Perhitungan Puli

BAB III

PERANCANGAN

3.1. Perencanaan Kapasitas Penghancuran

Kapasitas Perencanaan : 100 kg/jam

PutaranMotor : 1400 Rpm

Diameter Gerinda (D3) : 200 mm

Diameter Puli Motor (D1) : 50,8 mm

Tebal Permukaan (t) : 20 mm

Jumlah Gerinda (l) : 1 Buah

Diameter Kedelai (dk) : 4 mm – 5 mm

Panjang Kedelai (l) : 5 mm – 6 mm

Berat Kedelai (wk) : 5 gram – 10 gram

Jarak pusat poros ke pusat gerinda ( R ) : 90 mm

Gambar 3.1 mesin penghancur kedelai

Dimana berat satu irisan bahan baku kedelai

Dimana :

Wɭ = berat satu irisan bahan baku kedelai

Wk = berat kedelai

L = panjang kedelai

wɭ = 1,66 gram

3.1.1 Menetukan Putaran Piringan

Dimana :

n3 = putaran piringan

W1 = berat satu irisan bahan baku kedelai

Kapasitas = l.n3.w1 ( sularso, hal 166 )

100 kg/jam = 1 x n3 x 1,66

1500 gr/mnt = 1x n3 x 1,66

= 903,6 Rpm

n2 = n3

3.1.2 Menentukan Daya Motor

Dimana :

Momen = T

Gaya = F

Jarak poros = R

Daya = P

Daya = momen x putaran

Momen = R x Gaya

= 0,09 x 10 kg

= 0,9 kg.m

Daya = momen x putaran

= 0,9 x 903,6

60

= 13,554 kg.m/det

= 0,19 HP

Jadi daya yang di pakai adalah 0,5 Hp

Catatan :

1 Hp = 75 kg.m / dtk = 0,747 Kw

daya motor penggerak yang paling kecil adalah 0,5 Hp

3.1.3 Menentukan Diameter Puli Penggerak

( Sularso, hal 166 )

Dimana :

n1 = putaran motor

n2 = n3 = putaran piringan

D1 = diameter puli motor

D2 = diameter puli penggerak

D3 = diameter gerinda

Maka

= 78,70 mm

Jadi untuk mesin yang dirancang di dapat

D1 = 50,8 mm dengan n1 = 1400 rpm

D2 = 78,70 mm dengan n2 = 903,6 rpm

D3 = 204 mm dengan n3 = 903,6 rpm

Contoh gambar puli penggerak dan puli yang digerakan

D1

Gambar 3.2 pully penggerak dan puli yang digerakan

Dibawah ini contoh gambar puli penggerak.

gambar 3.3 pully penggerak (sumber menggambar sendiri )

D2

3.2. Perancangan Sabuk- V

3.2.1 Perhitungan Panjang Sabuk

Selanjutnya kita menentukan jenis sabuk, panjang sabuk yang akan digunakan

serta memilih tipe sabuk, unutk ukuran motor penggerak:

Daya motor : (Pm) = 0,5 HP

Putaran motor (n1) = 1400 rpm

Maka dipilih sabuk - V tipe A

)

Gambar 3.4 sabuk-V tipe A ( Sumber : menggambar sendiri )

Untuk mengetahui panjang sabuk yang digunakan kita dapat memakai rumus

( sularso, hal 170 )

Dimana:

L = Panjang sabuk (mm)

C = Jarak antara sumbu poros (mm)

Panjang sabuk – V:

Diketahui:

D1 = 50,8 mm

D2 = 78,70 mm

C = 300

Maka :

= 503,96 mm

= 504 mm

Ukuran sabuk yang dipakai adalah sabuk tipe A dengan panjang 504 mm. karena

terdapat perbedaan antara perhitungan permukaan sabuk maka jarak antara sabuk

sumbu deapat dikoreksi dengan cara:



Maka

= 1007,92 – 406,63

= 601,29 mm

= 149,67 mm

= 150 mm

Jadi jarak antara sumbu poros pertama dan kedua adalah 150 mm.

Dibawah ini adalah contoh gambar sabuk - V

Gambar 3.5 Sabuk- V ( sumber : menggambar sendiri )

3.2.2 Menentukan Kecepatan Linier Sabuk – V


3.2.3 Menentukan Tegangan Sabuk – V

T1 = (F1 – F2) R ( R.S.Khurmi, hal 423 )

Dimana :

T1 = momen torsi pada poros motor (kg) = 313,04 kg

F1 = tegangan sabuk sisi tarik (kg)

F2 = tegangan sabuk sisi kendor (kg)

R = radius puli (mm) = 25,4 mm ( Tabel 3, lampiran )

Maka F1 – F2 =

=

F1 – F2 = 12,3 kg

3.3. Perencanaan Poros

3.3.1 Perencanaan Poros

Diketahui data-data poros

Panjang poros = 300 mm

Bahan poros S30C dengan kekuatan tarik στ = 48 kg/mm2

( tabel 11, lampiran )

Data yang ditransmisikan P (Kw)

P = 0,5 HP

= 0,373 Kw

Putaran poros 1,n1 = 1400 rpm

Putaran poros 2,n2 = 903,45 rpm

Faktor koreksi, fe =1,2 ( tabel 10, lampiran )

Pd = 0,373. 1,2 = 0,45

Momen rencana T1 (kg/mm)

( Sularso, hal 7 )

Dimana :

T1 = momen puntir

pd = faktor koreksi

n1 = putaran motor

T1 = 311,68 kg. mm

Momen rencana T2 ( kg / mm )

( Sularso, hal 7 )

dimana :

T2 = momen puntir

pd = faktor koreksi

n2 = putaran piringan

T2 = 485,05 kg.mm

Gaya – gaya pembebanan pada poros

a. Tegangan geser yang diijinkan

τα =

Dimana :

στ = Tegangan tarik bahan S30C ( 48 kg/mm2 )

Sf1 = faktor keamanaan untuk bahan ( 6,0 ) ( sularso, hal 8 )

Sf2 = faktor keamanaan untuk konsentrasi tegangan alur pasak dan kekerasan (

2,0 ) ( sularso, hal 8 )

τα =

= 4 Kg / mm2

b. Diameter poros I

ds1 = [Kt.cb.T1 ]1/3

dimana :

τα = tegangan geser ( 4 kg/ mm2 )

Kt = faktor koreksi karena puntiran dan tumbukan ringan (3,0). ( sularso,

hal 8 )

Cb = faktor koreksi karena beban dan tumbukan ringan (2,3) (

Sularso, hal 8 )

T1 = momen puntir (311,68 kg/ mm )

T2 = momen puntir ( 485,05 kg/ mm )

Sehingga,

ds1 = [ . 2,3 . 3,0 . 311,68 ]1/3

= 13,99 mm

= 14 mm

Diameter poros yang dipakai dalam perencanaan pada poros 1 yaitu 14 mm

c. Diameter poros 2

ds2 = [ Kt.cb.T2 ]1/3

sehingga

ds2 = [ . 2,3 . 3,0 . 485,05]1/3

= 16,21 mm

= 16 mm

Diameter poros yang dipakai dalam perencanaan pada poros 2 yaitu 16 mm

Gambar. 3.6 poros ( Sumber menggambar sendiri )

d. Berat poros

Wp = ∙ ds2 ∙ ι∙ γ

Dimana

d = diameter poros yang direncanakan = 16 mm

l = panjang poros = 300 mm

γ = berat jenis bahan baja karbon = 0,00785 kg /cm2.


Maka ;

Wp = ∙ 1,62 ∙ 30 ∙ 0,00785

= 0,50 kg

e. Pengecekan kekuatan poros

1. Pengecekan terhadap tegangan geser poros I

τmax = ∙Kt ∙ cb ∙T1 ( sularso, hal 12 )

·3.2,3.311,68

= 2, 67 kg/ mm2

2. Pengecekan terhadap tegangan geser poros 2

τmax = ∙Kt ∙ cb ∙T2 ( sularso, hal 12 )

.3.2,3.485,05

= 4,16 kg/mm2

3. Defleksi puntiran ( θ )

θ = 584 ∙ ( sularso, hal 18 )

dimana :

d = modulus geser (kg/mm2 ), untuk baja G = 8,3. 10

3 kg/ mm

2. (

sularso, hal 18 )

L = panjang poros ( 300 mm )

T2 = momen punter (485,05 kg. mm )

d2 = diameter poros (16 mm)

db = diameter baut (10 mm)

sehingga

= 1,56 mm2

f. Menghitung kekuatan baut pada poros

Bahan baut yang digunakan adalah = JIS B 1051 ( tabel lampiran)

Gaya tangensial poros

F =

= 60,63 kg

3.4. Perencanaan puli

1. Dimensi puli tipe A

Diketahui ( tabel 6, lampiran ) :

W =11,95 mm Ko = 8,0 mm K = 4,5 mm

Lo = 9,2 mm f = 10 mm

Gambar. 3.6 pully ( sumber menggambar sendiri )

a. Puli 1 (puli motor )

Diketahui ;

Karena dp < 200 maka puli yang dipakai solid tanpa jejari lebar permukaan puli

luar ;

B = 2. F

= 2.10

= 20 mm

Diameter luar puli ;

de = dp + 2 . ko

= 50,8 + 2. 8

= 66,8 mm

Kedalaman alur

h = Ko + K

= 4,5 + 8

= 12,5 mm

2. Berat Puli

Wpuli = D2

Dimana :

D = Diameter puli =78,79 mm

T = Tebal puli = 3 cm

= Berat jenis cast iron = 0,00725 kg/ cm2


Untuk berat puli dianggap tinggal 50 karena adanya beberapa lubang pada jari-jari

puli, sehingga :

Wpuli = 7,8702 3· 0,00725 0,5 = 0,52 kg

Perhitungan Puli

Documents

Transcript of Perhitungan Puli