3.1.5 Analisa dan Perhitungan Pada Motor Yang Dirancang a.
Putaran pada Stator
4 .
120 f
n
s
=
4 250
. 120
=
= 7500 rpm, nr = ns jadi tidak ada faktor slip
b. ϖ kecepatan sudut
det 785
60 7500
. 14
, 3
. 2
60 2
rad n
= =
= π ϖ
c. Torsi Momen Puntir Yang Dihasilkan Motor.
Nm P
T
79 ,
9 785
87 ,
76
= =
=
ϖ
d. Daya Masuk Pin, Daya keluar Pout dan Efisiensi
η
P = V . I
V P
I =
Universitas Sumatera Utara
220 87
, 76
=
= 0,35 Ampere P
in
= V
1
. I = 220 . 0,35
1
= 76,87 watt
3.2 Perencanaan Daya Poros
Poros yang dirancang adalah poros transmisi yang digunakan untuk mentransmisikan daya dan putaran :
N = 76,87 Kw
n = 7000 rpm
Penentuan daya rencana diperoleh dari:
P
d
= f
c
= 1,5 . 76,87 . N
= 115,3 Kw
Untuk daya rencana P
d
= 115,3 Kw dan putaran 7000 rpm, maka momen puntirnya adalah :
mm kg
M
P
. 16043
7000 3
, 115
. 10
. 74
, 9
5
= =
n P
10 9,74
M
d 5
p
⋅ ⋅
=
Universitas Sumatera Utara
3.2.1 Pemilihan Bahan
Dalam perencanaan poros ini dipilih bahan jenis S55C-D dengan kekuatan tarik
σ
b
= 91 kgmm
2
. Untuk harga Sf
2
diambil sebesar 2,5 maka tegangan geser ijin bahan S55C-D adalah :
2
067 ,
6 5
, 2
. ,
6 91
mm kg
= =
3.2.2 Perencanaan Diameter Poros
Untuk harga faktor koreksi tumbukan
K
t
= diambil 2,5 dan Cb = 1,0 maka diameter poros yang direncanakan sebesar adalah :
mm d
p
2 ,
31 16043
. ,
1 .
5 ,
2 .
067 ,
6 1
, 5
3 1
=
=
maka diameter poros diambil sebesar 31,5 mm. dapat dilihat padat tabel 1.7 terlampir:
3.2.3 Pemeriksaan kekuatan Poros
Untuk momen puntir sebesar M
P
= 1604,38 kg.mm dan diameter poros d
P
= 15 mm,Tegangan gesernya adalah :
2 1
b
Sf Sf
p
⋅ =
σ τ
3 1
⋅ ⋅
⋅ =
p b
t a
p
M C
K 5,1
d
τ
3 p
p
d M
16 ⋅
⋅ =
π
τ
Universitas Sumatera Utara
2 3
6 ,
2 5
, 31
8 ,
16043 .
16 mm
kg
g
= =
π τ
Dari hasil di atas dapat dilihat bahwa τg
≥ τg, sehingga dapat
disimpulkan bahwa ukuran poros yang direncanakan cukup aman. Tegangan geser izin
≥ Tegangan geser terjadi 6,067 kgmm
2
≥ 2,6 kgmm
2
3.3 Perencanaan Pasak
Jika momen rencana dari poros adalah T = 16043,8 kg.mm, dan diameter poros adalah d
s
2
s
d T
F =
= 31,5mm, maka gaya tangensial F kg pada permukaan poros adalah:
kg F
65 ,
1018 2
5 ,
31 8
, 16043
= =
Gaya geser yang berkerja pada penampang mendatar 2 x 5 mm
2
oleh gaya F = 1018,65 kg, dengan demikian tegangan geser yang ditimbulkan adalah:
l b
F
k
. =
τ
2
86 ,
101 5
. 2
65 ,
1018 mm
kg
k
= =
τ
ka
τ Dengan tegangan geser yang diizinkan
kgmm
2
, panjang pasak l
1
mm yaitu sebesar :
l b
F
ka
. ≥
τ
Universitas Sumatera Utara
2
86 ,
101 5
. 2
65 ,
1018 mm
kg
ka
≥ ≥
τ
3.4 Perencanaan Sabuk-V dan Puli
Adapun Perhitungan menentukan sabuk-V dan puli dengan menetukan poros 1 dan poros 2, dapat diketahui data-data sebelumnya didapat :
P
d
= 76,87 Kw n
1
= 7500 rpm n
2
= 7000 rpm
3.4.1 Menentukan Momen Rencana
Dimana momen ini dapat dicari apabila daya rencana P
d
persatuan putaran rpm, maka momen torsi adalah :
T
1
=9,74 x 10
5
x 76,87 7500 = 9982,8 kg.mm
T
2
= 9,74 x 10
5
x 76,87 Bahan poros jenis S55C-D dengan kekuatan tarik
σ 7000 = 10695,9 kg.mm
b
= 91 kgmm
2
harga Sf
2
diambil sebesar 2,5 :
2
067 ,
6 5
, 2
. ,
6 91
mm kg
= =
Untuk harga faktor koreksi tumbukan
K
t
= diambil 2,5 dan C
b
maka, diameter poros 1 dan 2 adalah : = 1,0
2 1
b
Sf Sf
p
⋅ =
σ τ
Universitas Sumatera Utara
mm d
p
30 7
, 5990
. ,
1 .
5 ,
2 .
067 ,
6 1
, 5
3 1
1
=
=
mm d
p
2 ,
31 66
, 6418
. ,
1 .
5 ,
2 .
067 ,
6 1
, 5
3 1
2
=
=
3.4.2 Pemilihan Penampang Sabuk
Pada perancangan ini penampang sabuk direncanakan mengunakan sabuk- V standar : tipe B, seperti yang terlihat pada gambar 3.1 :
Gambar 3.2 Ukuran Penampang Sabuk-V Dengan diameter minimum yang dianjurkan pada Tabel 2.6 :
d
min
= 145 mm Maka jarak bagi puli dapat diketahui apabila perbandingan reduksi i = 75007000
= 1,0. jadi jarak bagi puli : d
P
= 145 mm, D
P
= 145 x 1,0 = 156 mm diameter luar puli :
d
k
= 145 + 2 x 5,5 = 156 mm D
k
= 156 + 2 x 5,5 = 167 mm
Universitas Sumatera Utara
diameter naaf : 53 d
P1
+ 10 = 52 , d
B
= 60 mm 53 d
P2
+ 10 = 62,5 , D
B
= 70 mm kecepatan sabuk-V dapat diperoleh dari :
12 ,
18 60000
7500 .
145 1000
60
1
s m
x n
d v
p
= =
=
jadi, kecepatan linear sabuk 18,12 ms
3.4.4 Penentuan Daya Puli
Kapasitas daya transmisi dari satu sabuk P kW dengan nilai C sebagai
konstanta yang dapat dilihat pada tabel 2.7 maka daya puli dapat dicari yaitu :
P = d
p
n{ C
1
d
p
n
-0,09
-C
2
d
p
- C
3
d
p
n
2
} – C
2
n x {1 – 1C
5
} = 145. 0,75{3,42 145.0,75
-0,09
-3,14145-0,31145. 0,75
2
}-3,14x1-10,35 = 740,57 kW
jadi panjang keliling sabuk yaitu sebesar :
400 4
145 165
2
x −
L = 2 x 400 + 1,57 165+145 + = 1287 mm = 1,287 m
Maka nomor nominal sabuk-V : pada Tabel 2.4 yaitu :No.51 L =1295 mm. Dapat ditentukan juga jarak sumbu poros dengan perhitungan :
Universitas Sumatera Utara
b = 2 x 1295 – 3,14 165+145 = 1616,6 mm
Jarak puli,
13 ,
404 8
145 165
8 6
, 1616
6 ,
1616
2 2
mm =
− −
+ C =
jadi jumlah sabuk yang digunakan yaitu : sabuk
buah x
3 38
, 2
, 1
22 ,
3 87
, 76
= =
Z = jadi sabuk yang akan digunakan Tipe B, No.51,3 buah, d
k
= 156, D
k
= 167
mm mm
40 25
+ −
lubang poros 30 mm, 31,5 mm. Jarak sumbu poros 404
3.5 Perencanaan Bantalan aksial
Gambar 3.3 Bantalan aksial Pada perencanaan bantalan aksial dan radial dapat ditentukan pada
persamaan-persamaan yang telah dibahas pada bab sebelumnya. perencanaan ini yang mempunyai poros tegak yang mempunyai diameter telapak sebesar 31,5 mm
Universitas Sumatera Utara
dan pengaruh putaran 7000 rpm dengan berat bowl disc 100 kg, dapat dicari bantalan aksial yang akan dipakai :
a pv
x C
30000 =
= 30000 x 0,17 = 5100 [kg.mmm
2
maka diameter luar d .s]
2
bantalan aksial dengan berat bowl disc 100 kg , dan putaran poros 7000 rpm, seperti pada persamaan 2-38 :
C N
W d
d .
2 1
= −
mm d
d 137
5100 7000
. 100
2 1
= =
−
maka, d
2
Diameter luar bantalan sebesar 105,5 mm = 137 – 31,5 = 105,5 mm
jadi, tekanan pada bantalan :
. 4
1000
2 2
2 1
d d
P −
=
π
125 ,
5 ,
31 5
, 105
. 4
1000
2 2
2
mm kg
= −
= π
Tekanan permukaan yang diizinkan P
a
= 0,2 – 0,25 kgmm
2
, jadi tekanan yangterjadi aman untuk dipakai karena P = 0,125 kgmm
2
P
a
= 0,2 – 0,25 kgmm
2
Dari perhitungan diatas maka bantalan aksial yang akan dipakai dengan diameter luar bantalan D = 72 mm, dan diameter dalam d = 30 mm dengan nomor
bantalan aksial 30306. , dapat diterima dengan bahan poros baja lunak dan bahan bantalan
besi cor dapat dilihat dari tabel 2.8 Tekanan yang diizinkan untuk bantalan aksial.
Universitas Sumatera Utara
BAB IV PERAWATAN MESIN YANG DIRANCANG
Mesin separator digunakan untuk memisahkan padatan dan cair. Sesuai proses kerja dari tangki kristaliser di pompakan ke separator. Dimana mesin
separator ini berkerja pada waktu pemisahan berlangsung secara continiu jika padatan pada tangki sudah melewati masa 15 tangki kristaliser. akan mengalami
pembersihan pada tangki separator.
4.1 Sistem Perawatan Pada Motor Listrik
Pada peralatan yang sebenarnya, menggunakan motor 76,87 kW, 4 kutub, dan 7500 rpm. Adapun perawatan yang dilakukan berdasarkan hasil survey adalah
sebagai berikut : a. Pendinginan motor menggunakan kipas untuk pembuangan panas yang
dihasilkan oleh energi listrik yang digunakan terhadap kawat kumparan agar tidak terjadi hubungan singkat atau short sirkuit sehingga motor tidak
terbakar atau rusak. b. Menjaga kebersihan motor dengan membersihkan motor sebelum
dinyalakan. c. Mengecek 1 bulan sekali bagian – bagian kawat kumparan dan kabel-kabel
penghubung yang terdapat didalam motor. d. Menjaga agar putaran untuk pemisahan tetap konstan agar motor tidak
berbeban lebih yang dapat mengakibatkan motor rusak atau terbakar.
Universitas Sumatera Utara