruskan. e. Koupling $luida Kopling ini meneruskan momen dengan perantaraan gaya sentri$ugal pada butiran % butiran baa di dalam suatu rumah dan kopling $luida yang bekera atas dasar gaya sentri$ugal pada minyak pengisinya. Dari berbagai kopling tidak tetap diatas terdapat kopling tidak tetap yang menggunakan kopling ganda, coupling tersebut terdiri dari a. Kopling primer Kopling primer adalah enis kopling sentri$ugal otomatis karena coupling ini bekera ika ada gaya sentri$ugal. Kopling ini terletak pada poros engkol dan terdiri dari . #agian luar coupling primer /. #agian dalam coupling primer. 4. "epatu gesek coupling 6. 7oda gigi b. Kopling sekunder. Koupling sekunder adalah enis kopling manual yang terletak pada poros utama transmisi, kopling ini terdiri dari . 7umah coupling
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
/. Plat gesek 4. Plat baa 6. Pusat kopling . Plat pengangkat 8. Plat penekan 9aktor- $aktor dalam penggunaan kopling ganda a. Tidak dibutuhkan tuas penekan sehingga pedal atau tuas coupling tidak dibutuhkan. b. Transmisi
gigi
dapat
dilakukan
hanya
dengan
mengurangi
kecepatan. c. #eban keut sangat kecil. d. Pera!atan sangat murah.
II.2 %en"s - jen"s k$(l"ng sentr"!ugal
Disebut kopling sentri$ugal karena sistem penyambung dan pemutusan hubungan dari penggerak
dan poros yang digerakkan didasarkan atas gaya
sentri$ugal. #erdasarkan hal di atas, kopling sentri$ugal terdiri atas . Koupling sentri$ugal $luida. /. Koupling sentri$ugal otomatis 4. Koupling sentri$ugal biasa
II.3 Pem"l"han jen"s k$(l"ng
Dari berbagai macam kopling yang ada maka kopling yang dianggap cocok untuk sepeda motor +espa adalah coupling multiplate gesek. al ini disebabkan karena 6. Kopling ini cukup sederhana serta dapat dilepaskan dan dihubungkan bila diperlukan. . Kopling
multiplate
ini
terdiri
dari
berbagai
enis
dan
cara
pengoperasiannya ( manual, hidrolic, pnuematic , dan electromagnetic ), sehingga penggunaannya dapat disesuaikan dengan tuuan, kondisi kera dan lingkungan.
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
8
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
8. "ebuah poros yang diam hanya boleh digerakkan oleh poros yang berputar secara berangsur % angsur. &pabila diputar secara tiba % tiba dapat menyebabkan patahnya poros atau kopling bahkan patahnya mesin penggerak, oleh sebab itu untuk mempercepat poros yang digerakkan bersama dengan bagian yang dipasang pada poros ini dengan tiba % tiba yang kecepatan sudut nol menadi kecepatan sudut poros penggerak diperlukan kopel yang sangat besar, karena itu kopling ini yang dapat dihubungkan biasanya kopling gesek. . 2ika ditinau dari segi penggunaan, maka coupling plat gesek
lebih
menguntungkan, karena mempunyai umur penggunaan yang relati'e lama.
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
BAB III DATA RE'MENDA&I PABRI'AN
#erdasarkan hasil dari data yang didapatkan, kopling yang digunakan pada +espa P * " adalah enis coupling multiplate dengan sistem manual dan beroperasi basah. "pesi$ikasi +espa P * " sebagai berikut . Daya
P ( horse po!er )
/. Putaran maksimum
*** rpm
4. Putaran stasioner
/* rpm
Data ini menunukkan bah!a kopling tersebut bisa bekera diatas putaran stasioner sampai maksimum dan dengan daya yang diteruskan sebesar P. 2ika akan teradi perpindahan daya, maka harus diatas umlah putaran stasioner atau putaran tanpa beban. Perencanaan dan analisa yang dilakukan di motor +espa P * " meliputi beberapa bagian yaitu .
Plat gesek
/.
Kopling sentri$ugal
4.
#aut dan pegas
6.
7umah coupling.
.
Poros dan bantalan. &dapun langkah % langkah yang dilakukan di dalam perencanaan coupling
adalah . 1encari data rekomendasi pabrikan dengan mengadakan sur'ey dilapangan misalnya di bengkel % bengkel resmi +espa atau dengan membaca buku petunuk penggunaan manual 'espa. /. Kopling yang akan hendak didesain, dibuat sketsanya terlebih dahulu. 4. 2ika analisa gambar sketsa telah memenuhi syarat, maka perhitungan dapat dilakukan. 6. "etelah perhitungan selesai, kopling secara detail
digambar
dengan
menggunakan &utocad /D atau 4D sesuai dengan ukuran yang didapat.
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
:
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
5ara kera coupling . "aat pemutusan sambungan #ila tuas coupling ditarik maka gesekan ini akan memberikan tekanan dirumah coupling dan pegas ikut tertarik. Pada saatnya plat gesek baa merenggang hingga tidak teradi gesekan dan berarti coupling bebas. /. "aat penyambungan #ila tuas kopling dilepas, maka penekan kehilangan daya tekanan akibatnya pegas tersebut kembali kebentuk semula. ;aya pegas ini akan mengakibatkan rumah coupling bergerak dan plat gesek serta plat baa saling bersinggungan,. "ehingga memberikan suatu momen puntir terhadap poros yang digerakkan maka poros akan berputar. Di dalam perencanaan suatu coupling yang baik, yang menadi masalah adalah merancang coupling gesek plat maemuk agar didapat koupling yang e$ekti$ dan optimum. al % hal yang menadi syarat dalam perencanaan adalah . arga yang murah. /. 1asa pakai kopling yang panang. 4. E$esiensi yang tinggi. 6. 7eperasi yang mudah dan murah. . "uhu kopling yang relati'e rendah. Di dalam penyusunan laporan
tugas elemen mesin yang
akan
diperhiutungkan adalah . 1asa pakai kopling yang panang. /. E$isiensi yang tinggi. 4. "uhu coupling yang relati'e rendah.
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
<
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
BAB I/ PEREN,ANAAN 'PLIN0
Dalam perencanaan ini,data teknis untuk motor yang enisnya 'espa adalah sebagai berikut Daya maksimum
= hp = hp 3 *,68 = ,/// k>
Putaran motor
= *** rpm
Putaran normal
= /* rpm
Daya perencanaan dihitung dengan rumus Pd = P . 9c Dimana P = daya nominal motor sebesar ,/// rpm 9c = $aktor koreksi daya = ,* - /,* ( daya rata-rata ) (Diambil nilai terkecil dari data $aktor koreksi) = ,* maka Pd = ,/// k> 3 ,* = ,/// k> 1omen puntir rencana dihitung dengan rumus a. M$men (unt"r ang terja" (aa ($r$s m$t$r
T = <6 3
Pd nm
Dimana T
= momen puntir motor rencana ( kg . mm)
Pd
= daya perencanaan = ,/// k>
nm
= putaran motor = *** rpm
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
*
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
2adi T
=
<-6 x
,/// ***
=
<-6 x *,***66
=
,*-/ Kg .m
. M$men (unt"r ang terja" (aa k$(l"ng T /
<,-6
=
Pd nt
,///
T /
=
<-6 x
T /
=
6,*8: Kg .m
/*
Dimana T/
1omen puntir yang teradi pada kopling
Pd
Daya yang terencana = ,/// k>
nt
#esar putaran dari kopling (/* rpm)
A. Perh"tungan (eran"ngan "ameter luar engan "ameter alam k$(l"ng
Dari data rekomendasi pabrikan diketahui beberapa hal seperti di ba!ah ini P = 5,222 kW dengan putaran torsi motor maksimum sebesar (n m) = *** rpm Kita menganggap bah!a daya nominal motor sebesar 5,222 kW memiliki $aktor koreksi ( f c) sebesar = ,* Pertama kali kita hitung besarnya momen puntir yang diteruskan T
=
<,-6 x * x
P d nm
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
T
=
,///
<,-6 x * x
***
= *, /68 Kg.mm
µ
#ahan permukaan kontak
Kering
#asah
ρ a ( Kg .mm / )
#esi cor dan besi cor
*.* % *./*
*.*: % *./
*.*< % *.
#esi cor dan perunggu
*.* % *./*
*.* % *./*
*.* % *.*:
#esi cor dan asbes (ditenun)
*.4 % *.8
-
*.** % *.*
#esi cor dan serat
*.* % *.*
*.* % *.*
*.** % *.*4
*.* % *.4
*.*/ % *.*4
#esi cor dan kayu
? Kita akan merencanakan perbandingan antara diameter dalam (d ) dan diameter luar (d/) sebesar *, % *,8 sesuai dengan perbandingan ukuran kopling 'espa pada umumnya. ? Kita mengambil perbandingan nilai terkecil yaitu *, Kita tentukan terlebih dahulu besarnya gaya yang menimbulkan tekanan ratarata pada bidang- bidang gesek P a sebesar *,*4 Kg@mm /.
2adi besarnya gaya yang bekera yaitu
9
T (cc!) T/ (cc!) F
=
(
F
=
(
π
6 π
6
(
) D/ ) (/
/
−
−
D
/
) Pa
*, / ) D/ x *,*4 /
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
/
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
F
(
=
4,6 6
) (
*,4*) D/
−
/
x *,*4
= *,*84 D // "etelah itu kita mencari ari-ari rata-rata yang terdapat pada kopling, yaitu r m
=
D
D/
+
=
6
(*,
+
) D/
6
=
*,4:- D/
Kita hitung besarnya momen pergesekan yang teradi yaitu T
=
µ
x F x r m
T
=
*.8 x *.*84 D/ x *.4:- D/
=
*6,* D/
/
4
Dari perhitungan diatas kita bisa dapatkan nilai dari D / . yaitu *-,/66
D/
=
/
*.8 x *.*84 D/ x *.4:- D/
=
*6,* x * 8 D/
=
4
4
*-,/66 x * 8 *6,*
=
,**4 x * / mm
=
*,*4 cm
"edangkan nilai dari diameter dalamnya sebesar (D) = *, 3 *,*4 = , cm
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
4
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
D
D/
;ambar /. ;ambar tampak atas kopling 'espa B. Perh"tungan (aa k$(l"ng
Penggunaan plat gesek pada kopling ber$ungsi sebagai penerus atau penghubung daya.Dan putaran diberikan oleh poros penggerak untuk memutar poros yang akan digerakkan.1aka dalam perencanaan diambil bahan yang memiliki koe$isien gesek yang tinggi supaya tidak teradi slip. #ahan gesek ini terdiri dari bahan serat yang berkekuatan dipadukan dengan bahan ikat (diantaranya adalah damar buatan) untuk mempertinggi koe$isiennya. Kopling gesek ini beroperasi secara basah. #aa cor mempunyai koe$isien gesek yang tinggi. 2ika diasumsikan bah!a momen beban pada saat start T l (Kg.m) adalah sama beban momen yang bekera pada kopling, kita mengambil asumsi yang demikian pada saat mesin motor pertama kali dihidupkan. Tl
=
T /
=
<-6 x
Pd nt
=
<-6 x
,/// /*
=
6,*8< Kg .m
=
Tl /
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
6
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
Kita asumsikan bah!a besarnya e$ek total roda gaya terhadap poros kopling yaitu ;D / (Kg.m/) adalah 4 Kg.m / pada saat putaran kopling berada dikecepatan kopling maksimum sebesar /* rpm. 0ntuk angka !aktu perhubungan sebesar *,/ sampai detik (s) kita akan mendesain angka !aktu perhubungan sebesar *, detik. Dan kita ambil $aktor keamanan kopling sebesar ( f ) /,:. #esarnya momen start (Ta) yang merupakan momen percepatan yang diperlukan untuk mencapai angka !aktu penghubungan yang telah direncanakan t e yaitu /
Ta
=
= =
GD x nt 4- x t e
+
4 , x /* 4- x *,
64- :-,
+
Tl
+
6,*8<
6,*8<
=
/-,6 Kg .m
Kita ambil $aktor koreksi sebesar /, berdasarkan tabel 4.4 literatur . hal. 8<. T af
= T a x F c = 27,4 x 2,1 = 57,54 Kg.m
Ta$ Pada saat 9 tekan
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
Ta$
2adi yang digunakan adalah kopling bernomor **, sehingga didapat nilai dari momen puntir gesek dinamis (T do) sebesar : Kg.m. untuk menilai tingkat keamanan dari kopling maka harus bernilai T do > T af Tdo
>
! kg.m
>
Taf 57,54 Kg.m
#esarnya kecepatan sudut (!) "
=
=
/π x nr 8* /. 4,6 x /* 8*
=
4*,:4 rad @ #
#esarnya kera penghubungan yang diiAinkan %a
=
$g
=
/
Ta x " x t e
= B 3 /,6 3 4*,:4 3 *, = :<8,: Kg.m@hb Dari gra$ik pada literatur hal . kita dapatkan bah!a kopling dapat melakukan 6 hb@menit.
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
8
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
#esarnya kera hubungan yang teradi pada kopling sebesar
%
%
=
=
GD / nt -8*
/
x
T do T do
4, x (/*) / -8*
−
x
( Kg .m @ &')
Tl (
8* 8*
−
6,*8<
( Kg .m @ &')
= 84,< 3 , *44 = :<,: Kg.m@hb
Kopling ini telah didesain aman karena nilai dari tegangan yang teradi dengan tegangan yang diiAinkan lebih kecil. Ea C E %
=
%a
*,<6-:
"etelah itu kita ui besarnya besarnya nilai dari !aktu yang diambil seak dari permulaan pelayanan hingga tercapai hubungan yang sesungguhnya (t ae) /
t ae
=
t ae
=
t ae
=
GD x nr 4- x (T do
T d( )
−
4, x /* 4- x (8* − 6,*8<) 64-
=
/*<-6,/
*,/*: ( # )
>aktu penghubungan kopling dinilai aman karena besarnya t e lebih tinggi nilainay dari pada besarnya t ae. t ae
t e
!,2!)5 *#+ !,5 *#+
,. Anal"sa Umur Plat 0esek
0mur plat gesek kopling kering adalah lebih rendah daripada kurang lebih sepersepuluh umur kopling basah. al ini dikarenakan lau keausan dari plat gesek sangat tergantung pada macam % macam bahan geseknya, tekanan kontak, kecepatan keliling, temperatur, dan lain % lain. Taksiran kasar dari umur plat gesek dapat diperoleh dari rumus berikut
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
. ml
=
-4 % .W
.......... .......... .......... .......... .......... ..( l(t 6, &al -/ )
Dimana
E
= au penghubung untuk satu kali hubungan ( kg.m@hb )
>
= au keausan permukaan bidang gesek ( cm/ @ kg.m ) = ( 6 - : ).* - cm4 @ kg.m
....................... ( lit 6, hal / )
= :.*-
[email protected] ( asumsi nilai rata % rata untuk plat gesek dari bahan paduan sinter ) 4
=+olume keausan yang diiAinkan dari plat gesek ( cm4 ) = * cm4
................................................ ( lit 6, hal / )
1aka . ml
=
=
* cm 4 ( :<,: kg .m @ &' ) .( :.*
−
-
cm 4 @ kg .m )
//:-, &'
2ika hubungan ( hb ) permenit diasumsikan F = 4 hb@ menit, nomor kopling **, dan plat gesek ini digunakan empat am perhari dengan 48* hari pertahunnya. 2adi umlah penghubung adalah = ( 48* hari@tahun ) ( 8 am@hari ) ( 8* min@am ) ( 6 hb@min ) = :.6** hb@tahun 2adi umur plat gesek sesungguhnya adalah
. m d
=
//:.-, &' :.6** &' @ t&n
=
*,6 ta&/n
2adi lama pemakaian plat gesek dalam satu kali pakai selama G *,6 tahun atau = ( *,6) ( 48* ) ( 8 am ) = </ am. "edangkan hasil sur'ey dilapangan umur plat gesek adalah berkisar bulan. Dengan demikian hasil perhitungan mendekati sama dengan hasil sur'ey yang ada dilapangan. Plat gesek yang ada dilapangan cepat aus dibandingkan yang diperhitungkan dikarenakan para pengendara sering melakukan setengah kopling pada saat alanan macet.
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
:
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
D. Perh"tungan (egas
Dalam perencanaan ini terdapat tiga bagian pegas ulir yang mempunyai $ungsi berbeda yaitu
! Pegas ulir "ekan (pa#a kopling pla" gesek $agian luar)
Pegas pada kopling plat gesek ber$ungsi untuk menekan dan melepaskan plat penekan dan supaya teradi peregangan dan perapatan plat itu pada saat pemindahan gigi persneling,ber$ungsi untuk mengurangi tumbukan atau keutan yang akan teradi. Direncanakan bahan pegas adalah baa pegas dengan standar 2 I " ; 6:* enis " 0 P < H = / kg@mm a!Tegangan i%in pegas & τa
=
α '
0f x 0f /
/
= 8 x /
=
*,6 Kg @ mm
Dimana "$
= $actor keamanan enis bahan = 8,*
"$/ = 9aktor keamanan kekerasan bahan = /,* $! In#eks pegas &
5=
D d
(lit hal 48)
= /6 @ 6 = 8 Dimana D = diameter lilitan pegas = /6 mm d = diameter ka!at pegas = 6 mm
c! 'ak"or "egangan al & Jurusan Teknik Mesin UNSRI
<
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
6 1
K=
−
6 1
=
*,8
+
6
+
(6 x 8 ) −
+
−
( 6 x 8)
−
6
(lit hal 4)
1
*,8 8
+
= ,4 dimana 5 = indeks pegas = 8 #! *e$an masing+ masing pegas &
!l
τ a
=
x
π
4
x d
: x K x D
= *,6 3 4,6 3 6 4 = :,6 kg : 3 ,4 3 /6
Dimana τ a
= tegangan geser iAin pegas = *,6 kg @ mm
d.
= diameter ka!at pegas = 6 mm
D
= diameter lilitan pegas = /6 mm
e! Kons"an"a pegas &
k =
=
G x d
6
: x n x D
(lit hal 4:)
4
:*** Kg @ mm x 6 : x 8 x /6
4
6
= 4,*:8
Dimana ;
=
1odulus geser baa = :*** kg @ mm
n
=
umlah lilitan akti$ = 6 (direncanakan)
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
/*
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
,! -en#u"an a"au #e,leksi pegas δ
"
=
(lit hal 4/*)
k :, 6 4,*:
=
= /, mm
Dimana !l =
beban masing % masing pegas = :,6 kg
g! Pan.ang pegas pa#a" &
c
= (n ,)d
(lit hal 4/*)
= (8 ,).6 = 4* mm
! Pan.ang pegas "erpasang &
c = (n ,).5 s c
(lit hal 4/*)
= (8 ,). 4* = 4, mm Dimana 5s = #atas kelonggaran ka!at = mm
i Pan.ang pegas &
$ % c
= !l @ K
$ % 4,
=*
$
= 4,
(lit hal 4/*)
Dimana !l
= beban a!al masing % masing pegas = * (diasumsikan pegas belum bekera)
.! Pan.ang maksimum pegas &
m
= $ δl
(lit hal 4/*)
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
/
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
= 4, /, = 6*,/ mm Dimana δl
= de$leksi pegas atau panang penarik pegas = /, mm
2! Pegas Ulir Tekan(pa#a kopling pla" gesek $agian #alam)
Direncanakan bahan pegas adalah standar 2I" enis ">P & dengan tegangan tarik / kg @ mm
(lit hal :)
a! Tegangan geser i%in pegas &
τa =
α '
(lit
0f x 0f /
hal :) /()
=
= ,< kg @ mm
8 x /
$! In#eks pegas &
5=
D
(lit hal 48)
d
= 6 @ *,: = Dimana D
= diameter lilitan pegas = 6 mm
d
= *,: mm (Diameter ka!at pegas )
c!'ak"or "egangan al &
K=
6 1
−
6 1
−
+
6
*,8 +
1
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
//
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
=
6 x
−
6 x
+
−
6
*,8 +
= ,4 .Bean mas"ng - mas"ng Pegas
!l = τa.π.d4 = *,8< kg
(lit hal 4)
: K.D
e. '$nstanta (egas
k = ;d6
(lit ahl 4)
:nd4 = :***.(*,: ) 6 @ :.8.64 = ,*
Dimana ; = 1odulus geser baa = :*** kg @ mm
(lit hal 4:)
n = umlah lilitan akti$ = 8
!. Lenutan e!leks" (egas δl
= !l @ k
(lit hal 4)
= *,8< @ ,* = *,86 mm Dimana H >l = beban masing % masimg pegas =*,8< kg k = Konstanta pegas = ,*
g.Panjag (egas (aat
c = (n ,).d
(lit hal 4/*)
= (8 ,)(*,8) = 8 mm Dimana n = 2umlah lilitan akti$ = 8
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
/4
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
h. Panjang (egas ter(asang 4
s = (n ,).5s c
(lit hal 4/*)
= (8 ,). 8 = 4, mm Dimana H 5s = batas kelonggaran ka!at = mm
". Panjang (egas
$ % s = !l @ k
(lit hal 4/*)
$ % 4, = * $ = 4, mm Dimana >l = beban a!al masing % masing pegas = * (diasumsikan pegas belum bekera) j. Panjang maks"mum (egas
m = $ δl
(lit hal 4/*)
= 4, *,86 = 6,6 mm Dimana = de$leksi pegas atau panang penarik pegas = *,86 mm
I/.1 PR&
Pada umumnya poros meneruskan daya melalui sabuk, roda gigi dan ranta. Dengan demikian poros tersebut mendapat beban puntir dan beban lentur sehingga pada permukaan poros akan teradi tegangan geser puntir T dan tegangan lentur
α karena
τ karena
momen
momen lentur 1.
Perencanaan poros ini berdasarkan data berikut .
Daya
p
/.
Putaran maksimum
*** rpm
4.
Putaran stasioner
/* rpm
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
/6
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
A. Perh"tungan ($r$s
. Daya yang direncanakan Pd = p 3 $ c
(it hal )
Dimana P gaya yang diteruskan = ,: K! $ c ,/ (diambil untuk daya maksimum) dalam hal ini pengambilan harga p untuk mempermudah dalam perhitungan. /. 1omen puntir yang direncanakan T <,6 3 *
P d n
(it / hal )
Dimana n = putaran stasioner = : rpm "ehingga T = <,6 3 *
<,48 :-
= 6:8/,/ kg.mm untuk bahan poros dapat diambil baa yang di$inis dingin dengan kode@standar 2I" ; 4/4 " 5 % D yang mempunyai kekuatan tarik
α 2
= /
kg@mm/. 4. Tegangan geser iAin τ σ
=
α '
(it / hal
0f × 0f /
:) dimana α '
= kekuatan tarik bahan
= / kg@mm/ (dariu tabel it / hal 44*) "$ = 9aktor keamanan untuk bahan "5 = 8 "$ / = 9aktor keamanan kekerasan permukaan = ,4 4,*
(it / hal :)
= /,8
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
/
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
sehingga /
τ α
=
-/kKg @ mm
/
6,8kg @ mm
=
8 × /,8
6. Diameter poros yang direncanakan ds = T (,@ τ ) K . 5 b. TT@4
(it hal :)
α
Dimana τ α
= 6,8 kg@mm /
K = $aktor koreksi bahan dengan sedikit keutan dan tumbukan = ,*
÷ ,
= ,* 5 b = $aktor beban lentur = ,/
÷ /,4
= ,/ T = momen puntir = 6:8/,/ kg.mm "ehingga d" = J(,@6,8) . ,* . ,/ . (6:8/,/) @4 = /* mm . 1omen lengkung yang direncanakan >5 = #erat kopling = kg P = Panang poros = /* mm Perhitungan berat poros - #ahan poros = "5-D
ρ = ,: 3 * 4 kg@m4 - D p = diameter poros = /* mm (direncanakan) + poros = =
π @6
3 D / 3
π @6
3 (*,*/) / 3 (*,/)
= 4, 3 *-8 m4 > poros = m poros = + 3 ρ
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
/8
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
= (4, 3 * -8) 3 (,: 3 * 4) = *,/<6 kg ;aya-gaya reaksi yang teradi pada bantalan & dan # adalah 1# = * 7 & . % >P . @/ % >5 . = * /* 7 & % *,/<6 (8*) % () () = * 7 & = *,// kg 9L = * 7 & 7 # % >P % >5 = * 7 # = >P >5 - 7 & = *,/<6 % *,// = ,*// kg dimana & = #antalan radial & # = #antalan radial # 5 = Kopling M = #eban terbagi rata untuk poros =
W P -
=
*,/<6 *,/
=
/,6 × *
−
4
kg @ mm
a. Diagram gaya geser pada poros +# = 7 # % N . * =7 # = ,*// kg +5 = 7 # % N . - > 5 = ,*// % (/,6 3 * -4).() % = - *,*6 kg +@/ = 7 # % N (8*) - > 5 = ,*// % (/,6 3 * -4) (8*) % = - *,/ kg + = - 7 & = - *,// kg b. Diagram momen lentur pada poros 1& = * 15 = 7 # . % N . () /
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
/
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
= ,44 % *, = 6,< kg.mm 1l@/ = 7 # (8*) % N@/ . (8*) / % (6*) . = 8,4/ % :,:/ % 6* = /, kg.mm 1 = * c. 1omen lentur maksimum 1O = 7 # . O % 5 . (O - ) % N@/.3 / = ,*// 3 % . (3 - ) % ,// 3 * -4.3/ = *,// 3 % ,// 3 * -4 . 3/ momen lentur mksimum teradi ika turunan pertamanya = *, maka 1O = *,*// % ,// 3 * -4 3 *
= *,*// % /,6 3 * -4 3
3
= :,< mm
momen maksimum teradi pada 3 = :,< mm dari titik # yang besarnya 1maks = *,*// (:,<) % (,// 3 * -4) . (:,<) / = *,*:: = ,*:: kg.mm
B. Pemer"ksaan mater"al ($r$s
. 0ntuk tegangan geser τ =
,T
(it hal
4
d 0
) dimana T = 1omen putir = 6:8/,/ kg.mm Ds = /* mm "ehingga =
,.( 6:8/,/) ( /*)
4
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
/:
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
= 4,:46 kg@mm / karena tegangan geser yang teradi lebih kecil dari tegangan yang diiAinkan maka poros tersebut dapat dikatakan aman. /. Pemeriksaan terhadap puntir poros θ
:6..T .
=
(it hal
6
G.d 0
:) dimana θ =
de$leksi putiran
= panang poros = /* mm ; = modulasi geser baa = :,4 3 * 4 kg@mm/ "ehingga θ
=
:6.( 6:8/,/)./* :,4 × *4 × (:,84) 6
= *,4* ,. Perh"tungan ($r$s "nang )s(l"ne+
"pline ber$ungsi untuk meneruskan daya dan putaran dari motor penggerak ke bagian plat penggerak kopling. 9ungsi spline sama dengan pasak, tetapi spline lebih kuat menerima beban daripada poros dengan satu pasak. Keterangan D b = diameter luar poros bintang Da = diameter dalam poros bintang r = ari-ari $illet b = lebar alur hubungan besaran di atas D b = ,/ Da
(lit 4 hal 68)
b = *,/8 D b karena D b = d" = diameter poros = /* mm maka Da = D b@,/
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
/<
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
= /*@,/ = 8 mm (direncanakan)
b = *,/ D b = *,/ . (/*) = mm (direncanakan)
D. Pemer"ksaan kekuatan s(l"ne
. 2ari-ari poros spline rata-rata Da
r m =
+
D'
(it hal <)
6
dimana Da = diameter dalam = 6,<*6 mm D b = diameter luar = :,84 mm "ehingga 7 m =
6,<*6 + :,84 6
=
:,4:mm
/. uas daerah yang bersentuhan & = (D b - Da)@/ % ($ r)
(it /hal *)
Dimana $ = tebal ketirusan = *,/8
÷ *,/
mm
= *,/* r = ari-ari spline = *,*:
÷ *,8
mm
= *,* mm = panang spline = : ÷ 6 mm = /8 mm sehingga & = (D b - Da)@/ % ($ r) = /8 (:,84 % 6,<*6)@/ % (*,/* *,*) = 6:,4: mm / 4. ;aya keliling yang teradi pada poros 9=
T d # @ /
(it hal /)
Dimana
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
4*
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
T = momen puntir = 6:8/,/ kg.mm Ds = diameter poros = :,84 mm "ehingga 9=
6:8/,/ :,84 @ /
= /,< kg 6. Tegangan geser yang teradi τ k
=
F
(it hal /)
'. -
dimana 9 = /,< kg b = lebar spline = 6,8 mm = panang spline
τ k
"ehingga
=
/,<- 6,8./8
=
/
6,4kg @ mm
. Tegangan geser iAin τ a =
σ '
(it hal /)
0f × 0f /
dimana σ '
= kekuatan tarik bahan 2I" ; 4/4 " 5-D = / kg@mm/
(it hal 44*)
"$ = 9aktor keamanan bahan = 8 "$ / = 9aktor keamanan bahan dengan sedikit keutan atau tumbukan = ,*
÷ ,
= ,
sehingga τ a
=
-/ 8 × ,
=
:kg @ mm/
karena tegangan geser yang teradi ternyata lebih kecil dibanding dengan tegangan geser iAin, maka spline tersebut dapat dikatakan aman.
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
4
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
I/. 2 BANTALAN
#antalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban sehingga putaran atau gerakan bolak-balik bekera secara halus dan aman. #entalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros dan bagian-bagian lainnya bekera dengan baik. Pada perencanaan ini dipakai bantalan pada uung poros. #antalan tersebut diharapkan dapat menahan dan menaga beban radial dan sedikit beban aksial. #erdasarkan besarnya diameter poros yaitu /* mm, maka pada perencanaan bantalan dipilih standar 2I" 8*/6 untuk bantalan bola glinding. Data bantalan
(it hal 64)
Kapasitas nominal bantalan dinamis (5)
= *** kg
Kapasitas nominal statis (5)
= 84 kg
Diameter lubang (d)
= /* mm
Diameter luar (D)
= 6 mm
ebar cincin (#)
= 6 mm
2ari-ari $illet (r)
= , mm
A. Perh"tungan ean antalan
. Kecepatan keliling roda gigi +=
π . Drg .n
8*
(it hal
/4*) =
π .(*,:).-**
8*
= 68,4 m@det dimana Drg = diameter roda gigi = : mm = *,: m n = putaran transmisi = ** rpm /. #esarnya beban radial yang bekera
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
4/
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
9r
=
*/. P
(it hal
3
/4:) =
*/.(<,48) 68,4
= /*,8/ kg dimana P daya yang bekera = <,48 K!
4. #esarnya beban eki'alen dinamis Pr = 3 . ' . 9 r y . 9 a
(it hal 4)
= . . (/*,8/) * = /*,8/ kg dimana 9r = beban radial = /*,8/ kg 9a = beban aksial = * 3 = $aktor beban radial =
(it hal 4)
y = $aktor bebamn aksial = * ' = pembebanan pada cincin dalam yang berputar =
B. Perh"tungan umur antalan
. untuk bantalan gelinding. a. $aktor keamanan $ n = (44,4@n) @4
(it hal 48)
= (44,4@**)@4 = *,8 dimana n = putaran transmisi = ** rpm b. $aktor umur $ h = $ n . 5@9r
(it hal 4)
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
44
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
= (*,8).***@/*,8/ = , dimana 5 = kapasitas nominal dinamis = *** kg c. umur nominal bantalan n = ** $ h4
(it hal 48)
= **. (,) 4 = //:/88, am d. Keandalan umur bantalan, ika mengambil << Q n = a . a/ . a4 . h
(it hal 48)
= (*,/) . . (//:/88,) = 6<4,<8 am dimana a = $aktor keandalan <
6-<4,<8 × 48
= :, tahun adi bantalan dapat diganti sekitar :, tahun sekali. /. 0ntuk bantalan pada batang pengangkat digunakan bantalan dengan standar 2I" 8** dengan data kapasitas normal dinamis (5) = 48* kg
(it hal 64)
kapasitas normal statis (5) = <8 kg diameter lubang (d)
= * mm
diameter luar (D)
= /8 mm
lebar cincin (#)
= : mm
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
46
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
ari-ari $illet (l)
= *, mm
dalam hal ini untuk bantalan tersebut beban radial yang bekera (9r )
= /*,8/ kg
beban eki'alen dinamis (Pr )
=/*,8/ kg
. 9aktor keamanan $ n = (44,4@n) @4
(it hal 48)
= (44,4@**)@4 = *,8 dimana n = putaran transmisi = ** rpm /. 9aktor umur $ h = $ n . 5@9r
(it hal 4)
= (*,8) . 48* @@/*,8/ = /,<8 dimana 5 = kapasitas nominal dinamis = 48* kg 4. 0mur nominal bantalan h = ** $ h4
(it hal 48)
= ** . (/,<8)4 = /<8 am 6. keandalan umur bantalan ika mengambil << Q n = a . a/ . a4 . h
(it hal 48)
= (*,/) . . . (/<8) = //4,* am dimana a = $aktor keandalan = *,/ a/ = $aktor bahan
=
a4 = $aktor kera
=
. ika dalam satu hari berkera selama am, maka umur bantalan tersebut
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
4
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
b =
/-/4,* × 48
= *,6< tahun adi bantalan tersebut dapat diganti sekitar *,6< tahun sekali.
I/.3 BAUT
#aut merupakan alat pengikat yang samgat penting dan untuk mencegah kerusakan disebuah mesin .Pemilihan baut dilakukan secara seksama dan teliti,dan cermat intuk memilih ukuran yang sesua. #erdasarkan hasil sur'ey diperoleh data Panang bagian yang berulir(ln)
= 8 mm
Panang batang baut(l)
= 68 mm
Diameter luar (d)
= 8 mm
2arak bagi(p)
= mm
Pada perencanaan ini bahn baut diambil baa yang berkadar *,// Q 5 (2I" 6*4) yang mempunyai Kekuatan tarik iAin ( σa
)
Tekanan permukaan iAin ( N
= 8 kg @ mm a
)
= 4 kg @ mm
(lit hal /86)
2ika diameter luar inti baut (d/) = ,4 mm,diameter dalam inti baut (d) d = d/ % ( @ /.p).(*,*88*4).p
(lit hal /88)
#esar gaya yang diterima tiap baut diperoleh dengan menghitung besar gaya tekan akibat gaya pegas.;aya % gaya pada baut ini terdiri dari gaya tekan akibat kera pegas pada kopling sekunder bagian dalam dan bagian luar.;aya yang diterima tiap baut karena pegas bagian dalam >=N
3 k @ n = 4 3 *,8: @ 6 = *, kg
Dimana N= tekanan permukaan iAin = 4 kg @ mm n= umlah baut = 6 ;aya ang diterima tiap baut karena pegas bagian luar >l = N 3 k @ n
(lit hal /8)
= 4 3 ,/ @ 6 = :,6 kg
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
48
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
Karena memakai baa 2I" ; 6*4,maka k (panang dari hubungan bat dalam ) = *,8: dan k (panang dari baut luar ) = ,/ ;aya tekan total yang diterima oleh baut >k = >d >l = *, :,6 = :,< kg ;aya yang diterima baut akibat dorongan dari batangan dorong saat pemindaahn gigi transmisi ika besar gaya dorong (9o) = 8 kg maka 9 = 9o @ n
(lit hal /88*)
=8@6 = , kg 2adi gaya total yang diterima baut H 9total = >k 9l
(lit hal /88)
= :,< , = *,6 kg Tegangan dorong yang
teradi
pada bagian yang berulir akibat
pembebanan statis aksial murni σt
=9 total (π@6)(d)/
(lit hal /<8)
=*,6@ ( π @6)(6,<) / = *,6: Dimana d = diameter inti dalam baut = 6,< mm Tinggi pro$il yang menahan gaya h = d % d
(lit hal /<)
= 8 % 6,< = ,*:4 mm Dimana
d = diameter luar = 8 mm
2ika umlah ulir yang menahan gaya (A) = : maka besar tegangan kontak pada permikaan ulir N=
9 total .d/.h.A Jurusan Teknik Mesin UNSRI
4
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
= *,6 @ .,4.(,*:4).: = *,*/ kg @ mm Dimana d / = diameter luar baut inti = ,4 mm Kaena N C N maka pemilihan bahan dapat dikatakan aman untuk tekanan kontak pada permukaan ulir. Dikarenakan baut diikatlan pada bos kopling,maka tinggi lubang ulir pada bos koplimg yang berguna untuk mengikat baut = A.p
(lit hal /<)
= :. = : mm Dimana
P = arak bagi = mm
I/.# RUMAH 'PLIN0
Dalam hal ini yang akan direncanakan dan dianalisa adalah rumah kopling pada plat maemiuk . 7umah kopling terdiri dari celah celah tempat melekatnya plat plat kopling adalah paduan aluminium . di karenakan pduan aluminium mempunyai sipat ringan , kuat , menyerep dan melepaskan panas,tegangan tarik dari paduan itu 4 ,// kg . mm /
( lit 8 hal 8: )
'ekuatan rumah k$(l"ng
diketahui daya transmisi (p)
= ,: K!
putaran transmisi (n)
= ** rpm
. ari - ari rata - rata rumah kopling r = ro r
@ /
= <
@ /
(lit 8 hal 8/* )
= : mm dimana ro = ari ari luar rumah kopling = < mm r= ari ari dalam rumah kopling = mm
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
4:
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
. gaya tekan pada rumah kopling 9 = T@r = T@r = 6:8/ , /@: = :4 ,:4 kg /. gaya tekan tiap celah 9c = 9@5
( lit 8 hal 8/ )
= :4 ,:4@: = * ,6 kg dimana
c = celah pada rumah kopling = :
karena adanya sedikit beban keut saat pelepasan dan penghubungan plat gesek , maka di ambil $actor keamanan 9s - / sehingga 95s= * ,6 3 / = /* ,<6 kg 4. luas permukaan yang menerima gaya tekan & = (r* - r ) 3 / = (< - ) 3 8 = 4/ mm/ dimana t = panang parmukaan yang menerima gaya
= 8 mm
6. tegangan yang terdiri pada tiap celah = 95s@&
( lit 8 hal 8/ )
= /* ,<6@4/ = *, 86 kg@mm/ 8, tegangan yang di iAinkan pada tiap celah σa
= σ b @&
( lit 8 hal 8/ )
= 4 ,//@4/ = , 84 kg@mm/ .
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
4<
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
I/.5 PRIN&I6 'ER%A 'PLIN0
Prinsi$ kera dari kopling ini adalah a. #ila pedal kopling dalam keadaan bebas maka pelat kopling akan merapat atau terhubung diantara roda penerus dan pelat penekan. "edangkan pegas penekan kopling memberikan tekanan dimana hal ini sangat diperlukan untuk mencegah kopling tidak tergelincir (slip), tenaga mesin dipindahkan dari poros engkol terus ke roda penerus dan pelat kopling langsung ke Rin$ut sha$tS dari Rgear bo3S. b. #ila pedal kopling ditekan maka pelat penekan cenderung untuk menauh karena ari-ari penekan yang menggerakkan oleh tekanan dari bantalan pelepas kopling sehingga dengan cara ini pelat kopling terangkat bebas, pelat kopling itu dapat berputar bebas diantara pelat penekan dengan roda penerus, dengan demikian hubungan antara poros engkol dengan in$ut sha$t adi putus.
/am$ar Pr(n#(f kera ko6l(ng mekan(k
Tenaga mesin dapat sangat berhasil baik bila mulai menalankan kendaraan dengan menslipkan kopling, komponen dari roda penerus dan kopling Jurusan Teknik Mesin UNSRI
6*
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
adalah direncanakan untuk mela!an panas yang ditimbulkan oleh adanya hubungan kopling karena tergelincir (slip). "ekitar mendekati *Q penggunaan energi mekanik digunakan intuk memindahkan ke seumlah energi panas pada setiap !aktu@saat. 7oda penerus, pelat kopling dan pelat penekan adalah merupakan bagian-bagian yang sangat utama. &da dua $actor yang menentukan dalam memindahkan tenaga pada system maknit, yakni . Tenaga gesek diantara pelat kopling, roda penerus dan pelat penekan, tenaga kopling itu tergantung kepada permukaan dan deraat tekanan pegas yang menekan pelat bersama. /. 2ari-ari itu adalah dari titik pusat ke titik tengah sebelah luar dari sisi piringan, diduga tenaga gesek adalah /*** F dan radiusnya /* mm maka kopling itu dapat memindahkan tenaga sebesar /*** F. *,/ m = /6* F1.
/am$ar & ag(an 'ag(an ko6l(ng
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
6
Tugas Elemen Mesin I Perencanaan Kopling Vespa (Piaggio 2000 )
BAB / 'E&IMPULAN
Dari uraian di atas dapat diambil kesimpulan bah!a semua hasil perhitungan dari perencanaan motor berdaya hp dan putaran *** rpm memenuhi sarat untuk di katakana aman. &dapun ukuran ukuran utama dari perncanaan kopling primer sekunder adalah sebagai berikut . plat gesek ari ari luar plat gesek
= /4 ,4 mm
ari ari dalam pelat gesek
=
luas permukaan plat gesek
= 6* ,8 mm /
tebal plat gesek keseluruhan
= 4 ,/ mm
lebar plat gesek
= /6 ,8 mm
<: ,8 mm
/. kopling sentri$ugal arak pusat sepatu pada sectorlingkaran = 4 ,/ cm ari ari rdalam rumah kopling
= cm
berat sepatu gesek
= :4 cm
lebar sepatu gesek
= : ,6 cm
panang kontak sepatu
= ,/ cm
4. pegas ulir tarik Diameter lilitan pegas
= / mm
Diameter ka!at pegas
=
/ mm
#eban masing masing pegas
=
/ ,*< kg
Panang penarik pegas
=
,48 mm
Panang pegas padat
= mm
Panang pegas terpasang
= // , mm
Panang maksimum pegas
=
/4 ,:8 mm
6. pegasa ulir tekan beban masing masing pegas
=
:,6
kg
diameter ka!at pegas
=
, mm
diameter lilitan pegas
=
: mm
Jurusan Teknik Mesin UNSRI
6/