Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
3.4.5.3. Perhitungan Kekuatan Roda Gigi Tingkat Pertama
Perhitungan kekuatan roda gigi tingkat pertama sangat penting untuk diperiksa karena saat roda gigi berputar antara roda gigi yang satu dengan yang lainnya akan
terjadi benturan dan gesekan.
Gambar 3.17 Gaya pada roda gigi
Kecepatan keliling roda gigi 1 dan 2 dapat dihitung dengan rumus : v
= 1000
60 .
.
1 1
n d
o
π
Lit 2, hal 238
v
o1
= v
o2
= 60000
980 .
150 .
14 ,
3 = 7,69 mdet
Gaya tangensial yang bekerja pada roda gigi 1 dan 2 adalah :
Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
Ft =
1 1
. 102
o
v N
Lit 2, hal 238
= 69
, 7
72 ,
238 .
102 = 3166,37 kg
Tegangan geser yang terjadi pada roda gigi1 dan 2 adalah :
τ
= A
F
t
Lit 5, hal 843
dimana ; A = b.H
= 150.33,75 = 5062,5 mm
2
sehingga ;
τ
= 5
, 5062
37 ,
3166 = 0,625 kgmm
2
Tegangan lentur yang terjadi dapat dicari dengan rumus :
a
=
v
f Y
m b
F .
. .
1
Lit 2, hal 240
dengan : Y
= faktor bentuk gigi Y
1
= 0,201 untuk Z = 10 Y
2
= 0,401 interpolasi untuk Z = 46 f
v
= faktor dinamis, yang untuk kecepatan rendah dirumuskan dengan :
Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
=
v +
3 3
Lit 2, hal 240
= 69
, 7
3 3
+ = 0,28
maka : -
untuk roda gigi 1 :
a
= 28
, .
201 ,
. 15
. 150
37 ,
3166 = 25 kgmm
2
- untuk roda gigi 2 :
a
= 28
, .
401 ,
. 15
. 150
37 ,
3166 = 12,53 kgmm
2
Bahan untuk roda gigi 1 adalah S 35 C yang memiliki tegangan lentur izin
a1
= 26 kgmm
2
dan kekuatan tarik
b1
= 52 kgmm
2
sedangkan untk roda gigi 2 bahannya adalah FC 30 yang memiliki tegangan lentur izin
a2
= 13 kgmm
2
dan kekuatan tarik
b2
= 30 kgmm
2
. data-data bahan tersebut terdapat dalam sifat-sifat baja karbon untuk konstruksi mesin.
Tegangan geser izin dapat dihitung dengan rumus :
a
τ
=
2 1
Sf Sf
b
+ σ
Lit 2, hal 249
dengan : Sf
1
= faktor keamanan untuk bahan S-C dengan pengaruh massa = 6 Sf
2
= faktor keamanan dengan pengaruh kekasaran permukaan = 2,5 maka :
- untuk roda gigi 1 :
a
τ
= 5
, 2
6 52
+ = 6,1 kgmm
2
Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
- untuk roda gigi 2 :
b
τ
= 5
, 2
6 30
+ = 3,53 kgmm
2
Dari hasil perhitungan terlihat bahwa tegangan geser dan tegangan lentur yang diizinkan ternyata lebih besar dari tegangan geser dan tegangan lentur yang direncakan sehingga
aman untuk digunakan.
3.4.5.4. Perhitungan Dimensi Roda Tingkat Kedua
