Laman

Sabtu, 13 November 2010

kopling

BAB I
PENDAHULUAN


1.1 LATAR BELAKANG

Dewasa ini dibutuhkan tenaga terampil yang mampu menguasai dan memahami elemen permesinan. Hal ini disebabkan semakin banyaknya industri yang mempergunakan dan menghasilkan mesin. Mesin-mesin tersebut dirancang melalui suatu rekayasa, dimana membutuhkan pengetahuan yang baik untuk menjalankannya. Diantaranya masalah ketahanan, keuletan, ketangguhan, efisiensi dan lain sebagainya. Yang itu semua harus benar-benar diperhatikan, agar proses permesinan benar-benar efektif dan efisien.
Dengan penguasaan yang baik tentang elemen permesinan diharapkan, jika terdapat proses yang diluar perencanaan dengan mudah akan diketahui dengan melihat ciri-ciri penyimpangannya yang terjadi. Serta jika ada kerusakan, dengan penguasaan elemen permesinan yang baik, itu akan mudah diatasi. Alat yang rusak tersebut dapat beroperasi dengan baik kembali, tanpa harus menggantinya dengan yang baru.
Penguasaan elemen permesinan akan mempengaruhi kualitas hasil produksi, langkah apa yang harus diambil jika hasil produksinya kurang bagus, bahan yang terbuang sia-sia, mesin yang boros bahan bakar, namun tidak sebanding dengan produksinya. Tentulah pengusaan elemen mesin yang mampu menjawabnya.








1.2 TUJUAN PERENCANAAN
Tujuan dari pengamatan dan perhitugan kopling pada motor Yamaha Mio adalah :
• Mengetahui fungsi kopling.
• Melakukan perhitungan pada kopling.
• Mengetahui faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan kopling.
• Mengetahui hal-hal penting dalam perancangan.
1.3. BATASAN MASALAH
• Analisa dan perhitungan pada kopling Yamaha Mio.























BAB II
TEORI DASAR

2.1. KOPLING TETAP DAN KOPLING TAK TETAP.

Kopling adalah Suatu elemen mesin yang digunakan sebagai penerus putaran dan daya dari poros penggerak ke poros yang digerakan secara pasti (tanpa terjadinya slip).

Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam pemilihan kopling :
1. Besar torsi yang harus diteruskan.
2. Hubungan porostetap atau dapat slip ( berubah sumbunya).
3. Besar ketidaksetaraan yang harus ditoleler poros.
4. Perlukah dilumasi dan dirawat.
5. Mudah dibongkar pada pemasangan dan pelepasan kopling.
6. Poros bekerja pada keadaan yang kurang baik.
7. Perkiraan umur.
8. Harganya.

Hal-hal penting dalam perancangan :
1. Ringan dengan diameter sekecil mungkin.
2. Garis sumbu kedua poros yang dihubungkan harus betul-betul berimpit.
3. Titik berat dari kopling harus terletak pada sumbu poros, dengan tujuan agar tidak timbul exentrisitas pada perputarannya.
4. Kopling harus lebih mudah dipasang dan dilepas.
5. Tidak boleh adanya bagian yang menonjol keluar.






2 1.1. Kopling Tetap

Definisi :
Suatu elemen mesin yang digunakan sebagai penerus putaran dan daya dari poros penggerak ke poros yang digerakan secara pasti (tanpa terjadinya slip), dimana sumbu kedua poros tersebut terletak pada suatu garis lurus atau dapat sedikit berubah sumbuhnya.

Jenis-jenis Kopling Tetap :
Kopling tetap diklasifikasikan menjadi 3 yaitu:
A. Kopling kaku.
B. Kopling Elastis (Fleksibel)
C. Kopling Joint.

A. Kopling Kaku

Berfungsi menghubugkan 2 poros secara tetap dan lurus, serta posisi relatif kedua poros tidak berubah.








Gambar. Kopling Kaku



Jenis-jenis kopling kaku:
• Kopling Tabung (box coupling)



• Kopling klem (clamp coupling)



• Kopling feans (flange coupling)


B. Kopling Fleksibel

Berfungsi menghubungkan 2 poros secara tetap, dimana posisi relatif kedua poros bisa berubah. Karena berbagai hal misalnya, terjadi kesalahan didalam pembuatannya, adanya fluktuasi suhu, adanya pergeseran pondasi, maka posisi relatif terhadap poros-poros yang dihubungkan tidak dapat teliti sekali, dan untuk menghindari kerusakan maka digunakan kopling fleksibel.









Gambar. Kopling Fleksibel


Jenis-jenis pergeseran yang sering terjadi pada poros-poros :

1. Pergeseran arah memanjang () : Dalam arah aksial.
2. Pergeseran terhadap pusat () : Dalam arah raial.
3. Pergeseran pada arah menyudut () : Poros satu sama lain mengapit sebuah
sudut.
4. Pergeseran kearah keliling () : Karena mengalami perputaran sehingga poros mengalami sudut puntir.





Jenis-jenis kopling Fleksible :

1. Kopling Roda Gigi (Gear Coupling).



Sifat-sifat yang terdapat pada gear coupling:
• Mempunyai fleksibilitas yang baik.
• Digunakan pada mesin-mesin yang besar (untuk momen sangant besar).
• Untuk pergeseran:
• Pada arah menyudut (): = 10 - 30
• Terhadap pusat (): = 0,70 – 10,5 mm

2. Kopling Oldham.


Pada arah menyudut  = 10
Terhadap pusat  = 0,05.d  d =  poros

3. Kopling Rantai.
Sifat-sifat Kopling Rantai:
• Mudah dipasang/dibongkar tanpa mengganggu poros.
• Kerjanya bersuara.
• Diperlukan pelumas dalam perawatannya.
• Untuk pergerseran:
• Pada arah menyudut  = 0,50 – 1,50
• Terhadap pusat  = 0,01 – 0,254 dan
• Pergeseran arah memanjang  = 0,02 – 0,07

4. Falk Coupling.
Sifat-sifat Falk Coupling :
• Daya yang diteruskan bisa mencapai 130.000 HP, pada putaran n = 100 – 6000 rpm.
• Fleksibilitasnya sangat baik.
• Perawatan nya cukup dengan menggunakan pelumas/gemuk
• Pada arah menyudut  = 10
• Terhadap pusat  = 0,05.d d =  poros
• Pergeseran arah memanjang  = 3,2 mm – 6,35 mm

Dalam penggunaan kopling fleksible ada 2 persamaan yang perlu diperhatikan yaitu:

1. Bila hubungan No dan Ni konstan” umumnya dipakai pada roda belakang kendaraan”.


2. Bila hubungan No dan Ni tidak konstan”biasanya dipakakai pada mesin-mesin perkakas, mesin Frais,penggerak meja mesin, dll”.













C. Kopling Universal

Kopling Universal merupakan suatu kopling dimana kedua poros akan membentuk sudut yang cukup besar.
D. Kopling Karet Ban

Gambar. Daerah kesalahan yang diperbolehkan pada kopling karet ban
Kopling ini dapat bekerja dengan baik meskipun kedua ujung sumbu poros yang dihubungkannya tidak benar-banar lurus. Selain itu kopling ini juga dapat meredam tumbukan dan getaran yang terjadi pada transmisi.




E. Kopling Fluida

Gbr 2.5 Bagan Kopling Fluida
Kopling ini meneruskan dayanya melalui fluida zat perantara. Kopling ini disebut kopling fluida, di mana antara kedua poros tidak terdapat hubungan mekanis. Bila suatu impeler pompa dan suatu raner turbin dipasang saling berhadapan, di mana keduanya berada di dalam ruangan yang berisi minyak, maka jika poros input yang dihubungkan dengan impeler pompa diputar, minyak yang mengalir dari impeler tersebut akan menggerakkan raner turbin yang dihubungkan dengan poros output.















2.1.2. Kopling Tak Tetap

Definisi:
Adalah Elemen Mesin yang digunakan sebagai penghubung 2 poros, tetapi hubungannya dapat dilepas atau dihubungkan langsung dalam keadaan poros mesin bergerak/berputar dengan putaran yang sama dalam meneruskan daya.

Untuk melepaskan dan menghubungkan/melepaskan kontak elemen(kopling), ada beberapa cara:
1. Mekanis (menggunakan tuas-tuas).
2. Hidrolis (menggunakan fluida sebagai perantara).
3. Pneumatic (mengguakan tekanan udara).
4. Elektromagnetis.

Jenis-jenis Kopling Tak Tetap:

1. Kopling Cakar.
Kopling ini meneruskan momen dengan kontak positip (tidak dengan perantara gesekan) sehinggah tidak perjadinya slip.
Ada dua macam kopling cakar :
• Kopling Cakar Persegi.



• Kopling Cakar Spiral.



2. Kopling Gesek.

Kopling gesek adalah kopling yang meneruskan momen dengan perantara gesekan, hubungan yang dilakukan secara tiba-tiba dapat menyebabkan patahnya poros atau kopling tersebut. Untuk mempercepat putaran kita memembutuhkan kopel yang besar pula, Dalam mengatasi hal tersebut maka digunakanlah kopling gesek, dimana pertimbangan yang dilakukan yaitu: pada kopling gesek dapat menghindari adanya pembebanan secara tiba-tiba dan berfungsi pula sebagai pembatas monen (karena slip yang ditimbul kan akibat putaran yang cepat).

Kopling gesek dibagi atas empat jenis yaitu :
 Kopling Plat.



 Kopling Konis.



 Kopling Blok.



3. kopling hidrolis.

4. Kopling friwil.

5. Kopling partikel magnetic.



. Kopling Sentrifugal

Kopling setrifugal adalah kopling yang beroperasi secara otomatis dengan gerakan memutar melalui sisi samping.
Mekanisme kerja kopling sentrifugal adalah saat putaran mesin lambat, kanvas belum mengembang, masih tertahan oleh pegas. Rumah kopling yang berhubungan dengan kopling sekunder pun belum bergerak. Begitu digas dan putaran mesin bertambah tinggi, gaya sentrifugal pada kopling sentrifugal pun bekerja. Kanvas akan mengembang mendekati rumah kopling. Akhirnya kedua komponen ini akan merapat dan saling mengunci.
Cara kerja sentrifugal dalam kopling primer diterapkan pada kanvas kopling. Itu sebabnya kopling primer sering disebut juga sebagai kopling sentrifugal.
Arus tenaga yang berasal dari poros engkol akan disalurkan ke kopling sekunder. Cara kerja kopling sekunder ini sama dengan model konvensional. Letak kopling sekunder berada pada poros gigi utama. Antara kopling primer dengan kopling sekunder dihubungkan melalui drive gear.
Ketika putaran mesin beralih lambat akibat pengendara mengurangi grip gasnya, kanvas dan rumah kopling merenggang. Arus tenaga dari poros engkol pun terputus. Saat itu adalah kondisi yang tepat untuk melakukan perpindahan gigi. Perpindahan gigi pada saat putaran mesin tinggi akan mengakibatkan ausnya komponen kopling.
Karena proses kerjanya yang berdasarkan putaran mesin atau rpm itu, kopling ganda juga disebut sebagai kopling otomatis. Pengendara bebek tidak perlu repot lagi menekan handle kopling secara manual untuk memutuskan dan meneruskan arus tenaga. Semuanya sudah diatur secara langsung oleh kopling primer.


2.2.1. Jenis-jenis Kopling Sentrifugal
Kopling sentrifugal terdiri dari 3jenis :
 F-Type - Self-increasing clutch



Keterangan :
1. Poros (Hub)
2. Fly Weights
3. pegas torak (Tension Spring)
4. Bahan Pelapis/Lapisan (Lining)
5. clutch Drum












 P-Type - Asymmetric pivot clutch



Keterangan :
1. Fly Weights
2. Pegas Torak (Tension Spring)
3. Bahan Pelapis/lapisan (Lining)
4. Clutch Drum
5. Paksi sepatu (Shoe Pivot)















 S-Type - Pin-guided clutch with three flyweights



Keterangan :
1. Poros.(Hub)
2. Fly Weights
3. Pegas Torak (Tension Spring)
4. Pasak Silinder(Cylindrical Pin)
5. Bahan Pelapis (Lining)
6. Clutch Drum














BAB III
STUDI KASUS


3.1. SPESIFIKASI YAMAHA MIO




MESIN
Tipe Mesin : 4 langkah, SOHC 2-Klep pendingin udara, AIS (Air Induction System) EURO 2 Ready
Diameter x Langkah : 50.0 x 57.9 mm
Volume Silinder : 113.7 CC
Perbandingan Kompresi : 8.8 : 1
Kopling : Kering, Sentrifugal Otomatis
Susunan Silinder : Tunggal
Karburator : NCV24x1 (Keihin)
Sistem Pengapian : DC-CDI
Pelumas : Wet Sump
Kapasitas Oli Mesin : 0.9 Liter
Transmisi : V-Belt Otomatis
Rasio Gigi : 2.399 - 0.829
Caster / Trail : 26.5 derajat/ 100 mm
Sistem Rem Depan : Hydraulic Single Disc
Sistem Rem Belakang : Drum

CHASIS
Berat Kosong : 87 Kg
Tipe Rangka : Steel Tube
Kapasitas Tangki : 3,7 Liter
Jarak Sumbu Roda : 1,240 mm
Jarak ke Tanah : 130 mm
Tinggi Tempat Duduk : 745 mm
SUSPENSI / BAN
Suspensi Depan : Teleskopik
Suspensi Belakang : Teleskopik
Ukuran Ban Depan : 70/90-14MC 34P
Ukuran Ban Belakang : 80/90-14MC 34P

PERFORMA
Dimensi (P x L x T) : 1,820 x 675 x 1,050 mm
Sistem Starter : Kick & Electric
Daya Maksimum : 6.54 Km (8.9 ps) / 8,000 rpm
Torsi Maksimum : 7.84 Nm (0.88 kgf.m) / 7,000 rpm





Foto - Foto Kopling pada motor Yamaha MIO:






Gambar. Rumah Luar Kopling Gambar. Rumah Dalam Kopling









Gambar. Bagian-Bagian Kopling Gambar. Prodo Ganda Kopling









Gambar. Posisi Kopling pada Yamaha Mio


3.2. RUMUS PERHITUNGAN PADA KOPLING YAMAHA MIO

3.2.1. Perhitungan Daya Yang Direncanakan
Rumus :
Pd=fc, P(KW)…………………………………………………………… )
Dimana : P = daya yang akan ditransmisikan (Ps)
pd = daya yang direncanakan (Kw)
fc = factor koreksi 1,2 (tabel 1.6 Sularso, 2004 hal 7)
3.2.2. Perhitungan Torsi Yang Direncanakan
T = 9,74 x 105 (kg.mm)………………………………………….. )
Dimana : T = Torsi yang direncanakan (Kg.mm)
pd = daya yang direncanakan (Kw)
n1 = Putaran poros mesin (rpm)
3.2.3. Torsi Poros Kopling
…………………………………………….….. )
Dimana : T = momen puntir poros kopling (kg.m)
Fc = factor koreksi (fc = 1)
Pd = daya penggerak mula (kw)

nr = putaran poros kopling (rpm)

3.2.4. Perhitungan Tegangan Geser Yang Diijinkan
τa = (Kg/mm2)……………………………………………. )
Dimana : τa = tegangan geser yang diijinkan (Kg/mm2)
τB = kekuatan tarik bahan poros, kita ambil bahan baja nikel khorm molibben (JIS G 4103) dengan lambang SNCM 25 dengan kekuatan tarik (110 kg/mm2)
Sf1 = factor koreksi keamanan untuk bahan diambil (6)
Sf2 = factor koreksi keamanan untuk tegangan diambil (2)

3.2.5. Perhitungan Diameter Poros Kopling
dS= mm…………………………………………….. )

Dimana : ds = Diameter poros (mm)
kt = Factor koreksi untuk momen puntir (1,0 – 1,5).
Diambil kt = 1,5 ( Sularso, 2004 hal 8).
cb = Faktor koreksi lenturan, diambil cb = 2 karena ada lenturan akibat dari : momen awal besar, kejutan berat putaran balik banyak.




3.2.6. Perhitungan Tegangan Geser Yang Terjadi
τ= (kg/mm2)………………………………………………………. )
Dimana : τ = tegangan geser yang terjadi (kg/mm2)

3.2.7. Perhitungan Defleksi Puntiran Pada Poros
Untuk poros yang dipasang pada mesin umumnya dalam kondisi kerja normal, besar defleksi puntiran dibatasi sampai 0,25 atau 0,3 derajat
Ө …………………………….…………………………...….. )
Dimana:
T = Momen puntir 955,71802 kg.mm
L = Panjang poros yang direncanakan 50 mm
G = Modulus geser untuk baja (sumber, ir. Sularso) 8,3x103 kg/mm2
dS = diameter poros 9 mm








BAB IV
PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

3.3 PERENCANAAN PADA KOPLING
Merencanakan kopling pada kendaraan roda dua (Yamaha Mio CW) dengan daya yang ditransmisikan sebesar 8,9 PS pada putaran 8000 rpm. Dimana data lainnya akan diasumsikan sendiri. Perhitungan perencanaan pada kopling.

3.3.1. Perhitungan Daya Yang Direncanakan
Rumus :
Pd = fc . P (KW)…………………………………………………………… )
Jadi : P = 8,9 Ps
= 0,735 . 8,9 KW
P = 6,5415 KW
Maka,
Pd = 1,2 x 6,5415
= 7,8498 KW
3.3.2. Perhitungan Torsi Yang Direncanakan
T = 9,74 x 105 (kg.mm)
Jadi T = 9,74 x 105 . kg.mm
T = 955,71802 kg.mm

3.3.3. Torsi Poros Kopling

Jadi : Tl1 =
Tl1 = 0,9557 kg.m

3.3.4. Perhitungan Tegangan Geser Yang Diijinkan
τa = (Kg/mm2)
Jadi : τa = kg/mm
τa = 9,167 kg/mm2
3.3.5. Perhitungan Diameter Poros Kopling
dS = mm
Jadi : ds =
= 9,13778 mm
Diambil diameter poros 9 mm (tabel 1.7 hal 9 Sularso, 2004).
3.3.6. Perhitungan Tegangan Geser Yang Terjadi
τ = (kg/mm2)
Jadi : τ = Kg/mm2
τ = 6,686 kg/mm2
karena τ < τa poros aman
3.3.7. Perhitungan Defleksi Puntiran Pada Poros Kopling
Untuk poros yang dipasang pada mesin umumnya dalam kondisi kerja normal, besar defleksi puntiran dibatasi sampai 0,530 atau 0,60
Ө
maka:
Ө =
= 0.510
Karena Ө < 0,53 atau 0,6 derajat maka aman












BAB V
PENUTUP

3.4 KESIMPULAN

Dalam uraian perhitungan bab sebelumnya tentang kopling pada Yamaha Mio maka pada bab ini dapat disimpulkan sebagai berikut:
Jenis kopling yang digunakan pada motor Yamaha Mio adalah kopling sentrifugal, data yang diperoleh adalah sebagai berikut :

Daya yang digunakan (P) = 6,5415 KW
Torsi yang direncana (T) = 955,71802 kg.mm
Tegangan geser yang diijinkan (Ta) = 9,167 kg/mm2
Diameter Poros (ds) = 9 mm
Tegangan geser yang terjadi (t) = 6,686 kg/mm2
Defleksi puntiran pada poros (Ө) = 0,51 derajat


3.5 SARAN

Dari hasil perhitungan dan analisa yang Kami lakukan pada kopling Yamaha Mio, Kami memberikan saran bahwa nilai tegangan dan torsi yang diberikan tidak mengalami masalah dengan dibuktikan hasil τ < τa dan besar nilai defleksi yang normal yaitu 0,510.









BAB VI
DAFTAR PUSTAKA

Madius, 2009. Spesifikasi Yamaha Mio Sporty CW, (http://id.88db.com/id/Knowledge, diakses tanggal 15 Juni 2009)
Niemen. G., 1996. Elemen Mesin, Jilid 1, Edisi ke-2, Erlangga, Jakarta.

Sato. G. T., 1996. Menggambar Mesin Menurut Standar ISO, PT. Pradya Paramita, Jakarta.

Sularso. Suga,K., 2004. Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin, PT. Pradya Paramita, Jakarta.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar