Perencanaan Daya Motor .1 Pemilihan Motor Penggerak

BAB V PERENCANAAN SISTEM TRANSMISI

5.1 Perencanaan Daya Motor 5.1.1 Pemilihan Motor Penggerak Sebelum menentukan reduksi dan dimensi pasangan roda gigi yang akan dipergunakan pada sistem transmisi, maka terlebih dahulu harus ditentukan jenis motor penggerak. Hal ini disebabkan karena besarnya putaran motor akan menentukan besarnya reduksi yang harus dihasilkan oleh rangkaian roda gigi. Disamping itu daya motor yang harus dipilih harus mencukupi kebutuhan daya yang diperlukan bagi rangkaian elevator. Daya motor yang dibutuhkan untuk melayani kebutuhan sistem elevator dapat dihitung dari persamaan 5.1 sebagai berikut : N st = Q + G S − G CW HP ………………………………. Lit.4 hal.362 75. η tot Dimana : Q = Kapasitas elevator 11 orang = 1000 kg diasumsikan 1 orang beratnya = 80 kg G s = Bobot sangkar elevator = 650 kg G cw = Berat bobot Pengimbang = G s + 0,5 Q = 650 + 0,5 1000 = 1150 kg V = Kec. Elevator = 1,5 ms Universitas Sumatera Utara η tot = Efisiensi total elevator η tot = η hm . η g .sh . η d .sh Dimana : η hm = Effisiensi mesin pengangkat = 0,895 …………………… Lampiran 1 η g .sh = Effisiensi roda puli = 0,97 η d .sh = Effisiensi roda puli deflektor = 0,85 Sehingga : η tot = 0,895 . 0,97 . 0,85 = 0,7379 Maka : N st = 1000 + 650 −1150 75.0,7379 = 10,84 hp Dalam prakteknya perlu dilakukan pemeriksaan terhadap daya motor. Hal ini dikarenakan dibutuhkannya daya yang besar pada saat start atau mungkin beban yang sangat besar yang terus bekerja setelah start. Dengan demikian perlu diperhitungkan adanya faktor koreksi yang besarnya adalah : f c = 1,0 ÷ 1,5 dalam hal ini dipilih f c = 1,3 ……lit.7 hal. 7. tabel 1.6 Maka daya motor rencana adalah : N d = F c . N st = 1,3 . 10,84 = 14,09 hp Universitas Sumatera Utara Adapun sumber daya yang dipilih disini adalah dari jala-jala listrik PLN AC. Hal ini dikarenakan beberapa alasan yaitu :  Mudah diperoleh  Konstruksi lebih sederhana sehingga lebih mudah dalam hal penempatannnya dan lebih hemat ruangan  Putaran relative konstan untuk beban yang berfluktuasi  Tidak menimbulkan polusi udara dan kebisingan suara  Lebih mudah distart Dalam perencanaan ini motor listrik yang dipilih memiliki 2 dua pasang kutub pole, dimana setiap pasangnya terdiri dari 2 dua kutub. Maka putaran motor dapat ditentukan dengan persamaan berikut: n = 60. f rpm ……………………………………Lit.7 hal 5 s p Dimana : f = Frekuensi jala-jala listrik AC = 50 Hz standart PLN p = Jumlah pasang kutub = 2 pasang direncanakan Maka : n = 60.50 rpm s 2 n s = 1500 rpm Universitas Sumatera Utara Jadi putaran motor listrik dalam perencanaan ini adalah n =1500 rpm. Dari standarisasi motor listrik AC untuk putaran 1500 rpm dan daya nominal 14,09 hp diperoleh spesifikasi sebagai berikut : Daya motor N = 15 hp Rated Speed n = 1455 rpm Diameter poros penghubung d = 42 mm Effisiensi η = 89,4 Faktor daya cos ϕ = 0,8 data lain dapat dilihat pada lampiran 1

5.1.2 Perencanaan Generator Set

Generator set adalah sebagai sumber arus listrik pada saat aliran listrik PLN padam. Hal ini sangat penting supaya elevator tetap dapat beroperasi dan hal - hal yang tidak diinginkan akibat pemadaman arus listrik secara tiba- tiba oleh PLN tidak terjadi. Generator set ini dirancang hanya untuk mengatasi beban listrik untuk kipas dan penerangan listrik serta untuk kebutuhan sistem elevator itu sendiri sebanyak 5 unit di Gedung Hotel Madani Medan. Generator set yang dipilih harus dapat melayani keseluruhan unit elevator beserta peralatan pendukungnya berupa kipas dan penerangan. Maka KVA total yang harus dilayani oleh Generator set adalah : KVA total = KVA elevator + KVA kipas dan penerangan Dimana : KVA elevator = Daya motor rencana x 0,76x Cos ϕ Jumlah elevator = 14,09 x 0,76 x 5 0,8 = 66,92 KVA Universitas Sumatera Utara d KVA Kipas dan penerangan diperoleh dari hasil survey sebesar 1 KVA Maka : KVA total = 66,92 + 1 = 67,92 KVA Dari perhitungan diatas maka direncanakan generator set dengan daya keluaran sebesar 100 KVA, cos ϕ = 0,8 dan dihubungkan dengan jala- jala listrik PLN dengan sistem sinkronisasi.

5.1.3 Pemeriksaan Motor Terhadap Beban Lebih Over Load

Momen gaya yang dihasilkan motor ketika terjadi percepatan momen gaya start motor = M mot adalah persamaan 5.2 berikut : M mot = M st + M dyn ……………………… Lit. 4 hal. 296 Dimana : M st = Momen tahanan statis N M st = 716,20 n kg.cm……………….lit. 4 hal.292 = 716,20 14,09 1455 = 693 kg.cm = 6,93 kg.m M dyn = Momen gaya dinamik M dyn = δ .GD 2 . n 375.t s 0,975.G2.V 2 + n.t s . η kgm …………………. Lit.4 hal. 293 Dimana : δ = Koefisien transmisi = 1,1 ÷ 1,25 ……………………………………... Lit.4 hal. 293 Universitas Sumatera Utara GD 2 = Momen Girasi komponen pada poros rotor + kopling GD 2 = GD 2 rotor + GD 2 kopling GD 2 rotor = 0,078 kgm 2 ……………… lampiran 1 GD 2 kopling = I . 4 . g …………………… lit.4 hal 289 Diameter luar kopling = 200 mm ………... lit.4 hal 295.table 39 I = Perkiraan momen inersia kopling = 0,0001 kg cms 2 ………… Lit.4 hal. 295 g = Percepatan gravitasi = 9,81 ms 2 GD 2 kopling = 0,0001 . 4. 9,81 = 0,004 kg m 2 GD 2 = 0,078 + 0,004 kg m 2 = 0,081 kg m 2 n = Putaran motor = 1455 rpm t s = Waktu start 1,5 ÷ 5 detik …………… Lit.4 hal. 294 = 2 detik dipilih V = Kecepatan angkat = 1,5 ms G ’ = Berat netto maksimum yang diangkat motor G’ = Q + Gs – Gcw kg = 1000 + 650 – 1150 = 500 kg η = Efisiensi sistem transmisi = 89,4 Sehingga : M dyn = 1,2.0,081 + 375.2 0,975.500.1,5 2 1455.2.0,894 = 0.1885 + 0,505 = 0,69 kg.m Universitas Sumatera Utara rated Maka momen gaya start motor M mot adalah : M mot = M st + M dyn kg.m ………………………….. … lit.4 hal 291 = 6,93 + 0,69 = 7,62 kg.m Selanjutnya momen gaya ternilai M rated dapat dihitung berdasarkan persamaan sebagai berikut : M = 716,20 N rated n rated = 716,20 15 1455 = 7,35 kg.m Pemeriksaan keamanan motor terhadap beban lebih over load didasarkan pada rasio beban – motor yaitu perbandingan antara Momen gaya maksimum M max dengan Momen gaya ternilai M rated . Jika perbandingannya lebih kecil dari harga yang ditentukan maka dapat disimpulkan bahwa motor aman terhadap beban lebih. Atau dapat dituliskan rumus persamaan 5.3 : M max = Ratio beban- motor 1,75 ÷ 2 . M rated …………………….. lit.4 hal.296 Atau : Ratio beban –motor = M max 1,75 ÷ 2 → 1,8 dipilih …………. lit.4 hal. 296 M rated Ratio beban – motor izin = 1,8 Sedangkan : Ratio beban – motor = Dimana : M max M rated M ma x = Momen gaya maksimum = M mot ………………………………….. ….. Lit.4 hal. 297 = 7,623kg.m M rated = Momen gaya ternilai = 7,35 kg.m Universitas Sumatera Utara Sehingga : Rasio beban – motor = 7,623 7,35 = 1,037 Dari hasil pemeriksaan tersebut didapatkan bahwa nilai perbandingan antara momen gaya maksimum dengan momen gaya ternilai ratio beban – motor = 1,037. Nilai ini masih berada dibawah nilai izin ratio beban –motor izin = 1,8 sehingga dapat disimpulkan bahwa motor aman terhadap beban lebih over load

5.2 Perencanaan Roda Gigi Cacing