BAB I BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN 1 1..11 LLaattaar r BBeellaakkaanngg
Kendaraan membutuhkan kopling karena mesin dihidupkan, dapur picu ini Kendaraan membutuhkan kopling karena mesin dihidupkan, dapur picu ini aka
akan n terterus us bekbekerja erja tantanpa pa henhenti, ti, tentenaga aga yayang ng dikdikelueluarkarkan an mesmesin in berberasal asal dardarii perubahan
perubahan energi energi mekanik, mekanik, yaitu yaitu ledakan ledakan campuran campuran bahan bahan bakar bakar udara udara diruangdiruang bakar
bakar (combustion (combustion camber) camber) dari dari pergerakan pergerakan piston piston inilah inilah dihasilkan dihasilkan tenaga,tenaga, kemudian kopling memiliki peranan sebagai pemutus dan penyambung tenaga kemudian kopling memiliki peranan sebagai pemutus dan penyambung tenaga dari mesin ke transmisi, dan selanjutnya dialirkan ke roda.
dari mesin ke transmisi, dan selanjutnya dialirkan ke roda.
Ada
Adanynya a kopkoplinling g momotor tor bisbisa a berberhenhenti ti dan dan berbergergerak ak bilbila a pedpedal al kopkoplinlingg dii
diinjak njak sesusesuai ai dendengan gan keikeinginginan nan penpengemgemudi udi tantanpa pa memmembuabuat t mesmesin in menmenjadijadi mati,
mati,kondkondisi ini sering memang isi ini sering memang terjadi pada saat lampterjadi pada saat lampu merah. Adanyu merah. Adanya kopinga koping memungkinkan penyaluran tenaga mesin sesuai kebutuhan, apakah itu cepat atau memungkinkan penyaluran tenaga mesin sesuai kebutuhan, apakah itu cepat atau la
lammbabat. t. BBilila a tatak k adada a kokoplplining g bibias as ddipipasastitikakan n ppenenggememududi i akakan an sususasahh meng
mengemudiemudikan kan tenagtenaga a mesin yang mesin yang kekukekuatannyatannya a bisa mencapai ratusan bisa mencapai ratusan tenagatenaga kuda.
kuda.
Bentuk dari kopling tidak terlalu besar terdiri dari beberapa komponen Bentuk dari kopling tidak terlalu besar terdiri dari beberapa komponen ya
yaitu: itu: prepressurssure e plaplate te (ma(matahtahari)ari), , stustuds, ds, thrthrow-ow-ouout, t, beabearinrings, gs, clucluet et houhoursinrsing,g, realease ork, dan ben hoursing. !an yang paling popular adalah plat gesek yang realease ork, dan ben hoursing. !an yang paling popular adalah plat gesek yang sering rusak akibat prilaku panas pengemudi yang kurang baik.
sering rusak akibat prilaku panas pengemudi yang kurang baik.
!ari reerensi diatas penulis memilki ketertarikan untuk merancang ulang !ari reerensi diatas penulis memilki ketertarikan untuk merancang ulang kopling
um
umur ur plplat at gegeseksek. . !a!alalam m pepererencncananaaaan n inini i jujuga ga memempmperherhatiatikakan n akakan an aactoctorr ekonomis namun tidak terlepas dari kualitas kopling itu sendiri.
ekonomis namun tidak terlepas dari kualitas kopling itu sendiri.
1
1..22 TTuujjuuaann
"er
"erencencanaanaan an yayang ng penpenuliulis s laklakukaukan n berbertujtujuan uan untuntuk uk mermerancancang ang ulaulangng kopling
kopling Yamaha Jupiter MX Yamaha Jupiter MX juga untuk memahajuga untuk memahami mi ungungsi dan si dan kegunkegunaanyaanya a daridari bagian-bagian komponenny
bagian-bagian komponennya.a.
1
1..33 BBaattaassaan n MMaassaallaahh
!engan batasan masalah yang dihadapi yaitu bagaimana cara kerja kopling !engan batasan masalah yang dihadapi yaitu bagaimana cara kerja kopling dan
dan komponennykomponennya:a:
#. "erhitungan poros #. "erhitungan poros
$. "erhitungan spline $. "erhitungan spline
%. "erhitungan plat gesek %. "erhitungan plat gesek
&. "erencanaan pegas &. "erencanaan pegas
!engan daya maksimum '#$,#& dan "s *++ rpm. !engan daya maksimum '#$,#& dan "s *++ rpm.
1.4
1.4 Metoolog! Metoolog! Peren"anaanPeren"anaan
ntuk merancang ujung kopling ini penulis melakukan beberapa
ntuk merancang ujung kopling ini penulis melakukan beberapa hal yaitu:hal yaitu:
#.ensurei dari beberapa pengguna pengendara tentang ungsi dan #.ensurei dari beberapa pengguna pengendara tentang ungsi dan
kegunaan. kegunaan.
$. emahami kelemahan kopling
$. emahami kelemahan kopling Yamaha Jupiter MX.Yamaha Jupiter MX.
%. emahami kelebihan koping
%. emahami kelebihan koping Yamaha Jupiter MX.Yamaha Jupiter MX.
&. embandingkan dengan jenis kopling yang lain. &. embandingkan dengan jenis kopling yang lain.
*. embongkar ulang pada komponen kopling untuk mengukur beberapa *. embongkar ulang pada komponen kopling untuk mengukur beberapa
koponen penting didalamnya, kemudian digambar sebagai spesimen. koponen penting didalamnya, kemudian digambar sebagai spesimen.
1
1..## $$!!ssttee%%aatt!!kka Pa Peennuull!!ssaann
Adapun sistematika penulisan yang penulisan lakukan adalah: Adapun sistematika penulisan yang penulisan lakukan adalah:
BAB : "endahuluan/ berisi uraian singkat tentang latar belakang, tujuan, BAB : "endahuluan/ berisi uraian singkat tentang latar belakang, tujuan,
batasan
batasan masalah, metodologi masalah, metodologi perencanaan, dan perencanaan, dan sistematikasistematika penulisan.
penulisan.
BA
BAB B : : 0a0andndasaasan n teteorori/ i/ beberisrisi i ururaiaian an sinsingkgkat at tetentntanang g kokoplplining g dadann kom
kompoponen nen utautamanmanya ya sertserta a perpersamsamaanaan-pe-persamrsamaan aan yayangng langsung berkaitan dengan kopling.
langsung berkaitan dengan kopling.
BAB : 1ara kerja kopling/ berisi uraian singkat tentang cara kerja BAB : 1ara kerja kopling/ berisi uraian singkat tentang cara kerja
kopling
kopling lengkap lengkap dengan dengan gambar gambar dan dan keterangan keterangan gambar.gambar.
BAB 2 : Analisa perhitungan/ berisi uraian singkat tentang uraian dan BAB 2 : Analisa perhitungan/ berisi uraian singkat tentang uraian dan
perhitungan dari kompon
perhitungan dari komponen-komponen utama kopling.en-komponen utama kopling.
BAB 2
BAB 2 : : KesiKesimpmpulaulan/ n/ berberisi isi urauraian ian sinsingkagkat t tententantang g urauraian ian perpernynyataaataann singkat dan tepat yang dijabarkan dan analisa perhitungan. singkat dan tepat yang dijabarkan dan analisa perhitungan.
BAB II
LANDA$AN TE&'I
2.1 Pengert!an Tentang (o)l!ng
Kopling adalah suatu elemen yang merupakan suatu sambungan yang berpungsi sebagai penerus putaran dan daya suatu poros penggerak keporos yang digerakkan. aksud dan tujuan dari system sambungan dengan menggunakan kopling adalah:
#. ntuk memindahkan daya dan putaran dari suatu mesin.
$. !apat menghentikan putaran dari poros yang digerakkan tanpa menghentikan putaran dari poros utama
%. !alam suatu konstruksi untuk memperoleh poros yang sesuai dan system dalam pengunaanya.
!itinjau dari system kerjanya kopling dapat dibedakan menjadi:
#. Kopling tetap
$. Kopling tidak tetap
2.2 (o)l!ng Teta)
Kopling tetap adalah suatu system penggabungan antar dan poros yang siatnya tetap, dimana kopling ini dapat diputuskan dan disambung apabila poros penggeraknya dihentikan.
2.2.1 (o)l!ng (aku
Kopling kaku ini dipergunakan untuk kedua poros harus dihubungkan dengan dengan sumbu yang segaris, kopling ini dipakai poros mesin dan transmisi dalam suatu pabrik-pabrik.
2.2.2 (o)l!ng *lens (aku
Kopling ini prinsipnya sama dengan kopling bus yang mana yang satu masuk kerumah pengikat, gunanya sewaktu kopling ini berputar antara rumah pengikat, gunanya sewaktu kopling ini berputar antara rumah yang satu dengan yang lain dapat berputar dengan serentak dan baut pengikatnya tidak begitu besar menerima beban geser.
2.2.3 (o)l!ng *lens Te%)a
Kopling ini prinsipnya sama dengan kopling lens kaku hanya saja antara poros dengan pengikat ditempa menjadi satu.
3ambar $.$ Kopling 7lens 8empa, (4ularso, #556)
2.2.4 (o)l!ng Bus
Kontruksi dari kopling ini dimana poros penggerak dengan poros yang digerakan diikat dengan satu tabung pengikatnya tidak mengalami gesekan atau poros dapat berputar dengan baik tanpa menjadi kejutan sewaktu awal berputar antara poros penggerak dengan poros yang digerakkan, pada kopling ini perlu diberi baut pengikat pasak.
3ambar $.% Kopling Bus (4ularso, #556)
2.2.# (o)l!ng *lens Lu+es
Bentuk rumahnya sama dengan kopling kaku pada rumah kopling yang satu dengan pengikat yaitu dengan baut dan dipasang bus karet atau kulit, sebagai penghubung antara baut dengan dinding 7lens yang lain. 7ungsi dipasang bus karet atau kulit pada penghubung adalah agar sewaktu berputar baut pengikat tidak terjadi kejutan yang besar dengan kata dapat mengurangi sedikit kejutan.
2.2., (o)l!ng (aret Ban
Kopling ini sebagai penghubung antara poros penggerak dengan poros yang digerakkan dipasang karet dan pada saat berputar kejutan sangat kecil sekali.
3ambar $.* Kopling Karet Ban (4ularso, #556)
2.2.- (o)l!ng (aret B!ntang
Kopling ini sebagai untuk masing-masing poros, dipasang karet ban dan pada kopling karet ban ini kejutan sewaktu berputar tetap kecil.
2.2. (o)l!ng Un!/ersal Hook
Kopling ini dipasang kepala silang untuk menghubungkan masing-masing poros.
3ambar $.6 Kopling niersal ;ook (4ularso, #556)
2.3 (o)l!ng T!ak Teta)
Kopling tidak tetap adalah suatu system penyambungan antara sua poros yang siatnya tidak tetap, dimana kopling dapat diputuskan dan disambung tanpa menghentikan poros penggerak.4iat-siat kopling tidak tetap antara lain adalah:
#. "oros kedua relati bergerak terhadap poros utama
$. "emutusan dapat dilakukan pada saat poros berputar maupun pada saat poros tidak berputar.
2.3.1 (o)l!ng 0akar Perseg!
Kopling ini dapat meneruskan dalam dua arah putaran tetapi tidak dapat dihubungkan dalam keadaan berputar. !engan demikian tidak dapat sepenuhnya berungsi sebagai kopling tidak tetap yang sebenarnya
3ambar $. Kopling 1akar "ersegi (4ularso, #556)
2.3.2 (o)l!ng 0akar $)!ral
Kopling cakar spiral ini dapat dihubungkan dalam keadaan berputar, tetapi hanya dapat untuk datu arah putaran tertentu daja, namun jika demikian karena timbulnya tumbukan yang besar jika dihunungkan dalam keadaan berputar, maka cara menghubungkan semacam ini hanya boleh dilakukan jika poros penggerak mempunyai putaran kurang dari *+ rpm.
2.3.3 (o)l!ng Pelat
"ada kopling ini dalam kerjanya untuk memutuskan daya (momen) dengan perantaraan gesekan, adanya hal demikian bila terjadi pembebanan yang berlebihan pada poros penggerak pada saat dihubungkan dapat dihindari selain itu juga dapat dihindari terjadi skip dan juga kopling ini sekaligus berungsi sebagai pembatas.
enurut kondisinya kering, apabila saat bekerja kopling tersebut plat-plat gesek bekerja dalam keadaan kering. Kondisi basah tersebut apabila plat gesek bekerja dalam keadaan berendam atau dilunasi dengan minyak.
3ambar $.#+ Kopling "elat (4ularso, #556)
2.3.4 (o)l!ng (eru"ut
Kopling ini menggunakan bidang gesek berbentuk kerucut, kopling kerucut adalah suatu kopling gesek dengan kontruksi sederhana dan mempunyai keuntungan, dimana dengan gaya aksial yang kecil dapat ditransmisikan momen
yang besar.
3ambar $.## Kopling kerucut (4ularso, #556)
2.3.# (o)l!ng *ree+hell
Kopling ini hanya dapat digunakan untuk meneruskan momen (putaran) dalam satu arah putaran, sehingga putaran yang berlawanan arahnya akan dicegah atau tak dapat diteruskan. 1ara kerjanya dapat berdasarkan atas eek dari bola oul.
2.4 Pe%!l!han en!s (o)l!ng
!alam perencanaan kopling yang dipilih adalah kopling pelat (kopling gesek). !imana kopling ini meneruskan momen (putaran) dengan perantara gesekan. konstruksi cukup sederhana dan dapat melepaskan hubungan dengan poros baik dalam keadaan diam (tidak berputar) maupun dalam keadaan berputar.
0A'A (E'A (&PLIN
3.1 Ase%l!ng (o)l!ng an (eteranganna
a%ar 3.1 Ase%l!ng (o)l!ng
#. "lat penekan $. <asher o spline %. <asher o latter &. "oros
*. "usat kopling 9. =umah kopling 6. "lat geset baja . "lat geset asbes 5. =ing
#+. Baut pengikat pegas ##. "in penekan
#$. "egas
#%. "enutup kopling
#&. Baut pengikat pusat koping
3.2 0ara (erja (o)l!ng
0angkah awal dari kerja kopling ini adalah berasal dari poros engkol dan akan diteruskan kerumah kopling melalui sistem roda gigi. =umah kopling merupakan dudukan plat gesek asbes. "lat penekan tidak berhubungan langsung dengan rumah kopling, plat penekan merupakan dudukan plat ges ek baja.
=umah kopling dan plat penekan akan berhubungan apabila plat gesek baja dan plat gesek asbes dipasang berselang-seling, dan merapat karena ditarik
Apabila pin penekan ditekan kedalam maka pegas akan meregang sehingga akibat tekanan ini, maka pusat kopling dan pusat penekan akan bergerak sesuai dengan tekanan pin penekan maka terjadi sentuhan yang rapat antara plat gesek baja dengan plat gesek asbes sehingga putaran terputus antara poros engkol dan sumbu roda gigi.Apabila plat penekan dilepas maka rumah kopling dan plat penekan akan merapat kembali dan putaran poros engkol dan poros roda gigi akan berhubungan kembali.
BAB I6
ANALI$A PE'HITUNAN
"oros sebagai komponen pemindah daya dan putaran harus diperhatikan jenis bahan yang digunakan, besarnya bahan poros dibual dari baja yang mempunyai siat tahan terhadap beban lentur mempunyai elastisitas yang baik dan tidak mudah patah.
"ada perencanaan ini daya yang ditransmisikan "(k<) dan putaran n(rpm) dengan :
!aya (') #$,#& "s
"utaran (n) *++ rpm
#"4 +,6%9 k<
!aya yang ditransmisikan:
"s # +,6%9 #$,#&"s "
=
×
,5%*+& k<7aktor koreksi daya yang ditransmisikan c #,+
!aya rencana :
"d c > "
omen puntir : 8 5,6& > #+* n "d
×
?????????????..(4ularso, #556) rpm *++ k< 5%*+& , #+ 5,6& 8= × *× 8 #+$%,*+ kg.mm Bahan poros : 4%*1aka kekuatan tarik dari bahan poros 4%*1 yang diperlakukan panas adalah σ B *$ kg@mm$ (terlihat di tabel &.#)
8abel &.# Baja Karbon Kontruksi esin (4ularso, #556)
enis Baja 0ambang "erlakuan panas Kekuatan tarik
( kg@mm$) Baja karbon (ontruks! 4%+1 $3#0 "enormalan Penor%alan & #2
esin 43 &*+# 4&+1 4&*1 4*+1 4**1 "enormalan "enormalan "enormalan "enormalan ** * 9$ 9& 7aktor Keamanan : #.ntuk bahan 4-1 ---4 #=6,0
$.Akibat adanya alur pasak 4 $ = 1,3 s/d 3,0 maka diambil 2,0
8egangan geser yang diijinkan (τ a) :
$ # Sf Sf B a
=
×
σ τ + , $ + , 9 @ *$ $×
=
kg mm a τ a τ = &,%% kg@mm$7aktor koreksi yang disarankan A4 dipilih Kt #,+ s@d #,* dipilih Kt #,*
7aktor koreksi akibat kelenturan 1b #,$ s@d $,% maka diambil $,+ karena adanya pembebenan lentur.
!iameter poros : ) ( # , * #@% mm T Cb Kt ds a
×
×
×
=
τ ) ( *+ , #+$% + , $ * , # %% , & # , * #@% mm ds
×
×
×
=
) ( 69+ , %9#6 #@% mm ds=
ds = #*,%* mmadi standard diameter poros dapat diambil #9 mm sesuai dengan tabel diameter poros.
8abel &.$ !iameter poros (4ularso, #556)
& &,* * C*,9 #+ ## C##,$ #$ #$,* #& C$$,& $& $* $ %+ C%#,* %$ %* C%*,* &+ &$ &* & *+ ** *9 #++ (#+*) ##+ C##$ #$+ #$* #%+ #&+ C$$& $&+ $*+ $9+ $+ %++ C%#* %$+ %&+ C%** &++ &$+ &&+ &*+ *9+ &+ *++ *%+ *9+
9 C9,% 6 C6,# 5 (#*) 1, (#6) # #5 $+ $$ % 9+ 9% 9* 6+ 6# 6* + * 5+ 5* #*+ #9+ #6+ #+ #5+ $++ $$+ %9+ %+ 9++ 9%+
Keterangan : #. 8anda C menyatakan bahwa bilangan yang bersangkutan dipilih dari bilangan standar.
$. Bilangan didalam kurung hanya dipakai untuk bagian dimana akan
dipasang bantalan gelinding.
ika diameter poros adalah #9 mm maka tegangan geser yang terjadi pada poros adalah : % # , * ds T
×
=
τ% #9 *+ , #+$% # , *
×
=
τ &+59 9%* , *$$#=
τ τ = #,$6&kg@mm$!alam hal ini diperolehτ a >τ ( &,%% kg@mm$D#,$6& kg@mm$ ). Berarti
poros dalam keadaan aman maka bahan 4%*1 yang dapat dipakai.
4.2 Perh!tungan $)l!ne
4pline berungsi untuk meneruskan daya dan putaran tanpa terjadi slip dari poros ke transmisi. Adapun perhitungan spline yang dirancang adalah sebagai berikut: 0ebar spline : b +,$* > ds +,$* > #9 7 & mm "anjang spline :
0 +,6* > ds +,6* > #9 #$ mm 8inggi spline : h * mm !iameter spline : ! +, , + !
=
ds ! +#9,) ! $+ mm 3aya tangensial ( Ft ) : Ft ds T $ mm mm kg #9 @ *+ , #+$% $×
=
7#$6,5# kg
Bahan spline direncanakan 4%*1 dengan τ b *$ kg@mm$. !engan aktor keamanan 4 # 9,+ (diambil), pengaruh masa baja paduan aktor keamanan 4
$ $,+ (diambil)
aka tegangan geser iEin (τ a) :
$ # Sf Sf B a
=
×
σ τ + , $ + , 9 @ *$ $×
=
kg mm a τ a τ = &,%% kg@mm$8egangan geser yang terjadi :
L b Ft
×
=
τ mm mm kg #$ & 5# , #$6×
=
τ τ =$,99 kg@mm$perhitungan yang telah dibuat maka dapat disimpulkan bahwa spline aman terhadap beban geser.
4.3 Perh!tungan Naa8
0ebar gigi dalam na (Wn#) :
Wn# = n b n ds ) (
−
π Wn# = 9 & ) 9 #9 ( #& , % x−
Wn# = $+,5% mm 8egangan puntir (τ p ): p τ = ) ( #9 & & ds D xTxD−
π ) #9 $+ ( #& , % $+ *+ , #+$% #9 & &−
×
×
=
p τ = #,#+& kg@ $ mmadi perbandingan tegangan geser dengan tegangan puntir ( τ a = &,%%
kg@mm$ D τ p #,#+& kg@mm$, maka na dalam keadaan aman terhadap dudukan
baut.
4.4 Perh!tungan Plat esek
"lat gesek adalah alat yang berungsi untuk memindahkan daya dan putaran dalam bentuk gesekan antara beberapa plat gesek.
Karena laju kehausan plat gesek tegangan pada jenis bahan tekanan kontak, kecepatan keliling, temperatur dan lain-lain.
T = $.F.7.p.E.b.rm% (kg.mm)
!imana :
7 koeisien gesek ( +,#-+,+$ ) diambil +,$
p 8ekanan pada bidang gesek ( %,*-6 ) kg@mm$ diambil %,* kg@mm$
rm ari-jari
b ( +,$-+,* ) diambil +,&
E umlah pasangan permukaan bidang gesek direncanakan 9 buah
adi : T = $ > %,#& > +,$ > %,* > 9 > +,& > rm% #+$%,*+ #+,**. rm% % ** , #+ *+ , #+$% rm
=
&,* mmaka lebar bidang gesek ( b ) :
b +,& > rm
b +,& > &,*
#, mm
ari-jari dalam plat gesek ( r # ) :
mm 9 , % $ , # * , &
=
−
=
aka D1 = ( !iameter dalam plat gesek ) :
D1 = $ > r #
= $ > %,9
6,$ mm
ari-jari luar bidang gesek ( r $ ) :
r $ rm G $ $ b &,* G $ #, *,& mm aka : !$ $ > r $ $ > *,& #+, mm
7 & π ( !$$ H !#$ ) p ) $ , 6 , #+ ( & #& , % $
−
$=
+,6* ( ##9,9& H *#,& ) %,* +,6* ( 9&,) %,* #6,+%"anjang bidang gesek ( 0 ) :
0 $ # $ D D
−
$ $ , 6 , #+−
=
%,9 mm 4.# Perh!tungan Pegaspegas ditiadakan karena antara plat baja dan plat gesek a kan terjadi dan daya tidak dapat diteruskan.
!alam perhitungan ini dimana daya tekanan yang diberikan pada pegas sama dengan gaya bidang gesek yaitu :
"r p . A
!imana :
p 8ekanan pada bidang gesek ( %,* H 6 ) kg.mm$ maka diambil
p %,* kg@mm$ ) ! ! ( & A
=
$$−
#$ π ) 6,$ , #+ ( & #& , % $−
$=
+,6* ( ##9,9&-*#,& ) *+,9 mm aka : p . A %,* >*+,9 #6,+% kg!alam periyungan ini jumlah pegas ada & buah, maka gaya yang tekan pada masing-masing adalah : " & f & +% , #6
=
&&,*+5 kg8egangan yang terjadi pada pegas adalah :
$ d K tg
=
×
Karena : $ $ d K !>
×
tg p K d$×
×
×
π!imana tg adalah tegangan geser iEin &,%% kg@mm $
%% , & #& , % *+5 , && ) &# , # d$ × × × = *5 , #% +9 , *+$ d$
=
d $ %9,5&5& , %9 d$
=
%,%% mm
!iameter gulungan rata-rata pegas
! & > d
& > %,%%
#%,%$ mm
"erhitungan lendutan atau pendesakan dalam keadaan bekerja adalah :
r #9 d " % #
×
×
=
π dan g d r i $×
×
×
=
π !imana : 3 odulus gelincir i 9 buah direncanakan d diameter pegas lendutan pegas maka :* $ #+ %,%% 9 *+5 , && #& , %
×
×
×
=
9&*+++ 69 , 955 +,+#*# mm arak lilitan (;) : ; $ D $ +#*# , +=
+,++6** mm"anjang pegaspada keadaan ditekan dengan daya maksimum :
# ( h G $ )
( +,++6** G $ ) > %,%%
9,9
"anjang pegas bila tekanan dengan gaya tekan ( p # )
$ # -