RANCANG BANGUN PROTOTIPE MEKANISME VIBRATION ENERGY RECOVERY SYSTEM (VERS) YANG DIPASANG PADA BOGIE KERETA API

RANCANG BANGUN PROTOTIPE

MEKANISME VIBRATION ENERGY

RECOVERY SYSTEM (VERS) YANG

DIPASANG PADA BOGIE KERETA API

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2012

SISTEMATIKA LAPORAN

•

BAB I PENDAHULUAN

•

BAB II KAJIAN PUSTAKA

•

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

•

BAB IV PERANCANGAN DAN PEMBUATAN

PROTOTIPE

PEMANASAN

GLOBAL

semakin

menipisnya

persediaan

sumber energi

bahan bakar fosil

VERS

(Vibration Energy Recovery System

)

EKSITASI

VERS

LISTRIK BANGKITAN GETARAN

• salah satu alat transportasi umum yang penting di indonesia

•Menggunakan bahan bakar minyak ( solar ) untuk menggerakkan lokomotif dan generator untuk mensuplai kebutuhan listrik semua gerbong

RUMUSAN MASALAH

•

Bagaimana merancang Protipe VERS yang

dapat memanfaatkan getaran pada sistem

suspensi kereta api agar menghasilkan energi

listrik.

•

Bagaimana menentukan material yang tepat

pada Prototipe VERS agar mampu beroperasi

dengan baik.

TUJUAN

•

Merancang dan membangun Prototipe VERS

pada sistem suspensi yang dipasang pada

bogie kereta api .

•

Mengetahui pemilihan material yang tepat

pada Prototipe VERS agar berfungsi dengan

baik dan biaya pembuatannya dapat

terjangkau di kalangan industri menengah ke

bawah.

BATASAN MASALAH

•

Kecepatan kereta api bernilai konstan.

•

Berat gerbong dalam kondisi ber- penumpang, yaitu 40 ton.

•

Kecepatan naik turun suspensi V = 0,175 m/s, kecepatan

maksimum yang diperoleh dari Simulink MATLAB dan

mendekati data PT KAI, dimana V= 0,15 m/s.

•

Dimensi Prototipe VERS disesuaikan dengan space kosong

pada bogie kereta api.

•

Getaran-getaran yang timbul selama alat bekerja tidak

diperhitungkan.

•

Kuat medan magnet , jumlah lilitan dan diameter kawat

kumparan pada generator elektrik disesuaikan dengan yang

ada dipasaran.

MANFAAT PENELITIAN

1. Menyediakan sumber energi alternatif bagi industri

yang bergerak dalam bidang transportasi, khususnya

kereta api.

2. Menyediakan data kekuatan dan dimensi material

dari

VERS

pada sistem suspensi yang dipasang pada

bogie kereta api.

3.Membantu mahasiswa untuk dapat memahami dan

mengerti secara langsung aplikasi nyata dari ilmu

KAJIAN PUSTAKA

•

_{Penelitian Terdahulu}

MIT (Massacusetts Institute of

Technology

)

kembangkan sistem

peredam kejut sekaligus penghasil listrik

untuk kendaraan

•

_{Prinsip Kerja}

Prototipe peredam kejut yang mereka buat

memanfaatkan gerakan naik turun piston pada

sistem hidrolik yang mendorong cairan pelumas

untuk memutar turbin yang terpasang di dalamnya

dan menggerakkan generator. Generator inilah

yang nantinya akan menghasilkan listrik. Listrik

yang dihasilkannya juga disimpan dalam baterai

atau digunakan langsung untuk peralatan elektrik di

KAJIAN PUSTAKA

•

BOGIE KERETA API

•

Fungsi bogie : Meningkatkan kecepatan dan kenyamanan

kendaraan, memudahkan perjalanan melalui tikungan, dan

meningkatkan kapasitas muat

•

1 gerbong kereta api terdiri atas 2 bogie

•

1 bogie terdiri atas 4 roda, 8 pegas ulir roda, dan 4 pasang

pegas ulir bogie (pegas ayun)

KAJIAN PUSTAKA

•

_{Generator Listrik}

•

Generator merupakan alat untuk mengubah energi mekanik

menjadi energi listrik

•

Syarat : ada perubahan fluks magnetik yang terjadi dengan

menggerakkan magnet dalam kumparan atau sebaliknya

dengan menggunakan energi dari sumber lain maka akan

timbul arus listrik.

Spur Gear (Roda Gigi Lurus)

• Data yang diperlukan :

1. sudut kontak (), 2. velocity ratio (i),

3. putaran roda gigi (n), 4. diametral pitch (P) dan 5. jarak pusat poros (c).

•

Diameter roda gigi (d):

•

Jarak pusat poros (c):

•

dimana : dp = diameter pinion

dg = diameter gear

P

Ntp

dp



P

Ntg

dg



2

dg

dp

c





•

Torsi pada poros (T):

•

Gaya tangensial (Ft):

•

Gaya bending (Fb):

•

Pitch line velocity (Vp):

np

HP

T





63000

dp

T

Ft



2



P

Y

x

b

x

So

Fb



12

n

d

Vp









•

Beban dinamis (Fd):

untuk 0



Vp



2000 ft/min

untuk 2000



Vp



4000 ft/min

•

Lebar gigi (b):

syarat agar roda gigi aman:

dimana:

Ft

Vp

Fd







600

600

Ft

Vp

Fd







1200

1200

Ft

Vp

Fd







78

78

K

Q

b

dp

Fw









:

Fd

Fw



Dimana :

• Berat roda gigi (w):

• Analisa Kekuatan (metode AGMA) Terhadap patahan: Syarat:

dg

dp

dg

Q







2













2

4

dp

b

w

AMAN

Sad

T

































J

b

Kv

Km

Ks

P

Ko

Ft

T



•

dimana:

Ft = gaya tangensial (lb)

Ko= faktor koreksi beban lebih

P = diametral pitch

Ks = faktor koreksi ukuran

Km= faktor distribusi beban

Kv = faktor dinamis

b = lebar gigi (in)

J = faktor bentuk



















R T L

K

K

K

Sat

Sad

•

dimana:

Sat= tegangan ijin material (psi)

K

_L

= faktor umur

K

_T

= faktor temperatur

K

_R

= faktor keamanan

•

Analisa Kekuatan (metode AGMA)

Terhadap keausan :

syarat:

I

b

d

Cv

Cf

Cm

Cs

Co

Ft

Cp

c





















•

dimana:

Cp=koeffisien elastis bahan

Ft = gaya tangensial (lb)

Co= faktor keausan

Cs= faktor ukuran

Cm=faktor distribusi beban

Cf = faktor kondisi permukaan

Cv= faktor dinamis

d = diameter pinion (in)

b = tebal gigi (in)

I = faktor bentuk

R T H L

C

C

C

C

Sac

Sad









• dimana:

Sac= tegangan kontak ijin (psi) C_L = faktor umur

C_H = faktor perb. pengerasan C_T = faktor temperature

C_R = faktor keamanan

•

Analisa Tegangan Bending (metode Lewis)

•

dimana :

S

_o

= Tegangan statis (psi)

b

= Lebar gigi (in)

Y

= Lewis form factor

Kt

= Faktor temperatur

P

= Diametral pitch

Fd

P

Kt

Y

b

S

_o



.

.

.

Poros

•

Untuk setiap arah gaya yang digambarkan

dengan arah ke atas bernilai positif (+), dan

untuk setiap arah gaya yang digambarkan

dengan arah ke bawah bernilai negatif (-).

Sedangkan untuk momen yang putarannya

CCW (berlawanan arah jarum jam) bernilai

positif (+), dan untuk momen yang putarannya

CW (searah jarum arah jarum jam) bernilai

• Menghitung diameter poros

Teori kegagalan MSST + Saderberg

• Endurance Limit:

• dimana:

S_e = endurance limit

Kf = faktor konsentari tegangan

S’n = endurance limit of material C_R = faktor keandalan

C_F = faktor pengerjaan permukaan

C_S = faktor koreksi ukuran

C_W = faktor koreksi pengelasan

• Dimana : SF = faktor keamanan

Syp = Tegangan yang diijinkan Se = Endurance limit

M = Resultan Momen terbesar T = Torsi poros

Pasak

Bantalan (Bearing)

•

Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban,

sehingga putaran atau gerak bolak-balik dapat berlangsung secara

halus, aman dan masa pemakaian dapat lebih lama.

•

Beban ekuivalen dari bantalan

P = ( X . V . Ft + Y . Fa )

Dimana : P = beban ekuivalen (lb)

Fr = beban radial (lb)

X = konstanta radial ( tabel )

V = faktor putaran

= 1 untuk ring dalam berputar

Fa = beban aksial (lb)

•

Umur bantalan

dimana : = umur bantalan dalam jumlah putaran = umur bantalan dalam jam kerja

C = beban dinamis (lb) P = beban equivalen (lb)

b = konstanta tergantung pada type bantalan b = 3, untuk bantalan ball bearing

b = 10/3, untuk bantalan roller bearing n = putaran poros 10 L h L₁₀

METODOLOGI PENELITIAN

•

Dalam rancang bangun mekanisme pemanen

energi yang dipasang pada bogie kereta api

,

dikerjakan melalui tahapan sebagai berikut :

a. Tahap Kajian Pustaka

b. Tahap Desain dan Perancangan Produk

c. Tahap Perhitungan

•

Flowchart Penelitian Secara Umum

Mulai

Kajian Pustaka

Survey Lapangan dan Pengambilan Data- Data

Proses Pemodelan Sistem dan Penurunan Rumus

Proses Perancangan dan Perhitungan dimensi dan Kekuatan Material

Prototipe VERS Proses Pembuatan Prototipe VERS A A Analisa Hasil

Kesimpulan dan Saran

•

Flowchart Perancangan Produk

Mulai Kecepatan input Penentuan dimensi prototipe VERS Penentuan mekanisme Prototipe VERS

Menentukan rasio gigi dengan membandingkan putaran input

dengan putaran output yang diinginkan

B

B

Perhitungan dimensi dan kekuatan material dari Prototipe VERS (poros,

roda gigi, bearing, dan pasak)

Pembuatan Prototipe VERS

Kesimpulan

Prototipe VERS

Pemasangan VERS pada Bogie Kereta Api Proses Assembly VERS

Prototipe VERS

•

Pada alat ini terdapat beberapa komponen utama, antara

lain:

1. Generator

2. Gear Box yang terdiri atas:

a. Spur Gear (Roda Gigi Lurus)

b. Bevel Gear (Roda Gigi Kerucut)

c. Rack (Gigi Lurus)

d. One Way Gear

e. Poros

f.

Bearing (Bantalan)

g. Pasak

Analisa dan Perhitungan

•

Perhitungan Roda Gigi

1. Spur Gear

Contoh Perhitungan Kekuatan Bahan Roda Gigi

Perancangan Pasangan

Spur Gear

•

Spesifikasi Roda Gigi 1 dan 2 (asumsi)

Jenis Roda Gigi

: Spur Gear

Ratio kecepatan ( rv)

: 2,9

Sudut kontak ( Ø )

: 20

o

Bahan Roda Gigi 1 dan 2

: PolyAcethal (POM)

Diameter Roda Gigi 1 (dp)

: 3,425 inch

Diameter Roda Gigi 2 (dg)

: 1,18 inch

Putaran Roda Gigi 1 (n

_p

)

: 66,88 rpm

Putaran Roda Gigi 2 (n

_g

)

: 193,952 rpm

Diametral Pitch (P)

: 15 (untuk d= 3 inch,

Contoh Perhitungan Kekuatan Bahan Roda Gigi

• Menghitung Jumlah Gigi (N_t) • Jumlah Gigi Roda Gigi 1 (Nt_p):

dp x P = 3,425 x 15 = 51,375 = 52 gigi • Jumlah Gigi Roda Gigi 2 (Nt_g):

dg x P = 1,18 x 15 = 17,7 = 18 gigi

• Perhitungan Torsi Pinion (T)

T = • Kecepatan keliling (V_p) lbin n Hp p 43 , 25 88 , 66 63000 027 , 0 63000 _  _ 

12

.

.

_{p p} p

d

n

V





₅₉

_,

₉₃₈

_min

12

425

,

3

88

,

66

ft











• Gaya-gaya yang bekerja pada Roda Gigi: • Gaya tangensial (F_t)

• Gaya Normal (F_n )

• Gaya Radial (F_r)

• Gaya Dinamis (F_d)

Gaya dinamis ditentukan berdasarkan kecepatan kelilingnya, yaitu untuk 0 V_p 2000 ft /min. maka gaya dinamisnya:

.

8

,

15

20

cos

85

,

14

cos

lb

Ft

Fn









. 85 , 14 425 , 3 43 , 25 2 2 lb d T F p t    

.

41

,

5

20

tan

.

85

,

14

tan

.

lb

Ft

Fr









.

33

,

16

85

,

14

600

938

,

59

600

600

600

lb

F

V

F

_d





p _t









•

Perhitungan tebal roda gigi (

b

):

Ditentukan berdasarkan beban keausan Buckingham:

Rumus:

Dimana: K= faktor keausan beban (

wear load factor

)

Dari tabel katalog polimer didapat data-data untuk polyacethal

(POM):

Safe static stress

:

S

_o

= 5400 Psi

Wear Load Factor

: K = 20

K

Q

b

d

F

_w



_p







in

Nt

Nt

Nt

Q

g p g

514

,

0

18

52

18

2

2













•

Gaya dinamis

F

_d

=

F

_w

(

allowable wear load

)

Sehingga tebal gigi:

•

Pengecekan Roda Gigi Dengan Metode Lewis

Persamaan Lewis:

Keterangan:

F

_b

= beban bending yang diijinkan (lb)

S

=

S

_o

= tegangan statik yang diijinkan = 5400 psi

Y

= faktor bentuk Lewis

= 0,41 (dari katalog polymer)

maka:

F

_b

>

F

_d

, maka perencanan roda gigi adalah AMAN

.

55

,

0

20

514

,

0

425

,

3

33

,

16

.

.

Q

K

in

d

F

b

p d











P

Y

b

S

F

_b







₁₀₆

_,

₂₇₂

_.

15

41

,

0

55

,

0

5400

lb

Fb









•

Pengecekan Roda Gigi Dengan Metode AGMA

Tegangan desain maksimum yang diijinkan (

S

_ad

):

Rumus:

Keterangan:

S

_at

= tegangan yang diijinkan dari bahan = 5400 psi

Dari tabel katalog polymer (lihat lampiran)

K

_L

= faktor umur = 1

Dari tabel 10-8 dengan harapan roda gigi dapat dipakai

lebih dari 10

6

_putaran

K

_T

= faktor temperatur = 1, untuk temperatur operasi dibawah

250



F

K

_R

= faktor keamanan atau ketahanan = 1,33

Dari tabel 10-10 dengan kondisi desain normal

r T L at ad

K

K

K

S

S







•

Maka :

• Tegangan pada akar gigi: Rumus:

Keterangan:

F_t = gaya tangensial = 5,41 lb.

K_o = faktor koreksi beban lebih (over load) = 1,25

Dari tabel 10-4 dengan kondisi light shock dan beban merata

K_s = faktor koreksi ukuran = 1 untuk spur gear

K_m = koreksi distribusi beban = 1,25

Dari tabel 10-5 dengan kondisi face width (b) dibawah 2 in.

K_v = faktor dinamis = 0,93

Dari gambar 10-21 diambil kurva 3 untuk spur gear yang dibuat dengan mesin hobbing atau shaping

J = Faktor bentuk/geometri = 0,2

Dari gambar 10-23 dengan kondisi N_t,p = 52 gigi dan N_t,g = 18 gigi

psi S_ad 4060,15 33 , 1 1 1 5400    

J

b

K

K

K

P

K

F

v m S t t















0



•

maka:

= 953,4 psi

•

S

_ad

>



_t

, maka perencanaan roda gigi AMAN dari kerusakan

2

,

0

72

,

0

93

,

0

25

,

1

1

15

25

,

1

41

,

5















t



• Pengecekan Keausan Roda gigi Dengan Metode AGMA

Rumus:

Keterangan:

_c = jumlah tegangan kontak (Contact stress number)

C_p = koefisien yang tergantung dari sifat elastis bahan.

Dari tabel katalog polymer, untuk bahan dari polyacethal, C_p = 1500.

C_o = faktor beban lebih = Ko = 1,25

Dari tabel 10-4 dengan kondisi light shock dan beban merata

C_v = faktor dinamis = 1

Dari gambar 10-27. Dipilih kurva 1 dengan harapan beban dinamis yang

timbul adalah relatif kecil.

C_s = faktor ukuran = 1

C_m = faktor distribusi beban = 1,2, dari gambar 10-31

I = faktor geometri = 0,2

Dari gambar 10-32 ,Ntp = 52

C_f = faktor kondisi permukaan = 1 untuk kondisi permukaan tidak terlalu baik dan kemungkinan ada tegangan sisa.

I b d C C C C C F C v f m s o t p c _{  }      



•

maka:

Kondisi yang harus dipenuhi untuk evaluasi:

Keterangan:

S

_ac

=

tegangan kontak yang diijinkan = 8000 psi

Dari tabel katalog polymer

C

_L

=

faktor umur = 1

Gambar 10-33, dengan harapan roda gigi dapat dipakai lebih dari

10

7

_cycle

_.

C

_H

=

faktor perbandingan kekerasan = 1,02

Karena material yang digunakan sama (gambar 10-34)

C

_T

=

faktor temperatur = 1 untuk temperatur kerja tidak lebih dari 250



F

C

_R

=

faktor keamanan = 1,33 untuk kondisi normal (tabel 10-16)

maka:





_c



6135,34 psi

Dengan kondisi tersebut maka perencanaan roda gigi AMAN dari keausan.

psi c 6045 2 , 0 72 , 0 425 , 3 1 1 2 , 1 1 25 , 1 41 , 5 1500                     R T H L ac c C C C C S            33 , 1 1 02 , 1 1 000 . 8 c



CONTOH PERHITUNGAN POROS 1

Dari perhitungan sebelumnya diperoleh data-data sebagai berikut: • One Way Gear

• Bahan : Steel

• Diameter (d₁) : 1,97 in 0,05 m • Tebal gigi (t) : 0,59 in 0,015 m • Massa Jenis (ρ) : 7861,1 kg/m3

• Asumsi diameter poros (d₂) : 0,01 m • Volume (V) = La x t = ¼ π (d₁2 _{– d} 22) x t = ¼ π (0,052 _{– 0,01}2_{) x 0,015} = 27,1. 10-6 _m3

• Berat One Way Gear (W) = m.g = ρ x V x g

= 7861,1 kg/m3 _{x 27,1. 10}-6 _m3 _{x 9,81 m/s}2

= 2,06 N

= 0,46 lb ,dimana 1N = 0,22481 lb

CONTOH PERHITUNGAN POROS 1

•

Spur Gear 1

•

Bahan

: Polyacethal (POM)

•

Diameter (d

₁

)

: 3,425 in

•

Tebal gigi (t)

: 0,71 in

•

Massa Jenis (ρ)

: 0,051 lb/in

3

•

Asumsi diameter poros (d

₂

)

: 0,39 in

•

Volume (V)

= La x t

= ¼ π (d

₁2

_{– d}

22

) x t

= ¼ π (3,425

2

_{– 0,39}

2

_{) x 0,71}

= 6,455 in

3

•

Berat

Spur Gear 1

(W)

= ρ x V

= 0,051 lb/in

3

_{x 6,455 in}

3

_{= 0,33 lb}

•

Dimana : A =

Bearing

B =

One Way Gear

C =

Spur Gear 1

D =

Bearing

Dari perhitungan sebelumnya diperoleh data-data sebagai berikut:

W

_B

= 0,46 lb

Fn

_C

= 15,8 lb

Fn

_B

=27,5 lb

FBD Bidang Vertikal

• ΣM_A = 0 (CCW +) - (Ft_B + WB)0,6 + (Fn_c – Wc)1,4 + 2,2 Dv = 0 -(25,82 + 0,46)0,6 + (15,8 -0,33)1,4 + 2,2 Dv = 0 Dv = - 2,7 (arah kebalikan) • ΣF_y = 0 Av – Ft_B –WB + Fn_c – Wc + Dv= 0 Av - 25,82 – 0,46 + 15,8 - 0,33 + (-2,7) = 0 Av = 13,51 lb

•

Potongan 1-1

ΣM₁ = 0 (CCW+) M1= Av . x₁ M1= 13,51 . x₁ Untuk x₁ = 0 M1 = 0 lbin Untuk x₁ = 0,6 M1 =8,11 lbin •

Potongan 2-2

ΣM₂ = 0 (CCW+) M2 + (Ft_B+ WB)x₂ + Av(0,6+x₂)=0 M2 + (25,82+ 0,46)x₂ + 13,51(0,6+x₂)=0 M2 = 8,11 – 12,77 x₂ Untuk x₂ = 0 M2 = 8,11 lbin Untuk x₂ = 0,8 M2 = -2,11 lbin

•

Potongan 3-3

ΣM₃ = 0 (CW+) M3= Dv . x₃ M3= -2,7 . x₃ Untuk x₃= 0 M3 = 0 lbin Untuk x₃ = 0,8 M3 = -2,1 lbin

FBD Bidang Horizontal

• ΣM_A = 0 (CCW +) - Fn_B.0,6 + Ft_c 1,4 + 2,2 DH = 0 -27,5. 0,6 + 14,85. 1,4 + 2,2 DH = 0 DH = -1,95 (arah kebalikan) • ΣF_y = 0 AH – Fn_B + Ft_c + DH= 0 AH – 27,5 + 14,85 + (-1,95) = 0 AH = 14,6 lb

• Potongan 1-1 ΣM₁ = 0 (CCW+) M1= AH . x₁ M1= 14,6 . x₁ Untuk x₁ = 0 M1 = 0 lbin Untuk x₁ = 0,6 M1 =8,76 lbin • Potongan 2-2 ΣM₂ = 0 (CCW+) M2 + Fn_B,. x₂ - AH(0,6+x₂)=0 M2 + 27,5. x₂ - 13,51(0,6+x₂)=0 M2 = 8,76 – 12,9 x₂ Untuk x₂ = 0 M2 = 8,76 lbin Untuk x₂ = 0,8 M2 = -1,56 lbin • Potongan 3-3 ΣM₃ = 0 (CW+) M3= DH . x₃ M3= -1,95 . x₃ Untuk x₃= 0 M3 = 0 lbin Untuk x₃ = 0,8 M3 = -1,56 lbin

•

Diagram Momen Bidang Vertikal

•

Momen di titik B MB =

=

= 11,94 lbin

•

Momen di titik C MC =

=

= 2,6 lbin

Diambil Momen terbesar di titik B: M = 11,94 lbin

Data bahan poros ASTM A47

• Sy = 35 ksi • Su = 53 ksi • S’n ≈ 0,5 x Su ≈ 0,5 x 53 ksi ≈ 26,5 ksi • Survival rate 95 % DMF = 1,64 • CR = 1 – 0,08 DMF = 1 – 0,08 x 1,64 = 0,87 • CS = 0,7 • CF = 0,76 • CW = 1 • CT = 1

• Working endurance limit

Se = CR . CS . CF . CW. CT . S’n

= 0,87 x 0,7 x 0,76 x 1 x 1 x 26,5 ksi = 12,26 ksi

• Faktor keamanan = SF = 2

Perhitungan Diameter Poros

•

Teori kegagalan MSST + Saderberg

0,5 =

0,5 =

D³ = 0,025 in³

D = 0,3 in

D = 8 mm

(diameter minimum poros)

Maka besar diameter poros yang digunakan = 12 mm

Perancangan Bearing (Bantalan)

•

Perencanaan Umur Bantalan

Direncanakan minimal gerbong kereta api dioperasikan selama 12 jam

setiap hari, dan umur bantalan selama 3 tahun maka didapatkan :

•

Umur Bantalan (L

₁₀

) = 12 x 7 x 52 x 3 tahun

= 13104 jam

•

Jenis :

Rolling Ball Bearing

•

Merek

: SKF

hari jam ggu hari min ggu hari min

Contoh Perhitungan Bearing

•

Resultan gaya pada Bantalan (FrA)

•

Asumsi :

Faktor Rotasi (V) = 1,2 ,dimana ring luar berputar

Karena tidak ada pengaruh gaya aksial, maka :

Sehingga : X = 1 ; dan Y = 0

•

P

_A

= X. V . Fr + Y. Fa

= 1. 1,2 . 19,9

= 23,88 lb

lb

AV

AH

FrA



(

)

2



(

)

2



(

14

,

6

)

2



(

13

,

51

)

2



19

,

9

e

FrA

V

Fa





0

.

Perencanaan Jenis Bantalan

Diameter Poros 1 (D₁) = 12 mm

,b=3, untuk roller ball bearing

kN C lb C C P n C P C n b b 398 , 0 5 , 89 88 , 23 10 88 , 66 60 13104 10 . 60 L . 60 10 L 3 1 6 1 6 10 6 10                         

•

Dari tabel SKF, didapatkan jenis bearing 61800

•

Diameter Dalam (d)

= 10 mm

•

Diameter Luar (D)

= 19 mm

•

Tebal (B)

= 5 mm

•

Beban Statis (Co)

= 0,585 kN

•

Putaran maksimum (n max) = 48.000 rpm

PERANCANGAN PASAK

• Contoh Perhitungan Pasak

• Bahan = Alumunium Alloys 2014

• Diameter poros = 0,47 in

• Syp = 14 ksi

• Ssyp = 0,58 x 14000 lb/in² = 8120 lb/in²

• SF = 1,5

• Torsi = 25,43 lbin

• Dari tabel 7-7 pada lampiran diperoleh: W = 1/8 in H = 1/8 in

dimana : W = lebar pasak (in)

H = tinggi pasak (in)

L = panjang pasak (in)

• Pemeriksaan dengan menggunakan tegangan geser

L

L

L

L

0,16 in

•

Pemeriksaan dengan menggunakan tegangan kompresi

,dimana Ft = 2 T/dp

L

L

L

L

0,185 in

Agar aman dipakai L 0,185 in, yaitu L = 0,2 in

KESIMPULAN DAN SARAN

•

Kesimpulan

1. Putaran input pada one way gear adalah 66,88 rpm.

2. Roda gigi yang digunakan adalah spur gear dan bevel gear.

3. Diameter spur gear:

Roda gigi 1 = 3,425 in. Roda gigi 2 = 1,18 in. 4. Diameter bevel gear:

Roda gigi 3 = 4,37 in. Roda gigi 4 = 1,18 in. Roda gigi 5 = 4,5 in. Roda gigi 6 = 1,18 in. 5. Diameter poros yang digunakan:

Poros 1 = 0,47 in. Poros 2 = 0,39 in. Poros 3 = 0,39 in. Poros 4 = 0,39 in.

6. Jenis bantalan yang digunakan adalah single row deep groove ball bearing dengan merk SKF type 61800 dan 628/8-2Z.

7. Pasak yang digunakan adalah tipe square key dengan panjang: Pada poros 1 = 0,2 in.

Pada poros 2 = 0,25 in. Pada poros 3 = 0,3 in. Pada poros 4 = 0,35 in.

Saran



Untuk generator yang digunakan pada VERS

seharusnya menggunakan generator yang aktual

agar diperoleh energi bangkitan yang maksimal.

TERIMA KASIH

Mohon saran dan kritik demi kesempurnaan

Tugas Akhir ini