Mengenal Komponen-komponen Mesin

 BAHAN AJAR

DASAR KOMPETENSI KEJURUAN

1.       Menjelaskan dasar kekuatan bahan dan komponen mesin

1.2     Menjelaskan komponen Mesin

1.2.1          Mengenal Komponen-komponen Mesin

A.      Mengenal Sambungan

Pada umumnya mesin-mesin itu terdiri dari beberapa bagian yang sambung menyambung menjadi  mesin utuh. Cara menyambung bagian-bagian tadi ada yang disambung mati, ada pula yang dapat dilepas dan ada pula yang harus dapat bergerak/berputar

Jenis-jenis sambungan :

a.       Sambungan  tetap/permanen : Sambungan yang tidak dapat dibuka kecuali dengan merusaknya

b.      Sambungan  tidak tetap : Sambungan  yang dapat dibuka tanpa merusak fungsi dan konstruksi.

1.Sambungan Tetap

Macam-macam sambungan tetap/permanen :

1.       Sambungan keling

Sambungan keeling mempunyai macam-macam bentuk kampuh keeling. Kampuh sambungan keling dibuat menurut kebutuhan kekuatan dan kerapatan .

a.       Kampuh berimpit

Kampuh berimpit dibentuk dengan mengimpitkan kedua pinggir pelat yang disa mbung, kemudian dikeling. Kampuh berimpit biasanya untuk kekuatan kecil, sedang atau untuk sambungan yang hanya memerlukan kerapatan.

Jika diperlukan kerapatan yang hanya memerlukan kerapatan. Antara kedua pelat diberi bahan perekat, seperti kain rami yang dibasahi cat, gasket dan lain-lain. Kampuh berimpit ada yang dikeling tunggal, dikeling ganda atau dikeling tiga baris.

Gambar 1. Kampuh berimpit dikeling ganda   Gambar 2. Kampuh berimpit dikeling tunggal

b.      Kampuh bilah tunggal

Kampuh bilah tunggal dibuat untuk sambungan yang tidak mendapat gaya tarikterlalu besar. Jika gaya P terlalu besar, dapat menyebabkan lengkung bilah dan merenggang sambungan, seperti pada gambar.

Gambar 3. Kampuh bilah tunggal

c.       Kampuh bilah ganda

Kampuh bilah ganda banyak diguakan untuk sambungan yang menghendaki kekuatan dan kerapatan pada tekanan yang tinggi, misalnya sambungan memanjang badan ketel uap. Kampuh bilah ganda seperti halnya kampuh bilah tunggal ada yang di keling  tunggal, keeling 2 baris atau dikeling 3 baris.

Gambar 4. Kampuh bilah ganda

Fungsi sambungan keling :

1.       Sambungan kuat :

Sambungan keling kuat adalah sambungan keeling yang hanya memerlukan kekuatan, misalnya  sambungan pada kerangka jembatan, bangunan, blok mesin dan lain-lain

2.       Sambungan kuat dan rapat

Sambungan keling kuat dan rapat adalah sambungan yang memerlukan kekuatan dan kerapatan. Misalnya sambungan keeling ketel uap, tangki-tangki muatan tekanan tinggi dan dinding kapal.

3.       Sambungan rapat

Sambungan keling  rapat adalah sambungan keling yang memerlukan kerapatan. Misalnya sambungan keling tangki-tangki zat cair dan bejana tekanan rendah.

2.       Sambungan las

Sambungan las adalah menyambung logam dengan logam, yang dilakukan dengan cara memanaskan terlebih dahulu tempat-tempat yang akan disambung.

Fungsi sambungan las ;

                Seperti paku keling sambungan las dipakai untuk sambungan-sambungan yang tidak dibuka lagi.              

                Keuntungan sambungan las apabila dibandingkan dengan sambungan keling :

-          Rapat (tidak bocor)

-          Lebih kuat

-          Ringan

-          Tidak membutuhkan bilah.

Macam-macam kampuh las

a.       Kampuh tepi

Kampuh tepi dipakai untuk mengelas pelat-pelat tipis yang tebalnya kurang dari 2 mm.

Gambar 5. Kampuh tepi

b.      Kampuh “V” terbuka

Untuk     mengelas pelat setebal 3-28 mm

Gambar 6, Sambungan “V” terbuka

c.       Sambungan “V” tertutup

Las macam ini digunakan apabila pelat dilas pada kedua sisinya.

Gambar 7. Kampuh “V” tertutup

d.      Kampuh “X”

Kampuh ini dipakai apabila akan mengelas bolak-balik

Gambar 8 Kampuh “X”

e.      Kampuh “U”

Kampuh ini harus dilas bolak-balik juga

Gambar 9 Kampuh “U”

f.        Kampuh “ U “ ganda

Kampuh ini biasanya pelat-pelatnya tebal

Gambar 10. Kampuh “U”ganda

g.       Kampuh “T”

Gambar   11 Gambar kampu “T”

Perhitungan sambungan las untuk konstruksi baja

a.       Untuk sambungan harus berlaku bahwa luas penampang memanjang dari las adalah :

A = a x l                                 a = tebal pelat paling tebal

                                                 l = panjang kampuh

Untuk sambungan siku, maka tebal pelat adalah tinggi garis tegak penampang las melintang.

Gambar 12. Sambungan siku dari lurus

b.      Untuk mencapai keseimbangan, maka beban yang mampu diterima oleh sebuah kampuh adalah :

F = A x σ₁                             F = beban berat (kg)

                                                A = luas penampang memanjang kampuh (cm³)

                                                σ_{1 =} tegangan dalan elektroda/kawat (kg/cm)

Kekuatan sebuah kapuh las tergantung dari beberapa factor :

a.       Bentuk dari kampuhnya dan kualitas dari bahan elektroda/kawat las.

b.      Disebabkan pendinginan cepat dapat mengakibatkan retak-retak

c.        Kemampuan si pengelas sendiri

Untuk mendapatkan kampuh las yang baik, harus diperhatikan hal-hal sebagai berikut :

a.       Gambar kerja yang diikuti harus menjelaskan tentang bentuk dan ukuran las-lasannya.

b.      Hindarkan las-lasannya yang bertumpuk dan bersilangan

c.       Hindarkan tempat-tempat yang sukar dicapai. Apabila terpaksa ada, maka las-lasan ditempat itu bukan merupakan las-lasan pokok yang menerima beban.

d.      Mengelas benda-benda yang akan menerima beban berubah-ubah, memerlukan las-lasan  yang khusus.

e.      Hindarkan mengelas untuk menutup lubang-lubang dan keretakan-keretakan.

f.        Apabila pembebanan harus diterima oleh kampuh yang sebagian dilas dan sebagian di keling atau dibaut, maka perhitungan kekuatannya harus didasarkan atas kampuh lasnya.                             

                                               

2.       Sambungan tidak tetap

Sambungan  tidak tetap adalah sambungan yang sewaktu-waktu dapat dilepas, seperti sambungan ulir, pasak dan pena.

Macam-macam sambungan tidak tetap :

1.       Sambungan Pasak dan pena

Macam-macam pasak dan pena :.

a.       Pasak memanjang

1.       Pasak penampang bujursangkar

2.       Pasak penampang perssegi panjang

3.       Pasak tirus tanpa kepala

4.       Pasak dengan kepala

5.       Pasak tembereng

6.       Pasak bulat

7.       Pasak gigi

b.      Pasak melintang dan pen

1.       Pasak tirus : tirus satu sisi dan tirus dua sisi

2.       Pasak silinder tirus : tirus selalu memanjang, tirus dengan ujung berulir

3.       Pen silinder lurus : tanpa kepala, dengan kepala, silinder belah

4.       Pen dengan dengan alur gurat taktik

Fungsi sambungan pasak dan pena :

Pasak dan pena digunakan untuk menyambung dua bagian batang atau  penampang roda, roda gigi, roda rantai, dan lain-lain pada poros sehingga terjamin tidak berputar pada poros.

2.       Sambungan ulir

Macam-macam ulir :

a.       Berdasarkan sistemnya : ulir tunggal, ulir ganda, ulir tripel

b.      Berdasarkan bentuknya : i

1.       Ulir Metris

2.       Ulir Uni

3.       Ulir whitworth

4.       Ulir persegi tunggal

5.       Ulir trapezium

c.       Berdasarkan fungsinya :

1.       Ulir luar (baut)’

2.       Ulir dalam (mur)

d.      Berdasarkan arah ulirnya:

a.       Ulir kanan

b.      Ulir kiri

Fungsi sambungan ulir :

a.       Pengikat atau pemasang, seperti baut, sekrup

b.      Pemindahan tenaga, seperti batang ulir catok, dongkrak ulir dan lain-lain.

Macam-macam mur dan baut

a.       Macam-macam bentuk baut tanam

Gambar 13. Bentuk baut tanam

b.      Penjamin mur

Gambar 14. Mur

Mur sebagai pengikat untuk bagian-bagian yang bergerak, agar tidak berputar (lepas) diberi penjamin mur. Penjamin mur yang banyak digunakan dapat dilihat pada ganbar 14.

a.       Mur kontra lebih tipis dari mur pengikat dan dipasang setelah mur pengikut dikencangkan

b.      Mur mahkota dimana pun belah apabila dimasukkan mencegah mur berputar

c.       Mur dengan sekrup inset

d.      Mur dengan flens-flens yang dapat menjepit

e.      Mur dengan ring fiber yang merubah dan menjepit pada ulir baut jika disentuh ulir luar

f.        Ring jaminan (lock washern) dipasang dibawah mur

Bentuk kepala baut :

Gambar 15 Kepala baut

a.       Kepala segi enam

b.      Kepal silinder dengan uliir obeng

c.       Kepala cembung

d.      Kepala persing datar

e.      Kepala silinder dengan kunci segi enam alam

f.        Kepala silinder kunci gigi enam

B.      Mengenal Poros dan aksesorisnya

I.                    Poros

Memgenal Poros dan aksesorisnya

1.1   Fungsi poros dan prinsip kerja dan aksesorisnya

Poros terdapat hampir pada setiap konstruksi mesin dengan fungsi yang berbeda-beda. Poros dapat berfungsi sebagai pendukung bagian berputar, sebagai engsel. Sebagai penerus daya, sebagai  kombinasi pendukung dan penerus daya.

Poros yang berfungsi sebagai penerus daya (poros transmisi) disamping diperlukan syarat pengerjaan yang tinggi, juga harus cukup kuat terutama bagi poros yang mendapat beban tambahan  dan beban bolak-balik.

Poros adalah sebatang logam yang berpenampang lingkaran yang berfungsi memindahkan putaran atau mendukung sesuatu beban dengan atau tanpa meneruskan daya. Poros ditahan oleh dua atau lebih bantalan poros atau pemegang poros. Bagian-bagian berputar yang didukung poros seperti roda daya (fly whweel), roda gigi, roda ban roda gesek dan lain-lain.

1.2   Jenis-jenis poros

a.       Dilihat dari fungsi dan konstruksinya :

-          Poros dukung

-          Poros transmisi

-          Poros dukung transmisi

b.      Dilihat dari bentuknya

-          Poros lurus

-          Poros engkol

-          Poros fleksibel

-          Poros pejal

-          Poros bolong

-          Poros dengan penempang persrgi atau dengan bentuk tidak tentu

c.       Dilihat dari beban yang bekerja padanya:

-          Poros r adial : gaya-gaya yang didukung bekerja tegak lurus dengan sumbu poros

-          Poros aksial : gaya-gayayang didukung bekerja searah dengan sumbu  poros

-          Poros dengan gaya aksial dan radial

d.      Poros dilihat dari arah perputarannya :

-          Poros diam : ngkan roda poros dipegang oleh pemegang poros, sedangkan roda berputar padanya

-          Poros berputar :putaran searah, bolak-balik.

1.3   Poros dukung

Poros dukung yang mendukung beban tanpa meneruskan daya. Poros dukung relative tidak menerima beban punter dan beban dukung yang bekerja hanya meneyebabkan tegangan lentur dan tegangan geser pada penampang.

Gambar 16 Poros dukung

Fungsi poros dukung : mendukung bagian tertentu seperti badan mesin rangka-rangka, rumah kereta dorong, gerbong kereta api dan lain-lain. Poros dukung dari rotor dan poros pemikul berat tetap mendapat gaya dukung konstan.

1.4   Poros transmisi

Poros transmisi berfungsi meneruskan daya dari motor pemberi daya ke bagian yang lain, melalui/tidak melalui alat-alat transmisi seperti roda gigi, roda, roda rantai dan lain-lainnya. Motor pemberi daya misalnya : motor listrik, turbin air, motor torak dan motor-motor lainnhyamenggunakan poros sebagai penerus dayanya.

Karena poros transmisi berfungsi meneruskan daya, maka pada poros terjadi puntiran dan pada penamapang normal poros terjadi tegangan punter. Pada poros engkol termasuk transmisi, yang berfungsi mengubah gerak bolak-balik menjadi gerak putar atau sebaliknya.

Gambar 17 Poros transmisi

1.5   Poros dukung transmisi

Pada poros dukung transmisi yang dibebani simetris, momen lentur terbesar terjadi dari bagian tengah poros dan yang terkecil pada tap poros (leher poros). Mengingat momen lentur yang terjadi tidak mendekati normal, poros dukung trasmisi biasanya dibuat dengan diameter bertingkat atau konis.

Poros semacam ini disamping meneruskan daya juga mendukung beban dan berat sendiri sehingga poros harus cukup kuat terhadap momen punter den momen lentur.

Gambar 18 Poros dukung transmisi                  Gambar 19 Poros dukung transmisi

                        Bertingkat                                                                 (poros paron)

1.6   Bahan Poros

Poros umunya dibuat dari baja yang kekuatan punter dan kekuatan lenturnya cukup tinggi, tahan terhadap bebanberubah-ubah,dan permukaannya dapat dilicinkan dengan mesin perkakas (digerinda/dipolis). Syarat lain yang diperlukan bagi baja tersebut adalah memiliki struktur berbutir homogeny, tahan lelah Karen getaran dan tidakmudah reta.

Baja karbon yang dihasilkan dari hasil pengerolan panas dan  melalui proses penormalan (normalizing) atau pelunakan (annealing) banyak dipakai untuk poros. Poros yang memrlukan kekuatan dan kekerasan tinggi dibuat dari baja karbon biasa (palin carbon steel) dengan kandungan karbon 0,2-0,3%. Baja karbon jenis ini setelah dikerjakan pada mesin perkakas dikeraskan dan distemper. Baja karbon dapat dikeraskan, jika kadar karbonnya lebih dari 0,3% carbon/

Poros-poros yang dipakai untuk menruskan putaran tinggi dan beban berat biasanya dibaut dari baja paduan dengan penegerasan kulit yang sangat tahan terhadap keausan seperti baja krom, nikel. Baja krom nikel molibden, baja krom molibden dan ,lain-lain.

Pengerasan bagian permukaan disebut penyemenan yang dapat dilakukan antara lain dengan penyemenen carbon (carborizing) dan pelapisan cyanide atau nitride. Penegerasan permukaan ini umunya terbatas pada bagian-bagian yang memerlukan kekerasan saja seperti permukaan leher poros (tap poros).

Poros yang harus tahan terhadap beban berubah-ubah dan beban  tumbukan (inpack dan shock load), dibuat dar baja  paduan dengan sifat lebih baik daripada baja carbon. Kemungkinan untuk retak dan terjadinya tegangan sisa (residual stress) lebih kecil. Banyak digunakan baja paduan nikel krom, baja krom molibden, dan baja krom nikel molibden. Pada tahun-tahun belakangan ini, ada kecenderungan membuat poros dan tap dari besi cor liat yaitu besi cor yang diperbaiki sifat-sifatnya. Hal ini mengingat poros lebih baik dalam peredaman getaran dibendingkan dengan baja.

II.                  Bantalan

-          Jenis-jenis bantalan

Bantalan berguna untuk menuju poros dan member kemungkinan poros dapat berputar bersamanya atau berputar padanya.

Jenis bantalan ditinaju dari system gerak dan besar kecilnya gesekan :

a.       Banatalan luncur (sliding contct bearing)

b.      Bantalan gelinding (rolling contack/anti friction bearing) terdiri atas 2 jenis :

1.       Bantalan peluru

2.       Bantalan rel

      Jenis bantalan ditinjai dari keadaan beban pada bantalan :

a.    Bantalan dengan beban radial

b.    Bantalan dengan beban aksial

c.    Bantalan dengan beban campuran aksial radial

                -   Bantalan luncur

                      Macam-macam bantalan luncur yaitu :

-          Bantalan luncur radial (tegak lurus dengan garis sumbu leher poros)

-          Bantalan luncur aksial (gaya tekan berhimpit dengan garis sumbu poros)

-          Bantalan lan luncur translasi , blok luncur berjalan bolak-balik di atas permukaan bidang bantalan, jadi bergerak translasi terhadap bidang bantalan.

1.       Bantalan luncur radial                

Dilihat dari konstruksinya :

1.       Bantalan luncur silinder penuh (solid bearing)

a.       Bantalan luncur radial blok (gambar 20a)

b.      Bantalan luncur radial flens (gambar 20b)

Gambar 20 a                                               Gambar 20b

2.       Bantalan luncur silinder memegas

Untuk menambah daya tahan dan penetasan edaran minyak pelumas, lapisan silinder dibuat alur bagian luarnya dan alur sebelah atas terbelah putus. Jika telah longgar krena pemakaian , laporan ini dapat memegas dan disetel diamternya dengan baut penyetel.

Gambar 21 Bantalan luncur silinder memegas

3.       Bantalan luncur belah (split bearing)

Blok bantalan dibuat belahan 180⁰. Konstruksi dua bagian ini dimaksudkan untuk memudahkan pemasangan dan dapat disetel kembali apabila telah aus.

4.       Bantalan inset

Bantalan inset terdiri atas tiga atau lebih bagian lapisan, yang disusun keliling leher poros. Satu atau dua dari inset dapat disetel dengan baut atau keeping penyetel.

Gambar 21 Bantalan luncur belah                     Gambar 22 Bantalan inset

5.       Bantalan luncur sebagian (filted bearing) dengan α  < 180⁰

Jelas ini dimaksudkan untuk mengurangi gesekan

6.       Bantalan bukan logam

Ada dua macam konstruksi yang licin dan yang teratur

Gambar 23 Bantalan bukan logam    Gambar 24 Bantalan bahan logam (Beratur)

2.       Bantalan luncur aksial (trust bearing)

3.       Bantalan luncur aksial yang banyak digunakan antara lain :

1.       Bantalan bertingkat

2.       Bantalan cincin

Gambar 24. Bantalan aksial

a.       Bantalan luncur transi

Blok luncur translasi berjalan bolak-balik diatas bidang dengan lapisan bahan pelumas sebagai pengantar.

Gambar 25. Bantalan Luncur translasi

                Fungsi bantalan  luncur

1.       Bantalan luncur silinder penuh

Digunakan untuk poros-poros ukuran kecil berputar lambat, beban ringan dan untuk tap-tap yang tidak berputar penuh seperti torak motor bakar

2.       Bantalan luncur silinder memegas

Lapisan bantalan seperti ini banyak dipakai pada poros-poros mesin bubut, mesin frais dan mesin- mesin perkakas lain.

3.       Bantalan luncur belah

Bantalan luncur belah banyak dipakai pada poro-poros ukuran sedang dan besar, seperti bantalan poros engkol, bantalan poros roda kendaraan dan lain-lain.

4.       Bantalan inset

Bantalan inset terutama untuk poros dengan beban yang sering berubah misalnya bantalan poros engkol dari poros-poros presisi.

5.       Bantalan luncur sebagian

Digunakan untuk poros yang berputar lambat, dan beban berat, tetapi tidak berubah-ubah.

6.       Bantalan bukan logam

Bantalan semacam ini banyak digunakan untuk leher-leher poros yang memerlukan pendinginzat cair (missal air) dan tidak mendapat beban berat. Lapisannya juga berfungsi sebagai pelumas. Bahan lapisan yang digunakan antara lain plastic, karet dan ebonite.

7.       Bantalan luncur aksial

Bantalan luncur aksial terutama digunakan untuk poros-poros vertical dengan beban yang tidak begitu besar

8.       Bantalan luncur translasi

Digunakan untuk blok-blok luncur gerak lurus atau lengkung. Seperti blok luncur batang torak mesin uap dan macam-macam blok luncur mesin produksi.

-          Bantalan Gelinding

Mcam-macam bantalan gelinding dilihat dari arah beban yang ditumpu :

a.       Bantalan peluru

b.      Bantalan rol

Fungsi bantlan gelinding yaitu :

1.       Menumpu beban radial sebagai beban utamanya, sehingga poros tersebut dapat berputar bersama

2.       Menumpu beban alsial sebagai beban  utamanya

3.       Menumpu beban radial dan aksial sebagai beban utama dan bekaerja serentak.

Pada umunya bantalan gelinding lebih cocok untuk beban kecil, namun gesekannya sangat rendah.

a.       Bantalan peluru

1.       Bantalan peluru radial

Bagian-bagian dari bantalan peluru radial umumnya terdiri atas :

a.       Cincin luar                          

b.      c. Peluru

c.       Cincin dalam      

d.      d Penetap jarak

a. Bantalan peluru alur dalam     b. Bantalan peluru mengarah sendiri

Gambar  26

2.       Bantalan peluru aksial

Bantalan eluru aksial tunggal                               Bantalan  peluru aksial ganda

Gambar 27

3.       Bantalan peluru aksial radial

Bantalan peluru tumpu dengan                         Bantalan peluru tumpu dengan

Suput tunggal                                                            sudut ganda

Gambar 28

b.      Bantalan rol

Bantalan rol dapat menumpu beban yang lebih besar daripada bantalan peluru, karena bidang singgung rol dengan cincin merupakn garis, maka tahan tumbukan, seperti halnya bantalan peluru. Bantalan rol juga ada beberapa jenis :

1.       Bantalan rol radial

a.       Bantalan rol silider

b.      Bantalan rolmenengah

c.       Bantalan rol jarum

2.       Bantalan rol aksial

3.       Bantalan rol alsial radial

III.                Mengenal Penerus daya fleksibel

1.       Sabuk

Sabuk penggerak berfungsi memindahkan gaya atau memindahkan putaran dari puli satu ke puli yang lain. Sabuk penggerak banyak digunakan untuk industry, otomotif, pertanian, dan lain-lain. Sabuk penggaerak untuk mesin-mesin industry dan mesin pertanian selalu dibuat dengan standar potong silang. Tetapi kalau untuk mesin-mesin otomotif kurang baik karena untuk otomotif mempunyai ukuran-ukuran khusus.

Macam-macam sabuk penggerak digolongkan menjadi tiga kelas  yaitu :

a.       Sabuk penggerak konvensional

Sabuk penggerak konvensional yaitu sabuk penggerak tanpa sisi-sisi celah dan variasi yang lain.

b.      Sabuk penggerak berurat

Sabuk penggerak ini pada dasarnya merupakan sabuk penggerak datar yang dibentuk atau dibuat berurat-urat pada sisi bawahnya untuk menambah keuntungannya.

Bagian sabuk yang datar membantu menindahkan gaya dan urat-uratnya melengkapi tarikan tersebut di dalam alurnya. Tegangan sabuk penggerak berat lebih besar dari pada sabuk penggerak V, tetapi lebih kecil daripada sabuk penggerak datar konvensional.

c.       Sabuk penggerak posotif

Sabuk penggerak positif biasanya diketahui dengan nam “timing belt”. Sabuk ini pada bagian bawahnya dibuat beruart-urat melintang dan berfungsi seperti pada roda gigi, maupun rantai-rantai penggerak.

d.      Sabuk penggerak V

Sabuk penggerak V dapat ditemukan dalam bermacam-macam ukuran standard an tipe untuk memindahkang aya dari bermacm-macm HP. Biasanya sabuk penggerak ini yang paling baik adalah pada kecepatan antara 1500-6000 rpm. Untuk sabuk penggerak yang paling ideal kira-kira 4500 rpm. Keuntungan menggunakan sabuk penggerak V :

a.       Rasio kecepatannya besar

b.      Tahan lama (3-5 tahun)

c.       Mudah memasang dan melepas

d.      Tidak bersuara

e.      Dilengkapi dengan penyerap hentakan antara poros penggerak dengan poros yang digerakkan.

Bahan sabuk penggerak (sabuk penggerak datar konvensional) :

a.       Kulit biasa

Kebanyakan dari sabuk penggerak datar konvensional yang di buat dari kulit terdiri atas beberapa lapisan yang dilem bersama-sama, sabuk in I koefisien geseknya baik, fleksibel, tahan lama dan mudah diperbaiki. Disamping itu sabuk ini harus bersih dan dapat meluas atau  mengkerut tergantung keadaan. Pada umumnya digunakan pada kecepatanyang rendah sampai sedang. Maksimum kecepatan 600 rpm dengan beban sampai 500 HP, rasio 16 : 1kebanyakan digunakan pada mesin pertambangan.

b.      Karet tenunan atau tali tenunan

Sabuk penggerak dari bahan ini dapat kita temukan bermacam-macamtipe, terdiri atas berlapis-lapis yang seratnya saling menyilang, kelemahannyalebih rendah paripada sabuk penggerakyang terbuat dari kulit lebih mudah rusak.

c.       Karet atu plastic

Sabuk penggerak dari bahan ini biasa dipakai untuk kegunaan yang ringan (tidak menerima beban yang berat).yang rendah. Sabuk penggeerak yang terbuat dari plastic dapat memudahkan gaya yang lebih besar daripada yang terbuat dari kulit.

d.      Kulit yang diperkuat

Sabuk penggerak ini atas nilon pada lapisan atas dan bawah dari kulit. Kombinasi ini dapat menyebabkan sabuk penggerak tahan lama,koefisien gesekyang tinggi, dan fleksibel dari kulit tanpa meluas yang berlebihan.\

e.      Kain tenunan

Sabuk penggerak yang dibuat dari kain tenunan ini terdiri atas satu lapis kain atas dilipat dan dijahit berderet-deretdan ditambah dengan bahan-bahan kimia atau karet untuk menambah koefisien geseknya. Keuntungan dari sabuk penggerak ini yaitu dapat menyebabkan  tarikan yang sama dan kecepatan putarannya tinggi.

2.       Rantai

Rantai dan sabuk mempunyai fungsi yang sama yaitu pemindah daya dan meneruskan daya / meneruskan putaran. Ada lima macam rantai yaitu :

1.       Rantai Gall

Rantai gall terdiri atas keping-keping  rantai dan pen engsel. Rantai gall banyak digunakan untuk pemindahan daya kecil, mengingat tekanan bidang antara keeping rantai dan pen lebih besar.

Gambar 29 Rantai gall

2.       Rantai bus

Rantai bus dibuat seperti rantai gall, tetapi dengan tambahan bus (silinder) pada pen engsel. Gerakan engselterjadi antara bus dengan bidang luar pen. Rantai bus lebih  tahan terhadap tekanan bidang.

Gambar 30 Rantai bus

3.       Rantai bus rol

Rantai bus rol dibuat seperti rantai bus tetapi dilengkapi dengan tambahan bus kedua. Pen diselubungi oleh dua bus, bus dalam yang terbuat dari rantai dan bus luar yang dapat berputar bebas disekeliling bus dalam. Rantai roll lebih tyahan terhadap tekanan bidang, sehingga dapat menerima gaya tarik yang lebih besar.

Gambar 31 Rantai bus roll

4.       Rantai kait pen

Rantai ini terdiri atas kepingan-kepingan berbentuk garpu dengan pen disabukkan dan mempunyai bagian kait yang dapat disambungkan satu dengan lainnya. Rantai macam ini banyak digunakan pada mesin-mesin pertanian dengan jarak (mak rantai ) antara 30-38 mm.

Gambar 32 Rantai kait pen

5.       Rantai morse

Rantai ini terdiri atas susunan keeping-keping rantai berbentuk gigi dan dengan jumlah susunan (lebar) keping  sama dengan lebar roda rantai. Keuntungan rantai ini adalah menghasilkan gerakan yang stabil tanpa suara pada kecepatanrendah maupun kecepatan tinggi ataudisebut “silent chai” (rantai gerakan tanpa suara).Kekurangannya adalah konstruksinya sulit, harganya lebih mahal, dan memerlukan pemeliharaan yang lebih teliti.

Gambar 33 Rantai Morse

                Menentukan ukuran rantai

                Panjang rantai yang diperlukan antara dua rantai dapat dihitung dengan rumus :

               

                L  =  Z₁ +  Z₂   +   2A cos α +  d (Z₁ + Z₂)

                                2                              d                180

               

Z₁ = jumlah gigi roda rantai satu

Z₂ = jumlah gigi roda rantai dua

A   = jarak antara dua poros

  d  = diameter lingkaran lengkungan gigi-gigi roda rantai

α    = sudut antara sumbu tegak roda penggerak dengan titik tangkap  rantai

sin α = Dt ₂ – Dt₁

                   2A

Gambar 34 Ukuran rantai

Diameter nominal roda rantai (Dt)

Dt =          t

               180

Sin

                  Z

Dt = diameter nominal roda rantai

t    = panjang bagian busur antara 2 gigi

z    = jumlah gigi

Perbandingan transmisi pada pemindahan daya dengan rantai, bersamaan dengan perbandingan transmisi pada perhitungan roda gigi.

                n ₁ . z ₁  =  n ₂. z ₂  = n ₃ . z ₃ = n ₄ . z ₄

3.       Mengenal Roda Gigi

a.       Istilah komponen roda gigi :

-          Pich circle                    : Garis lingkaran bayangan jarak antara gigi yang harus bertemu berimpit untuk sepasang roda gigi

-          Pich diameter            : Diamter jarak antara / diameter tusuk

-          Circular pitch              : Panjang busur lingkaran jarak antara pada dua gigi yang berdekatan

-          Addendum                 : Tinggi gigi di dalam lingkaran jarak “tinggi kepala gigi”

-          Dedendum                 : Tinggi gigi di dalam lingkaran jarak antara “tinggi kaki gigi”

-          Clearance                    : Kelonggaran antara tinggi kaki gigi dengan tinggi kepala gigi yang saling merangkap

-          Back lash                      : Perbedaan antara lebar gigi yang saling merangkap pada lingkaran jarak antara

-          Sudut tekan               : Sudut antara garis singgung jarak antara dengan garis tekan

-          Garis tekan                 : Garis yang dihasilkan dari hubungan titik tekan dan memotong titik singgung lingkaran jarak antara dua roda gigi.

                                Gambar 35 Istilah roda gigi

b.      Fungsi dan prinsip kerja roda gigi

Roda gigi berfungsi mentransmisikan daya dan putaran yang tepat dari sumber penggerak ke poros penggerak berikutnya.

c.       Jenis-jenis roda gigi

Jenis-jenis roda gigi ada beberapa macam yaitu :

-          Roda gigi lurus  dan batang bergerigi

-          Roda gigi helik dan batang bergerigi miring

-          Roda gigi paying

-          Roda gigi cacing dan batang  ulir cacing

-          Roda racet

1.       Roda gigi lurus

Roda gigi lurus berfungsi mentransmisikan daya dan putaran yang tepat dari sumber penggerak ke poros penggerak berikutnya, dalam hal ini tidak akan terjadi beban aksial. Sedangkan batang bergerigi berfungsi untuk mengubah gerak putar menjadi gerak lurus.

                                Gambar 36 Roda gigi lurus                            Gambar 37 Batang bergerigi

                Standar ukuran roda gigi

               

Nama	Simbol	Rumus
Jarak sumbu antara roda gigi	a	d 1 + d 2  =  m  ( z 1 + z 2)        2                        2
Circular pich	CP	m. π
Diameter  jarak antara	DP	m.z
Diameter kepala/puncak	De	Dp + 2. m
Diameter alas	Dd	Dp + (2 .2 + 2. 6).m
Tinggi gigi seluruhnya	h	De + Dd  =  ha + hf        2
Tinggi kepala gigi/adendum	ha	1.m
Tinggi kaki /dedendum	hf	(1,1 + 1,3).m
Banyak gigi	z	Dp m
Modul	m	Dp Z
Tebal gigi	b	(6+8) m , untuk otomotif (8+12)m, untuk penggerak umum

                               

Angka pemindah atau perbandingan transmisi:

                i  =   n ₁  =  D ₂  =  R ₂

                         n₂       D ₁       R  ₁          

Beberapa factor yang harus ditinjau dalam  menentukan ukuran-ukuran roda gigi antara lain :

a.       Kekuatan gigi terhadap lenyuran

b.      Kekuatan gigi terhadap tekanan

c.       Pemeriksaan terhadap panas yang terjadi

2.       Roda gigi heliks

Roda gigi heliks berfungsi mentransmisikan daya. Sepasang roda heliks sudutnya besar saling berlawanan dan sama besar. Sudut heliks yang dipakai antara 70⁰ – 23⁰.

Prinsip kerja pada waktu roda ini bekerja terjadi beban aksial tetapi dapat lebih tenang, kuat dan halus suaranya, serta lebih mampu menerima beban yang besar sekali disbanding dengan roda gigi lurus.

Dalam menentukan ukuran roda  gigi miring/heliks sama dengan roda gigi lurus tetapi untuk menentukan ukuran diameter jarak antara.

Rumusnya :

                Dp = z . m

                         Cos α

3.       Roda gigi payung

Berfungsi : untuk transmisi gerak yang bersilang/bersudut.

Pada gigi paying dibagi nebjadi beberapa jenis :.

a.       Roda gigi payung lurus

Angka perbandingan 1 : 1 (meter gears).

b.      Roda gig zerol

Bentuknya seperti spiralnya nol derajat. Pada gigi ini bekerja lebih tenang dan lebih tahan lama jika dibandingkan yang bergigi lurus. Sumbu roda gigi payung dengan pinionya bertemu tegak lurus.

Gambar 38 Roda gigi payung hypoid                Gambar 39 Roda gigi payung spiral

c.       Roda gigi payung spiral

Roda gigi ini mampu bekerja pada putaran tinggi. Sumbu roda gigi payung dengan pinionnya bertemu tegak lurus

d.      Roda gigi hypoid

Hubungan sumbu  roda gigi utama dengan pinion pada roda gigi payung hypoid  tidak bertemu tegak lurus melainkan menyimpang, karena penyimpangan ini, maka pemasangan bantalan pada kedua ujung porosnya, sehingga lebih kuat dan tenang.

4.       Roda cacing dan batang ulir cacing

Fungsi roda cacing dan batang ulir cacing adalah mentransmiksikan daya, batang ulir cacing akan menggerakkan roda cacing pasangannya. Keistimewaannya yaitu perbandingan putaran yang amat besar. Cacing yang menyerupai poros ulir ini menggerakkan roda cacing pasangannya (diturunkan kecepatannya), dengan arah sumbu berpotongan kebanyakan tegak lurus. Sudut kisar antara 25⁰ – 45⁰ untuk menghasilkan tenaga yang efisien.

5.       Roda racet

Roda racet berfungsi mengangkat betang yang diinginkan agar terangkat dengan aman dengan gerakan yang dapat diatur serta diberhentikan pada saat dikehendaki.

                Gambar 40 Roda racet

Roda yang bercelah pada 4 atau 5, dihubungi dengan mekanisme pemutar. Roda tersebut terletak dalam suatau tabung. Pada setiap celah diberi rol untuk menjaga agar posisi rol dapat ditahan oleh pegas. Roda tersebut hanya dapat searahdalam gambar posisi ke kiri. Apabila akan berputar sebaliknya tidak dapat dilaksanakan karena tertahan oleh rol. Kekuatan uatamanya disebabkan adanya tekanan pada rol.

4.       Mengenal Kopling dan Rem

a.       Kopling

Kopling berfungsi sebagai alat penghubung antara dua poros atau alat un tuk memindahkan tenaga dari satu poros ke poros berikutnya. Ada beberapa kopling yang akan kita pelajari :

1.       Kopling Plendes Tempaan

Kopling  Plendes yang ditempa digunakan untuk meindahkan tenaga besar. Kopling ini banyak dipakai pada poros baling-baling di kapal-kapal besar. Cara menghubungkan kedua plendesnya adalah dengan menggunakan baut-baut pas. Besarnya baut-baut tadi didasarkan gaya-gaya tarik yang bekerja padanya apabila menganggap bahwa jumlah momen yang terjadi dibebankan pada gesekan kedua plendes tadi antara satu dengan yang lain.

Disamping itu kita harus memperhitungkan terhadap gaya-gaya besar geser yang bekerja pada baut-baut tadi. Adapun tebal plendes diambilkan 1,5 – 2d (d = diameter baut) besarnya diameter plendes adalah :

                                                                                                D  = diameter poros

                                                                                                Dt = diameter tusuk

                                                                                                Dp= diameter plendes

                                                                                                D   = diameter baut

Gambar 41 Kopling plendes

2.       Kopling plendes

Kopling semacam ini menggunakan spie sebagai alat penghubung. Kopling ini banyak digunakan pada poros-poros berdiameter 25-60 mm, pada tepi plendes yang satu terdapat sebuah lingkaran yang  keluar sedangkan plendes lainnya, mempunyai sebuah lingkaran yang masuk.

Konstruksi kopling plendes yaitu dengan membuat plendes dengan piringan penyenter. Piringan ini lemas sama sekali dari plendes-plendesnya dan terdiri dari 2 bagian (bagian atas dan bagian bawah masing-masing berbentuk setengah lingkaran), selanjutnya piringan ini ditembus oleh baut-baut yang diperlukan.

Bagian luar dari plendes dibuat melebar guna melindungi baut-baut plendes. Dengan bentuk demikian ini, plendes tersebut juga dapat berfungsi sebagai puli.

Gambar 42 Kolping plendes

3.       Kolping elastic

Kolping ini dipergunakan untuk menghubungkan dua buah poros ini dimana terdapat momen-momen yang besar. Pada piringan kopling sebelah kiri dipasangkan baut-baut. Bagian kanan- baut-baut ini merupakan sebuah pen yang penuh dilingkari ring-ring daripada karet / kulit. Ring-ring ini terlalu dimasukkan kedalam lubang-lubang dari kolping sebelah kanan. Dengan demikian momen yang terdapat pada kopling kiri tidak langsung diterima oleh kopling kanan, melainkan diterima dulu secara elastic oleh ring-ring tersebut.

Gambar 43 Kopling elastic

Pemasangan antara dua kopling ini jangan terlalu rapat menjaga getaran-getaran yang terjadi. Tekanan bidang antara kedua kopling inisekitar 2 kg/cm² , sedangkan tekanan bidang antara pen dengan ring-ring karet berkisar anatra 10 – 15 kg/cm², selanjutnya pada pen terjadi juga gaya-gaya lentur yang harus pula diperhitungkan.

4.       Kopling gesek

Dengan menggunakan kopling gesek maka pemindahan kopel dari poros penggerak pada poros digerakkan akan berlangsung perlahan dan tenang. Jarang terjadi kejutan yang berarti . Letak kedua poros harus satu garis lurus agar terdapat hubungan yang baik dan tidak cepat aus/rusak.

                Ada 4 tahapan pokok gerakan kopling gesek :

-          Tahap 1        : Menghubungkan  bidang-bidang gesek kopling didorong dan ditekan satu dengan yang lain. Poros yang digerakkan berputar dari kecepatan nol hingga kecepatan yang sama dengan poros yang menggerakkan.

-          Tahap 2        : Telah dihubungkan kedua bidang gerak telah menjadi satu kopling berfungsi, poros yang digerakkan dan yang menggerakkan berputar.

-          Tahap 3        : Melepaskan  : bidang gesek-gesek dipisahkan satu dengan yang lain, poros yang digerakkan memperlambat kecepatan berputarnya lalu berhenti.

-          Tahap 4        : Telah dilepaskan : kedua bidang gesek telah meregang, poros yang digerakkan sudah tak bergerak, kopling gesek sudah tak berfubgsi lagi. Poros yang menggerakkan dapat berlangsung berputar atau juga berhenti.

b.      Rem

Rem digunakan untuk menghentikan dan mengatur gerakkan, karena itu, rem sangat diperlukan dalam teknik kendaraan dan teknik transfort. Ketika mengerem daya listrik bagian yang bergerak harus dikurangi. Disamping itu (misalnya ketika menurunkan suatu beban) sering harus dihambatkan suatu momen beban (kebalikan dari apa yang terjadi ketika menggerakkan lewat kopling gesek).

Syarat paling utama yang harus dipenuhi oleh rem ialah kelembutan artinya tidak ada tumbukan ketika menghubungkan dan melepaskan rem, pelepasan kalor yang cukup,kemungkinan penyetelen ulang stelah aus.

Pelaksanaan rem yang paling utama ialah :

1.       Rem sepatu

Pada gambatdi bawah ini menunjukkan dasar sebuah rem sepatu tunggal yang dilampaui dengan tangan. Pada tuas AB dipasang berengsel pada A terdapat sebuah sepatu yang ketika merem ditekan pada piringan rem

Gambar 44 Prinsip rem sepatu tangan tunggal

2.       Rem plat

Pelaksanaan rem plat pada dasarnya sama dengan pelaksanaan koplinh gsesek. Gambar dibawah ini memperlihatkan sebuah rem pada elektromegnetik yang dipasang didalam ujung poros motor

Gambar 45 Rem plat elektromagnetik

3.       Rem piring

Dalam keadaan mengerem dua gaya q dikerejakan pada bagian kecil piringan rem.,kedua sepatu diperlengkapi dengan bahan gesek dan berengsel sekeliling titik A. Pegas B mempertahankan sepatu agar tertekan pada titik engsel dan pegas C menarik rem menjadi bebas.

Gambar 46 Prinsip rem piring yang dilayani pneumatic atau hidrolic

4.       Rem sabuk

Pada rem sabuk efek rem diperoleh dengan menarik sabuk sekeliling sebuah silinder. Gambar dibawah ini memperlihatkan sebuah rem sabuk biasa untuk pelayanan dengan tangan.

Gambar 47 Rem sabuk biasa untuk pelayanan dengan tangan

                               

EVALUASI

1.       Apabila benda bermuatan  positif dan benda bermuatan negative dihubungkan, ke mana arah aliran electron dan kemana arah aliran electron

2.       Apa yang menyebabkan terjadinya arus listrik pada suatu kawat penghantar. Bagaimana agar pada kawat penghantar itu selalu mengalir arus listrik

3.       Jelaskan pengertian konduktor, isolator dan semikonduktor dan sebutkan masing-masing contoh bahannya

4.       Jelaskan perbedaan rangkaian terbuka dan rangkaian tetutup

5.       Apa fungsi transformator ? Dilihat dari besar dan kecilnya tegangan out put yang dihasilkan transformator ?Sebutkan  dan jelaskan?

6.       Sebuah transformator mempunyai tegangan primer 220 volt dan menghasilkan tegangan sekunder 30 volt. Efisiensi transformator 75%. Berapakah arus pada kumparan primer jika kuat arus pada kumparan sekunder 2A

7.       Jelaskan apa yang diubah oleh sebuah generator

8.       Jelaskan bagaimana menentukan arah arus induksi pada bagian kumparan sebuah generator dengan kaidah tangan kanan dua

9.       Jelaskan apa yang dimaksud dengna konversi energy

10.   Apa yang diamksud denagn motor bakar

11.   Jelaskan perbedaan antara motor bakar bensin dan motor bakar diesel

12.   Jelaskan prinsip kerja motor bakar

13.   Turbin adalah

14.   Sebutkan macam-macam turbin

15.   Jelaskan prinsip kerja turbin

               

               

.