Perhitungan poros Perhitungan Poros Ulir Poros A Perhitungan Rangka

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 30

BAB III ANALISA PERHITUNGAN

Gambar 3.1 Layout rangkaian komponen transmisi gear

3.1 Perhitungan poros

Poros yang digunakan ST 37, diketahui tegangan ijin t en = 185 : = , lampiran 2. Putaran mesin 1440 rpm, dan diameter poros 19,05 mm daya yang ditransmisikan 2 x 746 = 1492 watt 1500 watt Untuk perhitugan poros berdasarkan dari apa yang diketahui pada alat dan mengasumsikan : Poros B Daya P = 1500 watt Putaran motor N = 1440 rpm Diameter spur gea r D1= 100 mm Diameter bevel gea r D2= 80 mm Tegangan geser τ = 185 Nmm Sudut kontak a = 20 · Torsi yang ditransmisikan : = ‡1 = â = +s11 ‡1 = p +……1 = 9,9 Nm = 9900 Nmm A B perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 31 · Gaya Tangensial spur gea r = = = = ł,ł 1,+ = 198 N · Beban Normal spur gea r = gR a = +łJ 1,ł łƟ = 210,7 N Poros B L = tepat ditengah- tengah poros = 37,5 cm Gambar reaksi A C B BMD A C B Momen M = Z . … = =+1,Ɵ 1,Ɵs … = 39,5 Nm Torsi equivalen 5= √ ² + ² = 39,5 = + 9,9 = = 1658,75 = 40,727 N.m = 40727 N.mm 5= p +‡ t ³ = p +‡ 185 ³ = 36,32 ³ Diameter Poros = …1Ɵ=Ɵ ‡, = = 10,389 mm dari perhitungan didapat nilai d alat d analisa jadi AMAN 210,7 N 39,5 Nm perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 32

3.2 Perhitungan Poros Ulir Poros A

Poros yang digunakan adalah ST 37 lampiran2 Tegangan tarik s t = 370 Nmm² Tegangan geser t = 185 Nmm² Koefisien gesek m Tan f = 0,15 Beban normal W = 15 N = 0,015 kN Pitch P = 1,75 Diameter luar d = 12 mm Diameter luar d 1 = 10,106 mm tan a = p = p += = 0,08 a = 4,55 tan f = 0,15 f = 8,53 P = W tana + f + W n a n f + n a n f = 0,015 tan13,08 + 0,015 1,= 1,łJJ = 0,0000525 + 0,0035 = 0,0035 kN = 3,5 N t = P x = perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 33 = 0,0035 x 6 = 0,021 kN.m = 21 Nmm s c = g = 1,1+s ++ ,1ł = 0,000132 kNmm² = 0,13 Nmm² Jadi karena tegangan akibat beban s c st berarti AMAN t = 16 p g ³ = +‡ =+ p +1,+1‡ ³ = ‡ =…=,s‡ = 0,103 Nmm² t max = + = s = + 4 ² = + = √0,13 ² + 4. 0,103 ² = + = √0,0169 + 0,042 = + = √0,06 = 0,12 Nmm² Jadi karena tegangan geser akibat beban t max t bahan berarti AMAN perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 34

3.3 Perhitungan Rangka

Dalam perancangan alat ini, dibutuhkan sebuah komponen yang mampu menopang berbagai komponen lain, yaitu rangka. Rangka alat praktikum transmisi roda gigi ini mempunyai beberapa fungsi yang penting, antara lain: 1. Tempat menopang motor listrik 2. Tempat menopang box roda gigi Adapun rangka dari alat ini disusun dari baja hollow 60x30x2 mm yang harus mempunyai kekuatan menopang komponen alat tersebut, serta kuat menahan getaran dari motor listrik dan gesekan roda gigi . Selain itu, kerangka tersebut harus mempunyai ketahanan yang baik. Gambar 3.2 Beban pada rangka 0,25m 0,75m C A B 0,05 350 N 812,5 N D perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 35 Reaksi Penumpu : 350 N Gambar 3.3 Reaksi penumpu S fy = 0 R AV + R BV = 350 + 812,5 x 0,8 = 350 + 650 = 1000 N S fx = 0 R AH = 0 SM A = 0 R BV x 1 = 812,5 0,65 0,8 R BV = 422,5 N R AV = 1000 – 422,5 = 577,5 N Potongan z-z D - B kanan Gambar 3.4 Potongan z-z kanan Nx = 0 Vx = 812,5 . x C B A x x y y R AV R BV R AH z z D x M X 812,5 N V X N X 812,5 N D perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 36 Mx = -812,5 x2 . x Titik D x = 0 ND = 0 VD = 81,25 . 0 = 0 MD = 0 Titik B X = 0,05 NB = 0 VB = 812,5 x 0,05 = 406,25 N MB = -812,5 . 0,05 . 0,05 2 = -1,0156 N.m Potongan y-y B - C kanan 812,5 N Nx Gambar 3.5 Potongan y-y kanan Nx = 0 Vx = 812,5 . x – 422,5 Mx = -812,5 . x . x2 + 422,5 x-0,05 Titik B x = 0,05 NB = 0 VB = 812,5 . 0,05 . 422,5 = -381,875 N MB = -812,5 . 0,05 0,052 + 422,5 0,05-0,05 = -1,0156 N.m 422,5 N Vx 0,05 D B x Mx perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 37 Titik C x = 0,8 Nc = 0 Vc = 812,5 . 0,8 – 422,5 = 227,5 N MC = -812,5 . 0,8 . 0,82 + 422,5 0,8 - 0,05 = 260 + 316,875 = 56,87 N.m Potongan x-x C-A kanan Gambar 3.6 Potongan x-x kanan Nx = 0 Vx = 812,5 . 0,8 - 422,5 = 227,5 N Mx = -812,5 . 0,8 x - 1,J = + 422,5 x - 0,05 Gaya dalam Titik C x = 0,8 Nc = 0 Vc = 812,5 . 0,8 – 422,5 = 227,5 N MC = -812,5 . 0,8 . 0,82 + 422,5 0,8-0,05 = 260 + 316,875 = 56,87 N.m Mx Vx 0,05 422,5 N x Nx 812,5 N D C B 0,8 perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 38 Titik A x = 1,05 NA = 0 VA = 227,5 N MA = -812,5 . 0.8 1,05 – 0,82 + 422,5 1,05 – 0,05 = -422,5 + 422,5 = 0 N.m Diagram NFD A C B D Diagram SFD A C B D Diagram BMD 56,875 N A C B D

3.4 Tegangan Maksimum Rangka