TUGAS ELEMEN MESIN I PERENCANAAN V BELT (1)

(1)

TUGAS ELEMEN MESIN I

PERENCANAAN V-BELT PADA MESIN PENEPUNG

Dosen Pengampu :

Darmanto, ST.M.Eng

Disusun Oleh:

Nama : Mohamad Lasno

NIM : 143010016

Prodi : Teknik Mesin

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS WAHID HASYIM SEMARANG

(2)

ii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb

Puji Syukur Kami Panjatkan Kehadirat Allah SWT Atas Segala Limpahan Rahmat

dan Karunia-Nya Atas Terselesaikannya Tugas Elemen Mesin ini, Walaupun Sekiranya

Masih jauh dari Tahap Kesempurnaan.

Dalam Tugas Elemen Mesin ini, penulis mencoba Menganilisis V-Belt Pada Sebuah

Mesin Penepung dengan Daya Motor dan Putaran Tertentu. Dalam Analisis Belt ini Penulis

Mengambil Literatur dari Berbagai Buku-Buku Mesin, Mencari Referensi Lewat Internet dan

Masukan dari Teman-Teman Serta Dosen.

Penulis Hendak Mengucapkan Banyak Terima Kasih kepada Bapak

Darmanto,ST.,M.Eng. Yang Sudah Membantu Serta Menjadi Pembimbing dalam

Penyusunan Tugas Elemen Mesin ini. Serta Kepada Rekan-Rekan Mahasiswa Jurusan Teknik

Mesin Unwahas.

Akhir Kata Penulis Mengharapkan Adanya Sumbang Saran Yang Dapat Bermanfaat

Bagi Penulis untuk Memperbaiki Isi Analisis Ini.

Wassalamu’alaikum Wr.Wb

Semarang, 16 Mei 2016

(3)

iii

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang... 1

1.2. Tujuan... 2

1.3. Batasan masalah... 2

BAB II DASAR TEORI

2.1. Belt... ... 3

2.2.Rangkaian Sabuk Dan Puli ... 6

2.3. Perencanaan ... 10

BAB III PERHITUNGAN

3.1. Data ... ... 13

3.2. Analisis ... 13

BAB IV PENUTUP

4.1. Kesimpulan... 17

4.2. Saran... 17

DAFTAR PUSTAKA... ... 18

(4)

(5)

1

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Indonesia merupakan negara agraris yang memiliki komoditas pertanian yang cukup melimpah. Sehingga komoditas ini cukup menjanjikan untuk masa depan mengingat pertanian merupakan sumber daya alam yang dapat diperbaharui, berbeda dengan sumber daya lain. Misal minyak bumi, batu bara dan bahan tambang lainnya.

Walaupun komoditas disektor pertanian indonesia cukup menjanjikan, namun pada kenyataannya kekayaan tersebut tidak bisa dinikmati secara langsung oleh para petani. Sehingga sebagian besar petani cukup kesulitan dalam masalah ekonomi. Penjualan hasil pertanian terkadang tidak mampu menutupi besarnya kenaikan harga pupuk dan biaya pengolahan pertanian. Walaupun disisi lain harga komoditas pertanian cenderung naik, namun dampaknya kurang berpengaruh terhadap petani.

Salah satu upaya untuk meningkatkan daya saing para petani selain memperbaiki mutu hasil pertanian mereka juga harus mampu menangani hasil pertanian menjadi komoditas yang memiliki harga jual tinggi. Dengan kata lain mereka harus menguasai teknologi penanganan pasca panen. Salah satu teknologi tersebut ialah menjadikan hasil pertanian tersebut menjadi tepung ( tepung beras, tepung gandum dan tepung kedelai). Karena bahan-bahan tepung tersebut merupakan bahan baku utama dalam pembuatan kue, susu kedelai dan aneka jenis makanan lainnya.

Seiring dengan kemajuan teknologi tepat guna banyak ditemukan alat-alat teknologi yang diciptakan untuk mengolah hasil pertanian, misal Mesin Penepung. Hal ini dimaksudkan untuk membantu para petani dalam mengolah hasil pertanian supaya lebih mudah, cepat, murah dan harga jual jauh lebih tinggi.

(6)

2

1.2Tujuan

Dikarenakan dalam sebuah perencanaan suatu elemen mesin haruslah akurat dan teliti, maka dalam analisis V-belt pada Mesin Penepung ini terdapat beberapa tujuan yang hendak dicapai, antara lain:

a. Dapat mengetahui Kekuatan Belt b. Dapat mengetahui Material Belt

1.3Batasan Masalah

Dalam Analisis suatu Belt pada Mesin Penepung Yang Harus diketahui adalah: a. Panjang Belt (L)

b. Kecepatan Sabuk (V)

c. Sudut Kemiringan (α)

d. Sudut Kontak (θ)

(7)

3

BAB II DASAR TEORI

2.1 Belt

Sabuk (Belt) adalah suatu elemen mesin yang terbuat dari bahan fleksibel yang dapat digunakan dengan mudah untuk mentransmisikan torsi dan gerakan berputar dari suatu komponen ke komponen lainnya, dimana belt tersebut dililitkan dengan puli yang melekat pada poros yang akan berputar. ( http://tugasakhiramik.blogspot.com/2013/02/belt-transmisi-sabuk)

Sabuk atau yang sering disebut Belt merupakan suatu komponen Mesin Yang Termasuk Vital, dimana belt ini nantinya akan meneruskan sebuah gaya yang diterima dari puli untuk kemudian diteruskan pada gaya gerak mekanik. Dan apabila sebuah sabuk atau belt mempunyai kualitas yang jelek dan tidak sesuai standar maka umur kerja dari sebuah belt atau sabuk akan relatif pendek. (Ahmad Zaenuri, 2010)

Sabuk berfungsi untuk memindahkan tenaga melalui kontak antara belt dengan puli yang digerakkan, kemampuan belt untuk memindahkan tenaga tergantung pada faktor-faktor berikut:

- Tegangan Belt Terhadap Puli - Gesekan antara Puli dan Belt - Sudut Kontak antara Puli dan Belt - Kecepatan Belt

Dan harus diperhatikan, untuk sabuk datar jarak maksimum antar poros tidak boleh lebih dari 10 meter dan jarak minimumnya tidak boleh kurang dari 3-5 kali diameter puli terbesar. (mumu komaro,2008)

- Macam-Macam Sabuk

Sabuk disebut juga ban mesin (Belt) dibagi menjadi 3 macam yaitu:

1. Belt Datar atau Rata (Flat Belt)

Belt jenis ini biasanya terbuat dari Leather Rubberized Fabric dan Cord. Flat Belt

jarang digunakan karena membutuhkan puli yang lebih besar, tempat yang luas

dan kurang fleksibel. Jenis belt ini umumnya digunakan di industri dengan daya

yang cukup besar dan jarak antar puli pun biasanya sampai 10 m. (R.S. khurmi &

(8)

4

2. Belt Bentuk V (V-Belt)

Banyak digunakan untuk memindahkan beban antar puli yang berjarak pendek.

(R.S. khurmi & J.K. Gupta, 2005). Gaya jepit yang ditimbulkan oleh bentuk alur

V mempengaruhi gaya tarik atau load yang lebih besar sehingga menghasilkan

gaya jepit belt yang kuat. Efisiensi jenis belt ini mampu mencapai 45%.

3. Belt Bentuk Bundar (Circular Belt)

Jenis belt ini paling jarang digunakan, biasanya dipakai untuk

mentransmisikan daya yang kecil, dan jarak antar puli sampai 5 meter. Batas

maksimum kecepatan sabuk gilir (bentuk bundar) kurang lebih 35 m/s dan

daya yang dapat ditransmisikan adalah sampai 60 Kw. (R.S. khurmi & J.K.

Gupta, 2005)

Gb.2.1 jenis belt (R.S. khurmi & J.K. Gupta, 2005)

(9)

5

Berikut Kelebihan Transmisi Belt jika dibandingkan Dengan Jenis Transmisi Lain (Rantai dan Roda Gigi) antara lain: (R.S. khurmi & J.K. Gupta, 2005)

- Harganya murah - Perawatan mudah - Tidak berisik

Dengan beberapa kelebihan tersebut, V-Belt lebih banyak digunakan untuk

mentransmisikan daya yang tidak terlalu besar (± 500 Kw). Dan ini sering kita jumpai dalam

mesin-mesin industri rumah tangga. Misal pada mesin penepung. (Sularso & Kiyokatsu Suga

1979)

Gb. 2.2 V-belt pada mesin penepung

Selain mempunyai kelebihan, transmisi Belt juga mempunyai Kekurangan jika dibandingkan

dengan transmisi rantai dan roda gigi, diantaranya: (R.S. khurmi & J.K. Gupta, 2005)

- Umurnya Pendek (Mudah Aus)

- Sering terjadi Sliding

- Efisiensi Rendah

- Kapasitas Daya Kecil

- Tidak bisa mentransmisikan daya yang jarak antar poros puli lebih dari 10 m (daya

(10)

6

2.2 Rangkaian Sabuk Dan Puli

Puli Belt merupakan salah satu elemen mesin yang berfungsi untuk mentransmisikan

daya seperti halnya sproket rantai dan roda gigi. Bentuk puli adalah bulat dengan

ketebalan tertentu, di tengah-tengah puli terdapat lubang poros. Puli pada umumnya

dibuat dari besi cor kelabu FC 20 atau FC 30, dan ada juga yang terbuat dari baja.

(http://academia.edu/V-BELT_V-Belt)

Secara umum rangkaian sabuk dan puli dapat digolongkan menjadi:

a. Sabuk Terbuka

b. Sabuk Silang

c. Sabuk Seperempat Putaran

d. Sabuk Dengan Puli Pengencang

e. Sabuk Kompon

f. Sabuk Bertingkat

g. Sabuk Dengan Puli Pelepas

 Sabuk Terbuka

Sabuk V terbuka (open belt drive) seperti diperlihatkan pada gambar dibawah ini

digunakan untuk menghubungkan dua poros sejajar yang berputar dengan arah yang

sama. Jarak kedua sumbu poros besar, sehingga sisi kencang sabuk harus ditempatkan di

bagian bawah.http://scribd.com/Sabuk-Belt-Pada-Mesin)

Gb.2.3 sabuk terbuka

(11)

7

 Sabuk Silang

Sabuk silang (cross or twist belt drive), disebut juga sabuk puntir digunakan untuk dua

poros yang sejajar dengan putaran berlawanan arah. Perlu diperhatikan, bahwa terjadi

persinggungan sabuk yang akan menimbulkan pengikisan sabuk satu sama lain. Untuk

menghindarinya poros-poros harus mempunyai jarak maksimum 20x lebar sabuk, dengan

kecepatan dibawah 15 m/s.

 Sabuk Seperempat Putaran

Sabuk seperempat putaran (quarter turn belt drive), digunakan untuk poros tegak lurus

dan berputar pada suatu arah tertentu. Jika dikehendaki arah lain perlu dipasang puli

pengarah (guide pulley). Untuk mencegah lepasnya sabuk, lebar bidang singgung puli

harus lebih besar atau sama dengan 1,4 lebar sabuk.

Gb.2.4 sabuk seperempat putaran dan sabuk silang

(12)

8

 Sabuk Dengan Puli Pengencang

Sabuk dengan puli pengencang, digunakan pada poros sejajar dengan sudut kontak yang

kecil.

Gb.2.5 sabuk dengan puli pengencang

(http://scribd.com/Sabuk-Belt-Pada-Mesin)

 Sabuk Kompon

Sabuk kompon (compound belt drive) digunakan untuk meneruskan daya dari suatu

poros ke poros lainnya melalui beberapa puli.

 Sabuk Bertingkat

Sabuk bertingkat digunakan jika dikehendaki perubahan kecepatan poros yang digerakan

pada waktu poros penggerak berputar pada kecepatan konstan.

Gb.2.6 sabuk bertingkat

(13)

9

 Sabuk Dengan Puli Pelepas

Sabuk dengan puli pelepas digunakan jika dikehendaki menjalankan atau menghentikan

poros mesin tanpa mempengaruhi puli penggerak.

Puli yang terpasang pada mesin disebut fast pulley, dan puli yang berputar bebas disebut

loose pulley. http://scribd.com/Sabuk-Belt-Pada-Mesin)

Berikut Kontruksi bahan V-Belt:

Gb.2.7 kontruksi v-belt

(https://www.google.com/search?q= gambar+ sabuk+ belt)

Macam dan Tipe V-Belt

Gb.2.8 ukuran penampang belt

(14)

10

2.3 Perencanaan

Gb.2.9 sistem terbuka (R.S. khurmi & J.K. Gupta, 2005)

Keterangan :

x =Jarak Antar Poros (mm)

r1,r2 = Jari-Jari Puli 1 dan 2 (mm)

α = Sudut Kemiringan ( 0 )

θ = Sudut Kontak ( Rad)

Panjang Belt Keseluruhan :

L =

_

(R.S. khurmi & J.K. Gupta, 2005)

Kecepatan Linier Sabuk :

V =

60

dN



_.

_{. . . . . . ..(2.2)}

(15)

11

Sudut kontak (θ) :



=

. . .

. . . .(2.4)

Keterangan :

T1 = Tegangan pada Sisi Kencang (kg)

T2 = Tegangan pada Sisi Kendor (kg)

V = Kecepatan Sabuk (m/s)

Daya Yang di Transmisikan :

P =

75 ) (T1T2 V

_{. . .}

. . . (2.5)

(16)

12

Rasio Tegangan :

2,3 Log

2

1

T T

= μθ

. . . . . . (2.6)

μ = Koefisien Gesek antara Puli dengan Belt

θ = Sudut Kontak (Rad)

Luas Penampang Sabuk :

A =

×

. . . .

. . . (2.7) (R.S. khurmi & J.K. Gupta, 2005)

Tegangan Tarik Sabuk :

F =

. . .

. . . . . . (2.8)

(17)

13

BAB III PERHITUNGAN

3.1 Data

Analisis Data Dari Mesin Penepung (HONDA GX 160 H1)

(18)

(19)

15

e) Daya Yang Ditransmisikan

(20)

16

g) Luas Penampang Sabuk

A =

×

=

×

=

×

= 9 × 8

= 72 mm2

h) Tegangan Tarik Sabuk

F

=

= 0,282 Kg / mm2

= 2,77 Mpa

Material Yang Digunakan Ialah Jenis Rubber Dengan Tegangan Tarik Maksimal 16 Mpa

(Tabel 3 Lampiran Material Belt), Sehingga Belt Yang Digunakan Pada Mesin Penepung

(21)

17

BAB IV PENUTUP

4.1Kesimpulan

Dari Analisis Tersebut Dapat Diketahui Tegangan Tarik Belt Pada Mesin Penepung

Sebesar 2,77 Mpa. Dan Material Yang Digunakan Adalah Jenis Rubber Dengan Batas

Maksimum Tegangan Tariknya 16 Mpa, Sehingga V-Belt Yang Digunakan Dapat

Dipastikan Aman.

4.2saran

Mengingat Belt Merupakan Elemen Mesin Yang Vital Untuk Mendukung Kinerja Suatu

Mesin Penepung, Maka Dalam Perencanaan Belt Pada Suatu Mesin Penepung Disarankan

Agar Menggunakan Sabuk (Belt) Dengan Kualitas Yang Baik Dan Sesuai Dengan

Standart Yang Sudah Ditetapkan. Hal Ini Bertujuan Untuk Menghasilkan Kinerja Mesin

(22)

18

DAFTAR PUSTAKA

- Darmanto, Buku Ajar Elemen Mesin 1 2007

- http://academia.edu/V-BELT_V-Belt)

- http://en.wikipedia.org/wiki/Ultimate_tensile_strength - http://indoteknik.com/v1/pi/engine-gx160t1qbhs/

- http://tugasakhiramik.blogspot.com/2013/02/belt-tramisi-sabuk.html

- http://

www.alibaba.com/product-detail/Polyamide-nylon-flat-transmission-belt_1591934223.html?s=p

- https://www.scribd.com/doc/51669910/Bahan-Kuliah-Elmes-2-Sabuk-dan-Pulli - R.S. khurmi & J.K. Gupta,machine design (S.I. UNITS) 2005 : Eurasia

Piblishing House (Pvt.) Ltd.

- SULARSO,MSME &KIYOKATSU SUGA, DASAR PERENCANAAN