PERENCANAAN BELT DAN PULLEY
Belt digunakan untuk mentransmisikan putaran dan daya dari suatu poros ke poros yang lain, biasanya mempunyai jarak yang jauh sehingga tidak memungkinkan transmisi langsung dengan rodagigi. Sebagian besar transmisi belt menggunakan tipe V, karena penanganannya mudah dan harga nya pun murah. Dalam perencanaan perencanaan belt ini, yang digunakan digunakan adalah standar standar V-belt V-belt berjumlah berjumlah 2 buah. Transm Transmsi si ini dihara diharapkan pkan mampu mampu menghas menghasilk ilkan an putara putaran n yang diingi diinginka nkan, n, sehing sehingga ga proses proses pemotongan yang dilakukan oleh piringan eksentrik dapat berjalan dengan baik.
Gambar .! Skema belt tipe V
Menentukan design Power
Dari table ".2 # $echanical Design Design % &eter 'hild( untuk mesin pemotong pemotong dengan asumsi )aktu kerja !* jam+hari didapatkan seris actor !.
DesignPowe DesignPowe r = Power × servisFakt or umus / 0 !.1 & 3 ! 0 !.1 &
Menentukan Diameter Pulley 1 dan
Spesiikasi data perencanaan/
Bahan belt
/ Chrome Leather
Daya motor
/ P 0 0 !.!2 k4 0 !.1 hp
&uta &utara ran n pull pulley ey ! #pe #peng ngge gera rak( k(
/ n1 0 !*** rpm
&utaran pulley 2
/ n2 0 525 rpm
asio 6ecepatan
/ 2.1
Diameter Pulley / Diameter &ulley ! dan 2 didapatkan dari table ".5 #$echanical Design % &eter 'hild(, dimana untuk speed ratio 2.1 diameter pitch yang sesuai adalah / Diameter ! / !7* mm Diameter 2 / 5** mm Center of distance / distance / &enentuan center of distance distance dapat dapat di peroleh dari perumusan yang ada pada buku $echanical Design % Deutschman
C = R! + R 2
umus/
C = #"1mm( + 2**mm C = 511mm 6eterangan/ '
0 'enter o distance
!
0 8ari-jari pulley !
2
0 8ari-jari &ulley 2
Menentukan Diameter Pulley 1 dan
Spesiikasi data perencanaan/
Bahan belt
/ Chrome Leather
Daya motor
/ P 0 0 !.!2 k4 0 !.1 hp
&uta &utara ran n pull pulley ey ! #pe #peng ngge gera rak( k(
/ n1 0 !*** rpm
&utaran pulley 2
/ n2 0 525 rpm
asio 6ecepatan
/ 2.1
Diameter Pulley / Diameter &ulley ! dan 2 didapatkan dari table ".5 #$echanical Design % &eter 'hild(, dimana untuk speed ratio 2.1 diameter pitch yang sesuai adalah / Diameter ! / !7* mm Diameter 2 / 5** mm Center of distance / distance / &enentuan center of distance distance dapat dapat di peroleh dari perumusan yang ada pada buku $echanical Design % Deutschman
C = R! + R 2
umus/
C = #"1mm( + 2**mm C = 511mm 6eterangan/ '
0 'enter o distance
!
0 8ari-jari pulley !
2
0 8ari-jari &ulley 2
6ecepatan keliling #V p! )/ )/
V ! =
π × D! × n! 9* × !***
=
π
× !7* mm × !*** rm = 9* × !***
",: m s
Penentuan Ti!e Belt
Dari ketentuan yang ada pada buku $echanical Design % &eter 'hild, jenis belt yang dipakai dipengaruhi oleh ower! oleh ower! kecepatan putar dan rasio kecepatan.
Gambar .2 &rosedur untuk menentukan jenis belt
Dari Dari pere perenca ncanaa naan n dida didapat patkan kan po)e po)err sebe sebesa sarr !.1 !.1 & , 6ecepa 6ecepata tan n putar putar ",: ",: m+s m+s dan dan rasi rasio o kecepatan 2.1 sehingga jenis belt yang dipakai adalah V-belt. V-belt. Penentuan Ti!e Pulley
"aya keliling rata#rata $F rate )/ rate )/
F rate =
!*2 × P V
=
!*2 × !.!2k % ".: m + s
= !2."5kgf
0 !21.: ;
6arena adanya overload atau tarikan a)al yang besar, maka diperkirakan bah)a ada kemungkinan gaya akan berariasi dan mencapai harga maksimum. Tarikan a)al biasanya dibuat sebesar mungkin dengan tambahan 1* <. $aka/
F ma3 = !1* < × F rate 0 !,1 × !2."5 ;
0 !:.29 kg 0 !"".: ;
&enampang belt dipilih berdasarkan tegangan yang timbul dan tegangan akibat beban mula # & (, yaitu/ &
=
2ϕ
keterangan/ ϕ
×
σ o
0 aktor tarikan, untuk V-belt
σ o 0 tegangan mula-mula, untuk V-belt maka
0 *,7 0 !2 kg+cm2
& 0 2 #*,7( × !2 kg+cm2 0 !9," kg+cm2 Dari tegangan yang timbul karena beban tersebut, maka dapat dicari luasan penampang
belt/
( × ' =
F ma3 &
=
!:.29 kgf !9," kgf + cm
2
=
!.!1 cm 2
Berdasarkan tabel 2*.! # $echanical Design % 6hurmi Gupta(, tipe penampang yang dipilih adalah = karena po)er perencanaan sebesar ! .1 & / Tipe Belt
/=
8angkauan &o)er
/ *,:5 % 5,7 &
>ebar#b(
/ ! mm
Tebal#h(
/ " mm
$assa belt per meter / *.! kg+m "roove angle $2)
/ 2
/ Chrome Leather dengan ?ma3 0.! $;+m2
Bahan Belt
Cross *ection 'rea$')/ !*5 mm2 Penentuan Pan"ang Belt
# R2 − R! (
2
L
=
=
2.c
+
π # R2 + R! (
2 ( 511 ) + π #2** + "1( +
+
c
# 2** − "1( 2 511
0 !"5.52 mm
Berdasarkan tabel 2*. # $echanical Design % 6hurmi Gupta(, panjang standard belt adalah !:5! mm.
#ekendoran $%Belt& Amin'mm( Ti!e Belt%A
)
=min 0 c % 2h * 511 mm % 2#" mm( 0 5: mm #etegangan $%Belt& Ama+'mm(
Tipe Belt-=
)
=ma3 0 #!.*1@!.!*(. c 0 !.*1 . 511 mm 0 577.71 mm Penentuan ,umla- Belt
*udut utar $ θ )/
sin α =
D2 − D! 2c
=
#5** − !7*( mm 2 × 511mm
=
*,21
A 0 !5.94
θ
=
!"*° − 2α
=
!"*° − # 2 × !5.95°(
=
!1*.72°
π θ
0 !1*.72 3
!"*
0 2,9 rad
Gaya sentriugal /
umus/
Fc = m × v
2
0 *,! kg+m 3 #",: m+s( 2 0 7,:2 ; Gaya maksimal pada belt / umus/ ma30
σ
. a 0 !2 C !* ;+m2C !*5.!*-9 m2 0 !25" ; 9
Gaya pada sisi belt yang tertarik/ F ! = F − Fc umus/ 0 #!25" % 7,:2( ; 0 !25*,*" ;
2, log
2, log
F ! F 2
F ! F 2
=
µ × θ × cos ecβ
=
*,21 × 2,9 × cos ec!9°
2, log
log
F ! F 2 F ! F 2
F ! F 2
F 2 =
F ! !."9
=
*.9
=
*.9
=
!."9
=
!25*.*"
2,
!."9
= *.27
= 991.:9 +
&o)er yang ditransmisikan+belt / &b 0
# ! % 2( V
0 # !25*,*" % 991.:9 ( 3 ",: 0 1!*:.91 )att 0 1.!! k4 0 9."1 &
8umlah belt yang digunakan adalah/ (
=
!.1 ,P
,P &b
0
9."1 ,P
0 *,2! ≈ !# aman dengan menggunakan ! belt (
Tegangan Yang Ter"adi Pada Belt
=
σ o
!2 kgf cm 2
a. Tegangan akibat gaya tarik a)al #σ o(/
untuk jenis V-belt
b. Tegangan akibat gaya sentripetal #σ v(/
σ v
=
2
γ . V
!* . g
keterangan/ γ 0 berat jenis bahan 0 *,71 % !,*1 kg+dm
σ v
!,*1 × ( ",:)
=
2
=
!* × :,"!
*,"5 kg m
2
maka/ c. Tegangan akibat bending #σ -(/
σ -
=
. -
×
h Dmin
keterangan/ . - 0 modulus elastisitas belt 0 ** % 9** kg+cm2, dari tabel -5 untuk jenis bahan Chrome Leather .
=
σ -
9** ×
$aka/
" !7*
=
2".25 kgf cm
2
6 0 9." kg+cm2 Sehingga didapat tegangan maksimum/
σ ma3
=
σ *
+
= !2 +
& 2
+ σ v +
!9," 2
+
*,"5
σ -
+
2".25 kgf cm 2
=
5:.5" kgf + cm 2
Penentuan Umur Belt '.(
=
,
+ -ase 9**
×
u
umus/
σ × fat × / σ ma3
m
6eterangan/ + -ase 0 !*7, basis dari atigue test
σ fat
0 batas kelelahan # fatigue(, endurance limit yang berkaitan dengan ; base 0 :* kg+cm2 untuk jenis V-belt dan terbuat dari leather
u
0 8umlah putaran belt per detik
u
=
V
",: m s
l
!,"5 m 0
0 5."1 rps
/
0 2, jumlah pulley yang berputar
m
0 " untuk jenis V-belt
maka/
,
"
:* kg cm 2 = = × 9** × 5."1 × ! 5:.5" kg cm 2 !* 7
Dimensi%Dimensi Pulley
9"92!.2 jam kerja
Dari tabel 2*.2 # $achine Design % 6hurmi Gupta ( untuk V-belt type = diperoleh data dimensi pulley sebagai berikut/ ) 0 !! mm
a 0 , mm
0 !* mm
c 0 ",7 mm
e 0 !1 mm
ϕ 0 2°,5°,"° d 0 !2 mm Diameter ulley/ Dout! 1 0 D1 2 a
0 !7* E 2#,(
0 !79.9 mm
Dout! 2 0 D2 2 a
0 5** E 2#,(
0 5*9.9 mm
Din! 1 0 Dout! 1 3 2 c
0 !79.9 - 2#",7( 0 !1:.2 mm
Din! 2 0 Dout! 2 # 2 c
0 5*9.9 - 2#",7( 0 ":.2 mm
Le-ar ulley $-)/ Le-ar ulley enggerak 0 le-ar ulley yang digerakkan maka/ -1 0 -2 0 # ( 3 1(.e 2. f 0 #! % !( !1 E 2 #!*( 0 2* mm
Berat Pulley 1 Dan
Bahan &ulley
/ Cast car-on steel
$assa jenis
/ ρ 0 *,2" lb.+in
Diameter pulley ! / Dout!1 0 !79,9 mm
Diameter pulley 2 / Dout!2 0 5*9,9 mm
>ebar pulley !
Volume ulley 1/
/ - 0 2* mm
≈
7",51 kg+m #tabel =-!9(
V !
2 = ( !5 π Dout ,! . - − π h '
! 5
2
π ( *,!79) .2* .!* −
− π
(".!* ) (!.!1 .!* ) −
−5
0 V 1 0 5,":.!*-5 m Volume ulley 2/ V 2
2 = ( !5 π Dout , 2 . - − π h '
! 5
2
π ( *,5*9) .2* .!* −
− π
(".!* ) (!.!1 .!* ) −
0 V 1 0 2,1:.!*- m w
=
ρ . V . g
4erat ulley 1 / 0 7",51 × 5,":.!*-5 × :,"! m+s2 0 7.17 ; w
=
ρ . V . g
4erat ulley 2 / 0 7",51 × !,11.!*- × :,"! m+s2
/!esi0ikasi Pulley dan Belt yang direnanakan )
Belt Bahan
/ 'hrome leather
8enis
/ V-Belt type =
&anjang
/ !"5 mm
8umlah
/!
&ulley
&ulley F Bahan
/ 'ast 'arbon Steel
Dout
/ !79,9 mm
0 !:".71 ;
−5
Din
/ !1:.2 mm
>ebar
/ 2* mm
Berat &ulley
/ 7.17;
&ulley FF Bahan
/ 'ast 'arbon Steel
Dout
/ 5*9.9 mm
Din
/ ":.2 mm
>ebar
/ 2* mm
Berat &ulley
/ !:".71 ;
Menentukan Diameter Pulley 2 dan 3
Spesiikasi data perencanaan/
Bahan belt
/ Chrome Leather
Daya motor
/ P 0 !.!2 k4 0 !.!1 hp
&utaran pulley ! #penggerak(
/ n5 0 525 rpm
&utaran pulley 2
/ n6 0 !:2 rpm
asio 6ecepatan
/ 2.21
Diameter Pulley / Diameter &ulley dan 5 didapatkan dari table ".5 #$echanical Design % &eter 'hild(, dimana untuk speed ratio 2.21 diameter pitch yang sesuai adalah / Diameter / !5* mm Diameter 5 / !1 mm Center of distance /
&enentuan center of distance dapat di peroleh dari perumusan yang ada pada buku $echanical Design % Deutschman
C = R + R 5
umus/
C = #7*mm( + !*7.1mm C = !7.1mm 6eterangan/ '
0 'enter o distance
0 8ari-jari pulley
5
0 8ari-jari &ulley 5
6ecepatan keliling #V p )/
V =
π × D × n 9* × !***
=
π
× !5* mm × 525 rm = 9* × !***
.! m s
Penentuan Ti!e Belt
Dari ketentuan yang ada pada buku $echanical Design % &eter 'hild, jenis belt yang dipakai dipengaruhi oleh ower! kecepatan putar dan rasio kecepatan.
Gambar .2 &rosedur untuk menentukan jenis belt
Dari perencanaan didapatkan po)er sebesar !.1 & , 6ecepatan putar .! m+s dan rasio kecepatan 2.21 sehingga jenis belt yang dipakai adalah V-belt.
Penentuan Ti!e Pulley
"aya keliling rata#rata $F rate )/
F rate =
!*2 × P V
=
!*2 × !.!2k% .! m + s
=
9."1kgf 0 9!." ;
6arena adanya overload atau tarikan a)al yang besar, maka diperkirakan bah)a ada kemungkinan gaya akan berariasi dan mencapai harga maksimum. Tarikan a)al biasanya dibuat sebesar mungkin dengan tambahan 1* <. $aka/
F ma3 = !1* < × F rate 0 !,1 × 9."1 ;
0 11.2" kg 0 152.!! ;
&enampang belt dipilih berdasarkan tegangan yang timbul dan tegangan akibat beban mula # & (, yaitu/ &
=
2ϕ
keterangan/ ϕ
×
σ o
0 aktor tarikan, untuk V-belt
σ o 0 tegangan mula-mula, untuk V-belt maka
0 *,7 0 !2 kg+cm2
& 0 2 #*,7( × !2 kg+cm2 0 !9," kg+cm2 Dari tegangan yang timbul karena beban tersebut, maka dapat dicari luasan penampang
belt/
( × ' =
F ma3
=
&
11.2" kgf !9," kgf + cm
2
=
. cm 2
Berdasarkan tabel 2*.! # $echanical Design % 6hurmi Gupta(, tipe penampang yang dipilih adalah = karena po)er perencanaan sebesar ! .1 & / Tipe Belt
/=
8angkauan &o)er
/ *,:5 % 5,7 &
>ebar#b(
/ ! mm
Tebal#h(
/ " mm
$assa belt per meter / *.! kg+m "roove angle $2)
/ 2
Bahan Belt
/ Chrome Leather dengan ?ma3 0.! $;+m2
Cross *ection 'rea$a) / !*5 mm2 Penentuan Pan"ang Belt
# R2 − R! (
2
L
=
=
2.c
+
π # R2 + R! (
+
2 ( !7.1) + π #!*7.1 + 7*( +
c
#!*7.1 − 7*( 2 !7.1
0 !!:9.77 mm
Berdasarkan tabel 2*. # $echanical Design % 6hurmi Gupta(, panjang standard belt adalah !2*5 mm.
#ekendoran $%Belt& Amin'mm( Ti!e Belt%A
)
=min 0 c % 2h * !7.1 mm % 2#" mm( 0 *!.1 mm #etegangan $%Belt& Ama+'mm(
Tipe Belt-=
)
=ma3 0 #!.*1@!.!*(. c 0 !.*1 . !7.1 mm 0 ." mm
*udut utar $ θ )/
sin α =
A 0
θ
θ
=
D2 − D!
=
2c
#!1 − !5*( mm 2 × !7.1mm
=
*,2"
=
!57.5"°
!9.29° !"*° − 2α
0 !57.5" 3
=
π !"*
!"*° − # 2 × !9.29°(
0 2,17 rad
Gaya sentriugal / Fc
umus/
= m × v2 0 *,! kg+m 3 #.! m+s( 2 0 *.:9 ;
Gaya maksimal pada belt /
umus/ ma30
σ
.a 0 !2 C !* ;+m2C !*5.!*-9 m2 0 !25" ; 9
Gaya pada sisi belt yang tertarik/ F = F − Fc
umus/ 0 #!25" % *.:9( ; 0 !257.*5;
2, log
2, log
2, log
log
F F 5
F F 5 F F 5
F F 5
F F 5
F =
F 5 !."9
=
µ × θ × cos ecβ
=
*,21 × 2,17 × cos ec!9°
=
*.92
=
*.92
=
!."9
=
!257.*5
2,
!."9
= *.27
= 97*.51 +
&o)er yang ditransmisikan+belt / &b 0
# % 5( V
0 # !257,*5 % 97*.51 ( 3 .!
0 !7"7.52 )att 0 !.7"7 k4 0 2.5 &
8umlah belt yang digunakan adalah/ (
,P
=
!.1 ,P
&b
0
2.5 ,P
0 *,921 ≈ !# aman dengan menggunakan ! belt (
Tegangan Yang Ter"adi Pada Belt
σ o
=
2 !2 kgf cm
d. Tegangan akibat gaya tarik a)al #σ o(/
untuk jenis V-belt
e. Tegangan akibat gaya sentripetal #σ v(/
σ v
=
2
γ . V
!* . g
keterangan/ γ 0 berat jenis bahan 0 *,71 % !,*1 kg+dm
σ v
=
!,*1 × ( ",:) !* × :,"!
2
=
*,"5 kg m 2
maka/ . Tegangan akibat bending #σ -(/
σ -
=
. -
×
h Dmin
keterangan/ . - 0 modulus elastisitas belt 0 ** % 9** kg+cm2, dari tabel -5 untuk jenis bahan Chrome Leather .
=
σ -
9** ×
$aka/
" !5*
=
5.2: kgf cm 2
6 0 9." kg+cm2 Sehingga didapat tegangan maksimum/
σ ma3
=
σ *
+
= !2 +
&
+ σ v +
2
!9," 2
+
σ -
*,"5
+
5.2: kgf cm 2
=
11.1 kgf + cm 2
Penentuan Umur Belt '.(
=
,
+ -ase 9**
umus/
×
u
σ × fat × / σ ma3
m
6eterangan/ + -ase 0 !*7, basis dari atigue test
σ fat
0 batas kelelahan # fatigue(, endurance limit yang berkaitan dengan ; base 0 :* kg+cm2 untuk jenis V-belt dan terbuat dari leather
u
0 8umlah putaran belt per detik
u
=
V
.! m s
l
!.2*5 m
0
0 2.17 rps
/
0 2, jumlah pulley yang berputar
m
0 " untuk jenis V-belt
maka/
,
"
:* kg cm 2 = = × 9** × 2.17 × ! 11.1 kg cm 2 !* 7
1!59!.17 jam kerja
Dimensi%Dimensi Pulley
Dari tabel 2*.2 # $achine Design % 6hurmi Gupta ( untuk V-belt type = diperoleh data dimensi pulley sebagai berikut/ ) 0 !! mm
a 0 , mm
0 !* mm
c 0 ",7 mm
e 0 !1 mm
ϕ 0 2°,5°,"° d 0 !2 mm
Diameter ulley/ Dout! 5 0 D5 2 a
0 !5* E 2#,(
0 !59.9 mm
Dout! 6 0 D6 2 a
0 !1 E 2#,(
0 2!.9 mm
Din! 5 0 Dout! 5 3 2 c
0 !59.9 - 2#",7( 0 !2:.2 mm
Din! 6 0 Dout! 6 # 2 c
0 2!.9 - 2#",7( 0 *5.2 mm
Le-ar ulley $-)/ Le-ar ulley enggerak 0 le-ar ulley yang digerakkan maka/ -5 0 -6 0 # ( 3 1(.e 2. f 0 #! % !( !1 E 2 #!*( 0 2* mm Berat Pulley 2 Dan 3
Bahan &ulley
/ Cast car-on steel
$assa jenis
/ ρ 0 *,2" lb.+in
Diameter pulley / Dout!5 0 !59.9 mm
Diameter pulley 5 / Dout!6 0 2!.9 mm
>ebar pulley ,5 / - 0 2* mm
≈
7",51 kg+m #tabel =-!9(
Volume ulley 5/
V
(
=
! 5
(
2 π Dout , . - ) − π h '
! 5
π ( *,!59) .2* .!* − ) − π (".!* − ) (. .!* −5 ) 2
0 V 5 0 ,29.!*-5 m Volume ulley 6/
V 5 =
(
! 5
(
2 π Dout , 5 . - ) − π h '
! 5
2
π ( *,2!) .2* .!* −
− π
(".!* ) ( . .!* ) −
0 V 6 0 !.9!.!*- m w
=
ρ . V . g
4erat ulley 5 / 0 7",51 × .29.!*-5 × :,"! m+s2 0 21.*1 ; w
=
ρ . V . g
4erat ulley 6 / 0 7",51 × !,9!.!*- × :,"! m+s2
0 !2.72 ;
−5
/!esi0ikasi Pulley dan Belt yang direnanakan )
Belt Bahan
/ 'hrome leather
8enis
/ V-Belt type =
&anjang
/ !2*5 mm
8umlah
/!
&ulley
&ulley
Bahan
/ 'ast 'arbon Steel
Dout
/ !59,9 mm
Din
/ !2:.2 mm
>ebar
/ 2* mm
Berat &ulley
/ 21.*1 ;
&ulley 5 Bahan
/ 'ast 'arbon Steel
Dout
/ 2!.9 mm
Din
/ *5.2 mm
>ebar
/ 2* mm
Berat &ulley
/ !2.72 ;
Meng-itung diameter !oros 1 ) FR
A
C
B 150 mm
Fw,p1 75 mm
D 75 mm
Gambar 1. Reaksi gaya pada poros 1
eaksi tumpuan pada titik B dan D/
Σ F V 0 * 4V E DV % ),p! E 0 * 4V E DV % 7.17 E !:*9.*5 0 * 4V E DV 0 -!"9".57 ;
Σ 7 4 0 * - 4v .!1* % .71 E F w!P1.71 0 * #4V .!1* E !:*9.*5.71 % 7.17.71 0 * 4V .!1* 0 #-!"9".57(.71 BV 0 -:5.25 ; #arah ke ba)ah( $aka,
4V E DV 0 -!"9".57 ; DV 0 -:5.25 ; #arah ke ba)ah(
Diagram 4idang 7omen/ $omen 0 BH3-!1*I! - ),p! H3-221I! E!H3-221I! - DH3-**I!
$omen 0 -:5.25 #3-!1*( - 7.17 #3-221( E!:*9.*5 #3-221I( E :5.25 #3-**(
Gambar 2. Diagram Momen pada poros 1
$omen bending maksimal berada pada titik '.
•
Torsi pada &ulley !/ T 0 #! % 2(! 0 #!25*,*" % 991.:9(. "". 0 1*,7.!* ;.mm
Jkuialen momen putar/
Te 0
7 2
+ 8 2
# −7**97,9( 2 + #1*7**( 2
0
0"95"9,77 ;.mm
$omen bending ekuialen / ! $e 0
2
# 7 + 8e( 0 *,1# -7**97.9E"95"9,77( 0 "2*:.17 ;.mm
$enentukan Diameter &oros !/ Kntuk menentukan diameter suatu poros digunakan teori Soderberg, persamaannya adalah sebagai berikut/
D
2 + ≥ π . * y
* y 2 7e + 5 8 m * e 2
!
Dalam perencanaan ini, material poros ! diambil =FSF !*!* 'D=. Dari tabel =-2 didapat/
Syp
0 5* ksi 0 5"*** psi
Su
0 95 ksi 0 95*** psi
6eterangan/ Syp
0
tegangan yang diijinkan dari material #psi(
;
0
aktor keamanan 0 ,1 untuk material yang dioperasikan pada lingkungan, beban dan tegangan rata-rata
$e
0
momen bending ekialen 0 "2*:.17 ;.mm 0 72.99 lb-in.
Tm
0
Torsi pada poros !
=
9*** × h n!
=
9*** × !.1 !***
0 :5.1 lb-in. Se
0
endurance limit terkoreksi #psi(
Dirumuskan/
* e =
! & f
C R . C * . C F . * n′ . C w
6eterangan/ 6
'
0
aktor pengkonsentrasian tegangan lelah #atigue stress( akibat bending
0
!,9 #=ppendi3 B(
0
realibility atau aktor ketahanan ' 0 ! % *,**" D.$. D.$. 0 Deiation $ultiplication actor 0 !,95 #tabel -2(.
Kntuk poros yang beroperasi pada atmoser non korosi dan memiliki laju ketahanan surial rate( :1<. Sehingga/ ' 0 ! % *,**".#!,95( 0 *,"9""
'
0 aktor pengurangan atigue strength karena inishing permukaan atau aktor
koreksi inishing permukaan 0 *,7:. Berdasarkan gambar B- untuk permukaan yang dimesinkan. 'S
0 aktor pengurangan atigue strength karena ukuran atau aktor koreksi.Kkuran
0 *,"1 untuk bending atau torsi dari diameter L in. s.d. 2 in. SMn
0
batas ketahanan #endurance limit( SMn 0 *,1 Su, untuk Su H 2**.*** psi dan B; H 5**
'4
0
aktor koreksi )elding 0 !
$aka/
* e =
! !,9
× *,"9"" × *,"1 × *,7: × ( *,1 × 95*** ) × ! =
!!99" psi
8adi diameter poros ! yang diijinkan adalah/
D
2 2 × ,1 5"*** 2 ≥ × 72.99 + 5 × :5.1 π × 5"*** !!99"
!
0 *,2 in.
Direncanakan diameter poros!/ D! 0 * mm 0 !.!" in, maka perencanaan poros ! adalah =$=;.
6esimpulan &oros !/ &oros F aman terhadap beban bending,beban putar dan beban puntir. Diameter poros yang direncanakan aman karena lebih besar dari diameter keamanan. N Spesiikasi pada poros ! /
-
Diameter poros !
/ !.!" inchi
-
Diameter aman
/ *.2 inchi
-
Bahan &oros
/ =FSF !*!* 'D=
Menghitung gaya pada poros 2 : F R2
FR
B A
Fw,p2 75mm
C Fw,p
D
125 mm
50mm
Gambar . Reaksi gaya pada poros 2
eaksi tumpuan pada titik = dan D/
Σ F V 0 * 'V E DV % #),p2 E ),p E 2( E 0 * 'V E DV % #!:".71E 21.*1 E !:*9.*5( E !:!7.5: 0 * 'V E DV 0 2!2.1 ;
Σ 7 ' 0 * - Dv .21* % ),p2.71 - 2.71 E .!21 - ),p.!210 * #DV .21* - !:",71.71 % !:*9,*5.71 E !:!7,5:.2** % 21,*1.2**0 * DV .21* 0 -7"9:1.71 ;.mm DV $aka,
0 -""2.12 ; #arah ke ba)ah(
'V E DV 0 2!2.1 ; 'V 0 !*:5."7 ; #arah ke atas(
Diagram Bidang $omen •
$encari diagram momen dengan persamaan diskontinuitas /
$omen 0 =H3-*.**I! - ),p2 H3-71.**I! - 2H3-71.**I! E H3-2**.**I! - ),p H32**.**I! - DH3-21*.**I!
$omen 0 !*:5."7 #3( % !:".71 #3-71( % !:*9.*5 #3-71( E !:!7.5:#3-2**( % 21.*1 #3-2**( E 1*5.*27 #3-21*.**(
Gambar !. Diagram momen pada poros 2
Momen 4ending maksimal 4erada !ada titik B5 •
Torsi !ada Pulley /
T!
0 #! % 2( 2 0 #!25*,*" % 991.:9(. 2*. 0 !!97!" ;.mm Torsi !ada Pulley 2)
T2
0 # % 5( 0 # !257,*5 % 97*.51 (. 7. 0 52295.*1 ;.mm
T0
8 !2
+ 8 2 2
!!97!" 2 + 52295.*1 "
Jkuialen momen putar/
2
" !!97!" ;.mm
Te 0
7 2
+ 8 2
#"2!!5.""( 2
+ #!!97!"( 2
0
0!!97!" ;.mm
$omen bending ekuialen / !
$e 0
2
# 7 + 8e(
0 *,1#
"2!!5.""
E!!97!"( 0 ::5!9.55 ;.mm
$enentukan Diameter &oros 2 / Kntuk menentukan diameter suatu poros digunakan teori Soderberg, persamaannya adalah sebagai berikut/
D
2 + ≥ π . * y
* y 2 7e + 5 8 m * e 2
!
Dalam perencanaan ini, material poros ! diambil =FSF !*:1 . Dari tabel =-2 didapat/
Syp
0 9* ksi 0 9**** psi
Su
0 !*1 ksi 0 !*1** psi
6eterangan/ Syp
0
tegangan yang diijinkan dari material #psi(
;
0
aktor keamanan 0 ,1 untuk material yang dioperasikan pada lingkungan, beban dan tegangan rata-rata
$e
0
momen bending ekialen 0 ::5!9.55 ;.mm 0 "7:.: lb-in.
Tm
0
Torsi pada poros 2
=
9*** × h n2
=
9*** × !.1 525
0 222."" lb-in.
Se
0
endurance limit terkoreksi #psi(
Dirumuskan/
* e =
! & f
C R . C * . C F . * n′ . C w
6eterangan/ 6
'
0
aktor pengkonsentrasian tegangan lelah #atigue stress( akibat bending
0
!,9 #=ppendi3 B(
0
realibility atau aktor ketahanan ' 0 ! % *,**" D.$. D.$. 0 Deiation $ultiplication actor 0 !,95 #tabel -2(.
Kntuk poros yang beroperasi pada atmoser non korosi dan memiliki laju ketahanan surial rate( :1<. Sehingga/ ' 0 ! % *,**".#!,95( 0 *,"9"" '
0 aktor pengurangan atigue strength karena inishing permukaan atau aktor
koreksi inishing permukaan 0 *,7:. Berdasarkan gambar B- untuk permukaan yang dimesinkan. 'S
0 aktor pengurangan atigue strength karena ukuran atau aktor koreksi.Kkuran
0 *,"1 untuk bending atau torsi dari diameter L in. s.d. 2 in. SMn
0
batas ketahanan #endurance limit( SMn 0 *,1 Su, untuk Su H 2**.*** psi dan B; H 5**
'4 $aka/
0
aktor koreksi )elding 0 !
