47
b. Perpindahan panas secara konveksi
Ialah perpindahanpanasyang
terjadiantarasuatupermukaan padatdanfluidayangbergerakataumengaliryang
diakibatkanolehadanyaperbedaantemperatur Perpindahan panas konveksidapatterjadidenganbeberapametode,
antaralain: 1 Konveksi paksa
Ialah jika aliran disebabkan oleh pengaruh atau dengan bantuan kipas atau pompa maka metode ini dikenal sebagai konveksi paksa
2 Konveksi alami Ialah apabila aliran ini disebabkan oleh perbedaan suhu pada aliran itu
sendiri , maka metode ini dikenal sebagai konveksi alami. 3 Konveksidenganperubahanfase
yaituprosesperpindahanpanaskonveksi yangdisertaiberubahnyafasefluidasepertipadaprosespendidihan
boiling danpengembunankondensasi.
Gambar 2.11: Perpindahan panas secara konveksi Anneahira, 2010 Persamaanperpindahanpanas konveksi
dapat dinyatakan sebgai berikut J.P.HOLMAN, 1986
48
qkonv =hA Tw-T ∞
Dimana: qkonv =Besarnya lajuperpindahanpanasknveksiW
h =KoefisienkonveksiWm 2
K A =Luaspermukaanperpindahanpanaskonveksim
2
c. Perpindahan panas secara radiasi
Ialah perpindahan panas tanpa memerlukan zat perantara. Pancaran kalor hanya terjadi dalam gas atau ruang hampa, misalnya penghantaran panas matahari
kebumi melalui ruang hampa udara.
Gambar 2.12: Perpindahan panas secara radiasi Bekti Widi Admaja, 2011 Persamaanperpindahanpanas
radiasi dapat dinyatakan sebgai berikut: J.P.HOLMAN, 1986
q =ε
1
σA
1
T
1
4 –T
2
4 Dimana :
Q =LajuperpindahanpanasradiasiW
ε =Emisivitaspermukaanmaterial
σ =KonstantaStefanBolztman5.669x10
-8 Wm
2 k
4 Ts
=TemperaturepermukaanbendaK Tsur
=TemperaturesurroundingK
49
2.9 Sabuk dan puli
Jarak yang jauh antara 2 buah poros sering tidak memungkinkan transmisi langsung dengan roda gigi. Dalam hal demikian, cara transmisi putaran atau daya
yang lain dapat diterapkan, dimana sebuah sabuk luwes atau rantai dibelitkan sekeliling puli atau sproket pada poros. Transmisi dengan elemen mesin yang
luwes dapat digolongkan atas transmisi sabuk, transmisi rantai, dan transmisi kabel atau tali.
Gambar 2.13: Berbagai macam sabuk transmisi daya sularso dan kiyokatsu Suga, 2004
A. 1 Sabuk-V standar berlapis tunggal dan banyak.
2 Murah dan pasarannya luas. 3 Untuk mesin-mesin industri umum. Batas temperature sampai 60°C.
B. 1 Sabuk-V unggul berlapis tunggal dan banyak.
2 Tahan panas minyak, dan listrik statis. Kekuatan tinggi. 3 Untuk tugas berat dan jumlah sabuk sedikit.
4 Batas temperature sampai 90°C.
C. 1 Sabuk-V penampang pendek
2 Tahan lenturan dan kecepatan tinggi 3 Untuk otomobil dan puli dengan diameter kecil. Batas temperature
sampai 90°C. D.
50
1 Sabuk-V tugas ringan tipe-L 2 Tahan lenturan dan kecepatan tinggi
3 Untuk mesin-mesin pertanian. Puli penegang pada keliling luar sabuk
dapat dipakai. Batas temperature sampai 60°C untuk temperatur lebih dari 60°C lebih baik dipakai sabuk-V unggul.
E. 1 Sabuk-V sempit.
2 Dapat mentransmisikan daya besar. 3 Untuk mesin-mesin industri umum. Batas temperature sampai 90°C.
F. 1 Sabuk-V sudut lebar.
2 Untuk transmisi kecepatan tinggi dan daya besar dengan puli kecil dan sempit.
3 Untuk otomobil. Batas temperature sampai 80°C. G.
1 Sabuk-V putaran variabel 2 Tahan lenturan dan tekanan samping
3 Untuk penurun putaran variabel. Batas temperature sampai 90°C.
H. 1 Sabuk gigi penampang pendek
2 Tahan lenturan dan kecepatan tinggi 3 Untuk otomobil besar. Batas temperature sampai 90°C.
I. 1 Sabuk segi enam
2 Untuk menggerakkan poros banyak 3 Untuk mesin pertanian dan mesin industry. Batas temperature sampai
60°C. J.
1 Sabuk bergigi sabuk gilit 2 Tidak siip. Dapat dipakai untuk penggerak sinkron
3 Untuk komputer, mesin perkakas, otomobil, dsb. Batas temperature
sampai 80°C. K.
1 Sabuk berusuk banyak 2 Dapat menghasilkan putaran dengan kecepatan sudut yang hamper
tetap. 3 Untuk mesin perkakas, dsb. Batas temperature sampai 80°C.
L. 1 Sabuk berlapis kulit dan nilon
2 Untuk transmisi putaran tinggi dan jarak poros tetap. 3 Untuk mesin kertas, mesin tekstil, dsb. Batas temperature sampai 80°C.
51
Sabuk yang kita gunakan pada mesin pengering padi tersebut adalah sabuk-V, Sebagian besar transmisi sabuk menggunakan sabuk-V karena mudah
dalam penanganannya dan harganya pun murah. kecepatan sabuk direncanakan untuk 10 samapai 20 ms pada umumnya, maksimum sampai 25 ms.
a. Transmisi sabuk- V Sabuk-V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium.
Tenunan tetoron atau semacamnya dpergunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan yang besar. Sabuk-V dibelitkan dikeliling alur puli yang
berbentuk V pula. Bagian sabuk yang membelit pada puli ini mengalami lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya bertambah besar. Gaya gesekan juga
akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yang akan menghasilkan transmisi yang besar pada tegangan yang relatif rendah hal ini merupakan salah satu
keunggulan sabuk-V dibandingkan dengan sabuk rata. Pada gambar dibawah ini dijelaskan konstruksi sabuk V.
Gambar 2.14 : Konstruksi sabuk V sularso dan kiyokatsuSuga, 2004 Keterangan gambar:
1. Terpal 2. Bagian penarik
3. Karet pembungkus 4. Bantal karet
Untuk penampang sabuk V memiliki beberapa tipe yaitu sebagai berikut:
52
Gambar 2.15 : Ukuran penampang sabuk-V sularso dan kiyokatsuSuga, 2004 Posisi sabuk dengan puli terlihat pada Gambar 2.17 yaitu persinggungan
atau sudut kontak sabuk dengan puli
Gambar 2.16 : Profil alur sabuk-V sularso dan kiyokatsuSuga, 2004 Daya rencana dihitung dengan mengalikan daya yang akan diteruskan
dengan faktor koreksi pada tabel berikut
53
Tabel 2.2 Faktor koreksi sularso dan kiyokatsuSuga, 2004
Mesin yang digerakkan Penggerak
Momen puntir puncak 200
Momen puntir puncak 200
Motor arus bolak-balik momen normal, sangkar
bajing, sinkron, motor arus searah lilitan shunt
Motor arus bolak-balik momen tinggi, fasa
tunggal, lilitan seri, motor arus searah lilitan
kompon, lilitan seri, mesin torak, kopling tak
tetap. Jumlah jam kerja tiap hari
Jumlah jam kerja tiap hari 3-5
jam 8-10
jam 16-24
jam 3-5
jam 8-10
jam 16-24
jam Variabel
beban sangat
kecil Pengaduk
zat cair, kipas angin,
blower sampai 7,5
kW pompa sentrifugal,
konveyor tugas ringan
1,0 1,1
1,2 1,2
1,3 1,4
Variabel beban
kecil Konveyor
sabuk pasir,
batubara, pengaduk,
kipas angin lebih dari
7,5 kW, mesin torak,
peluncur, mesin
perkakas, mesin
percetakan, 1,2
1,3 1,4
1,4 1,5
1,6
Variabel beban
sedang Konveyor
ember, sekrup,
pompa 1,3
1,4 1,5
1,6 1,7
1,8
54
torak, kompresor,
gilingan palu,
pengocok, roots-
blower, mesin
tekstil, mesin kayu
Variabel beban
besar Penghancur,
gilingan bola atau
batang, pengangkat,
mesin pabrik karet
rol, kalender
1,5 1,6
1,7 1,8
1,9 2,0
Tranmisi sabuk-V hanya dapat menghubungkan poros poros yang sejajar dengan arah putaran yang sama. Dibandingkan dengan transmisi roda gigi dan
rantai, sabuk-V bekerja lebih halus dan tak bersuara. Untuk mempertinggi daya yang ditransmisikan, dapat dipakai beberapa sabuk-V yang dipasang sebelah
menyebelah. Pada tabel 2.3 dan tabel 2.4 menunjukkan nomor-nomor nominal dari sabuk
standar utama, dapat dilihat pada tabel berikut
Tabel 2.3 Sabuk-V standar sularso dan kiyokatsuSuga, 2004
Penampang A Penampang B
13 14
15 16
17 18
19 20
21 22
65 66
67 68
69 70
71 72
73 74
117 118
119 120
121 122
123 124
125 126
16 17
18 19
20 21
22 23
24 25
68 69
70 71
72 73
74 75
76 77
120 121
122 123
124 125
126 127
128 129
55
23 24
25 26
27 28
29 30
31 32
33 34
35 36
37 38
39 40
41 42
43 44
45 46
47 48
49 50
51 52
53 54
55 56
57 58
59 60
61 62
63 64
75 76
77 78
79 80
81 82
83 84
85 86
87 88
89 90
91 92
93 94
95 96
97 98
99
100 101
102 103
104 105
106 107
108 109
110 111
112 113
114 115
116 127
128 129
130 131
132 133
134 135
136 137
138 139
140 141
142 143
144 145
146 147
148
149 150
151 152
153 154
155 156
157 158
159
160 161
162 163
164
165 166
167 168
26 27
28 29
30 31
32 33
34 35
36 37
38 39
40 41
42 43
44 45
46 47
48 49
50 51
52 53
54 55
56 57
58 59
60 61
62 63
64 65
66 67
78 79
80 81
82 83
84 85
86 87
88 89
90 91
92 93
94 95
96 97
98 99
100 101
102 103
104 105
106 107
108 109
110 111
112 113
114 115
116 117
118 119
130 131
132 133
134 135
136 137
138 139
140 141
142 143
144 145
146
147 148
149 150
151
152 153
154
155 156
157 158
159
160 161
162 163
164
165 166
167 168
169
170 171
Tabel 2.4 Panjang sabuk –V standar sularso dan kiyokatsuSuga, 2004
Nomor Nominal Nomor Nominal
Nomor Nominal Nomor Nominal
56
inch mm
inch mm
inch mm
inch mm
10 11
12 13
14 15
16 17
18 19
20 21
22 23
24 25
26 27
28 29
30 31
32 33
34 35
36 37
38 39
40 41
42 43
44 254
229 305
330 356
381 406
432 457
483 508
532 555
584 610
635 660
686 711
737 762
787 813
838 864
889 914
920 965
991
1016 1041
1067 1092
1119 45
46 47
48 49
50 51
52 53
54 55
56 57
58 59
60 61
62 63
64 65
66 67
68 69
70 71
72 73
74 75
76 77
78 79
1143 1168
1194 1219
1245 1270
1295 1321
1346 1372
1397 1422
1446 1471
1499 1524
1549 1575
1600 1626
1651 1676
1702 1727
1753 1778
1803 1829
1854 1880
1905 1930
1956 1981
2000 80
81 82
83 84
85 86
87 88
89 90
91 92
93 94
95 96
97 98
99
100 101
102 103
104 105
106 107
108 109
110 111
112 113
114 2032
2057 2083
2108 2134
2159 2184
2210 2235
2261 2286
2311 2337
2362 2388
2413 2438
2464 2489
2515 2540
2565 2591
2616 2642
2667 2692
2718 2743
2769 2794
2819 2845
2870 2896
115 116
117 118
119 120
121 122
123 124
125 126
127 128
129 130
131 132
133 134
135 136
137 138
139 140
141 142
143 144
145 146
147 148
149 2921
2946 2972
2997 3023
3048 3073
3099 3124
3150 3175
3200 3226
3251 3277
3302 3327
3355 3378
3404 3429
3454 3480
3505 3531
3556 3581
3607 3632
3658 3683
3708 3734
3759 3785
Dalam tabel 2.5 diperlihatkan panjang keliling sabuk yaitu sebagai berikut
Tabel 2.5 Panjang sabuk-V sempit sularso dan kiyokatsuSuga, 2004
3V 5V
Nomor Panjang
Panjang Nomor
Panjang Panjang
57
nominal sabuk
keliling mm
keliling pada jarak
bagi sabuk
mm nominal
sabuk keliling
mm keliling
pada jarak bagi
sabuk mm
3V 250 3V 265
3V 280 635
673 711
631 669
707 5V 500
5V 530 5V 560
1270 1346
1422 1262
1338 1414
3V 300 3V 315
3V 355 762
800 851
758 796
847 5V 600
5V 630 5V 670
1542 1600
1702 1516
1592 1694
3V 355 3V 375
3V 400 902
953 1016
898 949
1012 5V 710
5V 750 5V 800
1803 1905
2035 1795
1897 2024
3V 425 3V 450
3V 475 1080
1143 1207
1076 1139
1203 5V 850
5V 900 5V 950
2159 2286
3413 2151
2278 2405
3V 500 3V 530
3V 560 1270
1346 1422
1266 1342
1418 5V 1000
5V 1060 5V 1120
2540 2692
2845 2532
2684 2837
Untuk perhitungan keliling sabuk dapat dilihat pada gambar dibawah ini
Gambar 2.17: Perhitungan panjang keliling sabuk sularso dan kiyokatsuSuga, 2004
Untuk menghitung keliling panjang sabuk
58
� = �� + �
� ��
�
+ �
�
� + �
�
�
�
�
− �
� �
Sumber:sularso, kiyokatsu suga, Dasar perencanaan dan pemilihan elemen mesin 1991 ....hal 170
Dimana :
�
�
=
diameter puli kecil mm
�
�
=
diameter puli besar mm
� =
jarak sumbu poros mm b. Puli
Puli adalah sebuah mekanisme yang terdiri dari roda pada sebuah poros atau batang yang memiliki alur diantara dua pinggiran disekelilingnya. Sebuah
tali, kabel, atau sabuk biasanya digunakan pada alur puli untuk memindahkan daya. Puli digunakan untuk merubah gaya yang digunakan, meneruskan gerak
rotasi, atau memindahkan beban yang berat. Sitem puli dengan sabuk terdiri dari dua atau lebih puli yang dihubungkan dengan menggunakan sabuk. Sistem ini
memingkinkan untuk memindahkan daya, torsi, dan kecepatan, bahkan jika puli memiliki diameter yang berbeda dapat meringankan pekerjaan untuk
memindahkan beban yang berat.
Gambar 2.18 : Konstruksi puli bbc bitezise 2014 Puli pada umumnya dibuat dari bahan besi tuang dan ada juga dari baja
dengan bentuk yang bervariasi. Kekuatan puli dihitung berdasarkan kekuatan bagian-bagiannya. Puli merupakan Tempat sabuk untuk pemindah daya:
59
a. Jika pemindah daya Dengan perbandingan transmisi tidak terlalu besar bisa digunakan tanpa puli penegang
b. Jika transfer daya dengan perbandingan transmisi besar dan jarak poros dekat, maka perlu dipasang puli penegang
a. Tipe puli 1. Puli tetap
Puli tetap memiliki poros yang tetap, yang berarti porosnya diam atau dipasang pada suatu tempat. Puli tetap digunakan untuk merubah arah
gaya pada tali atau sabuk.
2. Puli bergerak Puli yang bergerak memiliki poros yang bebas, yang berarti
porosnya bebas bergerak pada suatu titik tertentu. Puli digunakan untuk melipat gandakan gaya.
3. Puli gabungan Puli gabungan adalah gabungan dari puli tetap dan puli bergerak.
Jenis puli ini terdiri dari minimal satu buah puli yang terpasang pada suatu tempat dan puli satu lainnya dapat bergerak.
b. Ukuran puli V Diameter nominal puli V dinyatakan sebagai diameter d
p
mm dari suatu lingkaran dimana lebar alurnya didalam gambar 2.17 menjadi l
o
dalam tabel 2.6, dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
Tabel 2.6 Ukuran puli V sularso dan kiyokatsuSuga, 2004
Penampang sabuk-V
Diameter nominal diameter
lingkaran jarak bagi d
o
a
e
W L
o
K K
o
e f
60
A 71-100
101-125 126 atau lebih
34 36
38 11,95
12,12 12,30
9,2 4,5
8,0 15,0 10,0
B 125-160
161-200 201 atau lebih
34 36
38 15,86
16,07 16,29
12,5 5,5
9,5 19,0 12,5
C 200-250
251-315 316 atau lebih
34 36
38 21,18
21,45 21,72
16,9 7,0
12,0 25,5 17,0
D 355-450
451 atau lebih 36
38 30,77
31,14 24,6
9,5 15,5 37,0 24,0
E 500-630
631 atau lebih 36
38 36,95
37,45 28,7 12,7 19,3 44,5 29,0
harga-harga dalam kolom W menyatakan ukuran standar
c. Diameter minimum puli yang dianjurkan dan diizinkan
Tabel 2.7 Diameter minimum puli sularso dan kiyokatsuSuga, 2004
Penampang A
B C
D E
Diameter min. yang
diizinkan 65
115 175
300 450
Diameter min. yang
dianjurkan 95
145 225
350 550
Tipe sabuk sempit 3V
5V 8V
Diameter minimum 67
180 315
61
Diameter minimum yang dianjurkan
100 224
360
d. Sudut kontak sabuk V dengan puli Sudut kontak dari sabuk pada alur puli penggerak harus diusahakan
sebesar mungkin untuk memperbesar panjang kontak antara sabuk dan puli. Gaya gesekan berkurang dengan mengecilnya sudut kontak sehingga
menimbulkan slip antara sabuk dan puli. Jika jarak poros adalah pendek sedangkan perbandingan reduksinya besar, maka sudut kontak pada puli kecil
puli penggerak akan menjadi kecil. Dalam hal ini dapat digunakan sebuah puli penegang untuk memperbesar sudut kontak tersebut.
Gambar 2.19 : Sudut kontak sularso dan kiyokatsuSuga, 2004
62
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Kategori