Gambar 2.3. Penampang v-belt klasik
2.2.1. Tipe Dan Ukuran Nominal V-belt
Tiap dimensi v-belt telah distandarisasi oleh pabrikan dan pada umumnya dapat dibagi dapat diklasifikasikan menjadi 2 dua, yaitu: heavy-duty industri
dan light-duty fractional-horsepower. V-belt untuk industri berdasarkan penampangnya Gambar 2.32 terdiri dari 2 tipe dasar, yaitu: penampang
konvensionalklasik A, B, C, D, dan E dan penampang sempitnarrow 3V, 5V, dan 8V.
Gambar 2.4. Penampang v-belt industri: a Penampang konvensional, dan
b Penampang sempit a
b Terpal
Bantal karet Bagian penarik
Universitas Sumatera Utara
2.2.2. Panjang V-belt
Untuk menyatakan panjang dari v-belt ada tiga nomenklatur yang umum digunakan sesuai cara pengukurannya, yaitu: panjang bagian luar OC: outside
circumference, panjang efektif Le: effective length, dan panjang pitch Lp: pitch length.
Panjang bagian luar OC biasanya diukur secara sederhana dengan pita ukur yang diletakkan dibagian luar v-belt. Cara ini merupakan metode yang baik
untuk memperoleh panjang nominal, namun sulit untuk mendapatkan nilai yang akurat dan konsisten oleh karena v-belt diukur pada saat tidak diberi tegangan
tension, sehingga tidak dapat menyatakan panjang sabuk saat dioperasikan. Panjang efektif Le diukur langsung saat terpasang yang ditentukan berdasarkan
penjumlahan dari dua kali jarak poros ditambah dengan panjang keliling bagian luar dari sebuah puli, ukuran ini yang biasa digunakan dilapangan.
Panjang pitch Lp merupakan panjang dari aksis netral dari sabuk, yaitu panjang dari kabel tension cord line. Oleh karena kabel berada di dalam sabuk, sehingga
sulit untuk diukur namun dapat dihitung dengan rumus,
C d
D d
D C
L
p
4 2
2
2
− +
+ +
=
π 2.1
dimana: C = jarak antar poros
D = diameter puli besar d = diameter puli kecil
Universitas Sumatera Utara
2.2.3. Tegangan Statik dan Gaya Defleksi V-belt.
V-belt dapat mentransmisikan daya dengan baik pada rentang tegangan yang cukup lebar. Teknisi yang berpengalaman dapat mengembangkan
”perasaannya” untuk melakukan penyetelan terhadap tegangan v-belt pada rentang ini. Namun untuk mengoptimalkan umur dan performa sabuk serta menghindari
tegangan pada poros dan bantalan yang tidak diinginkan, perlu dihitung dan diukur tegangan yang diberikan berdasarkan beban yang akan bekerja. Standar
untuk menghitung ini mengacu kepada standar yang dikeluarkan oleh Mechanical Power Transmission Association MPTA. Standar ini dapat digunakan untuk
penggerak dengan v-belt jenis classic, yang menghubungkan dua puli seperti rencana penelitian. Cara ini dikenal juga dengan metode defleksi gaya force
deflection. Metode ini menerjemahkan tegangan statik menjadi gaya defleksi yang diberikan pada sabuk dan menghasilkan defleksi dengan norma defleksi q,
sebesar 164” tiap 1 inci panjang span L
s
atau 1,6 mm tiap 100 mm span, hal ini dapat dilihat pada Gambar 2.5.
Gambar 2.5. Pengukuran defleksi v-belt
Universitas Sumatera Utara
Defleksi sabuk diukur ditengah span dalam arah tegak lurus span L
s
. Jarak defleksi q, dalam satuan inci yang disyaratkan dihitung dengan rumus:
64
s
L q
=
2.2
dimana panjang span Ls dapat dihitung dengan rumus:
2 2
2
− −
= d
D C
L
s
2.3
dimana : Ls
= panjang rentangan inci C
= Jarak antar poros inci D,d
= Diameter puli inci Besarnya tegangan pada v-belt idealnya adalah tegangan terendah dimana
sabuk tidak akan slip pada kondisi beban tertinggi, lihat Gambar 2.6. Hal ini akan menghasilkan umur sabuk yang paling baik dan beban pada poros yang rendah.
Gambar 2.6. Vektor tegangan statik sabuk
Universitas Sumatera Utara
Metode praktis untuk menghitung dan mengukur tegangan statik static tension sabuk berdasarkan bebandaya rencana dihitung dengan rumus:
+
−
=
c b
d st
g V
W V
N P
K K
T 1
60 9
. 10
5 .
2 15
2 3
θ θ
2.4
dimana
st
T =Tegangan statik sabuk lb,
K
θ
= Faktor koreksi busur kontak P
d
= Daya rencana hp W = Berat sabuk tiap kaki satuan panjang lb,
V = Kecepatan sabuk fpm g
c
= kontanta gravitasi : 32.2 ftsec
2
N
b
= Jumlah sabuk yang digunakan
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1. Berat sabuk W dan faktor modulus sabukK
y
Penampang Sabuk
Berat Sabuk W lbft Faktor Modulus sabuk
3L 4L
5L A
AX B
BX C
CX D, DX
3V, 3VX 5V
0.04 0.06
0.09 0.07
0.06 0.13
0.11 0.23
0.21 0.42
0.05 0.14
5 6
9 6
7 9
10 16
18 30
4 12
Universitas Sumatera Utara
5VX 8V, 8VX
0.12 0.37
13 22
Sumber: Mechanical Power Transmission Ascociation
Faktor koreksi busur K
θ
, dapat dihitung dengan rumus:
−
= R
R K
1 25
. 1
θ
2.5.
dimana R adalah rasio tegangan yang dihitung dengan rumus:
θ
008941 .
e R
=
2.6
dan θ = sudut busur kontak dari diameter puli terkecil dalam satuan derajat:
−
=
−
C d
D 2
cos 2
1
θ 2.7
Daya rencana dihitung dengan rumus:
P P
d
15 .
1 =
2.8
Universitas Sumatera Utara
yang mana P adalah daya motor terpasang dalam horse power hp. Sedangkan kecepatan sabuk dapat dapat dihitung dengan rumus:
12 Dn
V
π
=
2.9
Rentang gaya minimum dan maksimum yang direkomendasikan untuk menentukan tegangan statis v-belt untuk mesin yang dipasang v-belt berjumlah
satu dapat dihitung dengan rumus: •
Gaya minimum yang direkomendasikan
16
min y
y s
st
K L
L T
P
+
= 2.10.
• Gaya maksimum yang direkomendasikan
16 5
. 1
max y
y s
st
K L
L T
P
+
= 2.11
Sesuai rekomendasi MPTA, untuk keperluan analisa tegangan statis v-belt berjumlah satu, akibat gaya defleksi P
a
, dengan defleksi berjarak q, dapat dihitung dengan rumus:
y p
s a
st
K L
L P
T
−
= 16
2.12.
Dimana : P
a
= Gaya defleksi yang aktual diukur lb
Universitas Sumatera Utara
K
y
= Faktor Modulus sabuk lihat Tabel 2.13 L
s
= Panjang span inci L
p
= Panjang pitch sabuk inci
2.4.4. Beban Statis pada Poros Akibat Tegangan V-belt
Kategori