commit to user 39
3.2 Perhitungan Putaran Poros Roda 2
Data perencanaan: Kecepatan poros roda = 100 kmjam
= 27,8 ms Massa tromol
= 5 kg = 49,05 N
∅ Velg = 14 inch
= 355,6 mm
Dari data tersebut dapat diketahui putaran poros roda dengan rumus: V
⌸ π×D×N
60 27,8 ⌸
3,14 0.3556 N 60
N ⌸ 1516,3 rpm
Jadi putaran poros roda = 1516 rpm
3.3 Perhitungan Puli 7
Ø Diameter puli pada poros roda
Data perencanaan: D
1
= 3 inch N
1
= 1400 rpm N
2
= 1516 rpm Dengan:
N
1
= Kecepatan putar motor listrik rpm N
2
= Kecepatan putar poros roda rpm D
1
= Diameter puli motor listrik inch D
뀈
⌸ N
䪐
D
䪐
N
뀈
D
뀈
⌸ 1400 3inch
1516 D
뀈
= 2,8 inch Jadi diameter puli pada poros roda yang dipakai adalah 2,5 inch.
commit to user 40
Ø Diameter puli pada kompresor
Data perencanaan: D1 = 3 inch
N1 = 1400 rpm N3 = 608 rpm
Dengan: D
1
= diameter puli motor listrik inch N
1
= kecepatan putar motor listrik rpm N
3
= kecepatan putar kompresor rpm D
㧈
⌸ N
䪐
D
䪐
N
㧈
D
㧈
⌸ 1400 3 inch
608 D
㧈
⌸ 7 inch Diameter puli pada kompresor yang dipakai adalah 7 inch.
Jadi, puli yang digunakan 7 inch 1 buah, 2,5 inch 1 buah, 3 inch 1 buah.
3.4 Perhitungan Daya Motor Listrik dan Kompresor 89
Data perencanaan: Putaran kompresor N
= 608 rpm Bore D
= 50 mm Panjang langkah stroke L = 42 mm
Jumlah piston z = 1
Ø Perpindahan torak
Q
䦸m
⌸ πr
뀈
L Z
N ⌸ 3,14 0,025
뀈
0,042 1 608 ⌸ 0,05 m
㧈
min Ø
Efisiensi volumetrik diambil = 80
commit to user 41
Ø Jumlah gas yang dihasilkan
Q = η Q
䦸m
= 0,8 x 0,05 m
㧈
min = 0,04
m
㧈
min Ø
Daya adiabatik L ad
⌸ m
. k k
1 Ps
. Qs
60000
Pd Ps
䪐 Ė.
1
k ⌸
cp cv ⌸
1,005 kj
kg °c 0,712
kj kg °c
⌸ 1,4
⌸ 1. 战1,4
1,4 1 战1,01. 10 Pa . 0,04
60000 8. 10 Pa
1,01 10 Pa
, 䪐,
1
⌸ 3,5 0,067 战1,77 1 ⌸ 0,18 kW
Ø ⯰ adiabatik =70 untuk kompresor kecil ⯰ 65-70.
Ø Daya yang masuk kompresor
Ls ⌸
Lad ηad
⌸ 0,18 kW
0,7 ⌸ 0,25 kW ⌸ 0,35 hp
Ø Efisiensi sabuk umumnya berkisar antara
⌸ 70 95 efisiensi yang dipakai adalah sebesar
80 Ø
Daya motor ⌸
daya kompresor η sabuk
⌸ 0,35
0,8 ⌸ 0,43 hp
Daya motor yang digunakan adalah 0,43 hp 0,5 hp.
commit to user 42
3.5 Perhitungan Sabuk V 6
Gambar 3.2 Puli dan
belt
3.5.1 Panjang sabuk
Data perencanaan: D
1
= 3 inch ∅ puli pada motor listrik
D
2
= 2,5 inch ∅ puli pada poros
D
3
= 7 inch ∅ puli pada kompresor
Jarak antara puli motor dengan puli poros = 500 mm k
1
Jarak antara puli motor dengan puli kompresor = 350 mm k
2
Ø Panjang sabuk 1 poros-motor
Gambar 3.3 Transmisi sabuk 1 Lp
⌸ π战r
䪐
r
뀈
2k
䪐
战r
䪐
r
뀈 뀈
k
뀈
⌸ 3,14战38,1 31,75 2.500
战38,1 31,75
뀈
500 ⌸ 219,32 1000 0,08
⌸ 1219,4 mm
500 mm 31,75 mm
38,1 mm
puli pada kompresor puli pada poros
puli ganda pada motor
commit to user 43
Ø Panjang sabuk 2 motor-kompresor
Gambar 3.4 Transmisi sabuk 2
Lp ⌸ π战r
䪐
r
㧈
2k
뀈
战r
䪐
r
㧈 뀈
k
뀈
⌸ 3,14战38,1 85 2.350
战38,1 85
뀈
350 ⌸ 386,53 700 6,28
⌸ 1092,81 mm Dari data perhitungan diatas, untuk sabuk 1 menggunakan sabuk jenis A – 52,
sedangkan untuk sabuk 2 menggunakan A – 42.
3.5.2 Tegangan Sisi Kencang T1 dan Sisi Kendor T2 Pada V
- belt
Data perencanaan: Sabuk yang digunakan adalah
V-belt
dengan tipe A Lebar sabuk b
=13 mm Tebal sabuk t
= 8 mm untuk beban sabuk dari karet µ = 0.5
Sudut celah pada puli 2β
= 38
o
β = 19
o
350 mm 38,1 mm
85 mm
commit to user 44
Ø Sudut kontak sabuk 1
α ⌸ sin
䪐
D
䪐
D
뀈
2K
䪐
α ⌸ sin
䪐
76,2 63,5 1000
α ⌸ sin
䪐
0,0127 α ⌸ 0,7°
θ ⌸ 战180° 2α π
180 rad
θ ⌸ 战180° 2.0,7 π
180 rad
θ ⌸ 战178,54° π
180 rad
θ ⌸ 3,11 rad Ø
Sudut kontak sabuk 2 α ⌸ sin
䪐
D
㧈
D
䪐
2K
뀈
α ⌸ sin
䪐
177,8 76,2 700
α ⌸ sin
䪐
0,145 α ⌸ 8,3°
θ ⌸ 战180° 2α π
180 rad
θ ⌸ 战180° 2 . 8,3° π
180 rad
θ ⌸ 战163,3° π
180 rad
θ ⌸ 2,85 rad
commit to user 45
Ø Luas penampang sabuk
Gambar 3.5 Luas penampang sabuk tan
α ⌸ 8
x x
⌸ 8
tan 71
x ⌸
8 2,9
x ⌸ 2,79 mm
2. x ⌸ 5,5 mm luas penampang
13 5,5 ⌸ 7,5 mm A
⌸ 1
2 战13 7,5 8
⌸ 82 mm
뀈
commit to user 46
Ø Tegangan sisi kencang dan sisi kendor sabuk 1
2,3log T
䪐
T
뀈
⌸ μ θ cosec β 2,3log
T
䪐
T
뀈
⌸ 0,5 3,11 cosec 19
log T
䪐
T
뀈
⌸ 2,91
2,3
log T
䪐
T
뀈
⌸ 1,26 T
䪐
T
뀈
⌸ log
䪐
1,26 ⌸ 14,45
T
䪐
⌸ 14,45 T
뀈
· Tegangan sisi kencang
T
䪐
T
䪐
⌸ σ A
σ Tegangan tarik izin karet = 300 - 500 N
иĖ
jika σ ⌸300 N
иĖ
T
䪐
⌸ σ A
⌸ 3 N mm
뀈
⁄ 82
⌸ 246 N ·
Tegangan sisi kendor T
뀈
T
䪐
⌸ 14,45 T
뀈
T
뀈
⌸ T
䪐
14,45 ⌸
246 14,45
⌸ 17,02N
commit to user 47
Ø Tegangan sisi kencang dan sisi kendor sabuk 2
2,3log T
䪐
T
뀈
⌸ μ θ cosec β
2,3log T
䪐
T
뀈
⌸ 0,5 2,85 cosec 19
log T
䪐
T
뀈
⌸ 2,67
2,3 log
T
䪐
T
뀈
⌸ 1,16 T
䪐
T
뀈
⌸ log
䪐
1,16 T
䪐
T
뀈
⌸ 12,8 T
䪐
⌸ 12,8 T
뀈
· Tegangan sisi kencang
战T
䪐
T
䪐
⌸ σ A
⌸ 3 N mm
뀈
⁄ 82
⌸ 246 N ·
Teganagan sisi kendor T
뀈
T
䪐
⌸ 12,8 T
뀈
T
뀈
⌸ T
䪐
12,8 ⌸
246 12,8
⌸ 19,2 N
commit to user 48
3.6 Perhitungan Poros Roda 8
Gambar 3.6 Sketsa diagramatis gaya pada poros Diketahui:
T
䪐
⌸ 246 N T
뀈
⌸ 17,02 N W
⌸ 2,5 N Ø
Gaya yang bekerja pada puli W
䦸
⌸ T
䪐
战sabuk 1 T
뀈
战sabuk 1 W
⌸ 246 N 17,02 N 2,5 N ⌸ 265,52 N
Ø Syarat kesetimbangan
∑M ⌸ 0 R
. 战B → A R
. 战D → A R
.战E → A R
. 战C → A ⌸ 0 R
.800 49,05 .900 265,52 . 400 49,05 .100 ⌸ 0 R
.800 44145 106208 4905 ⌸ 0 R
.800 145448 ⌸ 0 R
⌸ 145448
800 R
⌸ 181,81 N
commit to user 49
∑F ⌸ 0 49,05 265,52 49,05 R
R ⌸ 0
363,62 R R
⌸ 0 R
⌸ 363,62 181,81 ⌸ 181,81 N
Gambar 3.7
Sketsa diagramatis gaya pada poros Potongan 1 - 1 = D B
Gambar 3.8 Potongan 1-1
V
亀
⌸ 49,05 N M
亀
⌸ 49,05 N .X
· Titik D
战X ⌸ 0 V
⌸ 49,05 N M
⌸ 0
commit to user 50
· Titik B
战X ⌸ 100 V
⌸ 49,05 N M
⌸ 49,05 .100
⌸ 4905 N
Potongan 2 -2 = B E
Gambar 3.9 Potongan 2-2
V
亀
⌸ 49,05 – 181,81 M
亀
⌸ 49,05 .X 181,81 战X 100
· Titik B
战X ⌸ 100 V
⌸ 132,76 N M
⌸ 49,05 .100 181,81 战100 100 ⌸ 4905 N
· Titik E
战X ⌸ 500 V
⌸ 132,76 N M
⌸ 49,05 .500 181,81 战500 100 ⌸ 24525 72724
⌸ 48199 Nmm
commit to user 51
Potongan 3 - 3 = E A
Gambar 3.10 Potongan 3-3
V
亀
⌸ 49,05 181,81 265,52 M
亀
⌸ 49,05 . X 181,81 战X 100 265,52 战X 500
· Titik E
战X ⌸ 500 V
⌸ 132,76 N M
⌸ 49,05 .500 181,81 战500 100
265,52 战500 500 ⌸ 48199 Nmm
· Titik A
战X ⌸ 900 V
⌸ 132,76 N M
⌸ 49,05 .900 181,81 战900 100
265,52 战900 500 ⌸ 44145 145448 106208
⌸ 4905 Nmm
commit to user 52
Potongan 4 - 4 = A C
Gambar 3.11 Potongan 4-4
V
亀
⌸ 49,05 181,81 265,52 181,81 M
亀
⌸ 49,05 . X 181,81 战X 100 265,52 战X 500
181,81 战X 900
· Titik A
战X ⌸ 900 V
⌸ 49,05 N M
⌸ 49,05 .900 181,81 战900 100
265,52 战900 500 181,81 战900 900
⌸ 44145 145448 106208
⌸ 4905 Nmm ·
Titik C 战X ⌸ 1000
V ⌸ 49,05 N
M ⌸ 49,05 . 1000 181,81战1000 100
265,52战1000 500 181,81战1000 900
⌸ 0
commit to user 53
Tabel 3.1 Tabel SFD, BMD pada poros
Potongan Titik
Xmm Vx N
Mx Nmm 1 – 1
D B
100 VD = 49,05
VB = 49,05 VD = 0
MB = - 4905 2 – 2
B E
100 500
VB = -132,76 VE = -132,76
MB = - 4905 ME = 48199
3 – 3 E
A 500
900 VE = 132,76
VA = 132,76 ME = 48199
MA = - 4905 4 – 4
A C
900 1000
VA = - 49,05 VC = - 49,05
MA = - 4905 MC = 0
Gambar 3.12 Diagram SFD dan BMD
commit to user 54
Ø
Torsi
T ⌸
P 60
2. π . N
T ⌸
373 60
2. π .1400 = 2509 Nmm
Momen Maksimum = 48199 Nmm Bahan poros ST 37 dengan
σ ⌸ 360 N mm
뀈
⁄ τ ⌸ 240 N mm
뀈
⁄ Km = 1,5 kombinasi beban kejut dan lelah untuk momen
Kt = 1,5 kombinasi beban kejut dan lelah untuk torsi Ø
Diameter Poros Dengan Te
T
⌸ 战Km . M
뀈
战Kt . T
뀈
T
⌸ 战1,5 . 48199
뀈
战1,5 . 2509
뀈
T
⌸ 72396,4 Nmm
T
⌸ π
16 . τ . d
㧈
d ⌸
16 . T
π . τ
⌸ 16 . 72396,4
π .240
⌸ 1158342,4
753,6 d
⌸ 11,54 mm
commit to user 55
Ø
Diameter Poros Dengan Me
Me ⌸
䪐 뀈
战Km . M Te ⌸
䪐 뀈
战1,5 . 48199 72396,4 ⌸
䪐 뀈
战144694,9 ⌸ 72347,45 Nmm
Me ⌸
π 32
. σ . d
㧈
d ⌸
32 . Me π .σ
⌸ 2315118,4
1130,4 ⌸ 12,6 mm
= 13 mm Untuk menyesuaikan dengan bantalan digunakan poros dengan diameter 20 mm.
3.7 Perhitungan Bantalan