LKP - Mhd. Ibnu Tambusay - Perancangan Kopling Pada Mobil Daihatsu

UNIVERSITAS MEDAN AREA

TUGASRANCANGAN

PERANCANGAN KOPLING PADA MOBIL DAlHA TSU GRANMAX

Dengan sfesifikasi daya: 88 PS putaran: 6000 RPM

NAMA NJ)M

Oleh:

: MHD JBNUTAMBUSAY : 188130077

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS

ME DAN AREA MEDAN

2021

HALAMAN PENGESABAN TUGAS RANCANGAN (TR) Judul Tugas Rancangan

Vaktu Tugas Rancangan

: Perancangan Kopling pada Mobil Daihatsu Granmax Dengan Daya 88 Ps dan Putaran 6000 RPM

: Mulai : 17 november 2020 Selesai : 23 Februari 2021

Narna Mahasiswa Tugas Rancangan : Mhd lbnu Tambusay ITM : 188130077

Telah mengerjakan Tugas Rancangan sebagai salah satu syarat untuk rnengajukan Kerja Praktek KP) ill Program Studi Teknik Mesin, Faku knik, Universitas Medan Area.

Dosen Pembimbing Koordinator

(Ir. Arnru Siregar, MT)

Ketua Program Studi Teknik Mesin

(Muhammad Idris, ST. MT)

UNIVERSITAS MEDAN AREA FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

GAS RANCANGAN end~

rna A

~sifikasi T ugas

: 1111

:....l)Y.J!F. .~.rj r . ..1J/.20.~

: -~~-~~~~--!~~~~~--- : -~~~~-~;?-.:--~J:---

. Mr!~~_~2 ~~~~ ~ ~ ~!?L_~ ~~~~

~~

CC

I

^1.

~~B

~ ~_

_

"

~rikanTanggal

!SaiTanggal

: ·rf······.I··\\····.l20.M

:.r~..

^.

.

^I..

l.'L..

^{.l20 .}

.~ ^Medan,

-'!(..I{.(.l20.~

Disetujui Oleh

Dosen Pembimbing Koordinator

-

- 0,

.~~f's

^r

. . . >

^T:.~

(l!fl!?.':.~.~'ir11ff

⁽

DATA ASISTENSI

iSTla

•~r Pokok Mahasiswa.

gas

: #.·.l~~·.T~~S.~~ ..

: .tM'>'~9.?t. .,.:; ..

:1 ..

M~.~~.~((~y.

~~'A~

M~~

2...

~V:Cn~CuB~ ~ ...~. ~ ~'i\J

M~/(

atan Asister.si :

KATAPENGANTAR

Dengan menyebut nama Al1ah swt yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang.

Saya panjatkan puji syukur atas kehadiranNya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, esehatan dan inayahNya kepada saya, sehingga saya dapat menyelesaikan tugas rancangan opling ini dengan baik.

Dalam menjalankan kurikulum serta memenuhi kewajiban saya sebagai rnahasiswa di prodi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Medan Area Mesan, maka saya harus memenuhi tugas yang di berikan untuk rnerancang ulang kopling kendaraan "DAIHA TSU

GRANMAX"

..e. ngan spesifikasi sebagai berikut :

Daya Maksimum :88KW

Putaran : 6000 RPM

Saya menyadari bahwa rnasih ada beberapa hal yang dapat di tambahkan untuk melengkapi ugas ini, namun saya terlebih dahuJu menerirna saran dan tanggapan dari Dosen Pembimbing . ang sifatnya membangun daya pikir demi kelancaran dan kesempurnaan tugas ini.

aya juga mengucapkan banyak terimakasih kepada bapak muhammad idris ST, MI. Selaku Dosen Pembingbing yang telah meluangkan waktu dan pemikiran kepada saya dan tidak lupa saya mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu

persatu namanya yang telah membantu saya dalam menyelesaikan Tugas Rancangan ini.

Akhir Kata, semoga tugas ini dapat menjadi pedoman dan perbandingan untuk tugas-tugas yang sejenisnya.

Medao, 22 Feberuari 2021

UNIVERSITAS MEDAN AREA

(Mhd. Ibnu Tambusay)

DAYfAR lSI

KATA PENGANTAR DAFT AR ISI BAB I

i ii 1

PENDAHULUAN 1

A. Latar Belakang 1

B. Penunusan Masalah 2

C. Batasan Ruang Lingkup Masalah 2

D. Tujuan Tugas Rancangan 2

E. Manfaat Perancangan 2

F. Sistematika 3

BAB 11. 4

TINJAUAN PUSTAKA ~' 4

A. Kopling 4

B. Poros 16

C. Spline 18

D. Plat Gesek 19

E. Pegas 20

F. Pegas Kejut 20

G. Pegas Matahari (diafragma) 21

H. Paku Keling 21

1. Bantalan 23

BAB III 24

METODOLOGI PERANCANGAN 24

A. Waktu dan Tempat. 24

B. Bahan dan Alat. 24

1. Bahan 24

C. Langkah-langkahPerancangan 24

BAB IV 25

HASJL DAN PEMBAHASAN 25

A. Poros 25

B. Spline 27

C. PJat Gesek 30

D. Paku Keling

II

33

UNIVERSITAS MEDAN AREA

2

Baut. 35

;.. Pegas Matahari 0 •••• 0 •••••••• 0 •••••••••••••••

39

L Bantalan 40

Flywheel 43

AB V 47

~SIMPULAN DAN SARAN ⁴⁵

Kesimpulan 45

Saran 46

~r\FTAR PUSTAK.A 47

UNIVERSITAS MEDAN AREA

3 BABI

PENDAHULUAN A. Latar Belakang

Umumnya sebuah kenderaan berrnotor baru dapat berjalan, apabila daya dan putaran yang dihasilkan oleh mesin sebagai sumber penggerak dapat diteruskan keroda-rodanya. Mesin dan roda-roda itu mempunyai jarak tertentu, untuk menghubungkannya dibuatlah suatu sistem nansmisi yang dapat meneruskan putaran dan daya dari mesin terhadap roda-roda sehingga oergerak.

Seiring dengan laju perkembangan teknologi, para ahli mesin dituntut untuk merancang sistem pemutusan dan pemindahan daya dan putaran yang meliputi kopling, roda gigi, dan rantai. Pada sebuah kendaraan atau mesin, kopling memegang peranan penting, sebab sebelurn opling ditemukan motor dimatikan dengan mematikan mesinnya, tetapi setelah kopling ditemukan motor, pemindahan dan pemutusan daya dan putaran dapat dilakukan dengan am an dan mudah tanpa terlebih dahulu mematikan mesinnya.

Pada posisi awalnya, kopling itu telah menghubungkan poros engkol dengan poros sistem roda gigi. Pada saat-saat diperlukan kopling harus dapat membebaskan hubungan antara poros engkol dengan poros sistem roda gigi itu. Kopling berfungsi untuk memutus-hubungkan gerak putar poros e.ngkol keporos sistem roda gigi yang sedang diam atau berputar lambat dengan halus dan tanpa ada sentakan, memindahkan torsi maksimum bagi mesin untuk mengkopelnya ke transmisi tanpa kehilangan kecepatannya, dan memisahkan hubungan mesin dan trasmisi dengan cepat, saat satu atau kedua-duanya sedang berputar untuk penggantian gigi atau berhenti mendadak.

B. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar beJakang, maka dapat di identifikasi permasalahannya yaitu perhitungan pada kornponen-komponen yang dibutukan dalam perancangan sebuah kopling.

Untuk merancang ulang sebuah kopling gesek untuk tenaga maksimum 67 Ps pad a putaran

6000 Rpm. Perancangan meliputi : a. Ukuran - ukuran

utarna.

b. Bahan dari komponen utama.

UNIVERSITAS MEDAN AREA

c. Garnbar asembeling dan gambar detail.

4 C. Batasan Ruang Lingkup Masalah

Lingkup dati perencanaan tulisan ini adalah perhitungan dan perencanaan kopling pada mobil jenis Daihatsu Granmax. Spesifikasi dari perancangan ini diperoleh dari brosur pada lampiran 1 yakni:

Daya

eN) :

88 PS Putaran (n) : 6000 rpm

Adapun batasan ruang lingkup dalam tugas perancangan ini meliputi

1. Merencanakan dimensi atau ukuran pada komponen kopling yang akan dirancang 2. Menentukan bahan pada komponen kopling yang sesuai dengan referensi/literature

D. Tujuan Tugas Rancangao

Adapun tujuan dari perancang~n ini adalah untuk merancang unit kopling yang terdiri dari : Poros, spline dan naft, plat gesek, paku keeling, pegas kejut, pegas matahari, bantalan, flywheel, dan baut.

E. Manfaat Perancangan

Manfaat perancangan kopLingini adalah :

a. Untuk memperoleh kopling yang lebih efektif dan tahan lama.

b. Untuk menambah wawasan penulis dan pembaca mengenai cara kerja kopling

F. Sistematika

Berdasarkan latar belakang, perumusan masalah, batasan ruang lingkup masalah, tujuan tugas rancangan, dan manfaat perancangan, maka sistematika penulisan tugas rancangan ini adalah sebagai berikut :

'BADI :PENDAHULUAN

menjelaskan tentang latar belakang, perurnusan masalah, batasan ruang Iingkup masalah, tujuan tugas rancangan, dan manfaat perancangan.

BA'BII : TINJAUAN PUSTAKA

berisi tentang dasar teori dan tinjauan pustaka berkaitan dengan pengertian kopling

BAB

In :

METODOLOGI PERENCANAAN

Dalam bab ini membahas tentang langkah-langkah perencanaan BAUBNIIVVERS: IATNAAS MLIESDAABNAASRIELA

Menghitung pores.spline, plat gesek, pegas kejut, pegas matahari, flywheel, paku keeling, baut, dan bantal an

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Menyimpulkan hasil perancangan dan saran DAFTAR PUSTAKA

"

UNIVERSITAS MEDAN AREA

BABn

TINJAUAN PUSTAKA

A. Kopling

1. Pengertian Kopl ing

Kopling adalah suatu bag ian yang mutlak diperlukan pada mobil-mobil bensin, diesel dan jenis lainnya dimana penggerak utamanya diperoleh dari hasil pernbakaran didalam mesin silinder mesin yang terhubung dengan roda gila atau flywheel. Kopling terletak diantara flywheel dan transrnisi. Kopling adalah alat yang digunakan untuk menghubungkan dua poros

:etika beroperasi, namun saat ini ada kopling yang memilki torsi yang dibatasi sehingga dapat slip atau terputus ketika batas torsi dilewati. Tujuan utama dari kopling adalah menyatukan dua bagian yang dapat berputar.

Menurut Firdausi (2013), kopling adalah menghubungkan dua batang poros atau dua elemen mesin yang berputar satu dengan yang lain. Menurut Rahmanto (2014), koplinglclutch adalah merupakan peralatan transmisi yang menghubungkan poros dengan poros roda gigi transmisi. Manfaat kopling yaitu untuk memindahkan tenaga mesin ketransmisi, lalu transmisi merubah tingkat kecepatan sesuai sarna dengan yang diidamkan, Saat ini ada beragam tipe opting salah satunya kopling gesek, kopling fluida, kopling sentrifugal, serta kopling magnet.

1 amun yang paling banyak dipakai oleh kendaraan bermotor yaitu tipe kopling gesekjenis plat serta kopling gesek jenis kerucut, dimana untuk kopling jenis plat ini dapat berbentuk kopling plat basah serta kopling plat kering. Kopling plat basah yaitu kopling yang plat-platnya irendam dengan minyak pelumas. Umumnya kopling tipe ini dipakai oleh sepeda motor. edang tipe kopling plat kering yaitu tipe kopling yang plat-platnya tak direndam oleh min yak pelumas.

2. Fungsi Kopling

Berikut ini adalah fungsi dari kopling agar mesin bakar dapat meneruskan daya ke transmisi aitu :

Perancangan Elemen Mesin Shohib Syaifullah Ramadhan (1 ]21500032)

• Untuk memutus dan menghubungkan putaran dari flywheel keporos input transmisi.

Untuk mernperlembut perpindahan gigi (N,1,2,3,4,5,R).

- UNIVERSITAS MEDAN AREA

3 Untuk memungkinkan kendaraan tidak berjaJan pada saat mesin hidup dan gigi perseneling dak pada posisi netral .

4. Untuk menghubungkan dua unit poros yang dibuat secara terpisah, seperti poros motor dengan roda atau poros generator dengan mesin. Kopling mampu memisabkan dan menyambung dua poros untuk kebutuhan perbaikan dan penggantian komponen.

S. Untuk mendapatkan fleksibilitas mekanis, terutama pada dua poros yang tidak berada pada

satu aksis.

6. Vntuk mengurangi beban kejut (shock load) dari satu poros ke poros yang lain.

7. Untuk menghindari beban kerja berlebih..

. Untuk mengurangi karakteristik getaran dari dua poros yang berputar.

3.Syarat Kopling

Kopling dalam pemakaian dikendaraan, harus merniliki syarat-syarat minimal (Harahap, 2017) yaitu : "

a. Harus dapat memutus dan menghubungkan putaran mesin ke transmisi dengan lembut.

Kenyamanan berkendara menuntut terjadinya pemutusan dan penghubungan tenaga mesin berlangsung dengan lembut. Lembut berarti terjadinya proses pemutusan dan penghubungan adalah secara bertahap.

b. Harus dapat memindahkan tenaga mesin dengan tanpa slip. Jika kopling sudah menghubung

penuh maka antara fly wheel dan plat kopling tidak boleh terjadi slip sehingga daya dan putaran mesin terpindahkan 100%.

c. Harus dapat memutuskan hubungan dengan sempurna dan cepat. Pada saat kita operasionalkan, kopling harus dapat memutuskan daya dan putaran dengan sempuma, yaitu daya dan putaran harus betul-betul tidak diteruskan, sedangkan pada saat kopling tidak dioperasionalkan, kopling harus menghubungkan daya dan putaran 100%. Kerja kopling dalam memutus dan menghubungkan daya dan putaran tersebut harus cepat atau tidak banyak membutuhkan waktu.

4. Jenis-Jenis Kopling

Pada umumnya kopling dibedakan menjadi dua macam, yaitu kopling tetap dan kopling tidak tetap.

a. Kopling Tetap

Kopling tetap adalah suatu elemen mesin yang berfungsi sebagai penerus putaran

dan day^Ua^Nd^IVar^Ei^Rp^So^Ir^To^As^Sp^Men^Eg^Dg^Aer^Nak^Ak^Re^EAporos yang digerakkan secara pasti (tanpa terjadi slip), dimana sumbu kedua poros tersebut terletak pada satu garis lUfUSatau dapat sedikit berbeda sumbunya.

Kopling tetap selalu dalam keadaan terpasang, untukrnemisahkannya harus dilakukan pembongkaran. Kopling tetap terbagi menjadi empat macam yaitu :

I) Kopling kaku

Kopling kaku dipergunakan bila kedua poros harus dihubungkan sumbu segaris, dan dipakai

pada poros mesin dan transmisi umum di pabrik-pabrik, kopling ini terdiri atas :

a. Kopling bus

b. Kopling flens kaku c. Kopling flens tempa 2) Kopling luwes

.opling luwes ( fleksibel ) memungkinkan adanya sedikit ketidak lurusan sumbu poros yang erdiri atas :

a. Kopling tlens luwes b. Kopling karet ban c. Kopling karet bintang d. Kopling gigi

3) Kopling universal

Kopling universal digunakan bila kedua poros akan membentuk sudut yang cukup besar, terdiri

dari:

a. Kopling universal hook

b. Kopling universal kecepatan tetap I) Kopling Kaku

Kopling kaku dipergunakan apabila kedua poros dihubungkan dengan surnbu segaris.

Kopling ini dipakai pada poros mesin dan transmisi umum dipabrik -pabrik - Kopling bus

: opting bus terdiri atas sebuah selongsong(bus) dan baut-baut yang dibenamkan. Sering juga dipakai berupa pasak yang dibenamkan pada ujung - ujung por~s.

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Gambar 2.1. Kopling bus

L-. ••

b) Kopling flens kaku

Kopling flens kaku terbuat dari besi cor atau baja cord an dipasang pada ujung poros dengan diberi pasak serta diikat dengan baut. Kopling ini tidak mengijinkan sedikitpun ketidaklurusan sumbu kedua poros serta tidak dapat mengurangi tumbukan getaran trasmisi.

.._.,.

$ ..

- r ·

^I..

~ - -

^_

r

^_

-

^.

_

^.i••

f'·: '~LBaut pas

•...:

_

^.._j

_

..

-

_._

_

..

--

.

···r

I _.-

1

^~

,"'--

.

. [ ..

^"

_

: '": : _...-:

...

_

...

_

^..

c) Kopling flens tempa

Garnbar 2.2 Kopling Flens Kaku

Pada kopling flens tempa masing- masing ujung poros terdapat flens yang dilas an kedua flens diikat dengan baut - baut. Pada kopLingini momen dipindahkan melalui pergeseran baut atau pergesaran antara kedua flens.

1.9 d

Gambar 2.3 Kopling flens tempa

2) Kopling Luwes

:- opling luwes atau fleksibel ini digunakan apabila kedudukan yang baik antara kedua ujung poros satu sama lain tidak dapat diharapkan sehingga kedua ujung poros itu

disambungkan

sedemikian rupa sehingga dapat bergerak satu sarna lain UNIVERSITAS MEDAN AREA

10 1. Kopling flens luwes

Kopling flens luwes memiliki bentuk yang hamper sama dengan kopling flens kaku.

Yang membedakan adalah bus karet atau kulit yang terdapat pad a kopling flens luwes sehingga lebih fleksibel.

f-3Cc@_--:.

..a

^-,..

... . __.

.... _----- ^......

_

^..-

l- j

...

., _- _

^....

.

^...

Gambar 2.4 Kopling flens luwes

2. Kopling karet ban

Pada kopling ini momen dipindahkan lewat sebuah elemen yan berbentuk iklan dari karet.

Gambar 2.5 Kopling karet ban

3. Kopling karet bintang

Kopling ini terdiri dari dua paruh yang identic dilengkapi dengan pena penggerak dan lubang dalamjumlah yang sarna. Keuntungan kopling ini adalah aman tembusan aliran.

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Gambar 2.6 Kopling karet bintang

4. Kopling gigi

Kopling ini terdiri dari sebuah bumbungan yang bagian dalamnya berbentuk lurus dan tabung yang bagian luarnya juga berbentuk tirus Kopling Universal

Silinder luar Cincin - 0

Silinder dalam

Tempat memasukkan minyak

Gambar 2.7 Kopling gigi

Kopl ing universal

Kopling universal dipakai untuk menyambung dua poros yang tidak terletak dalam sebuah garis lurus atau yang garis sumbunya saling memotong (membentuk sudut).

Roljarum Silang

Tempat nipel pelumas UNIVERSITAS MEDAN AREG_Aambar 2.8 Kopling universal

b. Kopling Tak Tetap

Kopling tak tetap adalah suatu elemen mesin yang menghubungkan poros yang digerakkan dan poros penggerak, dengan putaran sarna dalam meneruskan daya, serta melepaskan hubungan kedua poros tersebut baik dalam keadaan diam maupun berputar .

•Iacam - macam kopling tak tetap : I) Kopling cakar

Kopling ini meneruskan momen dengan kontak positif (tidak dengan perantaraan

~ekan) hingga tidak dapat slip. Ada dua bentuk kopling cakar, yaitu kopling cakar persegi zan kopling cakar spiral.

Poros penggerak

poros yg di~erakkan poro s penggerak

Gambar 2.9 kopling cakar -) Kopling plat

Kopling plat adalah kopling yang menggunakan satu plat atau lebih yang dipasang mara kedua poros serta membuat kontak dengan poros tersebut sehingga terjadi penerusan

- "3 melalui gesekan antara sesamanya.

C Poros yang digerakkan

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Gambar 2.10 Kopling plat

3) Kopling kerueut

Kopling kerueut adalah suatu kopling gesek dengan kontruksi sederhana dan mempunyai keuntungan dimana dengan gaya aksial yang keeil dapat memindahkan momen yang besar.

Porespe~gerak

Poros penggerak

Poros yang digerakkan

Gambar 2.11 Kopling kerueut

4) Kopling friwil

Kopling ini adalah kopling yang dapat lepas dengan sendirinya, bila poros penggerak utar lebih lambat atau dalam arah berlawanan dari poros yang digerakkan.

Arah gerakan

bebas ^Arab. ger akanbebas

Arah gerakan terhubung : ..r.akan bebas as

,g .

-

^.-

-

^--

-

^-

----

Pendorong

#::lJ!I~' Pegas

)

Cincin at

luar

Arah gerakan b ..^ho('

Arah gerakan terhubung Pegas

Kam Cinein luar

Arah gerakan terhubung g Rol silinder Cinein dalam Gambar 2.12 Kopling friwil,

Kopling yang dirancang

Kopling tak tetap diraneang supaya dapat mentransmisikan dayalputaran dalam keadaan

_" ...r...atau tidak berputar. Jenis kopli yang dibahas disini adalah kopling tak tetap

yang

U=N:ruIVnaEkRanSITseAbSuaMh EDplAatNyAanRgEAberfungsi sebagai media gesekan antara flywheel dengan plat

_. 3;1.

14 14 Gambar kopling yang dirancang

CD

(D---+-

2J .._--

( 11 ';

-- -

------- <::»

,. ..---@

-®

----®

s -- :

^.

\ 21 \

" )

UNIVERSITAS MEDAN AREA Gambar 2,13 Assembling

~'eterangan garnbar : I. Roda gigi flywheel 2. Flywheel

3. Plat gesek

-t. Poros penggerak

~ Baut pengikat flywheel dengan poros pengerak 6. Bantalan radial

7. Seplain Naf

9. Plat pembawa plat gesek

10. Paku keling pengikat plat gesek 11. Baut pengikat tutup kopling 12. Tutup kopling

13. Plat penekan

14. Plat penahan pegas kejut 15. Pegas kejut

16. Poros yang digerakkan 17. Sleeve

18. Bantalan axial

19. Pegas matahari (diafragma)

20. Paku keJing pengikat tutup kopling dengan pegas matahari 21. Paku keeling

22. Paku keling pengikat kedua plat penahan pegas kejut

UNIVERSITAS MEDAN AREA

tn

6. Dasar Pemilihan Kopling

Dalam merencanakan kopling untuk kendaraaan bermotor, maka yang sering dipakai adalah jenis kopling tidak tetap, yaitu kopling cakar, kopling plat. kopling kerucut dan Juga kopling friwil. Perhatikan tabel berikut ini.

J;-Jo<i' Nama Kopling

.. .'

. Kelebihan " ^; Kekurangan ^{:' -':}

1. Kopling Cakar Dapat meneruskan momen Tidak dapat dihubungkan dalam dua arah putaran dalam keadaan berputar

Hanya dapat memutar sekitar 50 rpm

2. Kopling Plat Dapat dihubungkan dalam keadaan berputar

Terjadinya slip sangat keeil

3. Kopling Kerucut Gaya aksial keeil menghasilkan momen torsi

4. Kopling Friwil besar Dayanya tidak seragam

Kopling ^.. dapat lepas Tidak dapat dihubungkan dengan sendirinya bila poros daJam keadaan berputar penggerak mulai lambat keneang.

Dengan pertimbangan diatas, maka dalam perancangan ini yang dipilih adalab kopling

plat. Berikut ini hal-hal yang harus diperhatikan yaitu:

• Gaya yang dibutuhkan kopling untuk memisahkan hubungan mesin ke transmisi tidak terJampau besar.

• Koefisien gesekan dapat dipertahankan dibawah kondisi kerja.

• Permukaaan gesek harus eukup keras untuk menahan keausan.

• Konduktifitas panas untuk permukaan dapat dipertanggungjawabkan dan juga dapat menghindari perubahan struktur dari komponennya.

• Material tidak hancur pada temperatur dan beban apit kerja.

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Cara kerja kopling plat tunggal ini dapat ditinjau dan dua keadaaan yaitu:

1. Kopling Dalam Keadaan Terhubung (Pedal Kopling Tidak Ditekan)

Poros penggerak yang berhubungan dengan motor meneruskan daya dan putaran ke flywheel (roda penerus) melalui baut pengikat. Daya dan putaran ini diteruskan ke plat gesek yang ditekan oleh plat penekan karena adanya tekanan dari pegas matahari. Akibat putaran dari plat gesek, poros yang digerakkan ikut berputar dengan perantaraan spline dan naaf

2. Kopling Dalam Keadaan Tidak Terhubung (Pedal Kopling Ditekan)

Bantalan pembebas menekan pegas matahari. sehingga gaya yang dikerjakannya pad a plat penekan menjadi berlawanan arah. Hal ini menyebabkan plat penekan tertarik ke arak luar sehingga plat gesek berada dalam keadaan bebas diantara plat penekan dan flywheel. Pada saat ini tidak terjadi transmisi daya dan putaran

B. Poros

Pada dasamya poros transmisi dapat mengalami beban punter atau beban lentur dan juga pbungan keduanya. Melihat pada konstruksinya maka tegangan lentur yang terjadi sangat il sehingga dapat diabaikan, dengan demikian dapat dipastikan bahwa poros hanya ndapat beban puntir saja. Selanjutnya untuk mendapatkan diameter poros yang sesuai maka eriu dipilih beberapa faktor koreksi dan faktor keamanan sebagai berikut

:

I. Faktor koreksi daya (f e).

2. Faktor koreksi momen puntir (K t).

3. Faktor koreksi lenturan (C b).

4. Faktor keamanan tegangan geser (Sf)

Poros merupakan komponen yang berfungsi untuk mentransmisikan daya dan putaran allam suatu konstruksi mesin.

'enis - jenis poros berdasarkan pembebanan yaitu :

I. Poros trasmisi

Pada poros ini daya dapat ditransmisikan melalui kopling, sabuk puly, roda gigi, spooket rantai dan lain -lain.

2. Poros spindle

Poros spindle ini harus mempunyai deformasi yang sangat kecil, bentuk dan ukurannya UkNeIeViEl RdaSnITuAmSuMmEnDyaANrelAaRtivEeApendek.

1'7

3. Poros ganda

Jenis poros ganda ini hanya dapat berputar dan mendapat beban puntir, kecuali jika digerakkan oleh penggerak yang mengalami beban puntir juga. Dalam perancanaan kopling ini dipilih jenis "poros transmisi". Poros ini mendapat beban puntir mumi atau gabungan beban puntir dan lentur. Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, ully, dll.

Dalam perencanaan poros transimisi ini, perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut:

a Kekuatan poros

Suatu poros transmisi harus dapat menahan beban seperti puntiran, 1enturan, tarikan dan tekanan. Oleh karena itu, poros harus dibuat dari bahan pilihan yang kuat dan tahan rerhadap beban-beban tersebut. "

d. Kekakuan poros

'Yalaupun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tinggi tetapi jika lenturan atau

.lefleksi puntimya terlalu besar, akan mengakibatkan terjadinya getaran dan suara. Oleh . arena itu disamping kekuatan poros, kekakuannya juga harus dipertimbangkan sesuai

~nganjenis mesin yang dilayani.

Putaran Kritis

uatu mesin bila putarannya dinaikkan, maka pada harga putaran tertentu akan terjadi

;elaran yang sangat besar dan disebut putaran kritis. Putaran ini harus dihindari dengan embuat putaran kerja lebih rendah dari putaran kritisnya.

Bahan Poros

..llan poros transmisi biasa dibuat dari bahan yang ditarik dingin dan difinishing seperti

_ a karbon yang dioksidasikan dengan ferra silicon dan dicor. Pengerjaan dingin membuat ros menjadi kcras dan kekuatannya menjadi besar.

pline

ama dengan poros, maka spline juga mernpunyai fungsi untuk meneruskan daya

dan "'3Jl Diameter spline lebih besar dari diameter poros. Untuk menentukan dimensi

spline rita menentukan berapa jumlah spline yang akan digunakan, dengan mengetahui spline yang direncanakan kita dapat mengetahui ukuran-ukuran spline

ruskan momen dan putaran dari elemen penggerak kebagian

digerakkan. Pad a pemindaban daya spline menjadi pilihan utarna karena dapat ..kan daya yang besar.

Jenis seplain berdasarkan jenis gerakannya terhadap poros yaitu :

1. Spline fleauble dimana bagia yang dihubungkan dengan poros dapat bergeser scara aksial.

2. Spline tetap dimana bag ian yang dihubungkan berkunci pad a poros.

Jenis spline dibedakan berdasarkan bentuk yaitu :

1. Spline Persegi Jenis ini membuat alur dan gigi berbentuk persegi. Poros ini umumnya rnempunyai jumlah spline: 4,6,10 dan 16 buah splain.

2. Spline Involut tertentu.

:Jenis ini mempunyai gigi (Spline) yang berbentuk sudut-sudut

D. Plat Gesek

Plat gesek adalah suatu plat ,yang digunakan sebagai medium gesekan antar plat

~nekan dan flywheel dalam meneruskan putaran dan daya pada mekanisme kopling.

~rmukaan plat gesek yang bersinggungan biasanya besi cord an asbes yang tahan terhadap

'"'3naspada waktu dia bergesekan.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perenanaan plat gesek yaitu : Bahan plat gesek harus tahan arus dan terhadap suhu yang tinggi.

2. Kekuatan plat gesek 3. Koefisien plat gesek E. Pegas

Pegas adalah suatu elemen yang dapat meredam getaran dan tumbukan dengan emanfaatkan sifat elastisnya.

Jenis-jenis pegas yaitu : a. Pegas tekan b. Pegas tarik c. Pegas punter d. Pegas daun e. Pegas poring f. Pegas batang

UNIVERSITAS MEDAN AREA g. Pegas spiral

h. Pegas matahari(diafrgma)

F. Pegas Kejut

Pegas kejut berfungsi untuk meredam kejutan dan tumbukan pada waktu kopling bekerja. Dalam hal ini pegas kejut termasukjenis pegas tekan.

.s

Gambar 2. 14 Pegas Kej ut

G. Pegas Matahari (diafragma)

Prinsip kerja pegas ini pada dasamya berbeda dengan pegas yang biasa digunakan.

Defleksi yang terjadi pada pegas ini diakibatkan oleh gaya yang diberikan oleh bantalan tenekan.

Gambar 2.15 Pegas matahari,

UNIVERSITAS MEDAN AREA

H. Paku Keling

Paku keling digunakan untuk penyambungan dua plat atau lebih, yang banyak sekali dijumpai pada konstruksi mesin, misalnya pad a ketel uap tangki pipa dan konstruksi mobil.

1Si---(3

ererangan:

lempengan gesek

Gambar 2.16 Susunan paku keeling

paku keling untuk sambungan lempengan gesek dengan lingkar pembawa

J lingkar pembawa

paku keling untuk sambungan lingkar pembawa dengan plat pembawa i plat pembawa

paku keling untuk sambungan plat pembawa dengan naaf naaf

1. Baut

Baut merupakan elemen mesin yang berfungsi sebagai pengikat antara dua buah mponen.

Baut dibagi menurut bentuk kepalanya yaitu:

1. Baut segi enam 2. Baut suket segi enam 3. Baut bentuk kepala persegi UNIVERSITAS MEDAN AREA

4. Baut tembus 5. Saut tab

6. Baut tanam

Gambar 2.17 Prinsip kerja baut,

J. Bantalan

Bantalan adalah suatu elemen mesin yang berfungsi sebagai tumpuan untuk poros oerbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak - baliknya berlangsung secara halus, aman zan tahan lama.

Jenis bantalan menurut gerakannya yaitu:

1. Bantalan gelinding, terdiri atas dua jenis yaitu:

a. Bantalan pelum b. Bantalan rod 2. Bantalan lumur

a. Bantalan radial : arah bantalan tegak lurus terhadap sumbu poros b. Bantalan aksial : arah bantalan sejajar terhadap sumbu poros

3. Bantalan gelinding khusus : arah beban tegak Jurus dan sejajar dengan sumbu poros

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Gambar 2.18 Kontruksi poros dengan bantalan

BABm

METODOLOGIPERANCANGAN

A. Waktu dan Tempat

1. Tempat pengambilan data

a. Shoowrum mobil Daihatsu, yang beralamat di JI. Sisingamangaraja 2. Waktu pelaksanaan

12 januari 2021 - Selesai

B. Bahan dan Alat 1. Bahan

Bahan-bahan materi dari buku media online dan sumber-sumber internet 2. Alat

'.

Alat yang dipergunakan dalam penulisan tugas perancangan kopling ini adalah buku- buku bacaan yang berasal dari internet

C. Langkah-Iangkah Perancangan

Pad a proses pelaksanaan yang pertama kali dilakukan kajian literatur jumal, karya .miah, buku baik cetak maupun dari internet, selanjutnya dari banyak sumber refrensi dan . jian pustaka tersebut mendapatkan gambaran bagaimana melakukan rancangan tentang , opling pada mobil Daihatsu sigra dengan daya 67 ps (pferdestarke), dan putaran 6000 rpm

'revolutions per minute), dari data tersebut kemudian dilakukan perencanaan.

Perancangan yaitu dengan mernperhitungkan komponen-komponen pada sebuah piing seperti perhitungan pad a poros, seplain, plat gesek, paku keling, pegas kejut, baut,

""'egasmatahari, bantalan, flywheel. Selanjutnya adalah pengolahan data dari data yang sudah dapatkan. Data tersebut diolah untuk dianalisis dan disimpulkan pada tugas rancangan.

UNIVERSITAS MEDAN AREA

24 24

(l

BABIV

PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN A. Poros

L

.-.-.-.-.~ .~.-~.=-==.-==.-==.~';_.-.-.-.-.-.-. -.-.-.J.-

::-r----r-:

2.19 Gambar poros

"

Bahan yang digunakan dalam perencanaan poros pada perancangan ini adalah batang oaja yang difnis dingin dengan kode S55C-D, dengan kekuatan tarik 72 kg/mrn",

sementara

data-data yang ada adalah : Oaya

Putaran

P

=

88 PS n=6000RPM

Faktor koreksi dan factor keamanan adaJah sebagai berikut : Faktor koreksi daya (fe)

=

1,5

Faktor koreksi momen punter (Kt) = 2

"aktor koreksi lenturan (Cb)

"aktor keamanan tegangan (sf) :

Sf

⁼ 6 : Sf² = 2

nruk mencari daya yang ditransmisikan (Pd) digunakan rumus berikut:

=fcxP mana: Pd

(pustaka 5, halaman 7)

= Daya yang ditransmisikan fc

=

Faktor koreksi

P = Daya nominal keluaran mesin 1 Ps

=

0,735 KW .

.3 bahan poros yang dipakai adalah batang baja TIS 04501 dengan lambang S55C, a UNIVERSITAS MEDAN AREAkekuatan tariknya a b = 66 kg/m 2. lni diperoleb dari

~...ngan geser yang di ij inkan ( a a ) dalam satuan (kg/m 2) adalah

T -

0'

Dimana:

g -

S{1-s{2 (pustaka 5, halaman 8)

Sfl

=

Faktor keamanan untuk pengaruh massa dari bahan S-C dengan harga Sf2

=

Faktor keamanan kedua akibat pengaruh konsentrasi tegangan cukup besar dengan harga (1,3 - 3,0) diambil2.

Karena daya dalam satuan PS maka untuk mendapatkan daya daJam satuan KW, maka dikalikan 0,735

88 PS . 0,735

=

64,68 KW Daya rencana Pd

=

fc. P

= 1,5 . 64,68 KW _"

=97,02 KW Momen puntir rencana T = 9,74. lOS ~

n

= 974. lOS 73,8675 KW , 6000 RPM

= l1,9911 kg.mm

=

11991,1 kg.m

Tegangan geser yang dizinkan

Tg

^=---_(s{1.5{2)

72 kg/mm2

= 6.2

= 6 kg/mm'

= 6000000 kg/rrr' Diameter poros

= [ 5.1 . K . Ch . T ] 113 .g

= [

^{1 5.1 2} (2) (1,5)(18613,14 kg.mm)]113

6 cqmm

= 36,2 mm

= 0,0362 m

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Tegangan geser yang terjadi

5,1.T

=--ds3

=

(5,1)(11,9911 kg.mm)

.;._;_....;...: ;_---=:;.._~

(36mm)9

= 2,03 kg/mm'

=

2030000 kg/rn² Syarat aman

r

<

T9

2030000 kg/m' < 6000000 kg/m", maka aman digunakan

B. Spline

"

Spline adalah komponen elemen mesin yang berfungsi sebagai penghubung daya/putaran.

Pada perancangan ini bahan seplain yang dipakai sarna dengan bahan poros, yaitu JIS4501 dengan lam bang S55C.

Gambar 2.20 Splline

Bahan spline sarna dengan bahan poros yaitu batang baja defnis dingin dengan kode SC-D dengan kekuatan tarik 72 kg/rnrn' dengan tegangan ijin rg ⁼ 6 kg/mrrr'

n perancangan ini jumlah spline yang direncanakan n ⁼ 16 dengan mengetahui jumlah

"leyang direncanakan kita dapat mengetahui ukuran-ukuran spline

n =']6

UNIVERSITAS MEDAN AREA b =0,095 D

h = 0,095 D

d =0,810D

Keterangan gambar: D = diameter luar spline Db = diameter dalam spline H = tinggi spline

W = lebar spline L = panjang spline

Perhitungan seplain

Dalam perencanaan ini jumlah spline yang direncanakan n=16. Dengan mengetahui jumlah spline yang direncanakan kita dapat mengetahui ukuran-ukuran spline yang direncanakan kita dapat mengetahui ukuran-ukuran spline.

Diperoleh: n = ] 6 "

w= 0,098 D h =0,095 D d=0,810D Diameter maximal spline J=~0,81

D - 36mm

=

44,44 mm

0,81

Tinggi spline

=

0,095 D

=0,04444 m

- = (0,095)(44,44 mm ) = 4,22 mm

= 0,00422 m _ebar spline

=

0,095 D

•=

(0,095)(44,44 mm) = 4,22 mm

= 0,00422 m Iari-jari rata-rata spline

=--ds+D 4

=³-⁶⁺-

4-^4,44

=20,11 mm UNI⁴VERSITAS MEDAN AREA

=

0.02011 rn

27

:

Panjang gigi spline L = 1r

L = (3.14).(36)

2

=

56,52 mm

= 0,05652 ^m Tegangan geser yang terjadi r=--_L.h2.n^T

Dimana: T

=

11,9911 kg.mrn

T = 11,9911 kg .mm = 0 74 kg/mrrr'

(56.52 mm).(4,22 mm)2.(16) ,

=

740000 kg/m' 16,104,4923

Syarat arnan

r <rg

- 40000 kg/rrr' < 6000000 kg/rn", maka aman digunakan C. PIa t Gesek

Plat gesek adalah suatu plat yang digunakan sebagai media gesekan antara plat penekan eengan flywheel dalam meneruskan daya/putaran pada mekanisme kopling.

Gambar 2.21 Plat Gesek UNIVERSITAS MEDAN AREA

41k perencanaan plat gesek perbandingan D, dan D2 sebesar 0,6 dengan memasukkan nilai

~ diketahui maka diperoleh gaya F yang dinyatakan dalam D

Oimana :F

=

tekanan pad a plat gesek (kg) D1 ⁼ Diameter dalam plat gesek (m) D2 = diameter luar plat gesek (m)

D

=

diameter rata-rata plat gesek (m)

=

tebal plat gesek (m) s

=

tebal plat pembawa (m) b = lebar plat gesek (m) Perhitungan plat gesek

Bahan plat gesek yang direncanakan adalah dibuat dari asbes (ditenun) yang bergesek dengan besi cor. Sesuai dengan pustaka 5, halaman 63,table 3.1 bahwa koefisien gesek dan

.ekanan yang diijinkan untuk bahan asbes dan besi cor pada kondisi kering adalah : rga

=

0,35 - 0,65 : diambil ha diantaranya yaitu 0,4 Pa

=

0,007 - 0,07 kglm=2 : diambil barga 0,0192 kglmm2

Untuk perencanaan plat gesek perbandingan 01 dan D2 sebesar 0,6. Dengan

=emasukkan harga yang diketahui maka diperoleh gaya F yang dinyatakan dalam D.

F = m'4 (D2 2 - Di 2) P (pustaka 5, halaman 62)

F=m'4(D22 - D^t2)Pa

F = m'4 (D2 2 - 0,6D2 2) 0,0192 kg/mrrr' F = (0,785) (0,4) 0,0192 kg/mrn"

F = 0,006 D2 kg/mm' F = 6000 kglm2

J an.

- . Ja n. rata - rata (R m)

=

^(D1+D2

4

Rm ⁼ (0,6+1)D2 4

Rm =0,4 D2

Diameter luar plat gesek (D2) dapat dihitung dengan rumus berikut : T

= u.

F. fm

T = (0,4).(0,006 022)( 0,4 D2)

J 8613,14 Kg.mm = 0,00096

Dl

UNIVERSITAS MEDAN AREA

(pustaka 5, halaman 62)

- ^18613,14

0,00096

) D2

=

^{3 18613,14}

0,00096

D2 ⁼ \124817520 D2

=

268,64 mm

=

0,26864 m Dari hasil perhitungan D2 rnaka,

Dl =0,6. D2

=

0,6 . 268,64

=

161,18 mm

=

0,16118 m Lebar bidang plat gesek (W g) :

-_ D2-D1 268,64-!61,18

b 2 2 53,73 mm

Luas plat gesek (A) : A =nI4 (D22 - DJ 2)

=

ro'4 (268,642 - 161,182)

= (0,785) (44100 - 19600)

=

15,018 mm'

= 00,1502 m2

= 5,373 m

Besar tekanan pada permukaan plat gesek (F) : F = ro'4 (02 ²- DJ ² Pa

=(268,64²-161,182).0,0192 kg/mrrr'

= 696,15 kg

.:1 dipilih kopling plat tunggal kering dengan pelayanan elektromagnetik dengan nomor 70

a diperoleh volume dar; plat adalah

t

50 crrr' atau 1,5 . 10⁵ mm', maka : A. t

150000 mrrr' ⁼ 36258 mm2 . t t =----¹⁵⁰⁰⁰⁰ mm'

36258 mrn!

t = 4,13 :::;4:

UNIVERSITAS MEDAt=N 0A,0R0E4Am

mm (untuk satu plat)

31 31

= = =

.

=

F

jarak antara paku keling pada plat gesek

. 01+02 161,18+268,64

Diameter rata - rata 2 2 214,91 mm 0,21491 m

Keliling rata - rata Kr ^{= TC.} d

=

(3,14). (214,91)

=

674,81 mm

=

0,67481 m Jarak antara paku ke g _42,17

= -

^Kr

=

^674,81

= =

4,217 m

D. Paku Keling

lin n 16

@-~

~----~~-- B

~~~~----+---c

Gambar 2.22 Palm keeling

A. Paku keeling pengikat plat gesek dan plat pembawa (A) I. Dimensi perancangan

Jumlah paku keeling, n

=

18 buah

Jarak sumbu paku keeling dengan sumbu poros, R = 107,5 Bahan paku keeling = S50C

"egangan tarik yang diijinkan, at = 62 kg/rnm'

3j"U keling dapat didefenisikan sebagai pengikat sambungan tetap dari dua buah plat atau h. Dari perhitungan sebelumnya momen puntir (T) = 8775 kg. bahan yang digunakan untuk

•d keling pada perencanaan ini adalah S40C dengan kekuatan tarik 55kglmm2 dengan faktor rnanan

2. Gaya bekerja pada pada setiap paku (F) --T

UNIVERSITAS MEDAN AREA_p R.n18613,14kg mm (107,5 mm).(18)

F=9,6kg

3. Teganga geser yang diijinkan ag

=

0,8 x at

= 0,8 x 62 kg/rum'

= 49,69 kg/rnrn"

=

49690000 kg/m2

a. Diameter paku keeling

(pustaka 4, halaman 127)

(18613,14 kg.mm).(4) d= (18).(3,14).(49,6 kg/rnm")

d ⁼ 5,15 mm ~ 5,3 mm ^>

d ⁼ 0,0053 ^m

B. Paku keeling pengikat kedua plat penahan pegas kejut (c) 1. Dirnensi perancangan

Jumlah paku keeling, n ⁼ 4 buah

Jarak sumbu paku keeling dengan sumbu poros, R = 44,77 mm = 0,04477 m

Bahan paku keeling ⁼ S55C

Tegangan tarik yang diijinkan, at

=

66 kg/mm"

2. Gaya yang bekerja pada setiap paku

F =-^T R.n

F

=

18613.14 kg mm

(44.77 mm)(4)

F

=

103,93 kg

3. Tegangan tarik yang diijinkan ag = 0,8 x at

=

0,8 x 66kglmm2

= 52,8 kg/rum"

=

52800000 kg/m² 4. Diameter paku keeling UNIVERSITAS MEDAN AREA

d= ~

~~

33

~

I

(18613,14 kg.mm).(4) d= (4).(3,14).(52,8kg/mm")

d = 10,59 mm ~ 10,5 mm d

=

0,0]05 ^In E. Pegas Kejut

Pegas kejut disebut juga dengan pegas tekan/kompresi yang berfungsi untuk meredam kejutan.

1

"'- -'

F

- .

^t

.

...

,._ .-

.

-'

... ':..', L

0 ••• - ..

. ..

^{. '}

.

•.._, -r" »

• • #

:'r. .. . . .

..

."

~

1 _

¹

.

^'::·

D.

I D2

Gambar 2.23 Pegas kejut

Dimensi perancangan Momen puntir/torsi Jumlah pegas kejut Jumlah lilitan aktif Diameter kawat Diameter luar pegas Diameter dalam pegas Diameter rata-rata pegas Konstanta pegas

Modulus geser

T= 18613,14 kg.mm n

=

⁴ buah

z ⁼ 8 buah d=4mm D2=20 mm DI = 12 rnm D= 16 mm

k

=

1,4

G ⁼ 8,3 x 103 kg/mrrr' Jarak sumbu pegas kcjut dengan sumbu poros, R ⁼ 44,77 rnrn

UNIVERSITAS MEDAN AREA

33 W=~Dj2

34 34

_ 18613,13 kg.mm 16mm/2

... =

2326,64 kg Factor tegangan Wahl (k)

K = 4c-l

+

0,615 4c-4 c

Dimana : c ⁼ indeks pegas, yang dipilih adalah 4.

maka,

(pustaka 1, halaman 316)

c =-=-^{D 16}

d 4

K=~

+

^0,615

=

^(4.4)-1

+

^0,615

= 1 4

4c-4 C (4.4)- 4 4 '

Tegangan ijin geser erg)

8.D.W

rg= d³

= 8.16 mm .2326,64 kg (4mm)3

= 4653,28 kg/mm²

=:: 4653280000 kg/m ²

Tegangan yang terjadi (r)

=K 8.D. W = 14

rr .dl ,

= -

⁸

-

^.

-

¹

-

⁶

--:

^m

--

^m

--

.2326,64 kg 3,14.(4mm)l

=

1581,93 kg/mm ²

= 1581930000 kg/m2 Ledutan yang terjadi

0= 8.n.D3·.W d4.G

0= 8.4 .163mm.2326,64kg 44'.8,3 x 103 kg/mm2

0=574,91

mm

= 0,57491 m

konstanta pegas (k)

UNIVERSkIT

=

_AS^G _M^.d4_EDAN

AREA8.n.D3

35 35

=-

^8,3

-

8.4.^x

-

¹⁰

-

³

-

^'cg

~

^/m

-

^m

-

^2•

-

⁽

-

^4m

~

^m

-

⁾⁴

~

Syarat aman

T

<

TB

=

16,21

1581930000 kg/m2 < 4653280000 kg/rrr': maka aman digunakan

F. Baut

Baut didefenisikan sebagai a1at pengikat. Baut didalm kopling digunakan untuk mengikat flywheel terhadap poros penggerak dan pengikat tutup kopling dengan flywheel. Dari literatur 5,halaman 290, tabel 7.1 maka akan diperoleh dimensi baut yang dipilih :

Baut pengikat tutup kopling dengan flywheel

"

Gambar 2.24 Baut penyambung flywheel dengan penutup kopling Dimensi perancangan :

Bahan baut

=

S40C dengan o b

=

55 kg/mm2 Sf 1

=

6,0 dan Sf2

=

1,5

momen puntir, T = 18613,14 kg.mm j umlah baut, n = 6 buah

radius dari titik pusat poros ke titik pusat baut, R

=

150 mm

Tegangan geser yang diizinkan pada baut :

Tg -

_sfl-sf2ab

_ 55 kg/mm2

6.1,5

UNIVERSITAS MEDAN AREA

=

6,1 kg/rum'

= 6100000 kg/m2

3 6

Gaya radial yang terjadi pada setiap baut Fr =

.L

R.n

F = 18613,14 kg mm lS0mm.6

F = 20,68 kg

Karena pada pemakaian terjadi momen puntir maksimum, untuk mengantisipasi hal tersebut baut harus mampu menahan kelebihan beban sebesar 50 %.

Fd

=

^{1,50 . Fr}

Fd = 1,50 (20,68 kg) = 31,02 kg Diameter baut

d> ^4.Fd

rt .cg .0,64 _-,

d;::: ^{4.31.02 kg}

3,14.6.1 kg/mm2.0.64

d ;:::3,18 mm ^R: M 3,5 d;::: 0,00318 m

Dari hasil diameter baut pada perhitungan diatas maka untuk menentukan ukuran baut kita sesesuaikan dengan table 7.1 (a) (Sularso, 2016 : 289). Diperoleh dengan ukuran d

=

3,5 mm (M 3,5) :

- Diameter luar, d

=

3,5 mm - Diameter inti, dl = 2,850 mm - Diameter efektif, d2

=

3,110 mm - Jarak bagi, p = 0,6 mm

Tegangan geser yang terjadi pada baut :

= ---^4.fd

rt (0.8 .d)2 4.31

; ---

^.

_

⁰²

--

3,14.(0.8 .3.5)2

=

5,04 kg/rnrn''

= 5040000 kg/m²

UNIVERSITAS MEDAN AREA

1 7 Baut pengikat flywheel dengan poros penggerak

Gambar 2.25 Baut pengikat flywheel dengan poros penggerak

Baut yang direncanakan adaJah : Tipe baut

Jumlah baut (n)

-,

:MIO : 4 buah

Panjang baut . :31 mm

=

0,031 m

Jarak sumbu baut kesumbu poros (R) : 133 mm = 0,133 m Untuk tipe baut M 6 diperoleh data dari tabel sebagai berikut :

Diameter luar (d) : 10 mm = 0,01 m Diameter dalam (dj ) : 8,376 mm

=

0,008376 m Diameter efektif (d2) : 9,026 mm

Jarak bagi (P) : 1,5 mm Tinggi kaitan (h) : 0,812 mm Beban tarik aksial pada baut (w)

=

0,009026 ^In

= 0,0015 m

=

0,000812 m

Untuk mencari w maka kita menggunakan persamaan berikut D?: ~

~~

Untuk baja liat yang mempunyai kadar karbon (0,2 - 0,3)%,

aa =

6 kg/rum" bila difinis tinggi,

d 1

>

-

~w

_o-a

UNIVERSITAS MEDAN AREA 8,3 mm ⁼ 2w

6 kg/mm²

C.

(8,3 mm)"

68,9 mrn"

2w 6 kg/mm2

= 2w

6 kg/mm2

413,3 kg W ⁼

2 W = 206,7 kg Tegangan gcser yang terjadi (erg)

206,7 kg ag = ⁴)(8,376)2mm2

og= ^{206,7 kg}_55mm

2 "

ag = 3,76 kg/rum'

Gaya yang terjadi pada setiap paku keeling (F) T=F.R.n

F = 8775 kgmm 45 rom.4

F

=

48,75 kg Jumlah ulir (z)

>

w

z_ n .d2 .h .qa

Dimana qa adalah tekanan permukaan yang diijinkan, Yang dipilih adalah baja liat dengan

qa = 3kglmm2, sehingga :

>

w

z_ rt .d2 .h .qa

>

206,7 kg

z_ ~

(3,14 111m)(9,026 mro)(0,812 rom) (3mm2) z> 206,7 kg

_ 69kg

z~ 3

"ekanan kontak pada pennukaan ulir (q) q=---w

1t .d2.h.z

UNIVERSITAS MED²A⁰N^6,A⁷ R^kgEA

q

=

3,14 (9,026 mm)(O,812mm) 3 206,7 kg

q

=

23mm²

'20

l2_

q

=

8,98 kg/mm"

q

=

8980000 kg/rrr'

G. Pegas Matahari

Pegas matahari adalah pegas yang berfungsi untuk menarik plat penekan dalarn arah menjauhi plat gesek untuk pemutusan hubungan. Hal ini akan menyebabkan plat gesek dalarn keadaan bebas, diantara plat penekan dan flywheel tidak lagi diteruskan keporos yang digerakkan.

F2

r-

l1

F1

Da - ^..]\I--

-'-

.h

Gambar 2.26 Pegas Matahari

.eterangan : LJ

=

45 mm

=

0,045 m L2 = 20 mm ⁼ 0,02 m

F I = gaya tekan yang dikerjakan oleh bantalan pembebas (kg) F2

=

gaya tekan yang dikerjakan olch pegas matahari (kg)

n (jumlah daun pegas matahari)

=

12

h ( tebal plat pegas matahari) = 2 mrn = 0,002 m Di ( diameter dalam pegas matahari) = 50 mm = 0,05 m

ada perencanaan pegas rnatahari ini, diameter luar pegas matahari (Da) sarna dengan diameter uar UpNlaItVgEeRseSkI,TjaAdiS MDEaD⁼AN21A0 RmEmA ⁼ 0,21 m

.esar gaya yang pada setiap daun pegas matahari (F2) :

ari perhitungan sebelumnya telah didapat bahwa besar tekanan yang diterima oleh

~o

-

Permukaan plat gesek (F) adalah 353,8 kg, sehingga : F2= F

n

F - 353,8 kg 2 - 12

F2= 29,48 kg

Besar gaya tekan yang dikerjakan oleh bantalan pembebas (F I) :

Lm ~o

(FI-LI)-(F2-L2)~ 0

(FI-45 mm)-(353,8 kg-20 ^{mm) ~ 0} (FI - 45 mm) - (7076 kgmm) ~ 0 F¹.45 mm ~ 7076 kgmm

F > ^{7076 kgmm}

1- 45mm

FI ~ 157,24 kg

B. Bantalan

Bantalan adalah salah satu elemen mesin yang menumpu poros terbeban. Sehingga putaran atau gesekan bolak-baliknya dapat berlangsung secara balus dan aman.

Bantalan harus kuat untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya dapat bekerja dengan baik . Perhitungan Bantalan :

Bantalan Aksial

- d 0

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Gambar 2.27 Bantalan Aksial

.Jntuk diameter dalam bantalan (d) ⁼ 35 mm, dengan jenis bantalan terbuka, dan nomor 6007.

Diameter dalam (d) : 35 mm ⁼ 0,035 m

4()

41

£1

n

Diameter luar

CD)

Jari-jari fillet (r)

Kapasitas nominal dinamis spesifik (c) spesifik (co Kapasitas nominal statis) Tebal bantalan (B)

Beban ekivalen :

: 62 mm : 1,5 mm : 1250 kg : 915 kg : 14mm

= 0,062 m

=0,0015

=

0,014 m

Pa

=

x . Fr + Y . Fa Dimana:

Pa

=

Beban ekivalen dinamik (kg)

(pustaka 5, halaman 135)

X ⁼ Faktor radial, untuk bantalan bola radial beralur dalam baris tunggal, besarnya adalah 1,0

V = Faktor putaran,. untuk kondisi cincin dalam berputar besarnya 1,0 Fr ⁼ Gaya radial, yaitu sebesar 1,404 N

Y

=

Faktor aksial, untuk bantalan bola radial beralur dalam baris tunggal besarnya adalah nol

Fa

=

Gaya aksial, untuk banta Ian pendukung poros ini besarnya adalah

Dimana Fa dari perhitungan sebelumnya adalah 157,24 kg sehingga,

Fa 157,24 kg =

°

¹⁷

CD 915 kg ,

diperoleh; X

=

0,56; Y = 1,45 dan Fr

=

0, maka, Pa ⁼ 0,56.

°

^{+ 1,45 . 157,24 kg = 228}

kg

Factor kecepatan (fn) f. = 3

(33.3

n ~-;- (pustaka 5, halaman

36)

dimana n adalah putaran = 6000

~33'3 6000

fn=0,22

factor umur (f^h)

f,h=

f. . .£

UNIVERSITAS MEDAN AREA

f

= O?? 12'50 kg h ,-- 157,24 kg

f

n

=

1,74

umur nominal (Lh)

L, =

500 (fh)3

L, =

500 (1,74i

=

2,634

Untuk bantalan radial kita pilih diameter yang lebih kecil dari bantalan aksial yang telah dihitung sebelumnya karena menumpu beban yang cukup kecil. Dalam perancangan bantalan ini dipakai nomor 6004.

- Diameter dalam (d) - Diameter luar (D)

: 20mm : 42 mm

=

0,02 ^In

=

0,042 ^In - jari-jari f lIet (r) : 1 mm

- Kapasitas nominal dinamis spesifik (c) : 735 kg - Kapasitas nominal statis spesifik (co) : 465 kg

= 0,001 m

Beban ekivalen :

Pa = x . v . Fr + Y .

Fa (pustaka 5, halaman 135)

Dimana: x ⁼ factor radial : 0,56 v

Y

= factor

=

factor rotasi aksial

: 1 :

°

Fa ⁼ beban aksial : 0

Maka,

Fr

=

factor beban radial : 6 kg

Pa = x . v . Fr . Y . Fa Pa

=

0,56. 1 . 6 kg +

° .°

Pa

=

3,36 kg Faktor kecepatan (fn)

f. =

³

f33,3

II ~-;-

dimana n adaJab putaran = 6000

f,

⁼ 0,22

UNIVERSITAS MEDAN AREA

factor urnur Cf^h)

£h=

f.

_n

.

_pC

-

_a

f

= 0 22 73Skg h , 3,36 kg

f

n= 48,125

umur nominal (Lit)

Lh

=

500

(fhi

Lh

=

500 (48,125)3

=

55,729 I. Flywheel

Flywheel adalah sebuah massa berputar yang digunakan sebagai media penyimpanan tenagaienergy dalam mesin. Jika kecepatan dari mesin ditambah, maka tenaga akan tersimpan dalam flywheel danjika kecepatan dikurangi tenaga akan dikeluarkan oleh flywheel.

Gambar Flywheel

Ukuran - ukuran yang direcanakan : DO = 300

mrn

= 0,3

m

D) = 286 mm = 0,286 m

D2 =210 mm =0,21 m

D3 = 130 mm

=

0,13 m

D4 = 42 rnrn = 0,042 m

Kecepatan Sudut Flywheel Rata - rata (w) : UNIVERSITAS MEDAN AREA

Misalnya diameter rata - rata (0) Kecepatan Flywheel (V)

adalah 210 111m

=

0,21 m

Putaran (n) = 6000 rpm V= 7r.D.n

60

V

=

3,14 .0,21 m .6000 rpm 60

(pustaka 7, halaman 401)

V

=

65,94 m/s

Keliling Rata - rata (k) ^{= .} D

=

3,14 0,21 m

= 0,66 m

Maka kecepatan sudut flywheel rata - rata (w) adalah : W=~

=

^65,94

k: 0,66

= 99,909 putaran/s

UNIVERSITAS MEDAN AREA

Nama bahan Poros

Bahan S55C - D

Hasil perhitungan Diameter poros Panjang poros

= 0,036 m

=0,2 m

Seplain S55C Diameter sepline = 0,04444 m

Lebar sepline = 0,00422 m Tinggi sepline = 0,00422 m Panjang sepline

=

0,05652 m

Jumlah sepline = 16 buah Plat gesek Asbes Diameter luar

=

0,26864 m

Diameter dalam =0,16118m Tebal plat gesek =0,004 m Lebar plat gesek = 0,05373 m

Flywheel S55CD Diameter dalam =0,042 m

Diameter luar =0,3 m Pegas matahari Baja Diameter luar pegas

Diameter dalam pegas

= 0,21 m

=

0,05 m

Pegas kejut SF 40 Jumlah pegas

=

4 buah

Diameter luar pegas = 0,02 m Diameter daJam pegas

=

0,012 m

Bantalan Diameter dalam = 0,035 m

Diameter luar =0,062 m Lebar bantaJam ⁼ 14m

Baut pengikat tutup S40C Tipe baut =M7

Kopling dengan Diameter luar = 0,007

Flywheel Diameter inti = 0,005917

Jumlah baut =4

BABV

KES~PULANDANSARAN

A. Kesimpulan

UNIVERSITAS MEDAN AREA

4n

Setelah hasil perhitungan tersebut diatas diperoleh, maka dilakukan pemeriksaan keamanan