7
c. Radial tip fan, roda-roda yang terdapat didalamnya memiliki bentuk
yang cenderung melengkung ke arah rotasi roda-roda tetapi blade yang terdapat didalamnya bersandar kebawah, sehingga bagian luarnya akan
mencapai posisi radial. Fan ini berkerja dengan kecepatan yang hampir sama dengan fan backward inclined. Tipe ini juga dirancang untuk
menangani pada kegiatan material handling atau pada kegiatan yang menyebabkan erosive, dan juga lebih efisien daripada blade radial.
d. Backward-inclined fan, roda-roda yang terdapat didalamnya berbentuk
rata dan memiliki arah yang condong dan menjauhi arah dari rotasi roda. Fan ini cenderung beroperasi pada kecepatan yang tinggi. Tipe
fan ini lebih efisien daripada kedua jenis fan diatas. Tipe ini biasa digunakan pada pemanas biasa, ventilasi dan sistem pendingin udara.
Digunakan pada berbagai kegiatan di industri, dimana jenis airfoil blade tidak dapat digunakan karena memiliki kemungkinan terkena
korosi akibat debu halus. e.
Air foil fan, adalah bukan tipe yang umum, namun tipe ini merupakan tipe penyempurnaan pada desain tipe Backward Inclined. Fan ini
memiliki efisiensi yang paling tinggi dan cenderung memiliki kecepatan yang lebih cepat. Tipe ini biasa digunakan pada industri
yang memiliki keadaan udara yang cukup bersih. Selain itu jenis fan ini dapat dirancang dengan konstruksi khusus pada udara yang
berdebu.
2.2 Sistem Transmisi Centifugal Fan V-belt
Sabuk di gunakan untuk mentransmisikan tenaga dari satu poros ke poros lain melalui puli yang berputar dengan kecepatan yang sama atau berbeda. Jumlah
tenaga yang ditransmisikan tergantung dari beberapa faktor [3]: 1.
Kecepatan pada sabuk 2.
Kekencangan sabuk pada puli 3.
Hubungan antara sabuk dan puli 4.
Kondisi pemakaian sabuk.
Universitas Sumatera Utara
8
Transmisi sabuk dapat dibagi atas 3 tiga kelompok, yaitu: 1.
Sabuk rata flat belt dipasang pada puli silinder dan meneruskan momen antara dua poros yang jaraknya dapat mencapai 10 meter dan mampu
bergerak dengan kecepatan sampai 104 ms dan menerima beban sampai 500 kW.
2. Sabuk-V v-belt dipasang pada puli dengan alur dan meneruskan momen
antara dua poros yang jaraknya dapat mencapai 5 meter dengan perbandingan putaran antara 1:1 sampai dengan 7:1 dan Kecepatan putar
pada transmisi sabuk pada umumnya direncanakan antara 10 sampai 20 mdetik dan maksimum 25 mdetik.
3. Sabuk dengan gigi timing belt yang digerakkan dengan sproket pada
jarak pusat sampai 2 meter, dan meneruskan putaran secara tepat dengan perbandingan antara 1:1 sampai 6:1 dan batas maksimum kecepatan sabuk
gilir kurang lebih 35 ms dan daya yang dapat diransmisikan adalah sampai 60 kW.
Sabuk paling umum dijumpai di industri adalah sabuk-V, karena penanganannya mudah serta harga murah. Kecepatan sabuk pada
umumnya direncanakan antara 10 – 20 ms, serta dapat mentransmisikan
daya hingga 500 kW. Sabuk-V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Tenunan tetoron atau semacamnya dipergunakan
sebagai inti sabuk untuk membawa tegangan yang besar, hal ini dapat dilihat pada Gambar 2.6.
Gambar 2.6. Penampang sabuk-V klasik
Universitas Sumatera Utara
9
2.2.1 Tipe Dan Ukuran Nominal Sabuk-V
Tiap dimensi sabuk-V telah distandarisasi oleh pabrikan dan pada umumnya dapat dibagidiklasifikasikan menjadi 2 dua, yaitu: heavy-duty
industri dan lightduty fractional-horsepower. Sabuk-V untuk industri berdasarkan penampangnya Gambar 2.7 terdiri dari 2 tipe dasar, yaitu:
penampang konvensionalklasik A, B, C, D, dan E dan penampang sempit 3V, 5V, dan 8V.
a
b
Gambar 2.7. Penampang sabuk-V industri: a Penampang
konvensional, dan b Penampang sempit
2.2.2 Panjang Sabuk-V
Untuk menghitung panjang dari sabuk-V terdapat tiga nomenklatur yang umum dan sering digunakan sesuai dengan cara pengukurannya, yaitu:
panjang efektif Le: effective length, panjang bagian luar OC: outside circum ference, dan panjang pitch Lp: pitch length.
Panjang efektif Le dapat diukur langsung pada saat terpasang, yang ditentukan berdasarkan penjumlahan dari dua kali jarak poros dan ditambah
dengan panjang keliling bagian luar dari sebuah puli, pengukuran ini biasa digunakan dilapangan.
Universitas Sumatera Utara
10
Untuk menghitung panjang bagian luar OC biasanya diukur secara sederhana dengan menggunakan pita ukur yang diletakkan pada bagian luar
sabuk-V. Cara ini merupakan yang terbaik untuk memperoleh panjang nominal, namun sulit untuk mendapatkan nilai yang akurat dan konsisten
karena sabuk-V diukur pada saat tidak diberi tegangan tension, sehingga tidak dapat menyatakan panjang sabuk pada saat dioperasikan.
Panjang pitch Lp merupakan panjang dari aksis netral dari sabuk, yaitu panjang dari kabel tension cord line. Karena kabel berada di dalam
sabuk, sehingga sulit untuk diukur namun dapat dihitung dengan rumus [4]. L
p
= 2C +
π
+ 2
+
−
2
4
2.1 dimana:
C = jarak antar poros D = diameter puli besar
d = diameter puli kecil
2.2.3 Tegangan Statik dan Gaya Defleksi Sabuk-V
Sabuk-V dapat mentransmisikan daya dengan baik pada rentang tegangan yang cukup lebar. 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. Cara untuk menghitung yaitu metode defleksi gaya force deflection sesuai rekomendasi Mechanical Power Transmission Association
MPTA, hal ini dapat dilihat pada Gambar 2.8.
Gambar 2.8. Pengukuran defleksi sabuk-V
Universitas Sumatera Utara
11
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 Ls atau 1,6 mm tiap 100 mm span. Defleksi sabuk diukur ditengah span dalam arah tegak lurus span Ls. Jarak
defleksi q, dalam satuan inci yang disyaratkan dihitung dengan rumus: q =
64
2.2 dimana panjang span Ls dapat dihitung dengan rumus:
L
s
=
2
+
− 2
2
2.3 dimana : Ls = panjang rentangan inci
C = Jarak antar poros inci D,d = Diameter puli inci
Besarnya tegangan pada sabuk-V idealnya adalah tegangan terendah dimana sabuk tidak akan slip pada kondisi beban tertinggi, lihat Gambar 2.9. Hal ini
akan menghasilkan umur sabuk yang paling baik dan beban pada poros yang rendah.
Gambar 2.9. Vektor tegangan statik sabuk
Metode praktis untuk menghitung dan mengukur tegangan statik static tension sabuk berdasarkan bebandaya rencana dihitung dengan rumus:
T
st
= 15
2.5 −
Ө Ө
10
3 Ө
+ 0,9
60 2
1 �
2.4
dimana T
st
= Tegangan statik sabuk lb, K
Ө
= Faktor koreksi busur kontak
Universitas Sumatera Utara
12
Pd = Daya rencana hp W = Berat sabuk tiap kaki satuan panjang lb,
V = Kecepatan sabuk Rpm g
c
= konstanta gravitasi : 32.2 ftsec2 Nb = Jumlah sabuk yang digunakan
Tabel 2.2 Berat sabuk W dan faktor modulus sabuk Ky
Panjang Sabuk Berat Sabuk W lbft
Faktor Modulus Sabuk Ky
3L 0.04
5 4L
0.06 6
5L 0.09
9 A
0.07 6
AX 0.06
7 B
0.13 9
BX 0.11
10 C
0.23 16
CX 0.21
18 D, DX
0.42 30
3V, 3VX 0.05
4 5V
0.14 12
5VX 0.12
13 8V, 8VX
0.37 22
Sumber : Mechanical Power Transmission Ascociation
Faktor koreksi busur K
Ө
, dapat dihitung dengan rumus: K
Ө
= 1,25
−1
2.5 dimana R adalah rasio tegangan yang dihitung dengan rumus:
R =
0,008941 �
2.6
dan θ = sudut busur kontak dari diameter puli terkecil dalam satuan derajat:
Universitas Sumatera Utara
13
Ө = 2
−1 −
2
2.7
Daya rencana dihitung dengan rumus: P
d
= 1.15 P 2.8
yang mana P adalah daya motor terpasang hp, sedangkan rumus kecepatan sabuk :
V =
� 60
2.9
Rentang gaya minimum dan maksimum yang direkomendasikan untuk mesin dengan sabuk-V berjumlah satu dapat dihitung dengan rumus:
1. Gaya minimum yang direkomendasikan
P
min
=
+ 16
2.10
2. Gaya maksimum yang direkomendasikan
P
max
=
1,5 +
16
2.11
Sesuai rekomendasi MPTA, untuk keperluan analisa tegangan statik sabuk-V berjumlah satu, akibat gaya defleksi Pa, dengan defleksi berjarak q, dapat
dihitung dengan rumus: T
st
= 16
−
2.12
Dimana : Pa = Gaya defleksi yang aktual diukur lb Ky = Faktor Modulus sabuk lihat Tabel 2.3
Ls = Panjang span inci Lp = Panjang pitch sabuk inci
Universitas Sumatera Utara
14
2.2.4 Beban Statik pada Poros Akibat Tegangan Sabuk-V
Beban statik pada poros Fs, didefinisikan sebagai resultan dari tegangan akibat tegangan statik sabuk Ts disepanjang garis sumbu penggerak drive
center line pada saat diam, lihat Gambar 2.10.
Gambar 2.10. Vektor tegangan sabuk dan beban statik poros
Besar beban statik poros Fst, adalah sama untuk puli penggerak dan yang digerakkan, yang dihitung dengan rumus:
�
= 2
� sin
� 2
2.13
2.2.5 Tegangan Operasi dan Beban Dinamis Sabuk-V
Tegangan sabuk-V pada saat mesin beroperasi menimbulkan dua tegangan yaitu tight
–side tension TT, dan slack-side tension TS, yang dihasilkan oleh adanya torsi Q dan tegangan statik Tst, hal ini dapat dilihat
pada Gambar 2.11.
Gambar 2.11. Vektor tegangan operasi dan beban dinamis poros sabuk-V
Universitas Sumatera Utara
15
Torsi merupakan fungsi dari daya nyata yang ditransmisikan Pr dan kecepatan sabuk-V. Untuk menentukan daya nyata dapat digunakan pengukuran
sehingga perhitungan lebih akurat, namun apabila tidak tersedia, dapat menggunakan daya motor. Sehingga tegangan efektif Te N untuk tiap sabuk
dapat dihitung denganrumus: Te =
− =
2
=
33000 �
2.14 Pr =
3 746 10
6
2.15
Tight side tension TT lb dapat dihitung dengan rumus: T
T
=
0,9
− 0,9
60 2
1 �
+
2
2.16
maka slack side tension TS dapat dihitung dengan rumus: =
−
2.17
2.3 Analisa Getaran
