= 1.130,9 N – 4,18N
= 1.126,72 N
2
T
=
2
Tt
– Tc = 477,6 N
– 4,18N = 473,42 N
Daya yang ditransmisikan sabuk Ps
v T
T
. Ps
2 1
Dengan : Ps = P = Daya yang ditransmisikan sabuk Watt
:
1
T
Gaya sabuk sisi kencang = 1.126,72 N :
2
T
Gaya sabuk sisi kendor = 473,42 N v = kecepatan linier = 6,28 mdt
Ps = 1.126,72 N – 473,42 N x 6,28 mdt
Ps = 4.102,72 Watt
Dengan demikian sabuk yang diperlukan N adalah : N =
s d
P P
N = 72
, 102
. 4
103 .
4
Watt Watt
N = 1,00 1 buah
Jadi jumlah sabuk yang dibutuhkan dalam merencanakan mesin ini adalah 1 buah
3.2.3. Perhitungan Rantai dan
sprocket
Perhitungan rantai
r educer
ke poros drum Direncanakan :
1
Z
= 11
1
n
30,1 rpm
2
Z
17 Dipilih rantai 50 dengan jarak bagi
p = 15,8 75 mm……………………............Sularso dan Suga, 1997
Jumlah gigi
2
Z
=
2 1
2 1
n n
Z Z
i
2
Z
=
2 1
1
n Z
x n
17 =
2
11 1
, 30
n x
Rpm
2
n
= 19,47 Rpm
Diameter jarak bagi
spr ocket
:
1
180 sin
Z p
dp
=
11
180 sin
875 ,
15
mm
= 56,7 mm
2
180 sin
Z p
Dp
=
17
180 sin
875 ,
15
mm
= 88,2 mm
Kecepatan rantai : 1000
60
1 1
x n
x Z
x p
v
D
= 15,875 mm x 11 x 30,1 Rpm x 000
. 1
60
mm meter
x dt
menit
= 0,0876 mdt
Beban pada rantai :
Gaya yang terjadi pada satu rantai :
D
v Pd
x F
102
Kg dimana Fc = 1,9
……………………............ Sularso dan Suga, 1997 Pd = Fc x N
= 1,9 x 30,1 = 57,19 w
= 0,057 kw F =
v Pd
x
102
= 0876
, 057
, 102
x
= 66,4 Kg
Panjang rantai : Direncanakan jarak sumbu poros C adalah 235 mm
C = Cp.p Cp =
p C
= 875
, 15
235
mm mm
= 14,8 Panjang rantai yang diperlukan Lp :
Lp =
Cp Z
Z Cp
Z Z
2 1
2 2
1
28 ,
6 2
2 Lp =
8 ,
14 28
, 6
17 11
8 ,
14 2
2 17
11
2
x
= 43,6 43 buah mata rantai
Jarak sumbu poros
2 1
2 2
2 1
2 1
86 ,
9 2
2 2
4 1
Z Z
Z Z
L Z
Z L
Cp
2 2
17 11
86 ,
9 2
2 17
11 43
2 17
11 43
4 1
Cp
Cp =
9 ,
28 29
4 1
Cp = 14,5 mm
3.2.4. Perencanaan poros
Diasumsikan bahan poros yang digunakan adalah ST 42 dengan
B
= 420
2
mm N
Putaran poros tabung rencana N = 30,1 rpm Daya yang di transmisikan P = 4.102,72 watt
Torsi yang ditransmisikan poros T =
N x
P
2
60
= 1
, 30
2 60
72 ,
102 .
4
x
= 189
2 ,
163 .
246 = 1.302,5 Nm
= 1.302.500 Nmm
Panjang poros = 1.250 mm Beban pada poros :
Berat tabung + poros = 11 kg Berat kotoran sapi dan tabung = 55 kg
C
F
= berat
gear
rantai + Gaya yang memutar poros F = 3 + 66,4 kg
= 69,4 kg
3.2.5. Diagram poros
Gambar 3.2 Reaksi gaya dalam ∑ Fy = 0
69,4kg + 27,5kg + 27,5kg – RAV – RBV = 0
124,4 kg = RAV + RBV ∑MA = 0
69,4 kg x 100 mm + 27,5 kg x 100mm + 27,5kg x 1000 –
RBV x 1.100 = 0 6940 kg.mm + 2.750 kg.mm + 27.500 kg.mm
– RBV x 1100mm = 0 37190 kg .mm = RBV x 1.100
RBV = 33,80 kg
RAV + RBV = 124,4 kg
RAV + 33,80 kg = 124,4 kg RAV
= 90,5 kg
Potongan yang dianalisa :
Gambar 3.3 Potongan yang dianalisa
Potongan X – X C ke A
Gambar 3.4 Potongan X – X C ke A
Nx = 0 Vx = 69,4 N
Mx = -69,4 x X
Titik A X = 100
A
N
= 0
A
V
= - 69,4 Kg
A
M
= - 69,4 x 100 = - 6.940 kg.mm
Titik C X = 0
C
N
= 0
C
V
= - 69,4 kg
C
M
= 0
Potongan y – y A - D
Gambar 3.5 Potongan y – y A - D
Nx = 0 Vx = - 69,4 + 90,5 = 159,9 kg
Mx = - 69,4 x 100 + 90,5 x X-100
Titik A X = 0
A
N
= 0
A
V
= 159,9 kg
A
M
= - 69,4 x 100 + 90,5 x 0 = - 6940 kg.mm
Titik D X = 200
D
N
= 0
D
V
= 159,9 kg
D
M
= - 69,4 x 100 + 90,5 x 100 = 9.050 kg.mm
Potongan A – A kanan B – E
Gambar 3.6 Potongan A – A kanan B – E
Nx = 0 Vx = 33,80 kg
Mx = 33,80 x X Titik B X = 0
B
N
= 0
B
V
= 33,80 kg
B
M
= 33,80 x 0 = 0
Titik E X = 100
E
N
= 0
E
V
= 33,80 kg
E
M
= 33,80 x 100 = 3.380 kg.mm
Potongan Z – Z kanan B – D
Gambar 3.7 Potongan Z – Z kanan B – D
Nx = 0 Vx = 3.3,80 - 27,5 = 6,3 kg
Mx = - 27,5 x-100 + 33,80 .1000
Titik E X = 0
E
N
= 0
E
V
= 6,3 kg
E
M
= -27,5x0+3.3,80.100 = 3.380 kg.mm
Titik D X = 1000
D
N
= 0
D
V
= 6,3 kg
D
M
= - 27,5 x 900 + 33,80.1000 = 9.050 kg.mm
Diagram gaya dalam yang ada pada batang a.
Diagram gaya normal
NF D
Gambar 3.8 Diagram gaya normal
b. Diagram Gaya Geser
SF D
Gambar 3.9 Diagram gaya geser C
D A
B E
c. Diagram momen lentur
BMD
Gambar 3.10 Diagram momen lentur
Bahan poros utama horisontal dari ST 42 Sehingga :
- Tegangan tarik
σ
t = 420 Nmm
2
- Tegangan geser
=
sf
= 8
420 = 52,5 Nmm
2
- Momen maksimal poros M = 9050 Nmm
Dari tabel 14.2 Khurmi, R.S., 2002, hal : 474 mengenai poros berputar dengan beban kontinyu dan tetap diperoleh :
Faktor keamanan momen Km = 1,5
Faktor keamanan torsi Kt = 1
Sehingga torsi ekuivalen dapat dicari dengan rumus :
Momen ekivalen Me : Diameter poros
Tegangan Lentur ijin =
Keamanan Faktor
geser Tegangan
= 12
250 = 20,8 N
2
mm
M = 32
.
b
.
3
d
d =
3
. .
32
b
M
=
3
8 ,
20 .
14 ,
3 2723
. 32
= 11,15 mm
Dari perhitungan yang didapat maka untuk mendapatkan poros dengan kekuatan yang baik maka dipilih poros dengan diameter 24 mm
3.2.6. Perhitungan rangka
