11.
DASAR PEMILIHAN DAN PEBENCANAAN TRANSMISI TRAKTOR TANGAN
A.
Dasar Pemilihan T r a n s m i s i
-
S i s t i m t r a n s m i s i t r a k t o r merupakan kumpulan r o da g i g i dan poros yang menyalurkan t o r s i dan p u t a r -
an d a r i mesin ke roda penggerak t r a k t o r (P.H.
-
SOUTH
The A g r i c u l t u r a l T r a c t o r ) . Fungsi s i s t i m transmisi ada 4, y a i t u : 1.
Wemutus a t a u menghubungkan t e n a g a mesin dengan r o d a penggerak untuk sementara waktu a t a u untuk waktu yang panjang
2,
Menurunkan kecepatan p u t a r a n crank-shaft hingga s e s u a i dengan kebutuhan d i r o d a penggerak
3
Mengatur kecepatan p u t a r a n r o d a penggerak pada kecepatan p u t a r a n mesin yang konstan
4.
-
T"lnya1urkan tenaga d a r i crank-shaft ke poros r o da penggerak pada sudut yang t e p a t Dewasa i n i t r a k t o r d i l e n g k a p i dengan poros
pengambil daya a t a u power t a k e o f f . d a s i ASAE (1955),
-
Menurut re!romen
ada 3 j e n i s poros pengambil daya,
yaitu: 1.
Continuous-running Power Take O f f Tenaga untuk menggerakkan s i s t i m t r a n s m i s i dan p o r o s pengambil daya d i s a l u r k a n m e l a l u i sua t u k o p l i n g utama.
2.
Independent Power Take O f f Tenaga untuk menggerakkan poros pengambil daya dan s i s t i m t r a n s m i s i d i s a l u r k a n m e l a l u i k o p l i n g yang t e r p i s a h .
3.
Transmission Driven Power Take O f f Tenaga untuk menggerakkan poros pengambil daya b e r a s a l d a d s i s t i m t r a n s m i s i , a n t a r a por o s pengambil daya dengan s i s t i m transmisi t e r d a p a t kopling. Bungsi d a s a r s i s t i m t r a n s m i s i t r a k t o r p e r t a n i -
an yang d i l e n g k a p i dengan poros pengambil daya dap a t d i l i h a t pada gambar 3.
porn INPUT
DISCO~T
SPEED C W G E
I 0 P m m . INPUT ~-
Gambar 3.
Diagram A l i r a n T r a n s m i s i Daya yang Dilengkapi Poros Pengambil Daya (Browning, 1978)
-
Menurut JONES dan FRZD RUFUS (1980), frlltuk t r a k
t o r k e c i l s i s t i m t r a n s m i s i yang digunakan a d a l a h tipe t r a n s m i s i yang menggunakan r o d a g i g i , sabuk dan
transmisi h i d r o s t a t i k . S i s t i m transmisi t r a k t o r k e c i l yang mum dipergunakan d i I n d o n e s i a adalah:
1.
S i s t i m t r a n s m i s i kombinasi sabuk dan r o d a g i g i
2.
S i s t i m transmisi kombinasi sabuk dan r a n t a i T r a k t o r tangan yang menggunakan sistim t r a n s m i -
s i kombinasi sabuk dan r o d a g i g i a d a l a h t r a k t o r t a n g a n import d a r i Jep-5, dan l a i n - l a i n .
s e p e r t i KUBOTA, YAHaMAR
T r a k t o r i n i d i l e n g k a p i dengan
k o p l i n g utama dan k o p l i n g kemudi yang berupa k o p l i n g gesek atau k o p l i n g p l a t .
Perbandingan r e d u k s i pada
transmisi r o d a g i g i d a p a t diubah-ubah sehingga didap a t k e c e p a t a n maju atau mundur yang berbeda-beda. T r a k t o r tangan yang menggunakan sistim transmi-
s i kombinasi sabuk dan r a n t a i t e l a h banyak d i b u a t cti I n d o n e s i a s e p e r t i t r a k t o r tangan I R R I .
Konstruksi
-
transmisi sabuk dan r a n t a i t e r s e b u t sederhana dan ti dak banyak dijumpai k e s u l i t a n dalam pembuatannya. T r a k t o r i n i d i l e n g k a p i dengan k o p l i n g utama yang ber u p a k o p l i n g penegang sabuk dan k o p l i n g kemudi yang berupa k o p l i n g gesek.
G a m b a r 4.
Transnisi Kombinasi Sabuk dan R o d a gigi
K O P L I N G KENUDI K O P L I N G UT
RODA PENGGHtAg
,,-.:*. ..--
,#yd$? .+u: . ..:. , &?+A, ./vEti?;c;!<,$.
G a m b a r 5.
Transmisi Kombinasi Sabuk dan R a n t a i
\
. * ? . AF~ %cz:: <,:,,Ggy *, :$f,k& ". ,Y
hyf,
<<,-'
,<;,
;,S # ;::x,:t
?~%,"'":
"
.~ . ., ~.,
~k'?'\. . .C: , *
,% '
;,,7
:.' ".s
.I
,
<.:-,
; ' - , , " -1." ',': , * > , . , ' ?\ ** )>' ,,,?,& ,'.a> '>.,......,..-' '*.: :';.: i,; $.
..:
K O P L I N G KEMUDI
.".
Keunggulan s i s t i m t r a n s m i s i kombinasi sabuk dan
-
r o d a g i g i dibandingkan s i s t i m transmisi kombinasi s a buk dan r a n t a i , a n t a r a l a i n :
1.
K o n s t r u k s i yang l e b i h kompak
2.
Untuk mengatur perbandingan r e d u k s i yang d a p a t diubah-ubah l e b i h mudah menggunakan transmisi kombinasi sabuk dan r o d a g i g i
3.
Kebisingan dan g e t a r a n yang d i t i m b u l k a n l e b i h rendah
4.
Pemeliharaannya l e b i h mudah Keunggulan s i s t i m t r a n s m i s i kombinasi sabuk dan
rantai dibandingkan s i s t i m transmisi kombinasi sabuk &an r o d a g i g i , antara l a i n : 1,
-
K e t e r s e d i a a n komponen yang l e b i h banyak dan r e l a
t i f l e b i h murah 2,
D a r i s e g i pembuatan transmisi l e b i h mudah d i b u a t
3.
Guna meneruskan p u t a r a n dan daya pada j a r a k anp o r o s yang b e s a r , l e b i h m ~ d a hdigunakan &an l e b i h sederhana k o n s t r u k s i n y a Keunggulan dan keburulran l a i n
d a r i masing-
masing s i s t i m t r a n s m i s i d a p a t p u l a d i l i h a t d a r i keunggulan dan keburukan masing-masing komponen menyusun sistim transmisi.
yang
.
Bagian d a r i t r a n s m i s i t r a k t o r k e c i l :
1.
Sabuk
Traktor k e c i l umuanya menggunakan sabuk-V d i dalam s i s t i m transmisinya.
-
Hal i n i disebab
kan sabuk-V mudah penanganannya &an harganya r e l a t i f murah.
Kecepatan sabuk direncanakan
-
untuk 10 sampai 20 m/det pada umunya dan maksi mum sampai 25 m/det.
Daya maksimum yang dapat
d i t r a n s m i s i k a n kurang l e b i h sampai 667 Hp. Sabuk-V t e r b u a t d a r i k a r e t dan mempunyai penampang trapesium.
Tenunan t e t o r o n a t a u se-
-
macamnya digunakan sebagai i n t i sabuk untuk mem bawa t a r i k a n yang besar (Gambar 6 ) .
Sabuk-V di -
b e l i t k a n d i k e l i l i n g a l u r p u l i yang berbentuk
V pula.
Bagian sabuk yang sedang membelit pada
p u l i mengalami lengkungan sehingga l e b a r bagian dalamnya akan bertambah besar.
Gaya gesekan a-
kan bertambah b e s a s juga karena
pengar>.& bent&
b a j i , yang akan menghasilkan t r a n s m i s i daya yang b e s a r pada tegangan yang r e l a t i f rendah. Gambar 6.
Konstruksi Sabuk-V
1. 2.
3. 4.
Keterangan: Terpal Bagian Penarik Karet Pernbungkus B a n t a l Karet
Pada gambar 7 dibawah i n i dapat d i l i h a t b e r b a g a i p r o p o r s i penampang sabuk-V yang umum dipakai. Gambax 7.
T i ~ cA
T iB
Ukuran Penampang Sabuk-V
Tipe C
Tip D
Tipc E
Transmisi sabuk-V menghubungkan porosporos s e j a j a r dengan a r a h p u t a r a n yang sma. Karena t e r j a d i s l i p a n t a r a sabuk dengan p u l i ,
-
maka sabuk-V t i d a k dapat meneruskan p u t a r a n pa da perbandingan yang t e p a t .
T r a k t o r k e c i l ti-
dak membutuhkan k e t e l i t i a n yang t i n g g i dalam penyaluran perbandingan p u t a r a n , t e t a p i dengan e f i s i e n s i penerusan tenaga kurang l e b i h 95% (JONES & FRED RUFUS, 1980) maka sabuk-V banyak dipakai. Transmisi sabuk membutuhkan p u l i s e b a g a i tempat kedudukan sabuk.
Bentuk p u l i mengikuti
bentuk sabuk yang digunakan.
Pada umlimnya p u U
t e r b u a t d a r i b e s i c o r kelabu F C 20 a t a u F C 30. Untuk p u l i k e c i l digunakan bahan p l a t b e s i .
Bentuk d m ukuran p u l i Fang mum digunakan
transmisi sabuk-V dapat d i l i h a t pada gam-
&uk
b a r 8 dan t a b e l 5. Gambar 8.
Tabel 5. Tipe Sabuk-V
Bentuk P u l i Sabuk-V
Ukuran P u l i Sabuk-V
Diameter nominal C$ (d~) ( 1
- lebih 125 - 160
B
C
D
I
K
126
38
12,30
- 200 - lebih 200 - 250 251 - 315 316 - l e b i h
34 36 38
15,86 16,07 595 76,29
34 36 38
21918 21945 7,o 12,o 21,72
36 38
30971
161 200
355 451
- 450 - lebih
995
9,5 1 5 ~ 5 31~14
2,
Rantai
,
Transmisi r a n t a i b i a s a n g a d i gunakan mtuk
menyalurkan daya d a r i s u a t u p o r o s k e p o r o s l a l n g a n g mempunyai j a r a k gang l e b i h b e s a r d a r i p a d a t r a n s m i s i r o d a gigi, t e t a p i l e b i h pendek dari p a d a transmisi sabuk (HUNT & GABVER). K o n s t r u k s i t r a n s m i s i rantai t ~ r d i r idari. p~ n a r a n t a i , p l a t penghubung pena, p l a t penghubmg r o l , r o l , b u s dan s p r o k e t ( l i h a t Gmbar 9 ) .
Rag
tai mengait E j g L s p r o k e t dan meneruskan daya
tm
Dengan demikian menjamin perbandingan
pa s l i p .
p u t a r a n yang t e t a p . Gambar 9.
Transmisi Rantai
Plat pcngnubuna Dena
Pcha Plat
Bus
R a n t a i s e b a g a i t r a n s m i s i mempunyai keuntung
an s e p e r t i mampu meneruskan daya b e s a r k a r e n a kg kuatannya b e s a r , t i d d ~memerlukan tegangan awal, keausan k e c i l pada b a n t a l a n dan mudah memasang-
IXsamping i t u , t r a n s m i s i r a n t a i mempu~yai beberapa kelemahan, y a i t u : v a r i a s i k e c e p a t a n yang t a k dapat d i k i n d a r i k a r e n a L i n t a s a n busur pada s p r o k e t yang mengait n a t a r a n t a i (Gambar
lo), s u a r a $an g e t a r a n k a r e n a tumbukan a n t a r a r a n t a i dan d a s a r k a k i gigi s p r o k e t , dan perpanjangan r a n t a i k a r e n a keausan pena dan bus yang d i a k i b a t k a n o l e h gesekan dengan s p r o k e t . T r a k t o r k e c i l yang menggunakan t r a n s m i s i
rantai b i a s a n y a menggunakan t r a n s m i s i r a n t a i r o l dengan e f i s i e n s i penyaluran daya k u r a n g l e h i h
98% (HUJJT & GARVER). R a n t a i r o l digunakan untuk t r a n s m i s i p o s i t i f I t a n p a s l i p ) dengan kecepatan sampai 600 neter/menit,
t a n p a pembatasan bunyi. Untuk bahan
pena, b u s dan r o 4 dipergunakan b a j a karbon a t a u b a j a khrom dengan pengerasan k u l i t . Sproket r a n t a i d i b u a t d a r i b a j a karbon un-
tuk ukuran k e c i l , dan b e s i c o r a t a u b a j a c o r unt u k ukuran b e s a r . Eentuk gigi s p r o k e t ada 2 macam, y a i t n : bentuk-S daB bentuk-U ((lihat Gambar
11 dan 12).
Gambar 10.
Variasi Kecepatan Rantai Rol
Gambar 11, Gigi. Sproket Bentuk-S
Gambar 12. Gigi Sproket Bentuk-U
T r a n s m i s i r a n t a i membutuhkan pelurnasan untuk mengatasi keausan pada r a n t a i dan gigi s p r o k e t . Minyak pelumas gang digunakan a d a l a h SAE 20-30 a t a u SAE 30-40 ( t e r g a n t u n g kecepatan p u t a r a n dan temperatur li.n&ungan).
3. Roda G i g i Roda gigi digunakan dalam t r a n m n i s i t r a k t o r s e b a g a i perubah a r a h p u t a r a n , s e b a g a i a l a t untuk menaikkan k e c e p a t a n p u t a r a n p o r o s dan memperbe-
sar t o r s i , untuk meneruskan gerak l u r u s maupun melingkar, untuk menyalurkan daya pada s u d u t 90' dan untuk membagi daya pada d i f f e r e n t i a l (HUNT & GARVEX)
.
E f i s i e n s i penyaluran daya nntuk t r a n s m i s i r o d a gigi k u r a n g l e b i h 99% dimana daya yang hil a n g sudah termasuk daya untuk mengatasi gesekan pada b a n t a l a n p o r o s r o d a gi@
(HURT & GARVER).
Dibandingkan t r a n s m i s i sabuk dan sabuk dan t r a n s m i s i r a n t a i , t r a n s m i s i r o d a g i g i mempunyai beberapa keunggulan y a i t u l e b i h r i n g k a s , p u t a r a n yang d i s a l u r k a n l e b i h tinggi. dan l e b i h t e p a t , d a y a yang d i s a l u r k a n l e b i h b e s a r . T e t a p i transmisi r o d a g i g i mempunjrai beberapa kelemahan y a i t u memerlukan k e t e l i t i a n yang l e b i h b e s a r dalam ha1 pentbuatan, pemasangan, maupun pemeliharaannya. T r a k t o r k e c i l gang ada d i I n d o n e s i a Umumnya menggunakan t r a n s m i s i roda gigi. Baik s e b a g a i pg s e d u k s i p u t a r a n mesin maupun dalam pengatnran k g c e p a t a n p u t a r a n dan daya yang d i s a l u r k a n o l e h transmisi tersebut.
JenLs-Jenis roda gigi gang umum digunakan pada t r a k t o r k e c i l adalah roda gigi l w u s , roda gigi miring, roda gigi dalaix dan roda gigi kern-
cut l n r u s ( l i h a t Gambar 13). Gambar
1%) R d a dB -1
13,
@I R&
J e n i s - j e n i s Roda MgL Pada T r a k t o r K e c i l
pgi
miring
Id) Roda
gig &hm
10 R&
gi@ krivcvt 1-
Nama-nma bagian ntama roda gigi dapat dilih a t pada &ambar 12,
Adapun &man roda &gi di-
nyatakan dengan diameter l i n g k a r a n j a r a k bagi, y a i t u Lin&aran khayal ya?qmenggelinding tanpa
slip.
Lebar ruang g i g i dinyatakan dengan jarak
b a g i l i n e a r y a i t u jarak sepanjang I i n e a r a n jar a k bagi axt=a p r o f i 1 2 g i g i r a n g berdekatan, Ganthar 14,
Bagian-bagian r o d a g i g l .
4,
Pelnnas Penggunaan pelumas da1a.m sistim t r a n s a i s i a d a l a h nntuk mengurangi tahanan gesekan dan keausan pada permukaan logam gang bergesekan. D a l a o l h a 1 i n i pelumas membentnk s n a t u l a p i s a n
t i p i s d i a n t a r a permnkaan logam gang bergesekan sehingga logam-bgam t e r s e b n t t i d a k hergesekan s e c a r a langsung t e t a p i melalni perantaraan pel& Dengan d e e k i a n maka tahanan gesekan dan
mas,
keansan permukaan logam &an
berkurang.
Pelumas t e r b u a t d a r i bahan mineral, hewan a t a u tumbuhan.
Untuk s i s t i m t r a n s n i s i biasanya
pelumas t e r b a a t d a r i ballan mineral karena mempunyai beberapa keunggnlan s e p e r t i tahan terhadap soha t i n g g i tanpa mernpengaruhi kemaqnan peltmag
ifa at 5ang p a l i n g penting d a r i pelumas ad* l z h kekentalan a t a u v i s k o s i t a s d a r i pelumas t e r sebut,
Viskositas adalah tahanan dalam d a r i pe-
lumas pada vraktu suatu l a p i s a n t i p i s pelumas be2 geser dengan l a p i s a n pelumas lainnya ( l i h a t Gambar 151.
Gmbar
15.
Teori Reviton untuk Aliran VZskos atau Aliran Streanline (Texaco's Lubrication, 1961)
Pada mumnya p e l m a s d i k l a s i f i k a s i k a n dalam dua macan s p e s i f i k a s i , y a i t u : a ) S p e s i f i k a s i menurut v i s k o s i t a s (S-) b ) S p e s i f i k a s i menurut s e r v i s ( A m ) Untuk t r a n s m i s i roda gigi diperlukan pelumas khusus karena pelumas t e r s e b u t Barus tahan terhadap tekanac t i n g g i yang timbul pada saat foda gi-
gi bergeseran,
Disamping i t u p e l m a s roda gigi
harm t a h a n terhadap suhn t i n g g i a t a u rendah d i lingkungan roda gigi,
tuk transaisi roda gi@
an 1 6 dan 17,
Pelwnas yang diganakan undapat d i l i h a t pada lampi2
C a r a pelumasan untuk t r a n s m i s i roda gi&
ter
gantung pada konstruksi, k o n d i s i k e r j a , tempat p e lnazasan dan j e n i s pelumas yang digunakan,
Pemi-
l i h a n c a r a pelumasan t e r s e b u t harus didasarkan pengalatan, Beberapa cara p e l m a s a n untuk t r a n s n i s i roda g i g i a d a l a h sebagai berikut:
a) Pelumasaa tangan Cara pelnmasan tangan s e s n a i den-
beban
k e r j a ringan, kecepatan rendah a t a u k e r s a yyaqg tidak t e r u s menerns,
Kekurangannya adalah
a1i~a.npelumasan Sang t i d a k s e l a l u t e t a p a t a u
tidak t e r a t u r , b) Pelumasan t e t e s
Dart sebuah wadah, minyak diteteskan da-. l a m jumlah yang t e t a p dan t e r a t u r ntelalui sebg ah katub jarurn,
Cara ini adalah untuk beban
r i n g a n dan sedang,
c) Pelumasan sumbn Pelumasan sumbu menggtmakan sebuah sumbu yang dicelupkan dalam mangkok sehingga pelumas t e r i s a p oleh sumbu t e r s e b u t ,
Pelumasan ini
gunakan dalam kondisi r i n g a n dan sedang,
a
d) P e l m a s a n p e r c i k D a r i s u a t u bak penampung pelumas dipercik_ katl k e bagian-bagian t e r t e n t u (Gambar 1 6 ) .
Cara i n i umumnya dipakai m t u k melumasi tor a k dan s i l i n d e r motor bakar yang berputaran tinggi
.
e ) Pelumasan c i n c i n Pelumasan c i n c i n mempergunakan c i n c i n yang digantungkan pada poros sehingga a k a beg p u t a r bersama poros sambil menganglsat pelumas d a r i bawah,
Cara ini ZLipakai untuk beban se-
dang*
f) Pelumasan pompa Pelumasan pompa mempergunakan s e j e n i s porn pa untuk mengalirkan p e l m a s ke bagian yang memerlukan pelmasan.
Pelumasan pompa s e s u a i
untnk keadaan k e r j a dengan kecepatan t i n g g i dan beban besar, g) Pelumasan g r a v i t a s i Suatu wadah pelumas diletakkan di atas bagian yang dilurnasi dan pelumas arengalir k n a gaya b e r a t ,
a
C a r a ini dipakai untuk k e c e p a t
an putaran sedang d a n t i n g g i .
h) Pelumasan celup Eagian yang p e r l u dilumati dicelupkan dalam bahan pelumas.
H a l yang p e r l u d i p e r h a t i -
kan adalah tahanan bahan pelumas (gaga gesek).
Gambar 16."
C a r a Pelunasan Transmisi Roda Ciigi
P e l m a s a n Sumbu Peltmasan Cincin
Pelurnasan Percik
Dengan mempertimbangkan beberapa s i f a t pada komponen transmisi t r a k t o r tangan, kemudahan da-
lara pembuatan dan keunggulan s e r t a kelemahan sist i m tramranisi t r a k t o r tangan, maka transmisi trakt o r tangan yang dirancang a k a menggpnakan s i s t i m t r a n s u i s i h m b i n a s i sabnk d m roda g i g i den-
kqi
piing utama berupa p u l i penegamrg sabuk s e r t a p e l g
masan transnisi roda gigi dengan c a r a celnp d a n percik,
Altisan penggunaan sabuk, roda gigi dan p u l i penegang sabuk dalam s i s t i m transmid t r a k t o r tangan adalah:
1, SabnE;
- konstruksi -
t r a n s m i s i sabuk sederhana
sabuk mempunyai kenampuan menyerap E L u k t ~
a s i momen p u n t i r d a r i motor penggerak t i d a k h e r i s i k , mndah dipasang dan dilepas.
- pemeliharaan sabuk r e l a t i f mudah - harga r e l a t f f rendah dan baoyak t e r s e d i a
2 , Roda Gigi
- k o n s t r u k s i t r a n s m i s i roda gigi kompak - menyalurlcan daya dengm e f l s i e r r s i t i n g g i - untuk k e c e p a t a n p u t a r a n rendah, t r a n s n i s i roda gigi t i d a k b e r i s i k dan getaran yang ditimbulkan r e l a t i f k e c i l
-
t r a n s n i s i roda gi& l e b i h mudah d i p e l i h a r a daripada t r a n s m i s i r a n t &
3. Puli Penegang S a m
- konstruksi
p u l i sederhana, mudah dipasang dan d i l e p a s
-
pembuatannya r e l a t i f mudah, biayanga mur& s e r t a t i d a k membutuhkan perawatan khnsus
- komponen puLi
penegang sabuk banyak t e r s e dia d i p a s a r a n
4, Pelumasan Celup dan P e r c i k
- t i d a k memerlukan bentuk k o n s t r u k s i khusus - umum digunakan pada t r a n s m i s i roda g i g i -
dengan penambahan s i r i p pemercik peltmas maka u ~ t b i klsenaikkan pelurnas ke a t a s t i d a k diperlukan t r a n s m i s i yang runit
Komponen t r a n s m i s i kombinasi sahuk dan roda gi&
1,
yang dirancang disusun dengan urutan: T r a n m i s i sabuk-V menernskan dan meredvksi day a dan p u t a r a n d a r i motor penggerak k e poros raasuk p e t i t r a n s m i s i .
Pada t r a n s m i s i sabuk d&
pasang p u l i penegang yang berfungsi sehagai pg mutus clan penyambung hubungan a n t a r a poros mot o r penggerak dengan poros masuk p e t i t r a n s n i d .
2,
Transmid roda g i g i disusun dalam p e t i t r a n s m i d sedemikian rupa sehingga dapat menerns-
kan dan meredilksi daga dan putaran d a r i por o s masuk p e t i t r a n s r a i s i ke poros roda penggerak.
3.
Pada poros roda penggerak dipasang roda peng gerak yang berupa roda pneumatis a t a u bajak p u t a r gang dapat dipasang dan d i l e p a s dengan nudah.
4,
P e t i t r a n s m i s i merupakan tempat dudukan mot o r penggerak, dudukan tangkai kemudi dan dudukan titik gandeng s e r t a menjadi wadah ba
han pelumas t r a n s m i s i roda g i g i ,
5.
Cara pelumasan untuk t r a n s n i s i roda gigi merupakan kombinasi pelumasan celnp dan p e r c i k y a i t u dengani memasang s i r i p pemercik bahan pelumas pada s a l a h s a t u poros roda g i g 5 yang
t erendam bahan pelumas,
B.
Perencanaan Transmisi T r a k t o r Tangan Sesuai dengan fungsi sistbn t r a n s m i s i (Sub Bab 11) maka dalam merencanakan kemampuan, bentuk s e r t a ukuran s i s t i m t r a n s n i s i yang dirancang ini dilakukan pendek&
an sebagai b e r i k u t : 1,
Tenaga Pang Dibutuhkan Urrtuk MenggeraMran T r a k t o r Tangan T r a k t o r tangan membutuhkan tenaga untuk menga t a s i tahanan g e l i n d i n g roda penggerak, nntuk mekukan k e r j a pengolahan tanah dengan ba jak s i n g k a l a t a u bajak p u t a r dan mtuk melakukaa k e r j a menarik beban, Tahanan ~ e l i n d i n i zroda vennnerak Pada roda yang berguling, a k i b a t tekanan pada poros roda, a d a gaya v e r t i k a l (Qv) terhadap banta;l
an b e r j a r i - j a r i l u ,
Bobot roda (termasuk b e r a t
pelek, ban) dan b e r a t t r a k t o r tangan (termasuk be-
rat motor penggerak) adalah EP.
Gays dorong hori-
s o n t a l (Dh) mendorong roda pada bantalannya,
Kom-
ponen g w a v e r t i k a l (Gv) dan gaga h o r i s o n t a l re&-
si tanah (Rh) akan menekan s u a t n tirtik yang sama pada roda,
T i t i k ini berada se jauh fx d a r i g a r i s
v e r t i k a l yang melalui s m b u poros (Gmbar 17). K o e f f i s i e n gesekan b a n t a l a n poros roda adalah
/1Lv,
j i k a gaya dorong Dh diabzikan maka gaya gesek-
an (FP-QP) menyebabkan timbnlnya momen menentang M dilnana M= /(Cv.~v,lv.
D a r i keseimbangan momen diperoleh:
-
Rh,re
-M=0
Gv.fx
Rh.re = Gv-,fx + M Rh.re
r */
= Gv,fx +
v Qv lv
( r e adalah r a d i u s guling e f e k t i f roda) Pengaruh(:;
v.Qv)
k e c i l terhadap
~X(GV), re
sehingga rumus d i a t a s dapat ditu7;is: Rh =
fx
(Gv)
re
Dengan penyederhanaan ini maka garis k e r j a r e s u l t a n t e d a r i Rh dan Gv dapat d i t a r i k m e l a l u l smbu poros roda,
fx = s i n B
Fe
Sudut B t i d a k pernah l e b i h b e s a r d a r i berubah bent&,
15' dan ban
maka s i n B dapat d i g a n t i dengan
tg.B (= Ph g a i t u k o e f f i s i e n s i tahanan g e l i n d i n g ) .
Rh = Ph,Gr
(N)
,.,,,,-.,.., (0)
dimana: Rh = tahanan g e l i n d i n g (W) Ph = k o e f f i s i e n tahanan g e l i n d i n g Gv = gaya r e a k s i t a n a h
(N)
Gwbar
17.
Gaya-gaya Pada Roda Pang Berguling qrah gerakan I
Berdasarkan p e t a beban tanah yang dikeluarkan D i r e k t o r a t Teknik P e r t a n i a n (1973) + harga koe f f i s i e n tahanan g e l i n d i n g untuk tanah-tanah di Indonesia h e r k i s a r a n t a r a
lo
- 15 $
(untuk r o d a
k a r e t pada tanah k e r i n g ) dm a n t a r a 30
- 95 $ m-
tuk tanah lembab dan basah ( l i h a t Tabel 6 ) . Tabel 6 ,
K o e f f i s i e n Tahanan Gelinding (Ph)
J e n i s tanah
Ph ( 5 ) Kering Lembab Basah
Jenis roda
Tmah r i n g m 20-30 Regosol Abu V u U r a n i s P a s i r A l l u v i a l P a s i r 110-20
-
karet be si karet.
Tanah sedang, Latosol, Podsolik Mediteranian
20-25
karet be si be&
Tanah b e r a t A l l u v i a l Endapan Gmmosol, Regosol
-10-15 --
Sumber : D i r e k t o r a t Teknik P e r t a n i a n , Departemen Pertanian, 1973
karet besi besi
Berat t o t a l d a r i t r a k t o r tangan ( Ev) :
- traktor -
tangan k e c i l
t r a k t o r tangan sedang
- traktor
(3-4 Hp)
40-150 k g
(4-5 Hp)
40-150 k g
tangan besar (5-8 atau l e b i h ) 150-300 k g atan lebih
Tenaga yang dibutuhkan untuk mengatasi tahanan gelinding d a r i roda k a r e t : P1 = Rh.V
(w)
.,.-..,,,.,.,, ( 1 )
dimana: Px= tenaga untnk mengatasi: tafianan gelinding (W) Rh= . t a b n a n gelinding roda (N) V = kecepatan maju t r a k t o s (m/det)
Tenana untuk k e r j a ~ e n m l a h a ntanah dengan bariak sindxal Kerja untuk pengolahan tanah dengan bajak s i n g k a l membutuhkan tenaga t a r i k t e r s e d i a pada t i t i k penggandengan (Drawbar-pull) , Tenaga t a r i k digmakan mtuk mengatasi beban penahan tanah ke arah hor i s o n t a l sebagai &bat
k e r j a penggeseran oleh ba-
-
jak s i n & a l ke a r a h horisontal dan komponen gaya ?e a r a h h o r i s o n t a l yang berasal d a r i gaya l a i n yang beker f a pada tanah. Komponen gaya h o r i s o n t a l pada ba3& s i n e 8 1 b e r a s a l d a r i r e a k s i terhadap pemotongan, pengangkatan, pembalikan dan penghancuran tanah ( l i h a t $ambar 18)-
Gambar 18
-
Ker ja Bajak Singkal & = sudut pengangkatan
y * ~/I
\. \. x,
_
c'r
= sudut perabalikan
;3'=
sudut penghancuran
pemba jakan
Besar gzya r e a k s i tanah akan tergantung pada t i p e dan bentuk d a r i bajak s i n g k a l , l u a s p e n q pang tegak bajak s i n g k a l yang t e r b ~ n a r ndalam ta-.
nah, s i f a t f i s i k tanah,
J i k a faktox t i p e dan
hentuk bajak s i n g k a l s e r t a l u a s penampang tegak d a r i bajak s i n g k a l t e t a p , maka gaya r e a k s i tanah tergantung pada s i f a t f i s i k tanah. Sifat f f s i k tanah yang herpengaruh terhadap k e r j a pembajakan dengan bajak s i n g k a l dinyatakan dalan Beban pembajakan s p e s i f i k a t a n s o i l d r a f t resistance,
PJilai heban pembajakan s p e s i f i k nn-
t u k beberapa j e n i s tanah d a l m keadaan lembab, basah dan k e r i n g di Indonesia dapat diLihat pada tabel
7, Berdasarkan tahanan pemba jakan s p e s i f i k maka
dapat d i h i t u n g gaya tarik yang dibutuhkan untuk melakukan k e r ja pembajakan, yait.u
dinrana.: Dp = gaya tarik untuk membajak (E)
K
= tahanan pembajakan s p e s i f i k tanah (K/cm2)
A
= l u a s penampang tegak (m2)
Tabel 7,
Daftar An&a Beban Pembajakan S p e s i f i k Tanah
J e n i s tanah
Keadaan t a n a h
Tahanan pembajakan (IB/cm2)
Regosol Regosol Remsol
Lembab, sawah Basah, samah Kering, sawah
3,84 3,50 4,34
Lathosol Latho s o l Latho s o 1 Lathosol
Leabab, sawah Lembab, t e g a l Basah, sawah Kering, t o g a l
9 938 6,46 5,74 5,46
Grumosol Grumosol
Lembab, sawah Kering, t e g a l
11,24 10,12
Alluvial
Lomhab, t e b u
6909
Sumber: Petnnjnk Penggunaan P e t a Beban Tanah, D i r e k t o r a t Teknik Pertanian, I973 Tenaga yang dibntuhkan untuk melakukan k e r j a pembajakan dengan ba jak singkal: P2= Dp
*
v
(W)
*
.... ....-,..,,,,
(3)
dimana: P2= tenaga m t u k membajak (W) Dp= gaya t a r i k pada titik gandeng (IB)
V = kecepatan maju t r a k t o r (m/det) D a l a m menghitung kebutuhan daya t o t a l (untuk membajak dan untuk roda penggerak) maka berdasar-
kan kebutuhan gaya untuk penarikan (Dp) h a r n s diperhitungkan f a k t o r l a i n y a n g berhubungan dengan k e r j a penarikan o l e h roda penggerak,
E a l ini disebabkan adanya hubungan a n t a r a gaya gaya penarikan dengan b e r a t t r a k t o r , dimana b e r a t t r a k t o r akan mempengaruhi kebutuhan daya untuk mengatasi tahan gelinding, Hubungan a n t a r a gaya penarikan dengan b e r a t t r a k t o r disebut Traction r a t i o ( T r ) , dimana:
--------- -9, Gv
Tr = --_a-~enarikan = berat. t r a k t o r
Hubnngan a n t a r a b e r a t t r a k t o r dengan tahanan g e l i n d i n g dapat d i l i h a t pada m n s (01, kemudian hubungan tahanan gelinding dengan tenaga u n w mengatasi tahanan gelinding d i h i t u n g dengan rumus (11, sehingga didapat nilai tenaga (PI' ) yang dibutuhkan
melakukan k e r j a pembajakan dengan
bajak s i n & a l .
Un%-
mengetahui n i l a i t r a c t i o n r a t i o d a r i
t r a k t o r tangan dengan roda k a r e t pada tanah gang t e l a h diketahni n i l a i pemba jakan spesLfiknya, m a k a digunakan rumus konversi d a r i t+,
KISU (1973):
dimana: F = tahanan pemabajakan s p e s i f i k tanah (kg/cm2) S = harga tahanan geser tanah pada
dimana: T r = t r a c t i o n r a t i o pada t r a v e l r e duction 50% S = harga tahanan geser tanah pada
tekanan v e r t i k a l 25 k g (kg/cm2) Dengan demikian maka kebutuhan tenaga keselnruhan untuk melakukan k e r j a pengolahan tanah dengan. ba jak singkal: Pzt= P2 + Pll
(w)
--.*..
-...-
**.
(7)
d i m a n a : PZt= tenaga t o t a l untuk membajak
dengan ba j d c sin&al (W) P2 = tenaga untuk mengolab tanah dengan ba jak slag&& (M)
L 1-- tenaga ant&
P
mengatasi tahanan
g e l i n d i n g s e t e l a h dikoreksi ( W) Tenaga untuk ker:ia penmlahan tanah dengan ba.iak pntar K e r j a pengolahan tanah dengan baj& p u t a r membutubkan tenaga p u t a r pada kecepatan p u t a r a n t e r t e n t u pada poros penggerak d a r i bajak putar, Kecepatan putaran poros bajak p u t a r untuk t r a k t o r tangan b e r k i s a r a n t a r a 150 1966).
-
300 rpm (IBARPXL,
Besar t e n a g a
yang dibutuhkan untuk mengge-
rakkan ba jak p u t a r d i h i t u n g dengan menggunakan rumus:
T s , t
P3= dimana: P
b.Wr
------~;6-------
(W)..
-...-.*( 8 )
3-- t e n a g a untuk menggerakkan bajak p u t a r (W)
Ts= t o r s i s p e s i f i k t a n a h untuk b a j a k p u t a r s t a n d a r t (Nm/cm2)
t = kedalaman t a n a h (cn) b = l e b a r pengolahan t a n a h (cm)
Wr= kecepatan p u t a r poros b a j a k (rpm.) N i l a i t o r s i s p e s i f i k untuk beberapa j e n i s
ta
nah di Indonesia dapat d i t e n t u k a n dengan melakuk a n k o n v e r s i d a r i n i l a i t a h a n a n penbajakan s p e s i f i k (Tabel 71,
dengan rumus
,1,5 T"
-3-
+ 0,013
EISU, 1973) : (kg,m/cm2). .*-
(9)
dimana: T s t o r s i s p e s i f i f r t a n a h untuk bajak p u t a r standart- (Em/cm2) S = h a r g a tahanan geser tanah pada tekanan. v e r t i k a l 25 k g (kg/cm2)
2,
Tenaga Motor Penggerak Untuk memenuhi kebutuhan tenaga pada waktn pengolahan t a n a h maupun pada waktu penarikan beban m a k a d i s e d i a k a n tenaga yang b e r a s a l d a r i mot o r penggerak,
Beberapa ha1 gang h a r u s diperhi-
tungkan dalam menenkukan tenaga pada z o t o r penggerak adalah:
- e f f i s i e n s i penerusan tenaga
d a r i poros
motor penggerak ke poros roda penggerak
-
e f f i s i e n s i penerusan tenaga d a r f poros motor penggerak ke r o d a penggerak
- toleransi
penggpnaan tertaga motor t e r u t a -
ma untnk penggaaaan motor s e c a r a t e r u s menerus F f f i s i e n s i penerusan tenaga d w l poros mot o r penggerak t e r g a n t u n g pada e f f i s i e n s i penerug
an tenaga d a r i komponen penerus tenaga, d i m a n a t i a p komponen penerus tenaga mempunyai e f f i s i e n -
si penerusan masing-masing sehingga e f f i s i e n s i t o t a l d a r i penerusan tenaga merupakan p e r k a l i a n d a r i ef f i s i e n s i nasing-masing komponen penerus tenaga. Menurnt HUMT dan GARVER (19731, e f M s i e n s i penerusan tenaga untuk 1 t i n g k a t penerus tenaga:
-
sabuk-V s e b e s a r 95%
- r a n t & s e b e s a r 98% - roda g i g L sebesar 99%
E f f i s i e n s i t o t a l d a r i penerusan tenaga dihiturig menurut rumus: Et= El
* E2
.
Ej.
*
.En
(%)'..(lo)
dimana: Et= e f f i s i e n s i t o t a l penerusan tenaga (74) En= e f f i s i e n s i komponen penerus t e n s
ga
(%I
Dalam menentukan tenaga pada motor penggerak untuk penggmaa bajak singkal:
dimana: Pm= tenaga motor penggerak (W)
Pi= tenaga untuk mengatasi tahanan gelinding ( ~ 1 )
P2= tenaga uritnk pembajakan dengan bajak singkal
(w)
El= e f f i s i e n s i penerusan tenaga d a r i poros motor ke roda penggerak ($1
Te= t o l e r a n s i penggunaan tenaga dari motor penggerak ( 4 1 ; )
Untuk penentuan tenaga motor penggerak yang dibutuhkan dalam melakukan k e r j a pengolahan t a n a h dengan ba jak p u t a r :
dimana: Pm= tenaga motor penggerak: (W) P
-
3-
tenaga untuk menggerdtkan bajak p u t a r (W)
EL= e f f i s i e n s i penerusan tenaga d a r t motor penggerak ke poros roda penggerak (%) Te= t o l e r a n s i penggunaan tenaga mo-
tor penggerak ($1 Berdasarkan tenaga motor penggerak maksimum yang dibutuhkan o l e h k e r j a pengolahan tanah maka ditentukan tenaga motor minimum yang dibutuhkan
untuk menggerakkan t r a k t o r tangan.
Kemudian
dengan memperhatikan f a k t o r - f a k t o r pembatas t e r t e n t u dan kemampuan motor penggerak yang t e r s e d i a di. pasaran, dapat dilakukan penetapan j e n i s a t a u
t i p e motor penggerak yang digunakan dalam ran-
eangan t r a k t o r tangan.
3 - T a t a Cara Merencanakan Transmisi Sabulr-V Langkah pertama d a l m merencanakan t r a n s m i s i
sabuk-V adalah menentukan daya dan putaran yang akan ditransmisikan, s e r t a perbandingilll reduksi. Daya d i k a l i k a n dengan s u a t u f a k t o r koreksi daya (Lampiran 2) didapat daya rencana (Pd),
Daya ren
cana dan p u t a r a n d a r i poros penggerak digunalran untuk menentukan penampang sabuk-V dengan caca mg l i h a t gambar 19.
.
Daya rencana (kW)
Gambar 19.
Diagram Pemilihan Sabuk-V
Berdasarkan daya rencana, putaran poros peng gerak s e r t a perbandingan putaran (i)maka diketah u l besar momen p u n t t r ( t o r s i ) pada poros pengge-
r a k (TI) d m pada poros yang digerakkan (T2):
T1 = 9.74
.lo5.
Pd (--I nl
(kgm)..
.. (13)
B&an poros dan perlakuan panas untuk poros d i t e t a p k a n dan dengan mengambil f a k t o r keamanan poros terhadap k e l e l a h a n atas beban p u n t i r sebe-
sar 6,O (Sfl= 6,0) s e r t a f a k t o r keamanan 2,O untuk pemberian a l n r pasak pada poros (Sf2= 2,O)
ma
k a tegangan g e s e r (Ta) yang diperbolehkan dapat d i b i t u n g dengan rumus:
dimana Tb s d a l a h tegangan t a r i k bahan poros Diameter poros d i h i t u n g berdasarkan t o r s i yang b e k e r ja pada poros:
dimana: d s = diameter poros (mm) Ta = tegangan g e s e r yang diperbolehkan pada poros (kg/mm2)
K t = f a k t o r keamanan untuk keadaan BQ men p u n t i r = 1 , O hingga
X,5 un-
t ~ & s e d i k i t k e j u t a n a t a u tumbuka n dan
l,5
hirrgga 3,O untuk k e j u t
a n a t a u tnmbukan b e s a r Cb = f a k t o r keamanan untuk beban l e n t u r pada poros = 1,2 hingga 2 , j j i k a t e r j a d i beban l e n t u r dan 1,O j i k a t i d a k t e r j a d i beban l e n t u r
Dengan memperhatikan t i p e penampang sabuk dan diameter minimum p u l i yang dapat d i l i h a t pada t a b e l 8 b e r i k u t i n i , maka d i t e n t u k a n diameter l i n g k a r a n jarak b a g i (dp) tuk
p u l i yang digerak!!an
mengalikan d i a m e t e r
p u l i penggerak dan und i h i t u n g dengan c a r a
p u l i penggerak dengan p e r b q Diameter l u a r
dingan p u t a r a n yang direncanakan.
d a r i p u l i (dk) d i h i t u n g dengan rumus:
dk = dp + 2(K)
.... (17)
(mm)........
dimana K a d a l a h t i n g g i bagian l u a r p u l i d a r i lingkaran jarak bagi Diameter b o s a t a u n a f d a r i p u l i penggerak dan puli yang digerakkan d a p a t d i h i t u n g dengan rumus:
db = ( 5 / 3 ) d s + 1 0
(mm).
........(18)
dimana: db = diameter b o s (mm) d s = diameter p o r o s (mn) T a b e l 8,
Diameter Minimum P u l i ( m a )
Penampang
A
Diameter minimum yang d i a n j u r k a n
95
B
C
D
E
145
225
350
550
Langkah b e r i k u t adalah memeriksa kecepatan sabuk yang direncanakan dengan cara menghltung kg cepatan sabuk dan membandingkannya dengan kecepat
an maksimum sabuk sebesar 30 m/det. Rumus untuk mengbitung kecepatan sabuk:
dimana: V = kecepatan sabnk (m/det) dp= diameter j a r & bagi p u l i (m)
n = kecepatan putaran p u l i (rpm) J i k a kecepatan sabuk yang dirancaarg melebihi kecepatan maksimum yang diperbolehkan, maka t i p e pg nampang sabuk d i g a n t i yang l e b i h besar, t e t a p i j& k a t i d a k melebihi kecepatan maksimum maka sabuk t e r s e b u t dapat digunakan. Jarak a n t a r a sumbu poros d a r i p u l i yang d i s nakan p e r l u diperbandingkan dengan diameter p u l i yang dipakai.
J i k a jarak a n t a r a sumbu poros l e -
b i h k e u l d a r i setengah jumlah d i a u e t e r p u l i yang digunakan m a k a p e r l u dilaknkan perubahan pada jar a k antara poros t e r s e b u t , t e t a p i j i k a l e b i h besar maka t i d a k p e r l u diadakan perubahan. Dengan beberapa faktor pembatas rancangan m s k a dilakukan pemilihan sabuk-V yang akan digunakan y a i t u sabuk-V s t a n d a r t a t a u sabuk-V sempit.
K a p a s i t a s d x ~ ayang dapat d i t r a n s m i s i k a n oleh
1 sabuk-V d i h i t u n g dengan menggunakan k a t a l o g gang dikeluarkan pembuat sabuk a t a u den-
menggunakan
3.
t a b e l yang t e r d a p a t pada lampiran
Panjang k e l i l i n g sabuk (L) ditentukan dengan memperhitungkan j a r & a n t a r poros dan diameter l i n e a r a n Sarak bagi d a r i p u l i , s e s u a i dengan r u -
mus : L = 2C + 1,57(dp+Dp) +
r;c(?p-dp)'
...
(20)
diarana: L = panjang k e l i l i n g sabuk (mm) dp= diameter l i n g k a r a n jarak bagi pg
li k e c i l (mm) Dp= diameter l i n g k a r a n jarak b a a pg li besar (mm)
C = jarak a n t a r a snmbu poros p u l i (mm) VJalau dalam perdagangan t e r d a p a t bemacam-macam ukuran sabuk t e t a p i untuk mendapatkan sabuk yang berukuran panjang sama dengan yang didapat da
lam perhitungan umumnga sukar,
Untuk i t u h a s i l
perhitungan pan jang k e l i l i n g sabuk dico cokkan dengan panjang sabuk-V s t a n d a r t a t a n sabnk-V sempit yang t e r d a p a t pada lampiran jang sabuk menyebabkan
4,
Koreksi pada p a w
jar& antar poros p e r l u di-
k o r e k s i pula:
c =
b + d b2- 8(b-d22#----------------
8
(mm) ..*...(21)
Sudut kontak ( 8 ) sabuk pada a l u r p u l i diusahakan s e b e s a r m u n w n untuk memperbesar bidang kontak antara sabuk dengan p u l i .
H a l ini d i s e b a b
kan p e n y a l u r a n daya pada t r a n s n i s i sabnk t e r g a n t u n g pada gaga gesekan antara sabuk dan p u l i , Semakin k e c i l sudut kontak m a k a gaya gesekan yang ditimbulkan semakin herkurang.
Pengaruh sudut
kontak t e r h a d a p penyaluran daya dapat d i l i h a t pa-
Tabel 9.
9?:9? C
F a k t o r Koreksi D a y a Karena Perbedaan Sudut Kontak (KO) Sudut kontak p u l i kecili (€3)'
Faktor koreksi (KO)
Jumlah sabuk yang d i p e r l u k a n untuk menyalurk a n t e n a g a dan p u t a r a n d i h i t u n g dengan memperhatk kan f a k t o r k a p a s i t a s penerusan t e n a g a 1 sabuk-V (Po) dan f a k t o r k o r e k s i t e n a g a k a r e n a s u d u t kontalt (KO), dengan runus:
Untuk memelihara tegangan sabuk yang cuknp dan s e s u a i dengan sabuk, j a r a k a n t a r p o r o s p u l i h a r u s dapat d i s e t e l ke dalam maupun ke l u a r sesu-
a i dengan s t a n d a r t p e n y e t e l a n ( l i h a t ta;bel 10). Tabel 10, No*'or nominal sa bit k
Daerah P e n y e t e l a n Sabuk
Panjang keliling sabuk
Ke sebclall d a h m dari letak stnndar AC, A
'
'
(3VI (5VI
.
11-38 38- 60 6090 9 0 I20 120-158
' 280-970 970- 1500 1500-2200 2200-3000 3000.4000
20 20 20, 25 25
25 25 35 35 35
40 40 30 40
50
Kc sebelah luar dari lcrak siandar AC, (umum untuk s e n e a ripe)
-
25 40 50 65 75
Tegangan sabuk diukur dengan timbangan dimana sabuk d i t a r i k pada t i t i k t e n g a h antara k e dna p u l i s e p e r t i gambar 20.
J i k a beban nntuk melen-
t u r k a n sabuk s e b e s a r 1,6 mm s e t i a p 100 mm j a r a k bentangan t e r l e t a k a n t a r a h a r g a maksirnum dan
mini
m u m yang d i b e r i k a n pada t a b e l 11, naka besarnya tegangan sabuk dianggap s e s u a i ,
Tabel 11, Tegangan Sabulc Penwang
A
B
satuan kilomam C D E
Beban m i n i m u m
0,68 1958 2,93 5,77 9,60
Beban maksimum
1,02 2938 4,75
Gambar 20.
8 , 6 1 14,30
Lenturan Sabuk
Penggunaan p u l i penegang pada t r a n s m i s i sabuk, jilra jar& a n t a r sumbu poros p u l i t e t a p , akan membutuhkan sabuk dengan panjang k e l i l i n g y a n g l e b i h b e s a r daripada panjang sabuk untuk t r a n s m i s i sabuk t a n p a p u l i penegang sabuk. Koreksi pan Sang sabuk a k i b a t penggunaan p u l i penegang &an menyebabkan h a s i l perkitungan panjang k e l i l i n g sabuk t e r s e b u t h a r u s dicocokkan dengan panjang k e l i l i n g sabuk s t a n d a r t yang t e r s e d i a diperdagangan.
Perhitungan untuk menentukan panjang sabuk pada t r a n s m i s i sabuk gang d i l e n & a p i p u l i penegang sabuk adalah sebagai b e r i k u t :
bJ
Gambar 21.
Sabuk dengan P u l i Penegang
dimana:
K
R' -Ra) = arc. s i n (----C
P
= arc.
RI + R p ) s i n (----OloP
Rx +Rp = arc. s i n (---1 O 2OP
)3 2=
Y a r c . t g (c-) 1
p1=p-p2
Gambar 22,
Diagram A l i r a n Untuk Memilih Sabuk
S T A R T
6)
i Dsya yang ilkan dilrensmisikan P (k\h') Putaran porns tl, (rpln) Pcrhandingan putnrae ;
Jarak sumbu poros C (mm)
4.
T a t a Cara Merencanakan Transrnisi Roda G i g i Lurus
D a l a m merencanakan t r a n m i s i r o d a g i g i p e r l u k a n d a t a permulaan t e n t a n g daya yang ditransmisikan
diakan
(P), p u t a r a n p o r o s (nl) dan per-
bandingan r e d u k s i yang d i i n g i n k a n ( i ) s e r t a
ja-
r a k sumbn p o r o s pada t r a n s m i s i r o d a gigi ( a ) . Dengan memperhitungkan f a k t o r k o r e k s i t e r h a dap daya yang a k a d i t r a n s m i s i k a n maka d i d a p a t daya r e n c a n a yang men jadi d a s a r perhi'tungan
da-
lam merencanakan t r a n s m i s i r o d a gigi, I i i l a i fakt o r k o r e k s i dapat d i l i h a t pada l a m p i r a n 8. Berdasarkan n i l a i perbandingan r e d u t , s i ( i ) dan jar& sumbn p o r o s ( a ) d i h i t u n g p e r k i r a a n diameter l i n g k a r a n jar& b a g i (dl dan d2) dengan
rumus :
Dari diagram pemilihan modal (n) r o d a gig5 l u r u s (gambar 2 4 , t a b e l 1 2 ) dengan d a t a daya rencana (pd) dan p u t a r a n d a r i p o r o s penggerak (nl), d i p i l i h b e s a r nodul r o d a (Figi yang direncanakan. Jumlah g i g i ( 2 ) masing-masing r o d a g i g i d i h i t u n g dengan menggunakan rumus :
Jumlzh g i g 5 yang direncaninakan atran menentukan perbandingan p u t a r a n a t a u perbandingan r e d u k s i t r a n s m i s i r o d a dgi, y a i t u :
Gambar 23.
Diagram Pemilihan Modul (m)
T a b e l 12.
Modul S t a n d a r t J I S B 1701 1973
Untuk rnenentukan diameter l i n g k a r a n j a r a k b a
gi r o d a gigi s t a n d a r t maka d i p e r l u k a n d a t a raengen a i jumlah roda gigi yang digunakan dan modal yang d i p i l i h untuk r o d a gigi t e r s e b u t .
Perhitung
an diameter l i n g k a r a n jarak b a g i mengikuti rumus: do== Z1
.m
dO2= Z2
m
-
(mm).
.............(30)
*............(31)
(m).
Jarak sumbu p o r o s d a r i pasangan r o d a gigi t e r g a n t u n g pada jumlah r o d a gigi pasangan r o d a
gigi den modul pasangan r o d a gigi t e r s e b u t , ses u a i dengan rumus:
Kelonggaran puncak pada r o d a gigi s t a n d a r t
mumnya s e b e s a r :
Ck = 0,25 (m)
(mm)
..,,....,.
(33)
Kelonggaran sisi (Go) r o d a gi&i dalam merencanak a n r o d s gigi dianggap no1 ( 0 ) l e b i h dahulu trnt u k memudahkan perbitungan.
T e t a p i pada a k h i r -
nya h a r u s d i h i t u n g dengan memperhatikan k e l a s k g t e l i t i a n d a r i r o d a gigi.
Ada dua macam p e r h i -
tungan, y a i t u : dengan jalan menetapkzn jar& sum_ bu p o r o s s e d i k i t l e b i h b e s a r , a t a u dengan melakg k a n pemotongan agak berlebi.han pada pembuatan rg d a gigi.
Untuk menetapkan k e t e l i t i a n r o d a gigi
yang dikehendaki dapat digunakan rumus dan t a b e l
13 b e r i k u t i n i , Untuk r o d a gigi s t a n d a r t dengan kedalakran penuh maka cliaueter l i n g k a r a n k e p a l a (dk) d a n diameter kaki gigi ( d f ) d i h i t u n g dengan rumus:
dk =(Z + 2)(m) d f =(Z
(mm)....
- 2)(m) - 2i~k)
...*.-.(35) f m ) - - * -(36)
Tzbel 13. Kelas
Kelonggaren Belakang Roda Gigi
Harga m a k s i m u m
Keterangan: W =
9
d do
Harga minimurn
+ 0,65(m)
(~)...<34)
Kedalaman pernotongan roda gigi (H) untuk rancangan roda g i g 3 diambil sebesar:
Dalam menghitung kekuatan roda gigi terhadap l e n t u r a n dan tekanan pada permukaan roda gigi diperlukan beberapa f a k t o r k o r e k s i s e p e r t i f a k t o r bentuk gigi (Y), f a k t o r dinamis kecepatan roda g&
gi (fv).
Faktor bentuk gigi (Y) tergantung pada
jumlah gigi pada roda g i g i ( l i h a t Tabel 141, sedang f a k t o r dinamis roda gigi ( fv) t e r g a n t u n g pada kecepatan l i n i e r roda g i g i dengan rumus seper-
t i t e r l i h a t pada t a b e l 15, g i g i d i h i t u n g dengan rumus:
Kecepatan l i n i e r roda
Tabel 14,
Falxtor Bentuk G i g i ( Y )
T a b e l 15,
F a k t o r Dinamis Kecepatan d i (fv) Roda Gr
Kcccpalan
3
v=
0.5-10 n,/s
v=
5-20 n~ 5
fy=rv
rcnd;lil fieccpatall
6
1..
sedang Keccp~itan
u= 20-50
ill/s
tinggi
fv = 6~ 5.5
/v=
,5.5 +
-
JV
Gzrya gang b e k e r j a dalam a r a h p u t a r a n r o d a
gigi pada t i t i k j a r a k b a a d i s e b u t gaya tangen-
sial ( F t ) dengan rumus:
Ft =
102 (Pd) ------------
V
....... (39)
(kg)
Kekuatan r o d a gigi t e r h a d a p l e n t u r a n a k i b a t gaya t a n g e n s i a l untuk s e t i a p s a t u a n l e b a r r o d a
g i g i d i h i t u n g dengan rumus: Ft' = Tb
.m .
Y , fv
(kg/mru)
....(40)
Untuk menghitung kekuatan roda gigi t e r h a dap beban permukaan a k i b a t gaya t a n g e n s i a l , diperlnlran s u a t u f a k t o r k o r e k s i yang berupa tegang-
an k o n t a k antara permukaan r o d a gigi (kH).
Nil&
kH dan k e k e r a s a n bahan r o d a gigi dapat d i l i h a t p a da l a m p i r a n 6.
Kemampuan r o d a gigi untuk menang-
gung beban permukaan untuk s e t i a p s a t u a n l e b a r rq da gigi:
%= fv.
kH
..dOl
(Z-i-Z-) 2z2 1 2
(kg/mm),,
-.*.....** (41)
Harga m i n i m u m kekuatan r o d a gigi ( F t "an FE) digunakan untuk rnenentukan l e b a r r o d a gigi ( b ) dengan rumus:
-----------
3 = I% maksimum F minimum
....... ..
(m)
e
+.
(42)
Bahan dan p e r l a k n a n panas s e r t a kekuatan tar i k r o d a g i g 2 dapat d i l i h a t pada lampiran
5 dan
lampiran 7, Perencanaan bahan dan p e r l a k u a n panas t e r h a dap p o r o s t r a n s m i s i r o d a gigi dapat d i l i h a t pada p e r e n c a n a m p o r o s untuk t r a n s m i s i sabuk-V.
Untuk menentukan pasak dan alur pas& pada poros dan roda gigi digunakan ukuran pasak dan
alur pasak s t a n d a r t ( l i h a t L m p i r a n 13).
Pengu-
jian terhadap kemampuan pasak dalam menanggung beban permukaan dan beban penggeseran, dilakukan dengan menghitung tegangan geser dan tekanan pada permukaan pas& a k i b a t gaya t a n g e n s i a l yang b e k e r j a pada pasak dan membandingkannya dengan kekuatan yang d i i j i n k a n untuk bahan pasak,
Be-
sar gaya yang b e k e r j a pada pas& d i h i t u n g dengan
=
2,T~oros -a-poros
----
(kg)..
..-.....*..(43,)
Tegangan geser yang belrerja pada pas& ( T a r ):
Tekanan pada permukaao pasak ( P a t ) :
F
Pa1 =
FTL
(kg/mm2)
..........(45)
Ukuran pasak dinyatakan dengan n o t a s i b x h x L dan tl s e r t a t2, dimana: b = l e b a r pasak
(mm)
h = t i n g g i penampang pasak (mm)
L = panjang pasak = l e b a r roda g i g i ( a m )
tl= t i n g g i a l u r pasak pada poros !mm) t2=t i n g g i a l u r pasak roda gig3 ( m )
Gambar 24,
i
i
Diagram Aliran Untuk Merencanak a n Roda G i g 3 Lurus
S T A R T
I Dayn y a n g iikan dilransm>sikan P (kW) I'utarsn purus n, ( i p m ) Pcrbandingan rcduksi i Jarak s u m h u poros rr (mm)
,
I
I4 T c g ~ n g al e n c u r y a n g d i i z i n k i l n ~ , . n,, (kglmm') !;;iktoi iegilngan kontak 1,' (kgjmm')
I
I
2 t:aktoi kurekst& t
5 llehiln lenlur yanp diirinkan per r;ttuan lebarf;;. F,; (kgpnml flchiln pcimtlkaan ygdiizinkan pcr ratwar, leh.ir F;, (kgjmm) ti;irait miliirnum
3 Daya rrncana P, ( k W )
+ 4 Diamclcr srmcnlara lingkarae jiirak bdgi d;.
1 5 Mc~duIp:8Iutt !>? Sudut tckanaa pahat &,
16 !.char sisi h ( m m ) (O)
6 JUIIIIIIIIg!g% i , ,zl f'c'erh;~sdlng;an gig,
17 11ah;in poros &an perlakuvn panasnys tl.bl
.
t
.
I
1
i K I'crlii~ungm diamctci porusd,,,4,
7 Utalneter iiaphoran jarak bicpi (roda glEl slsndarl ,I,,,. d,,2 ( m m l Jarak sumh:: poroa a,, ( m m )
Penenluan pasak d a n d u r pasak
1
Tehal an(:ira d s r a r alur pasak d a n dasar kaki gigi S,,.S,,
8 Kclonggaran s ~ s C, i (mm) Kclonggaran puncak c6 (mm)
t 9 Dvnmeier kcpala d,,. ,Iki,:( m m ) Uiameler kaki (mmj K d s l a m a n pernotongxiin H (mm)
S,, jm: 2.2
i
10 Faktor benluk gigi Y,.,'l
I
il
12 F a k t o r d i n a m i s j ,
1
4
\
13 Bahan masing-masing gigi. perlakuan panns Kekuatan varik o,,. o,, (kg/mm2) Kekerasan permukavn gigi /I,,.
I
1
20 Modul pahat rn Sudut 1el:anan pahat a" Jumlah gigi >; Jarak sumbu poros u (mm) Diameter luar 4,. 4, (mm) Lebar sisi h ( m m ) Bahan roda gigi, d a n perlakuan panasnya Bahan poros d a r ~perlakitan panas. nyii Diameter poros 4,,d,, (mm)
:,
C
( (
STOP E N D
1
