BAB II TEORI UMUM
2.1 Landasan teori
Rantai transmisi daya digunakan dimana jarak poros lebih besar dari pada transmisi roda gigi tetapi lebih pendek dari pada transmisi sabuk. Rantai mengait pada gigi sproket dan meneruskan daya tanpa slip, jadi menjamin putaran tetap sama seperti ditunjukan pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 Gambar rantai transmisi daya
Rantai sebagai transmisi mempunyai keuntungan-keuntungan seperti: mampu meneruskan daya yang besar karena kekuatannya yang besar, tidak memerlukan tegangan awal, keausan kecil pada bantalan dan pemasangan yang mudah karena keuntungan keuntungan tersebut, rantai mempunyai pemakaian yang luas seperti roda gigi dan sabuk.
Di lain pihak rantai memepunyai beberapa kekurangan, yaitu: variasi kecepatan yang tidak dapat dihindari karena lintasan busur pada sprocket yang mengait mata rantai, Suara dan getaran karena tumbukan antara rantai dan dasar kaki gigi sprocket,Perpanjangan rantai karena keausan penadan bus yang diakibatkan oleh gesekan dengan sprocket. Karena kekurangan kekurangan tersebut maka rantai tak dapat diguakan untuk transmisi pada kecepatan tinggi, sampai ditemukan dan dikembangkan rantai gigi.
2.2 Macam-macam bentuk rancangan dari rantai transmisi daya
Ada banyak bentuk rancangan dari rantai, disesuaikan dengan fungsi dan kegunaan masing-masing rantai, tapi pada bab ini hanya akan dijelaskan macam- macam rantai transmisi daya, rantai transmisi daya dapat dikelompokkan menjadi dua jenis, yakni:
1. Rantai Pena Silinder/Rantai Rol 2. Rantaigigi (Silent Chain)
2.2.1 Rantai Pena Silinder/Rantai Rol
Rantai jenis ini paling umum digunakan dan pemakaiannya cukup luas. Ciri khusus yang utama pada rantai ini adalah adanya pena silinder sebagai penghubung plat sisi dari rantai yang masing-masing terkunci. Secara umum rantai pena silinder ini terdiri dari pena, plat sisi, dan bus. Untuk mengatur panjang dan pendeknya rantai, dilakukan dengan elemen pengunci pada salah satu mata rantainya yaitu berupa ring penahan atau pena belah terdiri dari:
2.2.1.1 Rantai Pena ( Gall Chain )
Jenis rantai ini mempunyai konstruksi yang paling sederhana ditinjau dari pemasangan pena terhadap plat sisinya. Sebagai elemen transmisi putar, rantai jenis ini memerlukan system pelumasan yang sangat baik. Digunakan untuk putaran rendah sampai sedang dengan beban yang tidak terlalu berat. Konstruksi rantai ini banyak diterapkan pada rantai dengan fungsi sebagai rantai penarik.
2.2.1.2 Rantai Berselubung ( Bush Chain )
Rantai jenis ini merupakan penyempurnaan dari rantai pena dimana pada penanya dilengkapi dengan dengan bush terpasang pada kedua plat sisi. Kemampuan rantai jenis ini lebih awet dibanding rantai pena, terutama untuk beban sedang.
Gambar 2.3 Gambar rantai berselubung (Bush Chain)
2.2.1.3 Rantai Roll ( Roller Chain)
Konstruksi rantai ini merupakan pengembangan dari rantai bus, dimana selain bush pelindung pena yang pemasangannya sama dengan rantai bush, juga dilindungi lagi oleh bush roller sehingga keawetannya akan lebih baik lagi. Rantai roller sangat luas dipakai pada konstruksi general mekanik, karena punya kemampuan yang cukup baik yaitu:
Untuk ukuran rantai yang kecil mampu dioperasikan dalam 10.000 FPm Mampu menerima beban sampai 12.000 hp
Tersedia dalam ukuran standard yang bervariasi.
Rantai rol dipakai bila diperlukan transmisi positif (tanpa slip) dengan kecepatan sampai 600 (m/min), tanpa pembatasan bunyi, dan murah harganya.Untuk bahan pena, bus ,dan rol dipergunakan baja karbon atau baja khrom dengan pengerasan permukaan. Rantai dengan rangkaian tunggal adalah yang paling banyak dipakai. Rangkaian banyak, seperti 2 atau 3 rangkaian dipergunakan untuk transmisi beban berat.
Dapat dilihat bahwa kurva batas kelelahan dari plat mata rantai macam yang yang lama. Hasil penelitian terakhi rmenunjukan bahwa suatau daerah yang dibatasi oleh dua kurva, yaitu kurva batas ketahanan terhadap tumbukan antara rol dan bus, dan kurva batas las (galling) karena pelumasan akan sangat penting untuk menetukan kapasitas rantai. Kurva kapasitas baru diperoleh berbentuk tendasehingga sering disebur “kurva tenda”. Dalam gambar 2.5, diperlihatkan kurva tersebut yang merupakan diagram pemilihan rantai roll. Untuk memudahkan kurva tenda tersebut diberi nama menurut nomor rantai dan jumlah gigi sprocket, dengan putaran sprocket sebagai sumbu mendatar dan kapasitas transmisi sebagai sumbu tegak.
Transmisi rantai akan lebih halus dan kurang bunyinya jika dipakai rantai dengan jarak bagi kecil dan jumlah gigi sprocket yang banyak. Rangkaian yang banyak dipakai bila rangkaian tunggal tidak memepunyai kapasitas yang cukup. Perlu diperhatikan bahwa kapasitas rangkaian banyak tidak sama dengan kelipatan kapasitas saturangkaian dan bila dipandang dari segi pembagian beban diantara rangkaian akan semakin efektif bila jumlah rangkaian semakin kecil karena efektifitas terbesat diperoleh dengan satu rangkaian
Sproket rantai dibuat dari baja karbon untuk ukuran kecil, dan besi cor atau baja cor untuk ukuran besar. Pemasangan sprocket atau rantai secara mendatar adalah yang paling baik. Pemasangan tegak akan menyebab kan rantai mudah lepas dari sprocket.Baik dari gambar maupun dari persamaan bahwa makin besar gigi sprocket makin kecil perbandingan variasi kecepatannya, yang berarti makin halus jalannya. Rantai kadang-kadang bergetar hebat karena fluktuasi kecepatan, variasi beban dll.Untuk menghindari hal tersebut dapat dipakai alat penegang, sprocket pengikut atau peredam dari karet.
Ditinjau dari perpanjangn rantai karena aus. Sebelum aus, rol rantai akan mengait pada permukaan dasar kaki gigi. Setelah terjadi keausan dan perpanjangan, rol akan naik kepuncak gigi. Hal ini akan membawa akibat buruk pada transmisi terutama jika jumlah giginya banyak, sehingga rantai dapat terlepas dari sprocket. Batas perpanjangan rantai secara empiris sebesar 1 sampai 2 % panjang mula-mula. Sehingga jumlah gigi dibatasi sampai 114 gigi.
Sebagai pelumas, minyak bermutu baik, seperti minyak roda gigi yang mengandung ramuan penahan tekanan umum dipakai. Minyak berat dan gemuk tidak cocok untu krantai. Dalam table 2.6, dapat ditemui viskositas dan cara pelumasan yang cocok. Untuk kecepatan tinggi, harus dipakai minyak dengan viskositas rendah, sedangkan viskositas tinggi dipakai untuk temperatur lingkungan yang tinggi.
Gambar 2.6 Tabel pelumas dan cara pelumasan 2.2.1.4 Rantai Offset side bar
Berbeda dengan ketiga jenis rantai yang telah dijelaskan, untuk jenis rantai “Offset side bar” mempunyai konstruksi rantai agak presisi. Tidak terdapat plat sisi luar atau dalam, tetapi kedua plat sisi tersebut saling menjepit.Sedangkan pada ukuran besarkonstruksi tidak saling menjepit tapi dibuat berstep. Rantai jenis ini mempunyai satu bush dan mampu untuk kondisi 1000 FPm dengan beban sampai 250 hp.
2.2.2 Rantai Gigi (Silent Chain)
Bila dingini transmisi dengan kecepatan tinggi lebih dari 1000 m/menit, dapat dipakai rantai gigi, penggunaan jenis rantai ini diutamakan untuk memenuhi kebutuhan konstruksi berupa beban besar, putaran tinggi dan juga tidak berisik, sehingga jenis rantai ini sering juga disebut “Silent Chain”.
Rantai ini lebih mahal dari rantai roll, Berbeda dengan rantai pena, rantai gigi dikonstruksikan tanpa ada pena atau bush pengait, melainkan bentuk kaitannya berupa celah pada plat yang tersusun. Fungsi pena pada rantai gigi hanya sebagai pivot, karena kaitan gigi dilakukan oleh plat, maka untuk menghindari bergesernya rantai terhadap sprocket, dibuat plat pengarah yang pada umumnya dipasang di tengah, sehingga pada sproketnya dibuat alur tengah. Jika diinginkan gigi sprocket penuh, maka plat pengarah dibuat pada kedua sisi dari rantai gigi.
Selain itu setelah mengait secara meluncur dengan gigi sprocket yang yang berprofil involute, mata rantai berputar sebagai satu benda dengan sprocket. Hal ini berbeda dengan rantai roll dimana bus mata rantai mengait sprocket pada dasar kaki gigi, dengan cara kerja diatas, tumbukan pada rantai gigi jauh lebih kecil disbanding rantai roll. Sambungan kunci bertindak sedemikian rupa sehingga memeperkecil efek busur, Walaupun demikian perbandingan variasi kecepatan tidak berubah. Karna hal diatas, maka bunyi tidak akan bertambah keras sekalipun kecepatan bertambah tinggi. Terhadap toleransi pemasangan, rantai gigi tidak memerlukan ketelitian setinggi pada roda gigi.
2.2.2.1 Rantai Reynolds
Plat mata rantai rangkap banyakdengan profil khusus dihubungkan dengan pena silindris dengan pena terbelah, dengan konstruksi seperti ini, maka hubungan mata rantai dapat berputar dengan penuh sehingga akan mengurangi adanya tumbukan. Rantai gigi ini relatif lebih mahal dibanding dengan rantai pena (rantai rol), namun mempunyai kemampuan yang lebih baik serta memerlukan perawatan yang lebih baik, dalam hal sistem pelumasannya.
Gambar 2.8 Gambar rantai Reynold 2.2.2.2 Rantai HY-VO
Pada rantai ini dua buah pena, disebut pena sambungan kunci yang mempunyai permukaaan yang cembung dan cekung, dipasang sebagai pengganti pena silinder .pena yang bermata cekung dipasang pada plat mata rantai, sedangkan yang berpermukaan cembung saling bersinggungan sambil menggelinding yang satu pada yang lain.
