T. Abdul Rahman : Perancangan Dan Pembuatan Sproket Untuk Penggerak Rantai Track Pada Bulldozer Dengan Daya 105 Hp Dan Putaran 150 Rpm Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009.
USU Repository © 2009
BAB III PERENCANAAN SPROKET
3.1 Pendahuluan
Bulldozer tipe crawler mempergunakan track and shoe untuk mendapatkan traksi gesekan pada permukan tanah. Track dan shoe digerakan oleh sprocket
penggerak driving sprocket yang meneruskan daya putaran yang dihasilkan oleh engine.
Ukuran-ukuran yang akan direncanakan mencakup pemilihan track rantai, pemilihan poros, dan perhitungan dimensi sprocket penggerak. Track rantai
merupakan tempat shoe tapak melekat dengan cara dibaut. Putaran yang telah direkduksi pada final drive gear diteruskan ke sproket penggerak dengan perantara
poros.
T. Abdul Rahman : Perancangan Dan Pembuatan Sproket Untuk Penggerak Rantai Track Pada Bulldozer Dengan Daya 105 Hp Dan Putaran 150 Rpm Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009.
USU Repository © 2009
Gambar 3.1 Sproket Penggerak
3.2 Mentukan diameter Poros
Poros berfungsi untuk meneruskan putaran yang berasal dari engine ke sproket penggerak track shoe sehingga mengasilkan gerakan pada bulldozer.
Gambar 3.2 sproket pengerak, track dan shoe pada bulldozer
Sumber : know your traktor, shell guide, london 1955
Perencanaan poros ini sangant penting karena kita dapat mengetahui diameter dari spline sehingga nantinya didapat diameter dari naaf yang melekat pada
sproket. Bahan poros yang direncanakan adalah S 55 C dengan kekuatan tarik sebesar,
2
80 mm
kg
b
= σ
.
3.2.1 Ukuran poros
Diameter poros dapat dicari dengan rumus dibawah ini :
3 1
. .
1 ,
5
=
T C
K d
b t
gi p
τ ...................... lit 1 hal 8
Dimana : d
p
= diameter poros mm
gi
τ = Tegangan geser bahan kgmm
2
T. Abdul Rahman : Perancangan Dan Pembuatan Sproket Untuk Penggerak Rantai Track Pada Bulldozer Dengan Daya 105 Hp Dan Putaran 150 Rpm Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009.
USU Repository © 2009
K
t
= Faktor koreksi terhadap beban puntir. Dimana berkisar 1,0-1,5 jika terjadi sedikit kejutan atau tumbukan yang besar. Dalam
perancangan ini dipilih 1,5. C
b
= Faktor koreksi terhadap beban lentur, harga antara 1,3-2,3. diambil1,5.
T = Momen puntir kg.mm Dalam perhitungan direncanakan daya yang akan diteruskan oleh sproket
penggerak sebesar 105 hp, maka dengan berbagai variasi tingkat kecepatan didapatkan reduksi putaran maksimum yang sampai pada final drive dan diteruskan
oleh poros pada sproket penggerak adalah 150 rpm. Jika daya yang ditransmisikan P
d
dengan memperhitungkan faktor koreksi f
c
adalah P
f P
c d
. =
................................................... lit 1, hal 7 Dimana : fc = Faktor koreksi, dipilih 1 daya normal berkisar 1,0 – 1,5
P = Daya yang sampai pada final drive, = 105 hp x 0,7456 = 78,3 kW P
d
= Daya rencana kW Maka daya yang ditransmisikan :
kW kW
P fc
P
d
3 ,
78 3
, 78
. 1
. =
= =
Momen puntir yang dialami oleh poros dengan memperhitungan putaran maksimum pada driving sprocket adalah :
n P
T
d
. 10
. 74
, 9
5
=
........................................ lit 1, hal 7
T. Abdul Rahman : Perancangan Dan Pembuatan Sproket Untuk Penggerak Rantai Track Pada Bulldozer Dengan Daya 105 Hp Dan Putaran 150 Rpm Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009.
USU Repository © 2009
Dimana : n = putaran maksimum, 150 rpm Maka:
mm kg
T .
428 ,
508 150
3 ,
78 .
10 .
74 ,
9
5
= =
Maka diameter poros adalah :
mm d
p
6 ,
106 428
, 508
. 2
. 5
, 1
6 ,
6 1
, 5
3 1
=
=
Dari standarisasi diameter poros dipilih d
p
= 110 mm lampiran 3
3.2.2 Menentukan ukuran Spline
Dalam penentuan ukuran spline ini dimaksudkan untuk mendapatkan ukuran dari naaf yang terdapat pada sproket penggerak. Fungsi spline yaitu
meneruskan daya dan putaran dari poros ke komponen-komponen lain yang terhubungan dengan nya, ataupun sebaliknya. spline menyatu atau menjadi bagian
dari poros. Ukuran-ukuran dimensi spline adalah sebagai berikut : Diameter luar Ds =
81 ,
p
d
= 81
, 110
= 136 mm
Tinggi h
s
= 0,095.D = 0,095 . 136
T. Abdul Rahman : Perancangan Dan Pembuatan Sproket Untuk Penggerak Rantai Track Pada Bulldozer Dengan Daya 105 Hp Dan Putaran 150 Rpm Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009.
USU Repository © 2009
= 13 mm
Lebar w
s
= 0.156 . D = 0,156 . 136
= 21,2 mm
3.3 Pemilihan Rantai track
Rantai mengkait pada kaki sproket dan mampu meneruskan daya besar tanpa adanya slip sehingga menjamin perbandingan putaran yang tetap. Hubungan
antara daya yang diteruskan sproket penggerak dan putaran poros dapat dilihat pada diagram pemilihan rantai.
Gambar 3.3 Diamgram pemilihan rantai rol
Sumber : Sularso,Kiyokat Suga, Dasar Perencanaan Elemen mesin, PT. Pradnya Paramita, Jakarta 2004 halaman 194
Pemilihan nomor 240 dengan rangkaian tunggal dipilih melalui Tabel 3.1 didapat:
T. Abdul Rahman : Perancangan Dan Pembuatan Sproket Untuk Penggerak Rantai Track Pada Bulldozer Dengan Daya 105 Hp Dan Putaran 150 Rpm Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009.
USU Repository © 2009
- jarak puncak, P = 76,70 mm
- lebar rol, w = 47,63 mm
- diameter rol d = 47,62 mm
- kekuatan tarik minimum = 498.000 N
Tabel 3.1 Ukuran Rantai
Nomor rantai
ANSI Jarak puncak
Inmm Lebar
Inmm Kekuatan tarik
min. LbfN Diameter rol
Inmm
25 0,2506,35 0,1253.18
7803470 0,1303,30
35 0,3759,52
0,1884,76 17607830
0,2005,08 41
0,50012.70 0,256,25 15006670
0,3067,77 40
0,50012,7 0,3127,94
315013920 0,3127,92
50 0,62515,88 0,3759,52
4888021700 0,40010,16
60 0,75019,05 0,50012,7
703031300 0,46911,91
80 1,00025,40 0,62515,88 1250055600
0,62515,87 100
1,25031,75 0,75019,05 1950086700 0,75019.05
120 1,50038,10 1,00025,40 28000124500
0,87522,22 140
1,7544,454 1,00025,40 38000169000 1,00025,40
160 2,00050,80 1,25031,75 50000222000
1,12528,57 180
2,25057,15 1,40635,71 63000280000 1,40635,71
200 2,50063,50 1,50038,10 78000347000
1,56239,67 240
3,0076,70 1,87547,63 112000498000 1,87547,62
sumber :Josep E. Sigly, Larry D.Mittle dan Gandhi Harahap, Perancangan Teknik Mesin, Erlangga, Jakarta,1994, halaman 349
Kecepatan maksimum rantai V ms dapat dihitung dari :
60 1000
. .
x n
z P
v =
........................................ lit 1 hal 198
Dimana : v = kecepatan rantai ms P = pitch diameter rantai mm
z = jumlah gigi n = putaran poros rpm
maka :
60 1000
150 23
70 .
76 x
x x
v =
T. Abdul Rahman : Perancangan Dan Pembuatan Sproket Untuk Penggerak Rantai Track Pada Bulldozer Dengan Daya 105 Hp Dan Putaran 150 Rpm Dengan Proses Pengecoran Menggunakan Cetakan Pasir, 2009.
USU Repository © 2009
s m
4 ,
4 =
Jika direncanakan jarak sumbu poros pengerak dengan poros idler adalah x yaitu 2.350 mm,maka banyak rantai yang dipakai K adalah
x p
p x
z K
+ +
= 2
........................................ lit 1, hal 197
2350 70
. 76
7 ,
76 2350
2 23
+ +
=
buah 85
=
3.4 Perhitungan Dimensi Sproket
