PERANCANGAN ULANG KOPLING PADA SEPEDA MO

LAPORAN PRAKTIKUM DESAIN ELEMEN MESIN 2 PERANCANGAN ULANG KOPLING PADA SEPEDA MOTOR GL PRO NEOTECH

Oleh : Dheny Dharmawan

2111141075 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI

PERANCANGAN ULANG KOPLING PADA SEPEDA MOTOR GL PRO NEOTECH LAPORAN PRAKTIKUM DESAIN ELEMEN MESIN 2

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat kelulusan Praktikum Desain Elemen Mesin 2

Oleh : DHENY DHARMAWAN

2111141075 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI

Lembar Pengesahan

PERENCANAAN PEMBUATAN KOPLING PADA

SEPEDA MOTOR MEGAPRO

Oleh : Dheny Dharmawan 2111141075

JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI

Tim Pembimbing

Cimahi, 30 Desember 2016

Mengetahui, Koordinator

Dosen Pembimbing

( War’an Rosihan, S.T., M.T., ) ( Besse Titing K., S.T., M.Eng., ) NID. 412117868

NID. 412184585

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Jenderal Achmad Yani :

Nama

: DHENY DHARMAWAN

Nomor Induk Mahasiswa

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Fakultas Teknik Universitas Jenderal Achmad Yani karya ilmiah saya yang berjudul :

“ Perancangan Ulang Kopling Pada Sepeda Motor GLPRO Neotech”

beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Fakultas Teknik Universitas Jenderal Achmad Yani hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.

Cimahi, 30 Desember 2016

(Dheny Dharmawan)

Kata Pengantar

Alhamdulillahirrabil’alaamiin, penulis panjatkan kepada kehadirat Illahirrabi, atas rahmat dan karunia-Nya penulis dapat untuk menyelesaikan laporan praktikum desain elemen 2 dengan judul “PERANCANGAN ULANG KOPLING SEPEDA MOTOR GLPRO NEOTECH”. Shalawat beserta salam semoga selalu tercurah limpahkan kepada junjungan semesta alam Nabi Muhammad SAW. keluarganya, sahabatnya, dan ummatnya yang teguh terhadap agama Islam. Aamiin.

Laporan praktikum ini diajukan untuk memenuhi syarat kelulusan dari mata kuliah Parktikum Desain Elemen Mesin 2. Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada :

1. ﷲ SWT., yang telah memberikan akal, pikiran dan kesehatan sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan praktikum ini.

2. Ibu Besse Titing, S.T., M.Eng., selaku dosen pembimbing dalam penyusunan laporan ini.

3. Bapak War’an Rosihan S.T., M.T., selaku koordinator praktikum matakuliah Desain Elemen Mesin II.

4. Kedua orang tua penulis yang telah memberikan dukungan moral dan materi dalam penyusunan laporan ini.

5. Saudara – saudara penulis yang telah memberi masukan dan dukungan dalam penyusunan laporan ini.

Penulis sangat menyadari dalam penulisan laporan ini masih banyak kekurangannya. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang mendukung untuk membangun penulisan yang lebih sempurna labi kedepannya. Demikian laporan ini penulis susun, semoga akan bermanfaat kedepannya bagi saudara – saudaraku nanti.

Cimahi, Desember 2016

Abstrak PERANCANGAN ULANG KOPLING PADA

SEPEDA MOTOR GL PRO NEOTECH Oleh : Dheny Dharmawan/2111141075

Mahasiswa Teknik Mesin FT – UNJANI dhenydharmawan@yahoo.com

Abstract. Plate clutch is a clutch that uses one or more plates are mounted between the two shafts and shaft makes contact with the resulting pressure through friction between neighbors. Clutch construction is quite simple and can be connected in a state of spin, because it is so widely used clutch. Friction plate wear rate depends on the kind of friction material, contact pressure, peripheral speed, temperature. It was attempted to find out the nature of the material from the friction plate and styles - that occurs in the clutch components. From the calculation results obtained DBB force that occurs when pressure on a motorcycle handle obtained a

force of 112 N when used four fingers at once. Besides the material used is steel type S55C-D with the power of dance 90 kg.mm 2 . As well as the materials used for the

friction plate is cast iron and asbestos without lubrication. After calculation of the wear and tear that occurs greater than the friction plate with lubrication. Keyword : Clucth, clutch plate, friction plate , machine design, modification,

Abstrak. Kopling pelat adalah suatu kopling yang menggunakan satu pelat atau lebih yang dipasang diantara kedua poros serta membuat kontak dengan poros tersebut sehingga terjadi tekanan melalui gesekan antara sesamanya. konstruksi kopling ini cukup sederhana dan dapat dihubungkan dalam keadaan berputar, karena itu kopling ini sangat banyak dipakai. Laju keausan plat gesek sangat tergantung pada macam bahan geseknya, tekanan kontak, kecepatan keliling, temperatur. Maka Abstrak. Kopling pelat adalah suatu kopling yang menggunakan satu pelat atau lebih yang dipasang diantara kedua poros serta membuat kontak dengan poros tersebut sehingga terjadi tekanan melalui gesekan antara sesamanya. konstruksi kopling ini cukup sederhana dan dapat dihubungkan dalam keadaan berputar, karena itu kopling ini sangat banyak dipakai. Laju keausan plat gesek sangat tergantung pada macam bahan geseknya, tekanan kontak, kecepatan keliling, temperatur. Maka

baja S55C-D dengan kekuatan tari 90 kg.mm 2 . Serta digunakan bahan untuk pelat gesek merupakan besi cor dan asbes tanpa adanya pelumasan. Setelah dilakukan

perhitungan maka keausan yang terjadi lebih besar, daripada pelat gesek dengan pelumasan.

Kata kunci : desain mesin, kopling pelat, kopling tak tetap, pelat gesek, modifikasi

Lampiran – lampiran ............................................................................................... 57

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kendaraan bermotor dapat berjalan, apabila daya dan putaran yang dihasilkan oleh mesin sebagai sumber penggerak dapat diteruskan keroda – rodanya. Mesin dan roda tersebut memiliki jarak tertentu maka dibuatlah suatu sistem transmisi yang dapat meneruskan putaran dan daya dari mesin terhadap roda – roda sehingga dapat bergerak.

Seiring dengan perkembangan teknologi, seorang insinyur mesin dituntut untuk dapat merancang sistem pemutusan dan pemindahan daya serta putaran yang meliputi kopling, roda gigi, dan rantai. Pada sebuah kendaraan atau mesin, kopling memiliki peranan yang penting untuk mentransmisikan daya serta putaran dari mesin ke poros roda, serta memiliki safety factor yang aman dan mudah tanpa harus mematikan mesin pada motor.

Pada tugas Praktikum Desain Elemen Mesin 2 akan dihitung suatu alat yang berfungsi untuk memutus hubungan gerak putar antara poros engkol dengan poros sistem roda gigi baik yang sedang diam atau berputar lambat dengan halus tanpa adanya kejutan/sentakan, pemindahan torsi ke maksimum tanpa adanya kehilangan kecepatannya, serta memisahkan hubungan mesin dan transmisi dengan cepat, atau sering juga disebut dengan kopling. Kopling merupakan suatu komponen mesin yang digunakan untuk menghubungkan dua poros pada kedua ujungnya dengan tujuan untuk mentransmisikan daya mekanis. Oleh karena itu, maka diperlukanlah analisis yang lebih mendalam tentang kopling atau komponen lainnya, seperti dalam perancangan suatu komponen agar diketahui bagaimana efisiensinya, bahan apa yang terbaik digunakan untuk komponen tersebut. Selain itu, bertujuan sebagai pembanding hasil teoritis dengan yang terjadi dilapangan. Dan hasil akhirnya dapat rancanglah komponen kopling yang lebih baik lagi. Pada laporan praktikum berjudul “Perancangan Ulang Kopling Dan Transmisi Pada

Sepeda Motor GL PRO NEOTECH.”

1.2. Rumusan Masalah

- Bagaimanakah gaya – gaya yang terjadi pada kopling tersebut ? - Bagaimanakah bahan yang baik untuk perancangan ulang kopling

tersebut?

1.3. Tujuan

Tujuan dari perancangan ulang kopling ini, adalah sebagai berikut :

a. Memahami sistem transmisi daya pada kendaraan roda dua.

b. Mengetahui gaya – gaya dan tegangan yang terjadi pada komponen – komponen kopling.

c. Mengetahui bahan untuk komponen – komponen kopling.

1.4. Manfaat

Adapun manfaat yang ingin didapatkan pada perancangan ulang kopling, adalah sebagai berikut :

a. Dapat merancang komponen – komponen kopling.

b. Dapat memahami proses transmisi daya pada kopling.

1.5. Batasan Masalah

Batasan dalam perancangan ulang kopling ini, meliputi : - Perhitungan pada paku keling; - Perhitungan pada poros; - Perhitungan pada bantalan poros kopling; - Perhitungan pada pelat gesek;

1.6. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan yang digunakan dalam laporan ini, adalah sebagai berikut :

1. Pendahuluan,

1.1. Latar Belakang Berisikan tentang alasan dan latar belakang mengapa diambilnya judul perancangan ulang kopling GLPRO Neotech.

1.2. Rumusan masalah Menentukan apa saja yang akan di hitung atau dicari tahu pada perancangan ulang kopling sepeda motor GLPRO Neotech.

1.3. Tujuan

Merupakan apa yang akan didapat dari proses perancangan ulang kopling pada sepeda motor GLPRO Neotech.

1.4. Manfaat Hal yang apa saja yang ingin didapatkan dari proses perancangan ulang kopling sepeda motor GLPRO Neotech.

1.5. Batasan masalah

1.6. Sistematika penulisan.

2. Dasar Teori

2.1. Teori – teori

2.2. Rumus – rumus.

3. Metodologi

3.1. Flowchart,

3.2. Penjelasan dari flowchart.

4. Hasil dan Pembahasan berisikan hasil dari penelitian pada saat perancangan ulang kopling untuk sepeda motor Honda GL Pro Neotech.

5. Penutup berisikan kesimpulan dan saran dari perancangan ulang kopling sepeda motor Honda GL Pro Neotech.

2. TEORI DASAR

2.1. Teori – teori

2.1.1. Teori Perancangan

kegiatan interaktif yang mengaplikasikan berbagai teknik dan prinsip – prinsip scientifik yang bertujuan untuk mendfinisikan peralatan, proses, atau sistem secara detail sehingga dapat direalisakan.

Syarat – syarat dalam perancangan elemen mesin, tertuju pada prasyarat berikut ini :

a. Function (fungsi/pemakaian)

b. Safety (keamanan)

c. Reliability (dapat dihandalkan)

d. Cost (biaya)

e. Manufacturability (dapat diproduksi)

f. Marketability (dapat dipasarkan) Pertimbangan dan prosedur tambahan yang dimasukkan dalam program secara khusus masalah keamanan produk, kegagalan pemakaian (malfunction) suatu produk. Pertimbangan dan prosedur tersebut, ialah sebagai berikut:

a. Pengembangan dan penggunaan suatu system rancang ulang secara khusus menegaskan analisa kegagalan, mempertimbangkan keamanan, dan memenuhi standar dan pemerintahan.

b. Pengembangan daftar ragam operasi dan pemeriksaan penggunaan produk dalam setiap mode/ragam.

c. Identifikasi lingkungan pemakaian produk, seperti memperkirakan pemakaian, menduga penyalahgunaan, dan fungsi yang diharapkan.

d. Penggunaan teori desain spesifik yang menegaskan kegagalan atau analisa kegagalan pemakaian dan mempertimbangkan keamana dalam setiap ragam operasi.

2.1.1.1. Prosedur umum dalam perancangan mesin

Prosedur umum untuk menyelesaikan masalah perancan adalah sebagai Prosedur umum untuk menyelesaikan masalah perancan adalah sebagai

b. Mekanisme.

c. Analisa gaya. Berfungsi untuk menentukan gaya apa saja yang terjadi pada setiap bagian mesin dan energi yang ditransmisikan pada setiap bagian mesin.

d. Pemilihan material.

e. Rancang elemen – elemen (ukuran dan tegangan).

f. Modifikasi.

g. Gambar detail.

h. Produksi.

2.1.1.2. Pertimbangan umum dalam perancangan mesin

Berikut merupakan pertimbangan umum dalam perancangan sebuah komponen mesin, antara lain :

a. Jenis beban dan tegangan – tegangan yang bekerja pada komponen mesin.

b. Gerak dari bagian – bagian atau kinematika dari mesin.

c. Pemilihan bahan/material.

d. Bentuk dan ukuran part.

e. Tahan gesekan dan pelumasan.

f. Segi ketepatan dan ekonomi.

g. Penggunaan standart part.

h. Kemanan operasi.

i. Fasilitas workshop (bengkel). j. Jumlah mesin untuk diproduksi. k. Biaya konstruksi. l. Perakitan (assembly).

2.1.1.3. Standar, dan kode

Pembatas desain telah disediakan oleh organisai pemasaran dan manajemen insinyur – insinyur termasuk standart, kode, dan peraturan – peraturan pemerintah, baik dalam negeri maupun luar negeri.

Standar, merupakan sekumpulan spesifikasi untuk bagian – bagian mesin, bahan, atau proses; yang dimaksudkan untuk mendapatkan keseragaman, efisiensi, dan mutu tertentu. Tujuannya, adalah untuk memberi suatu batasan akan jumlah jenis dalam spesifikasi, sedemikian bisa membatasi jumlah persediaan secara wajar; seperti kunci – kunci, ukuran, bentuk, dan variasinya.

Kode, adalah sekumpulan spesifikasi untuk keperluan analisa, perencanaan, cara pembuatan, dan kadang – kadang jenis konsturksi. Tujuan pengodean, adalah untuk mendapatkan suatu tingkat tertent dari kemanan, efisiensi, dan performans atau mutu.

Semua organisasi dan himpunan yang terdaftar dibawah ini, merupakan organisasi yang telah mengembangkan spesifikasi untuk standar dan kode perencanaan dan kode perencanaan. Nama – nama organisasi tersebut berhungan juga dengan spesifikasinya. Organisasi yang berkaitan dengan teknik mesin, adalah sebagai berikut:

- ANSI

: American National Standards Institute

- SAE

: Society of Automative Engineers

- ASTM : American Society for Testing and Materials - AISI

: American Iron and Steel Institute

- IFI

: Industrial Fasteners Institue

- AFBMA : Anti-Friction Bearing Manufacturers Association

2.1.2. Teori Kopling

2.1.2.1. Definisi kopling

Kopling merupakan peralatan yang digunakan untuk membuat sambungan permanen atau semi permanen seperti sebuah cluth yang bisa dipasang dan dibongkar dengan cepat pada saat akan dioperasikan. Atau dalam kata lain, kopling merupakan suatu elemen mesin yang berfungsi untuk mentransmisikan daya dari poros penggerak (driving shaf) ke poros yang digerakkan (driven shaf), dimana putaran inputnya akan sama dengan putaran output-nya. Dengan adanya kopling pemindahan daya dapat dilakukan dengan teratur dan seefisiensi mungkin.

Poros kopling digunakan dalam pemesinan untuk bebapa tujuan, sebagian besar adalah sebagai berikut : Poros kopling digunakan dalam pemesinan untuk bebapa tujuan, sebagian besar adalah sebagai berikut :

b. Untuk memperkenalkan fleksibilitas mekanika.

c. Untuk mengurangi transmisi beban kejut dari poros yang satu ke poros yang lain.

d. Untuk melindungi beban lebih berlawan. Berikut kriteria yang harus dipenuh oleh sebuah kopling, antara lain :

a. Mampu menahan adanya kelebihan beban.

b. Mengurangi getaran dari poros penggerak yang diakibatkan oleh gerakan dari elemen lain.

c. Mampu menjamin penyambungan dua poros atau lebih.

d. Mampu mencegah terjadinya beban kejut dan getaran. Beberapa hal yang harus diperhatikan dalam perencanaan mendesain sebuah kopling, antara lain adalah sebagai berikut :

a. Mudah dipasang dan dilepas.

b. Dapat mentransmisikan daya sepenuhnya dari poros.

c. Sederhana dan ringan.

d. Dapat mengurangi kesalahan hubungan pada poros.

2.1.2.2. Tipe kopling

Jenis kopling ditinjau dari cara kerjanya, dibedakan atas dua jenis, yaitu:

a. Coupling (kopling tetap), merupakan suatu elemen mesin yang berfungsi sebagai penerus putaran dan daya dari poros penggerak ke poros yang digerakkan secara pasti (tanpa terjadi slip),

Gambar 2.1. Kopling tetap dimana sumbu kedua poros terletak pada satu garis lurus. Jenis kopling tetap dibedakan menjadi beberapa jenis

kopling, yaitu: o Kopling Kaku

o Kopling Luwes o Kopling universal o Kopling Luwes o Kopling universal

Gambar 2.2. Kopling tak keadaan diam maupun berputar. Jenis dari

tetap kopling tak tetap, antara lain:

o Kopling Cakar o Kopling Plat o Kopling Kerucut o Kopling Friwil

2.1.2.3. Kopling Tetap (Coupling)

A. Kopling Kaku Kopling kaku digunakan bila kedua poros dihubungkan dengan sumbu segaris. Dengan kata lain, jenis kopling ini tidak mengijinkan sedikitpun ketidaklurusan sumbu kedua poros serta tidak dapat mengurangi tumbukan dan getaran transmisi. Kopling jenis ini terdiri atas naf dengan flens yang terbuat dari bahan besi cor atau baja cor, poros yang dipasangkan dengan pasak serta diikat dengan baut pada flensnya. Kopling kaku, terdiri atas beberapa jenis, yaitu:

a. Kopling bus

Gambar 2.3. Kopling Bus

Terdiri dari pasak dan bus/muff yang berfungsi sebagai rumah atau pelindung yang menghubungkan kedua poros. Pada kopling bus pasak perlu diperiksa untuk kesimetrisanya.

b. Kopling flens kaku

Gambar 2.4. Kopling Flens Kaku Terdiri dari baut dan flens. Pada kopling jenis ini, baut perlu untuk diperiksa. Dimana jika iktan kedua flesn dilakukan dengan baut pas, karena distribusi tegangan pada semua baut tidak dijamin seragam. Makin banyak jumlah baut maka akan semakin sulit untuk menjamin keseragaman tersebut. Sedangkan pada flens, biasanya digunakan bahan baja tempa, atau baja cor yang berfungsi untuk menghindari keropos.

c. Kopling flens tempa

B. Kopling Luwes Kopling luwes memiliki berapa keunggulan daripaada kopling kaku, seperti dapat meredam tumbukan dan getaran yang terjadi pada transmisi. Selain itu, meskipun terjadi kesalahan dalam pemasangan poros, dalam batas batas tertentu kopling jenis masih bisa untuk meneruskan daya dengan halus. Jenis dari kopling luwes, adalah sebagai berikut:

a. Kopling flens luwes

b. Kopling karet ban

c. Kopling karet bintang

d. Kopling gigi

e. Kopling rantai

C. Kopling Universal C. Kopling Universal

b. Kopling Universal kecepatan tetap

D. Kopling Fluida Pada tahun 1905 oleh Fettinger di Jerman dibuat untuk pertama kali suatu kopling yang meneruskan daya melalui fluida sebagai zat perantara. Kopling ini disebut kopling fluida, di mana antara kedua poros tidak

Gambar 2.5. Kopling Fluida terdapat hubungan mekanis. Cara kerjanya adalah bila suatu impeler pompa dan suatu raner turbin dipasang saling berhadapan, dimana keduanya berada dalam ruangan yang berisi minyak, maka jika poros input yang dihungkan dengan impeler pompa diputar, minyak yang mengalir dari impeler tersebut akan menggerakkan raner turbin yang dihubungkan dengan poros input. Kopling jenis cocok untuk digunakan untuk mentransmisikan putaran tinggi dan daya besar.

Selain itu, keuntungan dari jenis kopling ini ialah: - Getaran dan tumbukan tidak saling diteruskan. - Umur mesin relatif panjang. - Pada pembebanan berlebih, penggerak mula tidak menerima momen yang

melebih batas kemampuannya. -

2.1.2.4.Kopling Tak Tetap (Clutch)

A. Kopling Cakar Kopling cakar meneruskan momen dengan jontak positif (tidak dengan perantara gesekan) sehingga tidak dapat slip. Bentuk kopling cakar dibedakan atas dua jenis, yaitu kopling cakar persegi dan kopling cakar spiral.

Gambar 2.6. Kopling Cakar

Kopling cakar persegi dapat meneruskan momen dalam dua arah putaran, tetapi tidak dapat dihubungkan dalam keadaan berputar. Sebaliknya kopling cakar spiral dapat dihubungkan dalam keadaan berputar, tetapi baik hanya untuk satu putaran saja. Karena timbulnya tumbukan yang besar jika dihubungkan dalam keadaan berputar, maka cara menghubungkan semacam ini hanya boleh dilakukan jika poros penggerak mempunyai putaran kurang dari 50 rpm.

B. Kopling Plat Kopling plat merupakan suatu kopling yang menggunakan satu plat atau lebih yang dipasang di antara kedua poros serta membuat kontak dengan poros tersebut sehingga terjadi penerusan daya melalui gesekan antara sesamanya. Konstruksi kopling ini cukup sederhana dan dapat dihubungkan dan dilepaskan dalam keadaan berputar. Letak kedua poros harus pada hubungan yang baik dan tidak cepat aus atau rusak. Menurut jumlah platnya, kopling ini dapat dibagi atas kopling plat tunggal dan kopling plat banyak.

Gambar 2.7. Koling Plat Kopling ini meneruskan momen dengan perantara gesekan. Dengan demikian pembebanan yang berlebihan pada poros penggerak Gambar 2.7. Koling Plat Kopling ini meneruskan momen dengan perantara gesekan. Dengan demikian pembebanan yang berlebihan pada poros penggerak

C. Kopling Kerucut

Gambar 2.8. Kopling Kerucut Kopling kerucut merupakan suatu kopling gesek dengan konstruksi sederhana dan mempunyai keuntungan di mana dengan gaya aksial yang kecil dapat ditransmisikan momen yang besar. Kopling ini dulu banyak dipakai, tetapi sekarang sudah tidak lagi dipakai karena daya yang ditransmisikan tidak seragam. Meskipun demikian, dalam keadaan dimana bentuk plat tidak dikehendaki dan kemungkinan terkena minyak, kopling kerucut sering lebih menguntungkan.

D. Kopling Friwil

Gambar 2.9. Kopling Friwil

Kopling friwil merupakan kopling yang dapat lepas dengan sendirinya bila Kopling friwil merupakan kopling yang dapat lepas dengan sendirinya bila

2.1.3. Poros

Merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama – sama dengan putaran. Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros. Poros untuk meneruskan daya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut:

A. Poros Transmisi Poros mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya ditransmisikan kepada poros melalui kopling roda gigi, puli sabuk atau sproket rantai, dll.

B. Spindel Spindel merupakan poros transmisi yang relatif pendek, dimana beban utamanya berupa puntiran. Syarat yang harus dipenuhi adalah deformasi harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti.

C. Gandar Gandar merupakan suatu poros yang dimana tidak mendapat beban puntir, bahkan kadang - kadang tidak boleh berputar. Untuk merencanakan sebuah poros, hal – hal berikut ini perlu diperhatikan: • kekuatan poros • Kekakuan poros • Putaran kritis

• Korosi • Bahan Poros

2.1.4. Pasak

Pasak merupakan suatu elemen mesin yang dipakai untuk menteapkan bagian – bagian mesin seperti roda gigi, sproket, puli, kopling, dll. Pada poros. Momen diteruskan dari poros ke naf atau ke poros.

Fungsi yang serupa dengan pasak dilakukan pula oleh spline dan gerigi yang mempunyai gigi luar pada poros dan gigi dalam dengan jumlah gigi yang sama pada naf dan saling tekait yang satu dengan yang lain. Gigi pada spline adalah besar – besar, sedang pada gerigi adalah kecil – kecl dengan jarak bagi yang kecil. Keduanya dapat digeser secara aksial pada waktu meneruskan daya. Pasak menurut letaknya pada poros dapat dibedakan antara pasak pelana, pasak rata, pasak benam, pasak singgung, dan lain sebagainya.

2.1.5. Bantalan

Bantalan (bearing) adalah elemen mesin yang digunakan untuk menghubungkan dua elemen mesin lainnya yang saling bergerak satu terhadap yang lain. Pada konstruksi kopling Kijang Innova digunakan dua jenis bantalan, yaitu:

1.Bantalan pendukung poros, berupa bantalan bola radial untuk menahan poros pada tempatnya. 2.Bantalan pembebas (release bearing), berupa bantalan bola aksial untuk menekan pegas matahari saat pedal kopling ditekan. Perancangan kedua bantalan tersebut akan diuraikan dalam bagian berikut.

2.1.5.1. Bantalan Pendukung Poros

Bantalan yang digunakan untuk mendukung poros adalah bantalan bola radial beralur dalam baris tunggal ( single row deep groove radial ball bearing), sebanyak dua buah, masing-masing pada kedua ujung poros. Sketsa bantalan pendukung poros ini beserta komponen-komponen lain yang terhubung dengannya ditunjukkan pada gambar berikut.

Gambar 2.10. Bantalan Pendukung Poros

2.2. Rumus – rumus

Untuk kopling yang digunakan merupakan jenis kopling plat gesek. Maka untuk mencari perhitungan dari perancangan ulang tersebut digunakan rumus – rumus sebagai berikut :

2.2.1.Penentuan daya rencana

Penentuan daya rencana diperoleh dari rumus :

Pd = fc P .....................………(elemen mesin, sularso, hal 7 ) dimana : P d = daya rencana (kW)

f c = faktor koreksi

= daya yang ditransmisikan (kW)

Ada beberapa jenis faktor koreksi sesuai dengan daya yang akan ditransmisikan sesuai dengan tabel 2.1.

Tabel 2.1. Jenis-jenis faktor koreksi berdasarkan daya yang akan ditransmisikan

Daya yang Akan Ditransmisikan

f c Daya rata-rata yang diperlukan

1,2 - 2,0 Daya maksimum yang diperlukan

0,8 - 1,2

Daya normal

1,0 - 1,5 Elemen Mesin , sularso , hal 7

Analisa beban

Dengan adanya daya dan putaran, maka poros akan mendapat beban berupa momen puntir. Oleh sebab itu dalam penentuan ukuran-ukuran utama dari poros akan dihitung berdasarkan beban puntir serta kemungkinan-kemungkinan kejutan/tumbukan dalam pembebanan, seperti pada saat motor mulai berjalan.

Besarnya momen puntir yang dikerjakan pada poros dapat dihitung dari

T = 9,74 × 10 ……..……………….....(elemen mesin,sularso,hal 7 ) di mana : T = momen puntir (kg⋅mm)

d P = daya rencana (kW) n₁ = putaran (rpm).

Pemilihan beban

Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja karbon yang difinis dingin (disebut bahan S-C) yang dihasilkan dari ingot yang di-kill (baja yang dideoksidasikan dengan ferrosilikon dan dicor, kadar karbon terjamin). Jenis-jenis baja S-C beserta sifat-sifatnya dapat dilihat pada Tabel 2.2 Batang baja karbon yang difinis dingin (Standar JIS)

Tegangan geser izin dari bahan ini diperoleh dari rumus :

× ……………………( elemen mesin ,sularso , hal 8) Dimana : 2 = tegangan geser izin (kg/mm )

= kekuatan tarik bahan (kg/mm 2 )

Sf = faktor keamanan yang bergantung pada jenis bahan. Sf 2 = faktor keamanan yang bergantung dari bentuk poros.

Perencanaan diameter poros kopling

Diameter poros kopling dapat diperoleh dari rumus

d =! " # K % C ' τ( …………………………(elemen mesin, sularso, hal 8)

Dimana : d s = diameter poros (mm)

a = tegangan geser izin (kg/mm )

K t = faktor koreksi tumbukan.

= momen puntir yang ditransmisikan (kg ⋅mm). Tabel 2.2 Batang baja karbon yang difinis dingin (Standar JIS)

Kekerasan Perlakuan

H R C Panas

Tarik

(mm)

(kg/mm 2 )

(H R B)

(84) - 23 - Dilunakkan

20 atau kurang

58 - 79

(73) - 17 144 – 216 S35C-D

53 - 69

(87) - 25 - dilunakkan

Tanpa

20 atau kurang

(89) - 27 - Dilunakkan

20 atau kurang

65 - 86

(85) - 22 166 – 238 S45C-D

60 - 76

12 - 30 - dilunakkan

Tanpa

20 atau kurang

14 - 31 - Dilunakkan

20 atau kurang

72 - 93

10 - 26 188 – 260 S55C-D

67 - 83

19 - 34 - dilunakkan

Tanpa

20 atau kurang

Elemen Mesin sularso, , hal 3

Perencanaan ukuran pasak dan alur pasak

Tabel 2.3. Jenis-jenis pasak dan ukuran-ukurannya

referensi nominal

Ukuran Ukuran Ukuran standar h

Ukuran

Ukuran standar t₂

r₁ standar

pasak Pasak prismatic

dan Diameter poros b, b₁,

r₂ yang dapat dipakai dan b₂

bxh d** 2x2

Pasak luncur

Lebih dari 6-8

0,08- 3x3

0,16 ʺ 8-10 4x4

ʺ 10-12 5x5

ʺ 12-17 6x6

0,16- ʺ 17-22

0,25 (7 x 7)

ʺ 20-25 8x8

ʺ 22-30 10 x 8

ʺ 30-38 12 x 8

0,25- 14 x 9

ʺ 50-55 16 x 10

ʺ 50-58 18 x 11

ʺ 58-65 20 x 12

ʺ 65-75 22 x 14

0,40- (24 x 16)

0,60 85-95 25 x 14

25 14 70-280

28 x 16

ʺ 110 32 x 18

28 16 80-320

32 18 90-360

ʺ 110- 130

Faktor konsentrasi tegangan pada poros bertangga dan pasak

1.Konsentrasi tegangan pada poros bertangga (β) : += , -./, -. .12%

.. …………………………..(elemen mesin, 3 sularso,

hal.11) 2.Konsentrasi tegangan pada poros dengan alur pasak ( α) : 6= .12%

3 4 ………………………………(elemen mesin, sularso, hal.9)

Pemeriksaan kekuatan poros Ukuran poros yang telah direncanakan harus diuji kekuatannya. Pengujian dilakukan dengan memeriksa tegangan geser (akibat momen puntir) yang bekerja pada poros. Apabila tegangan geser ini melampaui tegangan geser izin yang dapat ditahan oleh bahan maka poros akan mengalami kegagalan.

Besar tegangan geser akibat momen puntir yang bekerja pada poros diperoleh dari :

3 8 4 ...................................................(elemen mesin ,sularso, hal 7) di mana : = tegangan geser akibat momen puntir (kg/mm τ 2 ) T = momen puntir yang ditransmisikan (kg ⋅mm)

d s = diamater poros (mm).

2.2.2. Perancangan spline

Putaran dari poros penggerak akan diteruskan ke flywheel dan plat gesek melalui plat penekan. Dengan berputarnya plat gesek maka poros yang digerakkan akan ikut berputar dengan perantaraan naaf dan spline.

Fungsi spline adalah sama dengan pasak, yaitu meneruskan daya dan putaran dari poros ke kompone-komponen lain yang terhubung dengannya, ataupun sebaliknya. Perbedaannya adalah spline menyatu atau menjadi bagian dari poros sedangkan pasak merupakan komponen yang terpisah dari poros dan memerlukan alur pada poros untuk pemasangannya. Selain itu jumlah spline pada suatu konstruksi telah tertentu (berdasarkan standar SAE).

Standar dalam perancangan spline

Untuk pemakaian spline pada kendaraan bermotor, mesin perkakas, dan mesin produksi, perhitungannya dilakukan berdasarkan pada standar dari SAE (Society of Automotive Engineering). Simbol-simbol yang dipakai dalam standar ini adalah:

Gambar 2.11. Spline

Keterangan Gambar :

D = diameter luar spline

h = tinggi spline w = lebar splin L = panjang spline

d = diamater dalam spline

Ukuran spline untuk berbagai kondisi operasi telah ditetapkan dalam standar SAE pada tabel:

Tabel 2.4 Spesifikasi spline untuk berbagai kondisi operasi (standar SAE) Number

To Slide When All of Splines

Permanent Fit

To Slide When not

H D H Under Load D H Under Load D Fits w

4 0,075D 0,850D 0,125D

0,750D

- 0,241D

6 0,050D 0,900D 0,075D 0,850D 0,100D 0,800D 0,250D

10 0,045D 0,910D 0,070D 0,860D 0,095D 0,810D 0,156D

16 0,045D 0,910D 0,070D 0,860D 0,095D 0,810D 0,098D Machine Design , Cremer , hal 132

Pemilihan spline

Persamaan untuk mencari spesifikasi spine : Persamaan untuk mencari spesifikasi spine :

Analisa beban

Besarnya gaya yang bekerja pada spline diperoleh dari:

M @ = F. rD ……..………………….( statika ,ferdinan F Beer , hal 96 ) di mana :

M p = momen puntir yang bekerja pada poros,

F = gaya yang bekerja pada spline (kg) rD = jari-jari rata-rata spline (mm)

Dengan memasukkan harga-harga M p dan rD ke persamaan di atas diperoleh

F=

rD

Pemeriksaan kekuatan spline

Pemeriksaan kekuatan untuk spline dilakukan terhadap dua jenis kemungkinan kegagalan, yaitu kegagalan oleh tegangan tumbuk σ t dan kegagalan

oleh tegangan geser τ g .

a. Pemeriksaan Terhadap Kegagalan Oleh Tegangan Tumbuk Tegangan tumbuk pada spline dapat diperoleh dari

F P=

...................................( Statika , Ferdinan F Beer, hal 151 ) i.h.w

di mana :

P = tegangan tumbuk (kg/mm 2 )

F = gaya yang bekerja pada spline (kg)

i = jumlah spline

h = tinggi spline (mm) w = lebar spline (mm) Jika tegangan tumbuk yang bekerja σ t lebih kecil dari tegangan tumbuk izin σ ti , maka spline yang direncanakan adalah aman terhadap tegangan tumbuk. Tegangan tumbuk izin adalah :

EF = G

b. Pemeriksaan terhadap Kegagalan oleh Tegangan Geser

H ……………....( Statika , Ferdinan F Beer, hal 163 ) =

..J.K di mana : 2 τ

g = tegangan geser (kg/mm ).

F = gaya yang bekerja pada spline (kg).

i = jumlah spline. w = lebar spline (mm). L = panjang spline (mm).

Jika tegangan geser yang bekerja τ g lebih kecil dari tegangan geser izin τ gi , maka spline yang direncanakan adalah aman terhadap tegangan geser. Tegangan geser izin adalah :

FFFF = LM 0,8 × O

2.2.3. Perancangan naaf Terkadang ukuran spline dan naaf disamakan dalam suatu rancangan, namun dalam kondisi yang sebenarnya terdapat perbedaan ukuran yang sangat kecil antara spline dan naaf. Walaupun perbedaannya adalah kecil tetapi dapat menjadi sangat berpengaruh apabila mesin tersebut memerlukan ketelitian yang tinggi atau bekerja pada putaran tinggi. Oleh karena pertimbangan kemungkinan putaran mesin yang tinggi maka ukuran naaf akan dihitung tersendiri berdasarkan pada ukuran spline dalam bab sebelumnya.

Standar Dalam Perancangan Naaf

Standar yang digunakan dalam perancangan naaf adalah sama dengan yang digunakan dalam perancangan spline, yaitu berdasarkan standar SAE (Society of Automotive Engineering). Simbol-simbol yang dipakai adalah:

Gambar 2.11. Naaf

Keterangan Gambar :

D = diameter luar naaf w = lebar gigi naaf

d = diameter dalam naaf

h = tinggi gigi naaf L = panjang naaf

Pemilihan Naaf

Dari data ukuran spline yang telah diketahui, lebar gigi naaf dapat diperoleh dari :

π w= .Q /..R

. ……….(Perencanaan Tehnik Mesin,Joseph,hal 112) di mana :

w = lebar gigi naaf (mm).

D s = diameter luar spline. w s = lebar spline.

i = jumlah spline/gigi naaf.

Analisa beban

Besarnya gaya yang bekerja pada naaf diperoleh dari : M @ = F. r S

…………………………(Statika , Ferdinan F Beer,hal 96)

dimana : M p = momen puntir yang bekerja pada poros.

F = gaya yang bekerja pada naaf (kg). r m = jari-jari rata-rata naaf (mm).

Pemeriksaan Kekuatan Naaf

Seperti pada spline maka pemeriksaan kekuatan untuk naaf juga dilakukan terhadap dua jenis kemungkinan kegagalan, yaitu kegagalan oleh tegangan

tumbuk σ t dan kegagalan oleh tegangan geser τ g .

a. Pemeriksaan Terhadap Kegagalan Oleh Tegangan Tumbuk Tegangan tumbuk pada naaf dapat diperoleh dari :

......................................( Statika , Ferdinan F Beer, hal i . h l.

di mana:

P = tegangan tumbuk (kg/mm 2 )

F = gaya yang bekerja pada naaf (kg)

i = jumlah naaf

h = tinggi naaf (mm) L = panjang naaf (mm).

EF = G

b. Pemeriksaan terhadap Kegagalan oleh Tegangan Geser Tegangan geser pada spline dapat diperoleh dari :

H …………………( Statika , Ferdinan F Beer, hal 163 ) =

..J.K di mana: 2 τ

g = tegangan geser (kg/mm )

F = gaya yang bekerja pada naaf (kg)

i = jumlah naaf w = lebar naaf (mm) L = panjang naaf (mm)

Jika tegangan geser yang bekerja τ g lebih kecil dari tegangan geser izin τ gi , maka spline yang direncanakan adalah aman terhadap tegangan geser. Tegangan geser izin adalah :

FFFF = 0,8 × LM O

2.2.4. Perancangan pelat gesek

Pelat gesek berfunsi untuk memindahkan daya dan putaran dari flyweel(Roda Penerus) ke poros yang digerakkan. Transmisi daya dan putaran dari flyweel dengan pelat gesek yang ditekan oleh pelat penekan

Berikut ini sket pelat gesek yang direncanakan beserta simbol-simbol yang digunakan

Gambar 2.12. Plat Gesek

Keterangan Gambar :

D = diamater luar plat gesek

d = diameter dalam plat gesek

a = tebal plat gesek

b = lebar plat gesek

Pemilihan Bahan

Koefisien gesekan µ antara berbagai permukaan diberikan pada Tabel dibawah. Harga-harga koefisien gesekan dalam tabel tersebut ditentukan dengan memperhitungkan keadaan bidang gesek yang sudah agak menurun gesekannya karena telah terpakai beberapa waktu, serta didasarkan atas harga tekanan yang diizinkan yang dianggap baik.

Tabel 2.5. Koefisien gesek antara berbagai permukaan beserta tekanan yang diizinkan

p a Bahan Permukaan Kontak

Kering 2 Dilumasi (kg/mm ) Besi cor dan besi cor

0,10 - 0,20 0,08 - 0,12 0,09 - 0,17 Besi cor dan perunggu

0,10 - 0,20 0,10 - 0,20 0,05 - 0,08 Besi cor dan asbes

0,007 - 0,07 Besi cor dan serat

0,35 - 0,65

0,05 - 0,10 0,05 - 0,10 0,005 - 0,03 Besi cor dan kayu

0,10 - 0,35 0,02 - 0,03 Perencanana Tehnik Mesin , Joseph , hal 267

Analisa gaya dan momen gesek

Tekanan pada bidang plat gesek tidak terbagi rata pada seluruh permukaan, makin jauh dari sumbu poros tekanannya makin kecil. Jika tekanan rata-rata pada bidang gesek adalah p, maka besar gaya yang menimbulkan tekanan dan momen gesekan yang bekerja pada seluruh permukaan gesek berturut-turut dirumuskan sebagai:

H = μ. F. > ..........................(Statika, Ferdinan F Beer, hal 111)

di mana :

F = gaya yang menimbulkan tekanan pada plat gesek (kg) M g = gesek yang bekerja pada plat gesek (kg•mm)

D = diameter luar plat gesek (mm)

d = diameter dalam plat gesek (mm) p = tekanan rata-rata pada bidang gesek. µ = koefisien gesekan plat gesek dengan flywheel/plat

penekan.

Penentuan ukuran plat gesek

Agar daya dan putaran dapat ditransmisikan, maka momen gesek M g harus lebih besar atau sama dengan momen puntir M p yang dikerjakan pada poros,sehingga :

Untuk menentukan tebal plat gesek yang sesuai, terlebih dahulu perlu diketahui besarnya daya yang hilang akibat gesekan, yang mana dapat diperoleh dari :

Mg ⋅ D . n ⋅ t ⋅ z Pg = 5 …………………….Machine and Design,hal 425)

di mana :

daya hilang akibat gesekan (kW).

momen gesek yang bekerja pada plat gesek (kg.mm). n =

kecepatan sudut, dari data brosur diketahui sebesar. t =

waktu penyambungan kopling. z =

jumlah kerja tiap jam.

Selanjutnya tebal plat gesek dapat diperoleh dari :

A g ⋅ W k ……………………......(Machine and Design , hal 427)

di mana :

a = tebal plat gesek (cm).

= lama pemakaian plat gesek. P g = daya hilang akibat gesekan (hp).

A g = luas bidang gesek dari plat gesek. W k = kerja yang menyebabkan kerusakan.

2.2.5. Perancangan Baut Analisa gaya

Gaya yang bekerja pada tiap baut adalah gaya geser yang besarnya diperoleh dari : M p

F 1 = n 1 ⋅ R 1 …………………...............(Statika,Ferdinan F Beer,hal) F 1 = n 1 ⋅ R 1 …………………...............(Statika,Ferdinan F Beer,hal)

F 1 = gaya yang bekerja pada tiap baut (kg). M p = momen puntir yang diteruskan dari poros

(kg ⋅mm). n 1 = jumlah baut.

R 1 = jarak sumbu baut ke sumbu poros.

Analisa Tegangan

Pada baut terjadi tegangan geser yang besarnya dapat ditentukan dari persamaan

π ⋅ d 1 2 ……………………..... (Statika,Ferdinan F Beer, hal 151) 4

Dimana: = tegangan geser yang bekerja (kg/mm τ 2 1 ).

F = gaya yang bekerja.

d = diameter baut (mm).

Pemilihan bahan

Kekuatan geser mulurnya ( shear yield strength) adalah τ= 0 , 577 σ ...... (Design of Machine Elemens, hal 432)

Analisa gaya

Gaya yang bekerja pada baut ini ada dua, yaitu gaya geser akibat momen puntir dan gaya tarik akibat tarikan pegas matahari terhadap plat penekan saat pedal kopling ditekan. Besar dari kedua gaya ini dapat diperoleh dari:

F g2 = gaya gesek yang bekerja pada tiap baut (kg)

F t2 = gaya tarik yang bekerja pada tiap baut (kg) M p = momen puntir yang diteruskan, yaitu sebesar 14532,08

F P ' = gaya tarik yang diperlukan untuk melawan gaya tekan pegas, dari perhitungan pada Bab 8 diperoleh sebesar 0,9656 kg

n 2 = jumlah baut, yaitu 4 buah R 2 = jarak sumbu baut ke sumbu poros, yaitu sebesar 100 mm

Analisa tegangan

Tegangan geser dan tegangan tarik yang terjadi pada baut masing-masing diperoleh dari:

Penentuan ukuran

Agar konstruksi aman maka harus dipenuhi:

1. untuk tegangan geser :

2. untuk tegangan tarik

2.2.7. Perancangan Bantalan

Gambar 2.13 Bantalan

1. Analisa Gaya W N (berat naaf)

W ] =ρ ] .V ] di mana : ρ N = massa jenis bahan naaf N = volume naaf V

VN =π ⋅ (DN 2 - dN 2 ) ⋅ LN

Untuk : D N = diameter luar naaf

d N = diameter dalam naaf L N = panjang naaf

2. W G (berat plat gesek)

WG = berat lingkar pembawa + berat lempeng gesek = ρ

L ⋅ VL + ρ g ⋅ Vg

di mana : ρ L = massa jenis bahan lingkar pembawa

V L = volume lingkar pembawa, yaitu

Untuk :

D L = diameter luar lingkar pembawa

d L = diameter dalam lingkar pembawa

b L = tebal lingkar pembawa ρ g = massa jenis bahan lempeng gesek b L = tebal lingkar pembawa ρ g = massa jenis bahan lempeng gesek

g ( D g 2− d g ) b g

Untuk :

D g = diameter luar lempeng gesek

d g = diameter dalam lempeng gesek

b g = tebal lempeng gesek

3. W P = berat poros W P =ρ P .V P dimana: ρ P = massa jenis bahan poros

V P = volume poros, yaitu : π 2

V P = . d. p L p

4 Untuk :

d P = diameter poros L = panjang poros P

Penentuan Beban Ekivalen Statik dan Dinamik

Beban ekivalen statik diperoleh dari :

P o =X o F r +Y o F a

Atau P o =X o F r di mana : P 0 = beban ekivalen statik (kg)

X 0 = faktor radial bantalan bola radial beralur

F r = gaya radial

Y 0 = faktor aksial bantalan bola radial beralur

F a = gaya aksial bantalan

Untuk beban ekivalen dinamik diperoleh dari

. P =X . V F

r +YF a r +YF a

X = faktor radial

V = faktor putaran

F r = gaya radial Y = faktor aksial

F a = gaya aksial

Penentuan Basic Static Load Rating dan Basic Dynamic Load Rating

Besar basic static load rating adalah sebanding dengan beban ekivalen statik, sehingga :

C o =P o Sedangkan untuk basic dynamic load rating dapat diperoleh dari :

1/3 C=P L di mana : C = basic dynamic load rating (kg)

P = beban ekivalen dinamik, L = umur bantalan yang dinyatakan dalam juta putarannya

2.2.8. Perencanaan pasak dan alur pasak Momen rencana

Momen rencana, (T) : T = 9,74 × 10 ……………….....(Elemen Mesin,sularso,hal 7 )

di mana : T = momen puntir (kg⋅mm) P d = daya rencana (kW) n₁ = putaran (rpm).

Pemilihan bahan

Tegangan geser izin dari bahan ini diperoleh dari rumus : _ = `

ab ×ab ……………………( Elemen Mesin ,Sularso , hal 8)

Dimana :

= tegangan geser izin (kg/mm 2 )

= kekuatan tarik bahan (kg/mm 2 )

cd = faktor keamanan yang bergantung pada jenis bahan

Sf 2 = faktor keamanan yang bergantung dari bentuk poros

2.2.9. Perencanaan diameter poros

Diameter poros kopling dapat diperoleh dari rumus

e , f =!

g h i O j k l(

………………… (Elemen Mesin, Sularso, hal 8)

Dimana : d s = diameter poros (mm)

a = tegangan geser izin (kg/mm ) K t = faktor koreksi tumbukan, harganya

b C = faktor koreksi. T = momen puntir yang ditransmisikan (kg⋅mm)

Gaya tangensial

Jika momen rencana dari poros adalah T (kg.mm), dan diameter poros adalah d (mm), maka gaya tangensial F (kg) pada permukaan poros. F= 7

3 ……………..……………… (Elemen Mesin, Sularso, hal 25)

4 /V

Bahan pasak

Tabel 2.6 Batang baja karbon difinis dingin

Kekerasan Perlakuan Lambang

(kg/mm²) n o j n p q n

(84)-23 - Dilunakkan

20 atau kurang

58-79

(73)-17 144-216 S35C-D

21-80

53-69

(87)-25 - dilunakkan

Tanpa

20 atau kurang

(84)-19 160-225

(89)-27 - Dilunakkan

20 atau kurang

65-86

(85)-22 160-225 S45C-D

21-80

60-76

12-30 - dilunakkan

Tanpa

20 atau kurang

(90)-24 166-238

14-31 - Dilunakkan

20 atau kurang

72-93

10-26 183-253 S55C-D

21-80

67-83

19-34 - dilunakkan

Tanpa

20 atau kurang

80-101

16-30 213-285 Elemen Mesin. Sularso, hal 330 Dari tabel di atas dapat ditentukan kekuatan Tarik bahan adalah

21-80

75-91

cd r × cd rV …………………………….(Elemen Mesin, Sularso, hal.25)

Dimana : cd r = umumnya diambil harga.

cd rV = (beban dikenakan secara tiba-tiba dan dengan tumbukan berate)

Tekanan permukaan pasak yang diizinkan

Tegangan geser yang diizinkan :

= ` …………………………….(Elemen Mesin, Sularso, hal.8)

ab ×ab

Panjang pasak

Panjang pasak dari tegangan geser yang diizinkan : s

r = tu

Dimana :

F = gaya tangensial

b = lebar pasak sebaiknya antar 25-35% dari d , l = panjan g pasak Panjang pasak dari tekanan permukaan yang diizinkan : s

E= u × t atau t

Dimana : F

= gaya tangensial

= panjan pasak t₁ dan t₂ = kedalaman alur pasak pada poros dan naaf

3. Metodologi

3.1. Flowchart

START

Rumusan Masalah

Pengumpulan Data

Sketch Komponen Kopling

Analisa Kekuatan

TIDAK AMAN

Bahan

AMAN

Perancangan Ulang Produk

Hasil

3.2. Penjelasan Flowchart

a. Dirumuskan permasalahan apa saja yang terjadi pada proses transmisi (kopling) sepeda motor Honda GL PRO Neotecth

b. Kemudian, dikumpulkan data permasalahan, dan data komponen (Spesifikasi) kopling serta motor yang mendukung untuk proses perancangan ulang kopling sepeda motor GL PRO Neotech.

c. Di gambar ulang komponen kopling motor Honda GL PRO Neotecth.

d. Dianalisa kekuatan bahan dan lain sebagainya pada komponen kopling sepeda motor Honda GL PRO Neotecth.

e. Dirancang ulang kopling motor Honda GL PRO Neotecth agar dapat mentransmisikan daya degan maksimal.

4. Hasil dan Pembahasan

4.1. Diagram Benda Bebas

a. Poros

+ yz { =0

T+F r .l=0 12,75 + s r . 112 = 0 12,75

s r = 0,112 s r = 114 €

Gambar 4.1. DBB Poros

b. Handle

ys • =0 ‚Geƒ„ ‚…9†ƒeG ‡ƒˆƒ ‰ƒeƒ ƒ9ƒℎ ‹Œ•tŒ Ž

ys + • =0 s • Ws ‘ =0

s • + 114 = 0 s • = 114 €

Gambar 4.2. DBB Handle

4.2.Spesifikasi Kendaraan

Tabel 4.1. Spesifikasi Sepeda Motor GL Pro Neotech Tipe

Sport Touring

Tahun Produksi

1995-1999

Engine

OHC, 4 Tak

Kapasitas Engine

156,7 cc

Bore x Stroke

63,5 x 49,7 mm

Rasio Kompresi

Maximum Power

14,7 hp @ 8500 rpm

Maximum Torque

1,3 kgf.m @ 6500 rpm

Fuel System Cylinder Ventury Carburator 24’’ Sistem Pendingin

Udara

Sistem Pengapian

CDI-DC, Battery

Battery

12 V – 4 Ah

Busi ND X 24 EP-U9 / NGK DP8EA-9 Transmisi

5-Speed ( 1-N-2-3-4-5)

Kopling

Manual, Wet & double clutch

Chain (Rantai)

Dimensi Panjang

Jarak Sumbu Roda

1281 mm

Tinggi Jok

772 mm

Jarak ke Tanah

149 mm

Kapasitas Oli Engine

0,9 liter

Kapasitas Tangki BBM

8 liter

Berat kosong

103 kg

Konsumsi BBM 51,4 km/liter pada kecepatan 50 km/jam Rangka Diamond Steel

Suspensi Depan

Telescopic

Belakang Swing arm, Double Shockbreaker Ban Depan

2,75 - 18 - 42P

Belakang

3,00 - 18 - 47P

Rem

Belakang

Tromol (Drum) Rantai Kamprat Silent Chain

Gear Belakang

Noken As

2 Bearing

4.3. Perencanaan Kopling

4.3.1. Daya Rencana

a. Pd = fc P .....................………(elemen mesin, sularso, hal 7 ) dimana :

P d = daya rencana (kW)

f c = faktor koreksi, adalah 1,2 P = daya yang ditransmisikan (kW), dari spesikasi 14,7 HP

atau sama dengan 10,96 kW

Maka Pd = fc.P Pd = 1,2.10,96 Pd = 13,152 kW

b. Momen Puntir T = 9,74 × 10

……..……………….....(elemen mesin,sularso,hal 7 ) di mana : T = momen puntir (kg ⋅ mm)

d P = daya rencana (kW), yaitu 13,152 kW.

n₁ = putaran (rpm), yaitu 8500 rpm. Maka,

4.3.2. Diameter Poros Kopling

Digunakan bahan S55C-D, dengan σ = 90 kg.mm -

, kadar karbon 0,2%, Sf 1 adalah 6,0 dan Sf -

2 adalah 3,0

Maka,

k = „ƒeƒ9 „ƒ9t–— + k k = „ƒeƒ9 „ƒ9t–— + k

f = 6,1 „‡/•• dengan K t = 2, dan C b = 2, maka diameter poros, dapat dihitung,

4.3.3. Perencanaan Poros, Pasak, dan Alur

Digunakan bahan S55C-D, dengan kekuatan tarik (σ) adalah 90 kgmm -2 , dari tabel 2.2. dengan d s = 17 mm, maka ukuran nominal pasak adalah 6x6

mm. Kedalaman alur pasak adalah, kedalaman poros (t 1 ) =3,5, serta

kedalaman naaf (t 2 ) =2,8. Maka dapat dicari :

a. Gaya Tangensial (Tegangan Ijin)

b. Tekanan Permukaan Ijin, dengan harga p

a adalah 8 kgmm , maka,

177,3 r 177,3 = E=

V . 2,8 Z 8 u ≥ 4,8 ••

6. u Z 6,1 u

u V ≥ 7,91 •• aman

- panjang pasak tertinggi antara l 1 dan l 2 adalah 7,91 mm

- maka panjang pasak adalah 20 mm - k

= • = 0,25 W 0,35, maka = • = Ÿ = 0,35, •ƒ„ƒ 0,25 < 0,35 < 0,35 tƒG„

= • = 0,75 W 1,5, maka = • = Ÿ = 1,18, •ƒ„ƒ 0,75 < 1,18 < 1,5 tƒG„

V£

c. Jari – jari fillet dari poros dan ukuran pasak dan alur, Dianggap diameter bantalan 20 mm,

¥We

20 W 17

¤ƒ9G W †ƒ9G dGuu…‚ =

¦uŒ9 ‰ƒ‹ƒ„ = 6 × 3,5 × dGuu…‚ 0,35

d. Konsentrasi tegangan -

Konsentrasi tegangan pada poros bertangga (β) :

jari W jari filet 1,5

harga dari β, diambil dari grafik β = 1,17

- Konsentrasi tegangan pada poros dengan alur pasak ( α) :

•ƒ„ƒ, eƒ9G ‡9ƒ‰ℎG° 6 = 2,6

e. Kekuatan poros

5,1 T

τ = 1,56 „‡. •• /V

- Analisa perancangan

4,67 > 3,12 tƒG„

maka Ukuran pasak adalah 6x6 Panjang pasak aktif adalah 20 mm

Bahan pasak S55C-D, difnis dingin, dan dilunakkan.

4.3.4. Perancangan Spline

Bahan yang digunakan untuk membuat spline adalah S55C-D, dengan kekuatan tarik bahan 90 kg/mm 2 . Dari data, dan tabel maka spline number yang diambil adalah 4, maka,

h = 0,125D

d = 0,75 D w = 0,241D, maka harga D dapat dicari, yaitu:

a. Pemilihan Spline

b. Analisa beban

c. Kekuatan spline

E=

G. ℎ. ² 151,9

E=

EF = 30 „‡/•• V

e. Tegangan akibat tegangan geser

W Pemeriksaan kegagalan akibat tegangan ijin

[ = 0,8. L O [ = 0,8.90 L

[ = 72 „‡/•• V L

4.3.5. Perancangan Naaf

a. Pemilihan naaf

¶. ¥ f W —. ² f

G ¶. 22,67 W 4.5,5

Dengan memasukkan harga w = 6,17 mm, ke persamaan berikut, maka akan didapat nilai D,h,d, yaitu :

b. Panjang dan jari – jari naaf -

Panjang naaf

L=

19,2 V 19,2 V

Besar gaya pada naaf

d. Pemilihan bahan Bahan yang digunakan untuk naaf adalah baja S55C-D, dengan kekuatan

tarik adalah 90 kg/mm 2 .

e. Pemeriksaan kekuatan naaf -

Terhadap kegagalan akibat tegangan tumbuk

E = 23,1 „‡/•• V

Tegangan tumbuk ijin, dianggap aman jika

EF = 22,5 „‡/•• V

•ƒ„ƒ E < EF, ‹…ℎG—‡‡ƒ —ƒƒd eGƒ—‡‡ƒ‰ ƒ•ƒ— eƒ9G „…‡ƒ‡uƒ— ƒ„Gtƒ‚ ‚…‡ƒ—‡ƒ—

‚Œ•tŒ„.

- Terhadap kegagalan akibat tegangan geser

G. ². ´ 134,56

= 11,98 „‡/•• V

W Pemeriksaan kegagalan akibat tegangan ijin

̅ = 0,8. O ̅ = 0,8.90

̅ = 72 „‡/•• V

•ƒ„ƒ < ̅, ‹…ℎG—‡‡ƒ —ƒƒd eGƒ—‡‡ƒ‰ ƒ•ƒ— eƒ9G „…‡ƒ‡uƒ— ƒ„Gtƒ‚ ‚…‡ƒ—‡ƒ— G†G—.

4.3.6. Perancangan Pelat Gesek