SABUK-V
Untuk menghubungkan dua buah poros yang berjauhan, bila tidak mungkin
digunakan roda gigi, maka dapat digunakan sabuk luwes atau rantai yang dililitkan di sekeliling puli atau sprocket pada porosnya masing-masing. Cara ini disebut juga sebagai transmisi daya tak langsung, yang dapat digolongkan menjadi : Transmisi sabuk; Trnasmisi rantai; Transmisis kabel atau tali. Penggunaan transmisi sabuk, menurut Sularso (1979 : 163), dapat dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu : Untuk dua poros yang berjarak sampai 10 m, dengan perbandingan puteran 1/1 sampai 6/1, dipakai sabuk rata; Untuk dua poros yang berjarak sampai 5m, dengan perbandingan puteran 1/1 sampai 7/1, dikapai sabuk trapezium; Untuk dua poros yang berjarak sampai 2m, dengan perbandingan putaran 1/1 sampai 7/1 secara tepat, dipakai sabuk dengan gigi yang digerakan sprocket. Sabuk atau tali di gunakan untuk mentransm isikan tenaga dari satu poros ke poros lain melalui puli yang mana berputar dengan kecepatan yang sama atau berbeda. Jumlah tenaga yang ditransm isikan tergantung dari beberapa factor: 1. kecepatan pada sabuk 2. kekencangan sabuk pada puli 3. hubungan antara sabuk dan puli kecil 4. kondisi pemakaian sabuk. Catatan: 1. Poros harus sejajar untuk menyamakan teganagan tali. 2. Puli tidak harus saling berdekatan didalam kontak dengan puli yang lebih kecil atau mungkin yang besarnya sama. 3. Puli tidak harus terpisah jauh karena sabuk akan menjadi beban pada poros. Ini mengakibatkan pergesekan pada bearing. 4. Panjangnya sabuk cenderung untuk mengayun dari sisi ke sisi menyebabkan sabuk bergerak keluar jalur dari puli yang mana membentuk lengkungan pada sabuk.
5. Kekencangan sabuk harus sesuai jadi kelonggaran akan meningkatkan contak kinerja pada puli. 6. Untuk memperoleh hasil yang baik dengan sabuk datar, jarak maksimum antara poros tidak boleh melebihi dari 10 meter dan minimum tidak boleh kurang dari 35 kali diameter puli terbesar. Sabuk rata mempunyai slip lebih besar dibandingkan sabuk V, sehingga labih saring digunakan sabuk V. Sabuk V mamiliki kemampuan kecaepatan maksimum 25 m/s, dengan kapasitas sampai 500 kW. Sabuk-V Sabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapezium. Tenunan tetoran atau semacamnya dipergunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan yang besar. Sabuk-V dibelitkan di keliling alur puli yang berbentuk V. bagian sabuk yang sedang membelit pada puli ini mengalami lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan bertambah besar. Gaya gesekan juga akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yang akan m enghasilkan tranmisi daya yang besar pada tegangan yang relative rendah. Hal ini merupakan salah satu keunggulan sabuk-V dibandingkan dengan sabuk rata. Sebagian besar transmisi sabuk menggunakan sabuk-v karena mudah penangannya dan harganya murah. Kecepatan sabuk direncanakan untuk 10-20 m/s pada umumnya, dan maksimum 25 m/s. Daya maksimum yang dapat ditransferkan kurang lebih sampai 500 kW. Transmisi sabuk-V hanya dapat menghubungkan poros-poros yang sejajar dengan putaran yang sama. Dibandingkan dengan transm isi roda gigi atau rantai, sabuk-V bekerja lebih halus dan tak bersuara. Untuk mempertinggi daya yang ditransmisikan dapat dipakai beberapa sabuk-V yang dipasang sebelahmenyebelah. Jarak sumbu poros harus sebesar 1,5
– 2 kali diameter puli besar.
Sifat penting dari sabuk yang perlu diperhatikan adalah perubahan bentuknya karena tekanan samping, dan ketahanannya terhadap panas. Bahan yang biasa dipakai adalah karet alam atau sentesis. Pada masa sekarang, telah banya dipakai karet niopren yang kuat. Tetapi akhir-akhir ini pemakaian inti tetoron semakin populer untuk memperbaiki sifat perubahan panjang sabuk karena kelem baban dan karena pembebanan. Dalam proses pembuatan sabuk, inti tetoron dapat mengerut pada waktu pendinginan, sehingga perlu proses khusus untuk memperbaikinya. Ada
juga proses yang membiarkan pengerutan tersebut dengan perhitungan panas dan memulihkan bentuknya ke keadaan semula.
Keunggulan Sabuk-V Sabuk-V mempunyai keuntungan dibandingkan sabuk lainya diantaranya adalah : 1.
Berlapis tunggal dan banyak
2.
Tahan, panas, tahan minyak, dan listrik statis
3.
Kekuatnyany lebih tinggi
4.
Untuk tugas berat dengan jumlah sabuk sedikit
5.
Batas temperature sampai dengan 90
Kelemahan Sabuk-V 1. Faktor slip besar karena puli yang datar 2. Kecepatan yang ditransmisikan tidak besar 3. Tidak dapat meneruskan putaran dengan perbandingan yang tepat 4. tidak dapat bekerja pada tempat yang berminyak dan kotor 5. Sabuk V tidak seawet sabuk datar. 6. Konstruksi puli sabuk V lebih rumit daripada sabuk datar. Jenis – jenis sabuk-v a)
Tipe standart; ditandai huruf A, B, C, D, & E
b)
Tipe sempit; ditandai sombol 3V, 5V, & 8V
c)
Tipe untuk beban ringan ; ditandai dengan 3L, 4L, & 5L
Ukuran dan Pemilihan Sabuk-V
Ukuran sabuk yang dibuat dan diperdagangkan memiliki ukuran sabuk sebagaimana yang tercantum pada sabuk tersebut dalam bentuk code atau sym bol-symbol, namun untuk profil dari sabuk yang berhubungan dengan lebar sabuk. Panjang sabuk-V standar : a = 35 ….. 39°
Sudut profil
Jenis tipe ukuran : 12 macam (ISO : 7 macam) Koefisien
b/h = 1,5 ….. 1,65
Panjang sisi dalam L
i
= 100 ….. 18000 mm
Nomor Nominal Nomor Nominal Nomor Nominal (incih) (mm) (incih) (mm) (incih) (mm) 10
254
30
762
50
1270
11
279
31
787
51
1295
12
305
32
813
52
1321
13
330
33
838
53
1346
14
356
34
864
54
1372
15
381
35
889
55
1397
16
406
36
914
56
1422
17
432
37
940
57
1448
18
457
38
965
58
1473
19
483
39
991
59
1499
20
508
40
1016
60
1524
21
533
41
1041
61
1549
22
559
42
1067
62
1575
23
584
43
1092
63
1600
24
610
44
1118
64
1626
25
635
45
1143
65
1651
26
660
46
1168
66
1676
27
686
47
1194
67
1702
28
711
48
1219
68
1727
29
737
49
1245
69
1753
panjang rata-rata dari sabuk-V standar L Keterangan : m = rata-rata r = hasil perhitungan L = L mr –2.b ir L b = lebar sabuk
dimana L
mr
, jika d 1 diganti d m1 dan d 2 diganti d
= panjang dalam sabuk V tanpa sambungan = panjang rata-rtaa sabuk mr ir
L = L i + 2.b dimana Lm = panjang rata-rata sabuk V m La = jarak poros yang sesuai x = p. (d m2 + dm1 ) – 2. L m jika jarak poros tidak ditentukan sebelumnya, maka dianjurkan: L ˜ d m2 + 3.c (c diambil dari table) a biasanya: L ˜ 0,7 …. 1,0 . (d m1 + d m2 ) a sedapat mungkin L a < 2. (d m1 + d m2 ) Jarak regang untuk sabuk V standar: S
sp
= 0,03. L m
Jarak pasang (pengurangan jarak poros agar sabuk tanpa sambungan dapat dipasang tanpa tegangan) Sv = 0,015. L m Sabuk V Sempit (wedge V belt) Dipakai untuk kecepatan yang lebih besar daripada transmisi sabuk V standart. Jenis tipe ukuran : 5 macam (USA / British : 3 macam) Koefisien
b/h = 1,2 ….. 1,25
Ada juga bentuk khusus dari sabuk V sempit, yaitu permukaan sisi dalamnya berbentuk cekung / concave dengan tujuan sebagai stabilisator benang benang rajutan sehingga gesekan antara molekul-molekul didalam sabuk dapat dikurangi. panjang kerja dari sabuk : keterangan : indeks w = kerja r = hasil perhitungan Dari panjang kerja sabuk, dapatlah dicari panjang kerja sabuk-V yang ada dipasaran dengan table yang paling mendekati, sehingga jarak poros yang diperlukan dapat dihitung dengan rumus:
m2
.
Jika jarak poros tidak ditentukan sebelumnya, maka dianjurkan:
L
sedapat mungkin: L
a
˜ 0,7 …. 1,0 . (d
a
< 2.(d
w1
w1
+dw2 )
+dw2 )
Jarak regang sabuk V sempit:
S
sp
= 0,03. L w
Jarak pasang sabuk V sempit:
S
v
= 0,015.L w
Alur V pada pulley Alur V pada pulley dimana akan didudukan sabuk V harus dikerjakan dengan hati hati pada mesin perkakas, kebenaran bentuk serta ukuran dari alur V serta ukuran diameter lubang harus tepat. untuk pulle yang menggunakan alur V lebih dari satu maka alur-alur tersebut harus seragam sehingga masing-masing sabuk akan bekerja secara merata.Kesalahan bentuk dari alur V pada pulley akan mengakibatkan penurunan umur pakai dari sabuk itu sendiri serta akan mereduksi daya yang akan ditransmisikan. Diameter minimum puli yang diizinkan dan dianjurkan (mm ) Penampang A B C D E Diameter min. yang diizinkan 65 115 175 300 450 Diameter mini. yang dianjurkan 94 145 225 350 550
Penampang A Putaran puli kecil (rpm) 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Merek Merah Standar Harga tambahan karena perbandingan putaran 67 mm 0,15 0,26 0,35 0,44 0,52 0,59 0,66 0,72
100 mm 0,31 0,55 0,77 0,98 1,18 1,37 1,54 1,71
67 mm 0,12 0,21 0,27 0,33 0,39 0,43 0,48 0,51
100 mm 1,25-1,34 1,35-1,51 1,520,26 0,01 0,02 0,48 0,04 0,04 0,67 0,05 0,06 0,84 0,07 0,08 1,00 0,08 0,10 1,16 0,10 0,12 1,31 0,12 0,13 1,43 0,13 0,15
1,99 2,000,02 0,02 0,04 0,05 0,07 0,07 0,09 0,10 0,11 0,12 0,13 0,15 0,15 0,18 0,18 0,20
Penampang B Putaran puli kecil (rpm)
Merek Merah Standar Harga tambahan karena 118mm 150 mm 118mm 150 0,51 0,77 0,43 0,90 1,38 0,74 1,24 1,93 1,00 1,56 2,43 1,25 1,85 2,91 1,46 2,11 3,35 1,82 2,35 3,75 1,14 2,67 4,12 1,42
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
mm 0,67 1,18 1,64 2,07 2,46 2,82 2,14 3,42
1,251,34 0,04 0,09 0,13 0,18 0,22 0,26 0,31 0,35
perbandingan putaran 1,351,51 0,05 0,10 0,15 0,20 0,26 0,31 0,36 0,41
1,521,99 2,000,06 0,07 0,12 0,13 0,18 0,20 0,23 0,26 0,30 0,33 0,35 0,40 0,41 0,46 0,47 0,53
Faktor Koreksi (K ) Dp-dp
Sudut kontak Puli Kecil C 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10 1,20 1,30 1,40 1,50
180 174 169 163 157 151 145 139 133 127 120 113 106 99 90 83
( 0 ) Faktor Koreksi K 1,00 0,99 0,97 0,96 0,94 0,93 0,91 0,89 0,87 0,85 0,82 0,80 0,77 0,73 0,70 0,65
Sudut antara kedua sisi penampang sabuk yang dianggap sesuai adalah sebesar 30
–40 derajat. Semakin kecil sudut ini, gesekan akan semakin besar
karena efek baji. Sudut yang kecil pada sabuk kecil atau sabuk standar dapat menyebabkan terbenamnya sabuk kedalam alur puli. Akhir-akhir ini dalam perdagangan diperkenalkan sabuk-V dengan sudut lebar, yaitu 60 derajat. Untuk sabuk ini dipakai bahan dengan perpanjangan yang kecil untuk memperbaiki sifat
buruk diatas. Tetapi dengan kondisi semacam ini, gesekan dan perbandingan tarikan yang dicapai menjadi lebih rendah. Contoh : Sabuk dengan type
-B tertulis B75 code 4, semua sabuk dengan code 4 ini
akan sesuai dan dapat mentransmisikan daya yang diberikan, type B75 ini hanya menunjukan panjang sabuk itu sendiri. Sabuk V dibuat dalam 5 bagian dan tersedia dengan ukuran panjang dari 200 mm hingga 15200 mm direkomendasikan pula untuk pemakaian pulley yang berdiameter kecil sampai 20 mm harus menggunakan sabuk yang kecil yakni dari type M dan dapat mentransmisikan daya sebesar 0,02 kW pada putaran 1440 rpm. sedangkan untuk ukuran pulley yang kecil sebesar diameter 335 mm dapat menggunakan sabuk dari type D dan dapat mentransmisikan daya sebesar 21,22 kW dengan kecepatan yang sama Perhitungan yang dilakukan a) Daya Rencana a. Pd = fc . P b. Dimana: i. Pd= Daya rencana(kW) ii. fc= Factor koreksi iii. P = Daya motor(kW) b) Momen Rencana. a. T = 9,74 . 10 pd / n
1
b. Dimana: c. T = Momen rencana/momen puntir (N.mm) d. Pd = Daya rencana (kW) e. n 1 = Putaran poros (rpm) c) Pemilihan Penampang Sabuk V d) Menentukan Diameter puli minimum yang dianjurkan. e) Menentukan Diameter lingkaran puli d (mm),dan diameter naf d
b ,Db
(mm)
p
,Dp (mm),diameter luar puli d
k
,D
k
f) Nomor Nominal Panjang Sabuk Yang diperdagangkan dalam table 5.3 g) Panjang Sabuk ideal b (mm) h) b= 2L – 3,14(D p + d p ) Kerusakan pada sabuk-v umumnya disebabkan oleh : 1. Ketegangan pada sabuk yang tidak tepat Ketegangan yang berlebihan pada sabuk akan menyebabkan ketahanan sabuk dan bearing mesin cepat melemah dan rusak.Ketegangan yang ideal bagi sabuk V adalah ketengan yang berada sedikit di atas kondisi sabuk yang tidak slip pada beban puncak. Cara menentukan ketengan yang ideal bagi sabuk, secara garis besar bisa dilakukan dengan : mengukur jarak rentangan penuh pada sabuk bandingkan beban yang diterima sabuk dengan kekuatan lentur minimun dan maksimum sabuk 2. Puli tidak sejajar Pemasangan puli yang tidak sejajar akan menyebabkan sabuk cepat mengalami keausan pada bagian samping dan ketidakstabilan pada sistem kerja sabuk V. Kesalahan ini juga bisa menyebabkan poros motor dan mesin tidak bisa bekerja dengan normal (sejajar). 3. Adanya kerusakan pada puli Kerusakan pada puli bisa terjadi di area alur
– alur sabuk yang mengalami
keausan. Kerusakan juga bisa terjadi jika adanya tidak keseimbangan yang baik pada sisi muka puli dan diameter luar puli. Selain faktor –faktor di atas, kerusakan puli juga bisa dipengaruhi oleh kondisi lingkungan kerja. Pada kondisi lingkungan yang berdebu, sabuk vee perlu ditutup rapat agar debu dan pasir tidak masuk ke dalam sabuk v. Sedangkan pada lingkungan kerja yang panas, sabuk v perlu dilengkapi dengan sedikit ventilasi agar sabuk tidak mengalami overheat. Pemasangan sabuk v Cara pemasangan sabuk: Beberapa hal yang harus diperhatikan sebelum pemasangan sabuk
1. Periksa kselamatan kerja beserta kelengkapannya 2. Longgarkan semua pengatur ketegangan 3. Bersihkan permukaan gerak dari pulley Memasang logam penyambung pada sabuk datar : 1. Tem patkan sabuk mengelilingi poros disanping pulley dengan sisi kasar 2. Menghadap ke pulley 3. Hubungkan jala / kait simpul logam secara bersama-sama 4. Pas kan hubungan pin dan simpul, gunakan bahan yang benar 5. Jalankan sabuk di atas pully Memasang V belt ( sabuk V ) : 1. Periksa sabuk, apakah sudah benar panjang da tirus 2. Paskan sabuk pada alur pulley Memasang V belt ganda : 1. Periksa sabuk apakah sesuai dengan seragam 2. Mulai pemasangan sabuk dan sisi bagian dalam dari pulley dan selanjutnya ke sisi luar Menyetel ketegangan sabuk : 1. Lepaskan semua baut pengunci 2. Kendorkan semua baut pengunci 3. Geser pulley dengan m enyetel skrup pengatur ketegangan 4. Periksa ketegangan sabuk 5. Stel lagi sampai didapatkan ketegangan sanuk dan posisi yang benar 6. Kencangksn baut penjepit 7. Kencangkan baut pengunci Perawatan dan pemeriksaan sabuk-V 1. Periksa setiap 8000 km sekali. 2. Periksa seluruh bagian sabuk-V. Sabuk yang rusak harus diganti. Jika tidak dapat diperiksa saat sabuk terpasang, sabuk harus dikeluarkan untuk diperiksa.
3. Periksa kedudukan sabuk-V. Bila kedudukan sabuk pada puli terlalu dalam, sabuk harus diganti.
4. Setel ketegangan sabuk-V. Perhatikan ketegangan sabuk-V, bila kurang tegang sabuk akan mudah selip sehingga mudah aus. Bila terlalu kencang, mesin akan cepat rusak.
5. Beri vet atau cairan khusus pada sabuk lama ang berbunyi saat bergerak.
