KATA PENGANTAR

Tugas Elemen Mesin II

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga penulis tugas Elemen Mesin II ini dapat diselesaikan dengan baik.

Penulis tugas ini bertujuan untuk menambah ilmu dalam bidang teknik, khususnya jurusan teknik mesin dalam perencanaan kopling kendaraan bermotor.

Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada seluruh pihak yang telah memberikan bantuan,baik moril maupun materi khususnya kepada :

1. Bapak Irwan Setiawan,ST Sebagai dosen pembimbing tugas elemen mesin II.

2. Rekan-rekan Mahasiswa yang turut membantu dalam penyelesaian tugas ini.

Penulis menyadari bahwa penulisan tugas ini masih banyak kekurangan dan jauh dari kesempurnaan. Untuk itu penulis mengharapkan bimbingan dan petunjuk demi kesempurnaan mendatang.

Demikian penulisan tugas elemen mesin II ini dibuat, kiranya dapat dijadikan bahan referensi dan manfaat bagi dunia pendidikan khususnya di Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

Makassar, Mei 2014

DAFTAR ISI

Kata Pengantar.i

Daftar Isi..ii

BAB I. Pendahuluan1

BAB II.Teori Dasar

II.1. Pengertian2

II.2. Pemilihan Jenis Kopling..2

II.3. Beberapa Pengertian Pokok Gerakan Kopling.5

II.4. Cara Kerja Kopling..6

BAB III. Perencanaan

III.1. Perhitungan poros..8

III.2. Perhitungan Seplain..11

III.3. Perhitungan Plat Gesek (Kopling)15

BAB IV. Perhitungan Suhu, Umur, dan Efisiensi Kopling

IV.1. Perhitungan Suhu Kopling23

IV.2. Perhitungan Umur Kopling...25

IV.3. Perhitungan Efisiensi Kopling..26

BAB V. Penutup

V.1. Kesimpulan29

V.2. Saran..30

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN1.1. Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kendaraan merupakan sarana terpenting dalam sistem transportasi. Ide pengembangan sarana transportasi yang kian berkembang, menunjukkan suatu bukti nyata dengan adanya perubahan-perubahan yang terjadi pada sarana transportasi tersebut. Kendaraan yang dahulunya bersifat klasik dimana mengandalkan tenaga hewan, kini telah berubah menjadi modern yang lebih mengandalkan mekanik atau mesin.

Mobil sebagai salah satu sarana transportasi, kerap dipakai oleh segenap masyarakat. Dapat dikatakan bahwa mobil memiliki kelebian tersendiri dibandingkan dengan kendaraan bermotor lainya. Diantaranya adalah dapat mengangkut beban yang besar, dapat dipakai untuk menempuh perjalanan yang jauh, memiliki konstruksi yang lebih kokoh dan stabil serta kelebihan-kelebihan lainnya.

Namun kadangkala kita selalu diperhadapkan pada masalah-masalah teknis permesinannya. Hal ini membuktikan bahwa mesin tersebut yang terdiri dari bermacam-macam elemen mesin memegang peranan yang sangat penting. Salah satu elemen mesin yang akan dibahas lebih jauh pada tugas perencanaan ini adalah kopling.1.2. Tujuan

Karena suatu perencanaa elemen mesin haruslah benar-benar akurat, maka khusus dalam perencanaan kopling ini terdapat beberapa tujuan yang hendak dicapai agar memiliki efisiensi yang tinggi, antara lain :

a. Mendapatkan kekuatan kopling yang baik dengan dasar bahwa factor keamanan yang dimilikinya adalah optimal yang ditunjang dengan pemilihan bahan yang sesuai.

b. Memiliki efisiensi kerja yang tinggi.

c. Mendapatkan kopling yang kuat tetapi ekonomis.

d. Dapat memperkirakan umur kopling yang direncanakan.

1.3 Batasan Masalah.

Dalam perencanaan kopling ini tidak semua bagian-bagian dari sebuah kopling kami jabarkan. Hanya sebahagian saja dimana dalam hal ini yang kami bahas adalah :

1. Diameter poros

2. Diameter sepline

3. Diameter plat gesek

4. Diameter plat tengah

5. Efisiensi kopling

6. Lamamya pemakaian

BAB II

TEORI DASAR

II. 1. Pengertian

Kopling adalah satu bagian yang diperlukan pada mobil bensin, diesel dan mobil lainnya, dimana penggerak utamanya diperoleh dari hasill pembakaran dari silinder mesin. Motor bensin dan diesel tidak dapat hidup sendiri seperti mesinn uap dan motor listrik. Walaupun motor ini dapat dihidupkan, tenaganya belum dapat dimanfaatkann. Pada waktu mesi hidup, mesin akan menghasilkan sejumlah tenaga atau moment. Kerena itu tahap pertama mesin-mesin dapat berputar hidup dahulu kemudian memindahkan tenaganya berlahan-lahan melalui kopling kegigi trasmisi dan diteruskan oleh roda-roda belakang sehingga kendaraan akan bergerak secara perlahah-lahan dan mesin akan bebas dari tenaga yang dipindahkan)bila mengganti atau memindahkan gigi trasmisi.

Oleh karena hal tersebut di atas maka diperlukan pemanasan kopling diletakkan di antara mesin transmisi yang berfungsi untuk menghubungkan dan melepaskan tenaga dari mesin dan trasmisi yang berfungsi untuk menghubungkan dan melepaskan tenaga dari mesin. Bila tenaga dari suatu mesin yang berputar dipindahkan pada roda-roda penggerak pada waktu kendaraan sedang berhenti, kendaraan akan melompat apabila tenaga itu terlalu besar dari mesin akan mati bila tenaga mesin terlalu kecil, juga kendaraan tidak dapat bergerak dengan lembut.

Untuk memungkinkan mesin dapat hidup dengan lembut dan tidak mati diperlukan kopling untuk memindahkan tenaga dengan perlahan-lahan. Sesudah tenaga sebagian besar pindah, maka pemindahan tenaga akan berlangsung tanpa terjadi slip, maka kopling akan bekerja dengan perlahan tetapi pasti.

II. 2. Pemilihan Jenis kopling

Kopling berfungsi sebagai sambungan dua buah poros atau sebagai sambungan poros dengan elemen mesin yang dengan elemen mesin yang dengan trus menerus dengan kadang-kadang harus ikut berputar dengan poros tersebut, Elemen mesin seperti itu adalah puli sabut, puli tali dan puli rantai, roda gigi serta tromol. Sehubungan dengan tujuannya terdapat bermacam-macam prinsip kopling yaitu :

1. Jika harus dibuat suatu sambungan mati dipergunakan kopling lekat.

2. Jika kopling harus menghubungkan gerakan poros yang satu dengan poros yang lain dalam arah memanjang sebagai akibat perubahan yang diakibatkan oleh perubahan temperatur dalam arah radial sebagai akibat ketidak telitian ketika memasang dan sebagainya maka dipasang kopling yang dapat bergerak atauyang fleksibel.

3. Suatu sambungan yang megurangi tumbukan lewat akumulasi kerja dan melalui kerja menjadi kalor dan yang banyak atau sedikit meredam getaran, dinamakan kopling eolastis, kopling ini sekaligus memiliki keuntungan kopling fleksibel.

4. Apabila sambungan dapat dibuat bekerja kalau sedang berhenti, tetapi dapat dilepaskan selama sedang bergerak, maka jenis kopling yang digunakan adalah kopling yang dapat dilepaskan. Kopling ini biasanya disebut kopling cakar.

5. Apabila sambungan sembarang waktu selama sedang bergerak harus dapat dihubungkan dan dilepaskan : kopling gesek, kopling hidrolit atau kopling induksi electromagnetik.

6. Untuk pekerjaan yang berat atau pekerjaan yang peka diprgunakan kopling agar aman untuk menghindari tumbukan dalam bagian yang pekah dalam perkakas yang digerakkan atau beban terlampau besar dalam mesin penggerak, motor dan sebagainya. Untuk belakangan ini juga diterpakan kopling stater.

Untuk lebih memahami pembagian jenis-jenis kopling dapat dilihat

Kopling terdiri atas :

I. Kopling tetap terdiri atas :

1. Kopling tetap kaku :

A. Kopling box

a. Dengan pasak tirus melintang.

b. Dengan sambungan pasak tanam membujur diberi baut pengaman.

c. Dengan sambungan bergigi yang sebelah bersatu dengan porosnya

B Kopling jepit

C. Kopling flens :

a. Flens biasa

b. Dengan cincin sentries

c. Yang flensnya ditempa dengan poros

2. Kopling fleksibel terdiri atas :

A. Kopling Oldham.

B. Gear kopling.

C. Universal kopling

D. Elastis kopling.

II. Kopling tidak tetap terdiri atas :

1. Kopling cakar

2. Kopling friwil

3. Kopling kerucut

4. Kopling gesek

Berdasarkan fungsi dari masing-masing kopling ini, maka kopling yang digunakan untuk sebuah mobil adalah kopling gesek (clutch). Fungsi dari suatu kopling secara umum ialah untuk menghubungkan poros serta meneruskan daya dari poros penggerak ke poros yang digerakkan. Tetapi pada clutchini kopling dapat dihubungkan atau dilepaskan dalam keadaan diam atau beroprasi.

Karasteristik dari kopling ini adalah poros-porosnya harus segaris besar, jika tidak maka efesiensi kopling akan turun dan kopling cepat rusak.Adapun klasifikasi dari clutchadalah sebagai berikut : 1. Menurut penyambungan

a. Jaw and toothed

b. Friction

c. Elektomegnetic fluid and power

2. Menurut permukaan yang bergerak :

a. Disc

b. Cons

c. Block

d. Band And spring

3. Menutut operasinya

a Lever

b. Elektromagnetic

c. Pneumatic

d. Hydroulic

II. 3. Beberapa Pengertian Pokok gerakan Kopling

Berdasarkan uraian yang dikemukakan diatas tentang pembagian jenis kopling maka kita dapat megetahui bahwa kopling yang digunakan pada mobil adalah kopling tidak tetap.

Ada empat pokok tahapan gerakan kopling gesek yitu :

Tahap I, Engagement : Dimana bidang permukaan kerja dari kopling ditarik bersama-sama dan ditekan poros yang digerakkan dipercepat sehingga mencapai kecepatan poros penggerak.

Tahap II, Clutch is engaed : Poros penggerak yang digerakkan berotasi dengan kecepatan yang sama.

Tahap III, Disengagement : Dalam keadaan ini permukaan kerja clutch akan tertarik sebagian sehingga putaran dari yang digerakkan akan turun dan akhirnya berhenti.

Tahap IV, The clutch is enguged: Pada keadaan ini dimana permukaan gesek akan terpisah oleh suatu clearances dimana poros yang digerakkan tidak berputar lagi, sedang poros penggerak tetap putar kontinyu.

Ditinjau dari pokok gerakan kopling gesek, maka yang harus diperhatikan sewaktu mendesain adalah bentuk dan luas bidang gesek, bahan untuk bagian bidang gesek dan cara menghubungkan kedua bidang gesek.

Bahan untuk bidang gesek, dilihat dari segi fungsi bidang gesek harus dapat memenuhi beberapa syarat sebagai berikut :

1. Mempunyai koefisien gesek yang besar, akan tetapi cukup keras tidak mudah cacat dan tahan terhadap keausan.

2. Kuat dan tahan panas

3. Mempunyai koefisisen kalor yang tinggi, agar panas yang ditimbulkan oleh gesekann dsapat segerah tersalurkan.

II. 4. Cara Kerja Kopling

Adapun cara kerja koping dapat dibagi sebagai berikut :

1. Urutan pemindahan tenaga bila kopling dihubungkan.

Tutup kopling (clutch cover) yang dipasangkan pada roda penerus akan turun bersama-sama. Di antara roda penerusdan plat penekan (pressure plate) terdapat plat kopling yang clutchnya dipasangkan pada alur-alur poros input trasmisi, sehingga poros dan plat kopling dapat berputar bersama-sama.

Plat penekan dipasangkan pad tutup kopling (clutch cover) dan diantaranya diberi pegas-pegas sehingga plat penekan dapat tertekan secara konstant dan kuat terhadap plat kopling dengan adanya tekanan pegas-pegas ini. Karenaitu, tenaga mesin yang dipindahkan keporos input trasmisi dengan gaya gesek antara roda penerus , plat penekan dan plat kopling.

2. Urutan pemindahan tenaga bila kopling dibebaskan.

melalui batang mekanisme (link mechanicsm), penekanan yang berlaku pada pedal kopling akan mendesak bantalan pembebes (release bearing) melalui ruas-ruas penekan. Tekanan udara tuas-tuas penekan ada lebih besar daripada tekanan pegas-pegas kopling dan akan menarik plat penekan kebelakang. Karena itu gesekan yang bekerja diantara plat kopluing dan plat penekan akan hilang dengan demikian tenaga mesin hanya berpindah ke plat penekan (pressure plate), akan menyebebkkan poros input trasmisi berhenti berputar.

BAB III

PERENCANAAN

Perencanaan dari kopling mobil Honda JAZZ ,Sebagai berikut :

1. Daya Maksimum = 87 Ps

2. Putaran poros = 5500 rpm

3. Torsi maksimum = 13,1 / 2700 kgm/rpm

4. Bahan untuk poros = St. 60 (direncanakan) dan beroperasi keringIII.1.Perhitungan Poros

1. Perhitungan Momen Puntir

Momen puntir yang terjadi pada poros ditentukan dengan rumus sebagai berikut:

Mp= 71620 N/n (kg.cm) (1)

dimana: Mp= Momen puntir (kg.cm)

N= Daya mesin (DK)

n= Putaran mesin (rpm)

Berdasarkan data:

Daya Mesin (N)= 87 Ps, dimana 1 Ps = 0,985 dk (2)

= 87 . 0,985

= 85,695 dk

Putaran (n)= 5500 rpm

Maka diperoleh momen puntir yang direncanakan sbb:

Mp= 71620 .

= 71620 .

Mp= 1115,904 kg .cm

2. Perhitungan Momen Gesek

Momen gesek dapat diperoleh dengan rumus:

Mg= Mtd * ... (3)

dimana:Mtd ( Momen yang direncanakan)

Mtd = Mp *V,

V= 1- 6 (faktor keamanan)

dan V = 1,5 (direncanakan agar kopling yang dirancang dapat dipergunakan untuk beban yang cukup besar).

= 1,2 1,5 (faktor engagement)

dan = 1,4 direncanakan maka,

Mtd= 1115,904*1,5

= 1673,857 kg.cm

Sehingga momen gesek diperoleh:

Mg = 1673,857* 1,4

= 2343,40 kg .cm

3. Pemilihan Material Poros

Oleh karena poros mengalami gaya gesek (menerima gesekan), maka sebaiknya material poros yang digunakan adalah baja (St 37 St 60) dan dipilih St 60

Berarti:

t = 60 kg/mm2

= 6000 kg/cm2

Tegangan tarik yang diizinkan

bal II = t / s . (4),

dimana s = Faktor keamanan terhadap batas patah (BD II) adalah 5 8

Direncanakan s = 8

bal II = 6000 / 8

= 750 kg/cm2

Sedangkan tegangan geser yang diizinkan yaitu:

bal II = bal II / 1,73 ... (5)

= 750 / 1,73

= 433,526 kg/cm24. Perhitungan Diameter Poros

Diameter poros dapat dicari sbb:

dp = .. (6)

=

= 3,001 cm

= 30,01 mm

Karena adanya pemakaian spie, maka diameter poros harus disesuaikan dengan normalisasi N 161 (1930), sehingga diameter poros yang digunakan adalah :

dp = 30 mm (normalisasi)

Mengenai spie dapat juga diperoleh dari N 161 (1930) bahwa lebar spie (b) = 10 mm, dan tinggi spie (h) = 8 mm.

5. Pemeriksaan tegangan geser pada poros.

Material poros dikatakan aman apabila :

bal II > t dan bal II > sdapat dilihat dalam perhitungan sebagai berikut:

s = P / A , dimana : P = Mp / r, dan r = 0,5 d

= 1115,904 /1,5 = 0,5 . 3,0 cm

=743,936 kg

= 1,5 cm

A=

= (3,0)

= 7,065 cm2

s =

= 105,2987 kg/cm,

= 433,526 kg/cm2karena bal II > sterbukti aman terhadap tegangan geser.

III.2.Perhitungan Seplain

Selain dari poros berfungsi untuk mentransmisikan daya plat keporos utama, sehingga momen puntir dari cakra dapat dipindahkan melalui alur-alur seplain, yang mengakibatkan poros tersebut berputar bersama-sama dengan cakra.

direncanakan jumlah seplain 10 buah

dari tabel 10, hand book kent formula untuk proporsi seplain

No of

SeplainW for all fit

Permanent fittTo slide underload

HdHd

100150 D0.045 D0.910 D0.095 D0.81 D

1.Ukuran seplain

Jari jari rata-rata seplain (Rm)

Rm = . (D + d) (7), dimana D= diameter luar

dp= diameter poros

= . (3,7037+3,0)

D= dp / 0,81 .(8)

=1,6759 cm

= 3,0 / 0,81

= 3,7037 cm

Karena jumlah seplain yang direncanakan adalah sepuluh buah, maka dapat ditentukan, sebagai berikut:

* Tinggi Spline yang direncanakan:

* Diameter rata-rata Spline:

h= 0,095 . D (cm) ....(9) Dm= 2 . Rm (cm)

= 0,095 .3,7037

= 2 . 1,6759

= 0,3518 cm

= 3,3518 cm

* Lebar Spline yang direncanakan:

b= 0,150 . D (cm) .(10)

= 0,150 . 3,7037

= 0,5555 cm

2.Pemeriksaan kekuatan Spline

Gaya tangensial yang diterima spline(Pt) adalah :

Pt = Mp / Rm (11)

= 1115,904 / 1,6759

= 665,8535 kg

Karena jumlah Spline yang direncanakan 10 buah, maka gaya tiap spline adalah :

Pts= Pt / 10

= 665,8535 / 10

= 66,58535 kg

Sedangkan luas bidang bergesekan dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut :

A = Rm . F . Z . .(12)

Dimana : Rm= Jari-jari rata-rata spline

F= 0,8 . (Dm / Z) . L cm

L (Pig spline)

= 6 cm (direncanakan)

Z (Jumlah spline)=10 buah

= 0,75 ..(13)

F= 0,8 .(3,3518 / 10) . 6

= 1,6088 cm

Sehingga :

A= 1,6759 . 1,6088 . 10 . 0,75

= 20,2214 cm

Tegangan geser secara keseluruhan yang diterima oleh spline adalah:

g= Pt / A (kg/cm) ..(14)

= 665,8535 / 20,2214

= 32,9281 kg/cm2

3. Pemilihan bahan Seplain

Bahan yang direncanakan St 55 dengan faktor keamanan s = 8

bal II = 5500 / 8

bal II= 687.5 / 1,73

= 687.5 (kg/cm)

= 397.3988 (kg/cm)

Oleh karena bal IIlebih besar dari tegangan geser yang diterima maka aman untuk desain.

g bal II

32,9281 397.3988 terbukti

Tegangan geser pada tiap spline

s= Pts / Ag (15)

dimana : Pts = Gaya tangensial tiap spline

= 66,58535 kg

Ag = Luas bidang bergesekan

= L . b

= 6 . 0,5555

= 3,333 cm

s = = 19,9776 kg/cm2Tegangan tarik tiap spline

t= .....(16)

dimana : An= Luas bidang tekan

= L . h

= 6 . 0,3518

An= 2,1108 cm2

= = 31,5450 kg/cm2Oleh karena tegangan geser yang diterima tiap spline lebih kecil dari pada tegangan tarik yang diizinkan begitu pula dengan tegangan tarik yang diterima tiap spline lebih kecil dari pada tegangan tarik yang diizinkan, maka disain terbukti aman.

III.3.Perhitungan Plat Gesek (KOPLING)

1. Perhitungan ukuran plat gesek

Jumlah plat gesek yang direncanakan adalah 2 buah, sedang material plat gesek yang digunakan adalah dari asbes.

Berdasarkan tabel 67 Dobrovolsky,V Machine Element maka diperoleh :

Tabel 67 ( V. Dobrovolsky), friction material in wide use

Material of friction surfaceOperation condutionCoefficient of frictionUnit pressure

(kg / cm2)Maximum operation temperatur (0C)

Presed asbestosDry0,32(3150 (250

f= 0,3 (koefisien gesek)

p= 2 3 kg/cm (tekanan rata-rata)

toperasi= 150 - 250C

Mg = f . P . rmean (17)

Dimana : P= Gaya gerak ...(18)

= p . Ffr

Ffr= Luas permukaan yang bergesekan

= 2 .rmean . b . Z (19)

Sedangkan, b = 0,5 rmean ... (20)

Z= 2 buah (jumlah plat gesek)

Maka : P= p . . (rmean) . Z

Sehingga ; Mg = f . p . . (rmean) . Z

rmean =

dimana : f= 0,3

p= dipilih 2 kg/cm

rmean =

= 7,4567 cm

Sedangkan lebar disk yang diperoleh adalah :

b= 0,5 . rmean

= 0,5 .7,4576

= 3,7283 cm

dimana :

b= rout - rin . (21)

Sedangkan ; rmean = 0,5 (rout + rin)

2rmean= rout + rin

rout

= 2rmean - rin

Untuk : 2rmean = = 0,6 0,8 .. (22)

Direncanakan = 0,8 , jadi : rin = 0,8 routrout= 2 rmean rinrout= 2 rmean (0,8 rout)

1,8 rout= 2 rmeanrout=

=

= 8,2852 cm

rin= 0,8 . rout

= 0,8 . 8,2852

= 6,6281 cm

Setelah didapat rout dan rin, maka diameter luar (Dout) dan diameter dalam (Din) dapat tentukan sebagai berikut :

Dout= 2 . rout .(23)

= 2 . 8,2852

= 16,5704 cm

Din= 2 . rin .(24)

= 2 . 6,6281

= 13,2562 cm

2. Perhitungan berat plat gesek/ kopling.

Dalam perhitungan ini akan dihitung :

1. Berat asbes (G1)

2. Berat plat tengah (G2)

3. Berat poros dan spline(G3).

Berat total = G1 + G2 + G3, yang dipergunakan untuk mencari lendutan yang terjadi dan putaran kritis yang terjadi.

a. Berat asbes

G1= /4 . (Dout - Din) . t . .(25)

Dimana : Dout= Diameter luar plat gesek (cm)

Din= Diameter dalam plat gesek (cm)

t= Tebal plat gesek 0,5 cm yang direncanakan

= Berat jenis asbes

= 2,1 2,8 gr/cm

= 2,8 gr/cm (direncanakan)

G1= /4 . [(16,5704) - (13,2562)] . 0,5 .2,8

= 108,6376404 gram

= 0,10863764 kg

b. Berat plat tengah (G2), adalah :

G2= /4 . [ Dout - Din] . t . .(26)

Dimana : t= Tebal plat tengah 0,4 direncanakan.

= 7,8 gr/cm

G2= /4 . [(16,5704) - (13,2562)] . 0,4 .7,8

= 242,106604 gram

= 0,242106604 Kg

c. Berat poros dan spline (G3), adalah :

G3= /4 . d . L . (27)

Dimana : d= Diameter poros (cm).

= 7,8 gr/cm

L = Panjang poros 25 cm (direncanakan)

G3= /4 . (3,0) . 25 .7,8

= 1377,675 gram

= 1,377675 kg

Sehingga berat kopling (Gt) adalah :

Gt= G1 + G2 + G3

= 0,10863764 + 0,242106604 + 1,377675

= 1.728419244 Kg

3. Perhitungan Lendutan yang terjadi

Dalam perhitungan lendutan yang terjadi pada poros ada dua yaitu :

a. Lendutan yang terjadi akibat bobot poros itu sendiri (G3)

f1= (28)

dimana: W= Berat Poros (1,377675)

L= 25 cm

E= Modulus Elastisitas 2,15 . 106 kg/cm

I= Momen Inersia

= =

= 3,974 cm4Maka :

f1=

= 13,232245*10-4

b. Lendutan yang terjadi akibat berat plat gesek dan asbes (G1+G2)

Bila kopling dalam keadaan tidak beroperasi, maka keadaannya adalah terjepit dan beban G1 + G2, merupakan beban terpusat sehingga lendutan dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

f2= (29)

Dimana : P= Berat plat gesek dan asbes (G1 + G2)

= 0,350744244 kg

f2=

= 2,138075324*10-4

Sedangkan momen yang terjadi (MA) adalah :

MA= = = 27,40189406

Reaksi yang terjadi pada tumpuan A dan B sebagai berikut :

MA= 0

RB . L - P (L/2) W (L/2)= 0

RB . 25 -.0,360744244 (12,5) 1,377675.(12,5) = 0

RB . 25 4,50930305- 17,2209375 = 0

RB=

= 0,869209622 kg

MB= 0

RA . L - P (L/2) W (L/2)= 0

RA . 25 0,360744244.(12,5) 1,377675.(12,5) = 0

RA . 25 4,50930305 17,2209375 = 0

RA=

=0,869209622 kg

Lendutan total yang terjadi adalah :

f total= f1 + f2

= 13,232245*10-4 +2,138075324 .10-4

= 15,37032032 * 10-4 kg

4. Perhitungan putaran kritis

Putaran kritis dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut :

ncr= 300.(30)

ncr= 300

= 300

= 7652,0851 rpm

Putaran poros aman apabila :

ncr> nnormal7652,0851 > 2700 rpm..putaran poros aman.

BAB IV

PERHITUNGAN SUHU, UMUR DAN

EFISIENSI KOPLINGIV.1.Perhitungan suhu kopling

Suhu kopling yang terjadi pada saat beroperasi sangat menentukan baik dan buruknya kopling tersebut. Timbulnya temperatur dari kopling dikarenakan adanya gesekan yang juga menimbulkan Power Losess (daya yang hilang). Daya yang hilang ini timbul menjadi panas dan mengakibatkan temperatur kopling naik.

Perhitungan :

Q Fm . k (t1 t2) ..(31)

Dimana :

t= (t1 t2), kenaikan temperatur

Q= Luas bidang bergesekan.

k = Faktor pemindahan panas yang tergantung dari kecepatan linier kopling (Cal/m.C). Diambil dari 15 75, bergantung pada kecepatan aliran udara, direncanakan 70 .

Q= 3600 . NfrQ= 590,16 Nfr (Kcal/hr)

Nfr= Daya yang hilang

Nfr=

dimana Efr= Daya yang hilang

, t= 2 detik

Efr=

=

=

= 282,6 rad/det

Efr=

= 315354,4704 (kg.cm.rad/det)

= 3153,544704 kg.m.rad/det

Z= Kerja kopling/jam

= 20-60 rad/jam(50 dipilih)

Nfr=

=

= 0,626 DK

Sehingga ;

tC=

..(32)

dimana = k = 75 Cal/m2.oC

Afr= Fm

= 2 . . rmean .b . Z

= 2 .3,14 . 7,4576. 3,7283 .2

= 349,2203 cm2

= 0,03492203 m

tC=

= 165,16 oC

Maka :

t b C= t + t t bC= Temperatur kopling dalam operasi

= 165,16 + 27 t = Temperatur yang terjadi

= 192,16 oC t = Temperatur kamar

Karena temperatur kopling berada dalam interval temperatur yang diizinkan yaitu ;

t b C= 150 250 C .(33)

Berarti memenuhiIV.2.Perhitungan umur kopling

Penentuan umur kopling ini berguna untuk mengetahui sampai dimana ketahanan dari kopling yang direncanakan. Penentuan umur kopling berguna agar kita bisa mengganti kembali kopling tersebut setelah mencapai umurnya. Umur dari kopling tergantung dari pemakaian kopling itu sendiri. Apakah kontinyu atau terputus putus, dapat dihitung dengan rumus sbb :

Ld = (34)

Dimana :

Ld = Umur kopling (jam)

Afr = 349,2203 cm2

a

= Tebal asbes (plat gesek)= 5 mm (0,5 cm).

Ek = Kerja yang dihasilkan oleh plat gesek (5 - 8) dalam jam/cm3.

= 6 (direncanakan).

Ld=

= 1673,579 jam

Banyaknya penyambung tiap jam (20 - 60), direncanakan 50x, di -perhitungkan lama kopling menyambung dan melepas masing masing 2 detik. Jadi berjumlah 4 detik. Waktu yang diperhitungkan untuk menyambung setiap jam adalah :

50 * 4 = 200 detik.

Jika diperkirakan seharian dipakai sampai 15 jam, maka pemakaian untuk setiap harinya adalah :

15*200 = 3000 det/hari ..(Th)

Jadi umur kopling :

Lk = .(35)

=

= 2008,29 hari

= 2008 hari

Jika dalam satu tahun 365 hari, maka umur kopling adalah :

L =

= 5,502 tahun

IV.3.Perhitungan efisiensi kopling

Tujuan mencari efisiensi kopling adalah untuk mengetahui batas kemampuan kopling tersebut bekerja secara efektif untuk memindahkan daya maksimun kebagian transmisi lainnya, dimana dipengaruhi oleh gaya gesek yang hilang dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

kopling= .(36)

dimana :

Nm = daya rata rata kopling perjam.

Nm =

Nmax=

=

= 42,068 Dk

Z= Banyaknya penyambungan tiap jam

= 50 (yang direncanakan)

N= Daya yang dimiliki oleh mesin

= 85,695 Dk

t= Waktu penyambungan

= 2 detik

Nfr= Daya yang hilang

= 0,626 Dk

Nm=

=

= 83,8988 Dk

Sehingga efisiensi kopling diperoleh sbb:

kopling=

=

= 99,25 %

BAB V

PENUTUP

V.1.Kesimpulan

Dari hasil perhitungan dan perencanaan dapat disimpulkan :

I. Perhitungan momen

1. Bahan yang digunakan untuk poros adalah St 60

2. Momen puntir pada poros yang direncanakan (Mp) = 1115,904 kg.cm

3. Momen gesek (Mg)= 1673,857 kg .cm

II. Pemilihan bahan :

1. Besar tegangan tarik yang diizinkan ((bol) = 750 kg/cm2

2. Besar tegangan geser yang diizinkan ((bol II ) = 433,526 kg/cm2 3. Diameter p;oros yang diinginkan ( dp ) = 3,0 cm

III. kopling / plat gesek

1. Diameter dalam bidang gesek (Din) = 13,2562 cm

2. Diameter luar bidang gesek (Dout) = 16,5704 cm

3. Berat kopling/plat gesek

berat asbes (G1) = 2 x 0,10863764

= 0,2272 Kg

Berat tengah (G2) = 0,2111 Kg

4. Temperature operasi kopling top = 192,16 0C

5. Umur kopling = 5,502 tahun

6. Efisiensi kopling ((kop) = 99,25 %

IV. Seplain

1. Bahan seplain St 55

2. Diameter seplain (D) = 3,7037 cm

3. Jari-jari rata-rata (rm) = 1,6759 cm

4. Tinggi seplain (h) = 0,3518 cm

5. Tegangan yang terjadi ((g) = 32,9281 kg/cm26. Tegangan yang diizinkan ((bol II) = 397,3988 kg/cm2V.2. Saran-saran

Untuk mendapatkan hasil yang maksimum dari perencanaan dari kopling ini diperlukan perhitungan yang berulang- ulang dan pemilihan bahan yang sesuai, menjaga ketahanan dan keuletan dari kopling gesek yang digunakan disarankan untuk menggunakan dan memperhatikan jenis pelumas yang digunakan.

DAFTAR PUSTAKA

1. V. Dobrovolsky, Machine Elements, Second Edition, Rusia 1985

1, 13, 15, 16, 21, 31, 33.

2. Khurmi, Design Element, Hal. 465

8

3. Mohd. Taib Sutan Sati, Polyteknik, Peace Publisher : PT. Bale Bandung

2

4. Bahan Kuliah Elemen Mesin II oleh Ir. Zaenab Ali Rune.

3, 4, 5, 6, 7, 11, 12, 14, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 30, 32, 34, 35, 36.

5. Kents, Colin Chemical, Mechanical Engineering Handbook in two. Table 10.

9, 10.

6. S. Timoshenko, Dasar dasar Kekuatan Bahan, hal 191.

28, 29,

7. Ibid.

17, 18, 19, 20.

Penulis

G3

L / 2

L / 2

RB

RA

WP

L

G1+G2

MA

L

P

MA

PAGE Sujawan LongeRindi

D211 09 331

_1175563798.unknown

_1175589371.unknown

_1175591424.unknown

_1175593784.unknown

_1175594415.unknown

_1175594822.unknown

_1175595504.unknown

_1175595772.unknown

_1175594493.unknown

_1175594217.unknown

_1175591840.unknown

_1175591858.unknown

_1175591750.unknown

_1175590511.unknown

_1175591239.unknown

_1175591333.unknown

_1175590815.unknown

_1175589953.unknown

_1175590282.unknown

_1175589595.unknown

_1175566252.unknown

_1175587817.unknown

_1175588108.unknown

_1175566556.unknown

_1175564550.unknown

_1175564933.unknown

_1175564160.unknown

_1161449461.unknown

_1161454717.unknown

_1161457896.unknown

_1161460348.unknown

_1162656656.unknown

_1162656712.unknown

_1162656578.unknown

_1161460368.unknown

_1161458855.unknown

_1161459783.unknown

_1161460101.unknown

_1161460107.unknown

_1161459360.unknown

_1161458611.unknown

_1161456966.unknown

_1161457026.unknown

_1161455493.unknown

_1161452224.unknown

_1161452319.unknown

_1161453286.unknown

_1161452270.unknown

_1161450269.unknown

_1161451963.unknown

_1161450121.unknown

_1161446718.unknown

_1161446871.unknown

_1161449445.unknown

_1161446863.unknown

_1161434363.unknown

_1161446685.unknown

_1161433586.unknown