♦ Kapasitas angkut, Q = 30 ton perjam
♦ Panjang lintasan, L = 50 meter
♦ Sudut tanjakan, α = 00
♦ Kecepatan, V = 0,8 m/s
♦ Berat tiap kemasan, G = 40 Kg
♦ Lebar sabuk B = 0,762 meter
3.2.2 Perencanaan Sabuk
Sabuk direncanakan ditumpu dengan menggunakan flat roller idler
Z
Gambar 3.1 Dimensi Sabuk
a. Berat sabuk
Pada perencanaan ini, dipilih sabuk yang terbuat dari bahan katun yang mempunyai kekuatan tarik, Kt = 30 Kg/Cm2 ( A. Spivakovsky, ‘’ Conveyor and related Equipment.”) dengan cover kwalitas I yang terbuat dari bahan karet campuran sintasis
Gambar 3.2 Penampang Sabuk
♦ Jumlah lapisan sabuk yang dianjurkan untuk lebar sabuk 800 mm adalah i = 4 sampai 8 (tabel . 7, lihat lampiran), dipilih i = 4
♦ Tebal lapisan sabuk, �2 = 1,25 mm (ref. 2, hal. 71)
♦ Tebal lapisan top cover, �1 = 1,0 mm
♦ Tebal lapisan bottom cover �3 = 1,0 mm, (table 2-1)
♦ Tebal sabuk keseluruhan adalah, � = �1 + �2 + �3 = 7,0 mm
B b c c � 1 � 2 � 3
Tabel 2-1 Tebal Cover untuk textile belt yang dilapis dengan karet
Load characteristic Material
Cover thickness, mm (see Fig. 32) Loaded Side �1 Return Side �2
Granular and powdered nonabrasive
Fine-grained and small lumped, abrasive, medium and heavy weight (a’ < 60 mm; V < 2 tons per cu m ) Medium-lumped, slightly abrasive , medium and heavy weight (a’ < 160 mm; V< <2 tons per cu m)
Ditto abrasive
Large-lumped, abrasive , heavy weight (a’ > 160 mm; V> >2 tons per cu m)
Light loads in paper and cloth packing Loads in soft containers Loads in hard containers weighing up to 15 kg Ditto wrighing over 15 kg Untared loads
A. Bulk Loads Grain, coal dust Sand, foundry sand, cement, crushed stone coke
Coal, peat briquettes
Gravel, clinker, stone ore, rock salt
Manganese ore, brown iron one
B. Unit Loads Paecels, packages books
Bags, bales, packs
Boxes, barrels, baskets
Machine parts, ceramic articles, building elements 1,5 1.5 to 3.0 3.0 4.5 6.0 1.0 1.5 to 3.0 1.5 to 3.0 1.5 to 4.5 15 to 6.0 1.0 1.0 1.0 1.5 1.5 1.0 1.0 1.0 1.0 to 1.5 1.0 to 1.5
Sesuai dengan referensi ( A. Spivakovsky, ‘’ Conveyor and related Equipment.”) berat sabuk persatuan panjang adalah:
qp = 1,1 . B (�1 + �1 + �2 . 1 + �3 ) (II - 2) = 1,1 . 0,762 (1,0 + 1,25 . 4 + 1,0 )
= 5,87 kg/m
3.2.3 Beban-beban yang Diterima Sabuk
Beban-beban yang diterima oleh sabuk terdiri dari beban yang diangkut. Berat sabuk sendiri dan tahanan-tahanan yang terjadi disepanjang sistem konveyor sabuk.
Tahanan-tahanan yang terjadi pada system konveyor sabuk terdapat pada bagian sisi tegang, bagian lengkung sabuk dan sisi kendornya. Adapun besarnya tahanan-tahanan tersebut dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut
a. Tahanan pada sisi tegang sabuk
Gambar 3.3 Tahanan Sabuk
Wt = (q + qb + q’p ) L. w’ (II - 3)
Dimana :
q = berat muatan persatuan panjang, kg/m qb = berat sabuk persatuan panjang, kg/m q’P = berat bagian roll yang berputar, kg/m L = panjang lintasan conveyor, m
w' = koefisien tahanan idler roll terhadap bearing w’ = 0,022 (lihat tabel 2 - 2)
b. Tahanan pada sisi balik sabuk
Wb = ( qb + q”p ) L W’ (II - 4)
Dimana q”P adalah berat idler roll yang berputar pada sisi balik sabuk
+
+
6 5 q” p q’ p q b 8 7 Wt W b 4 1 2Tabel 2 – 2 Faktor tahanan idler pada bantalan
Operating conditions
Characteristic of the operating conditions
Factor to’ fo : idlers Flat Throughing
Favourable Operation in clean, dry premises in the absence
of abrasive dust 0.018 0.020
Medium Operation in heated
premises in the presence of a limited amout of abrasive dust,
normal air humidity 0.022 0.025
Adverse Operation in unheated
premises or out-of doors large amount of abrasive dust, excessive moisture or other
factors present
adversely affecling the
operation of the bearing 0.035 0.040 Sumber : Referensi ( A. Spivakovsky, ‘’ Conveyor and related Equipment.”)
halaman 104 c. Tahanan pada lengkung sabuk
Besarnya tahanan yang terjadi pada saat sabuk melalui pulley merupakan selisih tegangan tarik antara sisi kencang sabuk dengan sisi kendornya.
Gambar 3.4 Tahanan pada Bagian Lengkung Sabuk ♦ T = tegangan tarik pada sisi tegang sabuk, Kg
+
T t T
♦ Tk = tegangan tarik pada sisi kendor sabuk, Kg
♦ θ = sudut lingkup sabuk pada pulley, radian
Rasio tegangan yang terjadi antara kedua sisi pada flat belt dapat dilihat pada gambar berikut
Gambar 3.5 Tegangan pada sabuk
Untuk elemen sabuk sepanjang P - Q dengan sudut lingkungan pada pusat pulley θ, gaya –gaya yang bekerja adalah:
♦ Tegangan sabuk T pada titik P
♦ Tegangan sabuk T + δT pada titik Q
♦ Gaya normal reaksi RN dan
♦ Gaya gesek F = µRN, dimana µ adalah koefisien gesek antara sabuk dengan pulley
Penjumlahan dari gaya - gaya horizontal menghasilkan :
RN = ( T + δT) sin ��2 + T sin ��2 (i) Untuk harga ��2 µ , sin ��2 = ��2 sehingga persamaan menjadi :
RN = (T ) + δT) ��
2 + T ��
2
= T ��+ ST ��2
Karena δT ��2 <<< dapat diabaikan, maka:
Penjumlahan dari gaya - gaya yang bekerja pada arah vertical diperoleh: F= ( T + δT) cos �� 2 + T cos �� 2 (iii) Untuk �� 2 <<< , cos �� 2 = 1 dan F = µ x RN , RN = (T ) + δT) ��2 + T ��2 = T ��+ ST ��2 Sehingga x µ T + δT - T atau RN �� µ (iv)
Dengan menggabungkan persamaan (ii) dan (iv) akan di dapatkan: T �� = ��
µ atau ��
T = µ . ��
Dengan menggunakan integrasi, diperoleh : Ln = ��
�� = �. � atau Tt = �� .� . Tk (II-5)
Besarnya tegangan efektif Te merupakan selisih antara tegangan pada sisi tegang sabuk dengan tegangan pada sisi kendornya
Te = Tt - Tk = Tk (�� .�− 1) (II-6) Harga koefisien gesek �, untuk pulley yang terbuat dari baja atau besi cor dengan bahan sabuk dari katun adalah sebesar � = 0,20 (tabel .21, lihat lampiran)
Selanjutnya berdasarkan gambar 2.4 tegangan konveyor sabuk pada titik 1 – 2 adalah :
T2 = T1 . �� .�
= 1,87 T1
Tahanan sabuk antara titik 2 – 3
Wt. 2-3 = (q + qb + q’b ) L. w’ T 2 T 1 2
= 31,41 Kg Tegangan tarik pada titik 3 - 4
T3 = T2 + Wt . 2 – 3 = 1,87 T1 + 31,41
T3 = T4 . �� .� � = 0,30
= 0,33 T3 � = 2100
Tahanan sabuk antara titik 4 - 5
Wt. 4-5 = (qb + q’b ) L. w’
Wt. 2-3 = (5,87 + 2,93) 0,75. 0,022 = 0,15 Kg
T5 = T4 + Wk . 4 – 5 = 0,62 T1 + 10,52 Tegangan sabuk pada titik 5 – 6
T6 = T5 . �� .� � = 0,022
= 1,04 T5 � = 1020
Tahanan sabuk antara titik 6 - 7
Wk. 6-7 = (qb + q”b ) L. w’
= (5,87 + 2,93) 43,5. 0,022 = 8,42 Kg
Tegangan tarik sabuk antara titik 7 - 8 T7 = T6 + Wk . 6 – 3
= 1,04 T5 + 8,42 = 0,65 T1 + 19,36
T8 = T7 . �� .� � = 0,020
= 1,04 T7 � = 1020
Tahanan sabuk antara titik 8 - 1
Wk. 8-1 = (qb + q”b ) L . w’
= 0,15 Kg Tegangan tarik sabuk antara titik 7 - 8
T1 = T8 + Wk . 8 – 1 = 0,68 T1 + 19,51 = 060,96 Kg
3.2.4 Distribusi Tegangan Tarik disepanjang Sabuk Konveyor Sabuk
Setelah teggangan tarik sabuk pada titik – 1 diperloleh, maka gaya tarik pada titik-titik lainnya dapat dihitung. Hasil perhitungan secara lengkap beserta distribusi tegangan disepanjang sabuk dapat dilihat pada gambar berikut:
- T1 = 60,96 N - T2 = 114 N
- T3 = 145,41 N - T4 = 47,98 N
- T5 = 48,13 N - T6 = 50,06 N
- T7 = 58,48 N - T8 = 60,81 N
Gambar 3.6 Distribusi tegangan tarik disepanjang sabuk
Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa gaya tarik maksimum terjadi pada titik -3, dimana sabuk diputar oleh pulley penggerak yaitu sebesar, T = 145, 41 Kg
3.2.5 Pemeriksaan Kekuatan Sabuk
Untuk mengetahui kemampuan sabuk dalam mengangkut beban, kekuatan sabuk perlu diperiksa dengan cara menghitung besarnya faktor keamanan.
Besarnya faktor keamanan ( A. Spivakovsky, ‘’ Conveyor and related Equipment.”) adalah:
�
�=
��− ����� (II - 7)
Dimana:
Kt = Kekuatan tarik sabuk persatuan lebar. Unuk sabuk dengan bahan katun biasa Kt = 30 Kg/Cm
Tm = Tegangan tarik maksimum yang diterima sabuk. B = Lebar sabuk, 762 mm