1
T
=
1
Tt
- Tc = 1.130,9 N – 4,18N
= 1.126,72 N
2
T
=
2
Tt
– Tc = 477,6 N – 4,18N
= 473,42 N Daya yang ditransmisikan sabuk Ps
v T
T
. Ps
2 1
- =
Dengan : Ps = P = Daya yang ditransmisikan sabuk Watt
:
1
T
Gaya sabuk sisi kencang = 1.126,72 N :
2
T
Gaya sabuk sisi kendor = 473,42 N v = kecepatan linier = 6,28 mdt
Ps = 1.126,72 N – 473,42 N x 6,28 mdt Ps = 4.102,72 Watt
Dengan demikian sabuk yang diperlukan N adalah : N =
s d
P P
N =
72 ,
102 .
4 103
. 4
Watt Watt
N = 1,00
»
1 buah Jadi jumlah sabuk yang dibutuhkan dalam merencanakan mesin ini
adalah 1 buah
3.2.3. Perhitungan Rantai dan
sprocket
Perhitungan rantai
reducer
ke poros drum Direncanakan :
1
Z
= 11 =
1
n
30,1 rpm =
2
Z
17 Dipilih rantai 50 dengan jarak bagi
p = 15,875 mm……………………............Sularso dan Suga, 1997 Jumlah gigi
2
Z
=
= =
2 1
2 1
n n
Z Z
i
2
Z
=
2 1
1
n Z
x n
17 =
2
11 1
, 30
n x
Rpm
2
n
= 19,47 Rpm
Diameter jarak bagi
sprocket
:
÷÷ ø
ö çç
è æ
=
1
180 sin
Z p
dp
= ÷÷
ø ö
çç è
æ 11
180 sin
875 ,
15
mm
= 56,7 mm
÷÷ ø
ö çç
è æ
=
2
180 sin
Z p
Dp
=
÷÷ ø
ö çç
è æ
17 180
sin 875
, 15
mm
= 88,2 mm
Kecepatan rantai : 1000
60
1 1
x n
x Z
x p
v
D
=
= 15,875 mm x 11 x 30,1 Rpm x
000 .
1 60
mm meter
x dt
menit
= 0,0876 mdt
Beban pada rantai : Gaya yang terjadi pada satu rantai :
D
v Pd
x F
102 =
Kg dimana Fc = 1,9 ……………………............ Sularso dan Suga, 1997
Pd = Fc x N = 1,9 x 30,1
= 57,19 w = 0,057 kw
F =
v Pd
x 102
= 0876
, 057
, 102
x
= 66,3Kg
Panjang rantai : Direncanakan jarak sumbu poros C adalah 235 mm
C = Cp.p Cp =
p C
=
875 ,
15 235
mm mm
= 14,8 Panjang rantai yang diperlukan Lp :
Lp =
[ ]
þ ý
ü î
í ì
- +
+ +
Cp Z
Z Cp
Z Z
2 1
2 2
1
28 ,
6 2
2
Lp =
[ ]
þ ý
ü î
í ì
- +
+ +
8 ,
14 28
, 6
17 11
8 ,
14 2
2 17
11
2
x
= 43,6
»
43 buah mata rantai Jarak sumbu poros
ïþ ï
ý ü
ïî ï
í ì
- -
÷ ø
ö ç
è æ
+ -
+ ÷
ø ö
ç è
æ +
- =
2 1
2 2
2 1
2 1
86 ,
9 2
2 2
4 1
Z Z
Z Z
L Z
Z L
Cp
ïþ ï
ý ü
ïî ï
í ì
- -
÷ ø
ö ç
è æ
+ -
+ ÷
ø ö
ç è
æ +
- =
2 2
17 11
86 ,
9 2
2 17
11 43
2 17
11 43
4 1
Cp
Cp =
9 ,
28 29
4 1
+
Cp = 14,5 mm
3.2.4. Perencanaan poros
Diasumsikan bahan poros yang digunakan adalah ST 42 dengan
B
s = 420
2
mm N
Putaran poros tabung rencana N = 30,1 rpm Daya yang di transmisikan P = 4.102,72 watt
Torsi yang ditransmisikan poros T =
N x
P
p
2 60
=
1 ,
30 2
60 72
, 102
. 4
p
x
=
189 2
, 163
. 246
= 1.302,5 Nm = 1.302.500 Nmm
Panjang poros = 1.250 mm Beban pada poros :
Berat tabung + poros = 11 kg Berat kotoran sapi dan tabung = 55 kg
C
F
= berat
gear
rantai + Gaya yang memutar poros F = 3 + 66,4 kg
= 69,3 kg
3.2.5. Diagram poros
Gambar 3.2 Reaksi gaya dalam ∑ Fy = 0
-69,3kg + 27,5kg + 27,5kg – RAV – RBV = 0 124,3 kg = RAV + RBV
∑MA = 0 -69,3 kg x 100 mm + 27,5 kg x 100mm + 27,5kg x 1000 –
RBV x 1.100 = 0 -6930 kg.mm + 2.750 kg.mm + 27.500 kg.mm – RBV x 1100mm = 0
23320 kg .mm = RBV x 1.100 RBV = 21,2 kg
RAV + RBV = 124,3 kg
RAV + 21,2 kg = 124,3 kg RAV
= 103,1 kg
Potongan yang dianalisa :
Gambar 3.3 Potongan yang dianalisa
Potongan X – X C ke A Gambar 3.4 Potongan X – X C ke A
Nx = 0 Vx = -69,3 N
Mx = -69,3 x X
Titik A X = 100
A
N
= 0
A
V
= - 69,3 Kg
A
M
= - 69,3 x 100 = - 6.930 kg.mm
Titik C X = 0
C
N
= 0
C
V
= - 69,3 kg
C
M
= 0
Potongan y – y A - D
Gambar 3.5 Potongan y – y A - D Nx = 0
Vx = - 69,3 + 103,1 = 33,8 kg Mx = - 69,3 x X + 103,1 x X-100
Titik A X = 100
A
N
= 0
A
V
= 33,8 kg
A
M
= - 69,3 x 100 + 103,1 x 0 = - 6.930 kg.mm
Titik D X = 200
D
N
= 0
D
V
= 33,8 kg
D
M
= - 69,3 x 100 + 103,1 x 100 = -3.550 kg.mm
Potongan A – A kanan B – E
Gambar 3.6 Potongan A – A kanan B – E
Nx = 0 Vx = 21,2 kg
Mx = 21,2 x X Titik B X = 0
B
N
= 0
B
V
= - 21,2 kg
B
M
= 21,2 x 0 = 0
Titik E X = 100
E
N
= 0
E
V
= - 21,2 kg
E
M
= 21,2 x 100 = 2.120 kg.mm
Potongan Z – Z kanan B – D
Gambar 3.7 Potongan Z – Z kanan B – D Nx = 0
Vx = - 21,2 + 27,5 = 6,3 kg Mx = 21,2 x X + 27,5 x X – 100
Titik E X = 100
E
N
= 0
E
V
= 6,3 kg
E
M
= 21,2 x 100 + 27,5 x 0 = 2.120 kg.mm
Titik D X = 1000
D
N
= 0
D
V
= 6,3 kg
D
M
= 21,2 x 1000 + 27,5 x 900 = -3.550 kg.mm
Diagram gaya dalam yang ada pada batang a.
Diagram gaya normal
NFD
Gambar 3.8 Diagram gaya normal
b. Diagram Gaya Geser
SFD
Gambar 3.9 Diagram gaya geser C
D A
B E
c. Diagram momen lentur
BMD
Gambar 3.10 Diagram momen lentur
Bahan poros utama horisontal dari ST 42 Sehingga :
- Tegangan tarik
σ
t = 420 Nmm
2
- Tegangan geser τ
=
sf
t
=
8 420
= 52,5 Nmm
2
- Momen maksimal poros M = 9050 Nmm
Dari tabel 14.2 Khurmi, R.S., 2002, hal : 474 mengenai poros berputar dengan beban kontinyu dan tetap diperoleh :
Faktor keamanan momen Km = 1,5
Faktor keamanan torsi Kt = 1
Sehingga torsi ekuivalen dapat dicari dengan rumus :
Momen ekivalen Me : Diameter poros
Tegangan Lentur ijin =
Keamanan Faktor
geser Tegangan
=
12 250
= 20,8 N
2
mm
M =
32
p .
b
s .
3
d
d =
3
. .
32
b
M
s p
=
3
8 ,
20 .
14 ,
3 2723
. 32
= 11,15 mm
Dari perhitungan yang didapat maka untuk mendapatkan poros dengan kekuatan yang baik maka dipilih poros dengan diameter 24 mm
3.2.6. Perhitungan rangka
