ELEMEN MESIN II

UNIVERSITAS IBA PALEMBANG (SUYANTO)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Makalah ini di susun sebagai persyaratan untuk menyelesaikan matakuliah Elemen Mesin II . di mana Dosen yang mengajar mata kuliah ini menuntun siswanya agar membuat makalah / tugas akhir mengenai salah materi Tentang kopling . jadi saya sebagai siswa yang mengikuti perkuliahan mata kuliah Elemen Mesin II ini memilih submateri tentang Kopling dan lebih di fokuskan pada kopling cakar , karena kopling merupakan suatu bagian system pemindah tenaga yang sangat berpengaruh dalam pemindahan tenaga dari fly wheel ke transmisi

1.2 RUMUSAN MASALAH

Rumusan masalah yang akan di bahas pada makalah ini:

1.      Pengertian dan fungsi kopling

2.      Jenis kopling

3.      Prinsip kerja kopling

4.      Komponen kopling

1.3 TUJUAN PENUNILSAN

1.      Supaya pembaca mengetahui pengertian dan jenis kopling

2.      Mengetahui prinsip kerja kopling

BAB II

TINNJAUAN PUSTAKA

(KOPLING)

2.1 Pengertian sistem kopling

Kopling/Clutch adalah merupakan peralatan transmisi yang menghubungkan poros engkol dengna poros roda gigi transmisi. Manfaat kopling yaitu untuk memindahkan tenaga mesin ke transmisi, lalu transmisi merubah tingkat kecepatan sesuai sama dengan yang di idamkan. Dalam situasi normal, di mana manfaat kopling bekerja dengan terbaik, demikian pengemudi menghimpit pedal kopling, tenaga mesin bakal di putuskan, lantaran waktu pedal ditekan maka style tekan itu bakal mendorong release fork serta release fork bakal mendorong release bearing. Hingga release bearing bakal mengangkat mendorong pegas diaprahgma serta preaseure palte, clutch disc bakal lepas dengan flywheel. Serentak roda gigi bakal lepas dari dampak putaran mesin. Keadaan inilah yang sangat mungkin terjadinya perpindahan roda gigi pada transmisi. Saat ini ada beragam type kopling salah satunya kopling gesek, kopling fluida, koping sentrifugal, serta kopling magnet. Kopling plat basah yaitu kopling yang plat-platnya di rendam dengan minyak pelumas. Umumnya kopling type ini dipakai oleh sepeda motor. Sedang type kopling plat kering yaitu type kopling yang plat-platnya tak di rendam oleh minyak pelumas. Pada umunya, sisi utama kopling terdiri atas 3 jenis, yakni unit kopling, tutup kopling, serta unit pembebas. Unit kopling terdiri atas plat kopling, plat tekan, serta pegas kopling. Tutup kopling diikat oleh roda hilang ingatan, sedang didalamnya dipasangkan pada roda poros persneling serta diletakkan di antara roda hilang ingatan serta plat tekan. Plat tekan bakal menghimpit plat kopling pada roga hilang ingatan karenanya ada desakan dari pegas-pegas koping. Peranti ini di buat berbahan besi tuangkan di mana sisi permukaannya di buat halus serta rata. Sedang plat kopling di untuk buat berikan gesekan yang besar pada roda hilang ingatan serta plat tekan dan diletakkan di antara keduanya. Pada ke-2 permukaan plat kopling ini dipasangkan kampas serta dikeling dengna paku keling, serta umumnya pada permukaan platnya diberi kepingan logam. Fungsinya yaitu untuk memperkuat serta juga untuk menyalurkan panas. Diluar itu, di bagian tengah plat kopling ada pegas torsi. Pegas torsi berperan untuk kurangi kejutan-kejutan yang berlangsung pada saat kopling bekerja serta untuk menghindar kemungkinan pecahnya plat kopling atau rusaknya yang lain seperti bengkoknya plat kopling

2.2 Tujuan utama dari kopling

Tujuan utama dari kopling adalah menyatukan dua bagian yang dapat berputar. Dengan pemilihan, pemasangan, dan perawatan yang teliti, performa kopling bisa maksimal, kehilangan daya bisa minimum, dan biaya perawatan bisa diperkecil

2.3 Cara kerja Sistem Kopling

Pada saat pedal kopling ditekan/diinjak, ujung tuas akan mendorong bantalan luncur kebelakang. bantalan luncur akan menarik plat tekan melawan tekananpegas. Pada saat pelat tekan bergerak mundur, pelat kopling terbebas dari roda penerus dan perpindahan daya terputus. bila tekanan pedal kopling dilepas, pegas kopling akan mendorong pelat tekan maju dan menjepit pelat kopling dengan roda penerus dan terjadi perpindahan daya. Pada saat pelat tekan bergerak kedepan,pelat kopling akan menarik bantalan luncur, sehingga pedal kopling kembali ke posisi semula. selain secara mekanik, sebagai mekanisme pelepas hubungan. Sekarang sudah banyak digunakan sistem hidrolik dan booster. secara umum, sistem hidrolik dan hidrolik booster adalah sama. perbedaannya adalah pada sistem hidrolik booster , digunakan booster untuk memperkecil daya tekan pada pedal kopling. pemilihan sistem yang digunakan disesuikan dengan kebutuhan.   Pada sistem hidrolik, pada saat pedal kopling ditekan, maka batang penerus akan mendorong piston pada master silinder kopling, fluidapada sistem akan meneruskan daya ini keselinder pada unit kopling, dan piston silinder unit kopling akan mendorong tuas, dan seperti pada sistem mekanik, pelat kopling terlepas, sehingga penerusan daya dari motor ke transmisi terputus Cara kerja sistem hidrolik ini sama seperti cara kerja pada sistem rem.

Secara umum kopling dapat dibagi dua yaitu :

1. Kopling Tetap

2. Kopling Tak Tetap

2.4 Kopling Tetap

Kopling tetap adalah suatu elemen mesin yang berfungsi sebagai penerus putaran dan daya dari poros penggerak keporos yang digerakkan secara pasti tanpa terjadi slip. Dimana sumbu kedua poros tersebut terletak pada satu garis lurus atau dapat berbeda sedikit dari sumbunya.

Kopling tetap terdiri dari tiga jenis,

1. Kopling Kaku

a. Kopling bus

b. Kopling flens kaku

c. Kopling flens tempa

2. Kopling Luwes

a. Kopling flens luwes

b. Kopling karet ban

c. Kopling karet bintang

d. Kopling gigi

e. Kopling rantai

3. Kopling Universal

a. Kopling universal hook

b. Kopling universal kecepatan tetap.

2.4.1 Kopling Kaku

Kopling kaku dipergunakan apabila kedua poros dihubungkan dengan sumbu segaris. Kopling ini dipakai pada poros mesin dan transmisi umum dipabrik -pabrik.

a. Kopling bus

Kopling bus terdiri atas sebuah selongsong(bus) dan baut-baut yang dibenamkan. Sering juga dipakai berupa pasak yang dibenamkan pada ujung - ujung poros.

Gambar, Kopling bus

b. Kopling flens kaku

Kopling flens kaku terbuat dari besi cor atau baja cord an dipasang pada ujung poros dengan diberi pasak serta diikat dengan baut. Kopling ini tidak mengijinkan sedikitpun ketidaklurusan sumbu kedua poros serta tidak dapat mengurangi tumbukan getaran trasmisi.

Gambar, Kopling flens kaku

c. Kopling flens tempa

Pada kopling flens tempa masing – masing ujung poros terdapat flens yang dilas atau ditempa dan kedua flens diikat dengan baut – baut. Pada kopling ini momen dipindahkan melalui pergeseran baut atau pergesaran antara kedua flens.

Gambar, Kopling flens tempa

2.4.2 Kopling luwes

Kopling luwes atau fleksibel ini digunakan apabila kedudukan yang baik antara kedua ujung poros satu sama lain tidak dapat diharapkan sehingga kedua ujung poros itu disambungkan sedemikian rupa sehingga dapat bergerak satu sama lain.

a. Kopling flens luwes

Kopling flens luwes memiliki bentuk yang hamper sama dengan kopling flens kaku. Yang membedakan adalah bus karet atau kulit yang terdapat pada kopling flens luwes sehingga lebih fleksibel.

Gambar, Kopling flens luwes

b. Kopling karet ban

Pada kopling ini momen dipindahkan lewat sebuah elemen yang berbentuk iklan dari karet.

Gambar, Kopling karet ban

c. Kopling karet bintang

Kopling ini terdiri dari dua paruh yang identic dilengkapi dengan pena penggerak dan lubang dalam jumlah yang sama. Keuntungan kopling ini adalah aman tembusan aliran.

Gambar, Kopling karet bintang

d. Kopling gigi

Kopling ini terdiri dari sebuah bumbungan yang bagian dalamnya berbentuk lurus dan tabung yang bagian luarnya juga berbentuk tirus.

2.4.3 Kopling universal

Kopling universal dipakai untuk menyambung dua poros yang tidak terletak dalam sebuah garis lurus atau yang garis sumbunya saling memotong (membentuk sudut).

Gambar, Kopling universal

2.5 Kopling Tak Tetap

Kopling tak tetap adalah suatu elemen mesin yang menghubungkan poros yang digerakkan dan poros penggerak, dengan putaran sama dalam meneruskan daya, serta melepaskan hubungan kedua poros tersebut baik dalam keadaan diam maupun berputar.

Macam – macam kopling tak tetap :

2.5.1 Kopling cakar

Kopling ini meneruskan momen dengan kontak positif (tidak dengan perantaraan gesekan) hingga tidak dapat slip. Ada dua bentuk kopling cakar, yaitu kopling cakar persegi dan kopling cakar spiral.

Gambar, Kopling cakar

2.5.2 Kopling plat

Kopling plat adalah kopling yang menggunakan satu plat atau lebih yang dipasang diantara kedua poros serta membuat kontak dengan poros tersebut sehingga terjadi penerusan daya melalui gesekan antara sesamanya

Gambar, Kopling plat

2.5.3 Kopling kerucut

Kopling kerucut adalah suatu kopling gesek dengan kontruksi sederhana dan mempunyai keuntungan dimana dengan gaya aksial yang kecil dapat memindahkan momen yang besar.

Gambar, Kopling kerucut

2.5.4 Kopling friwil

Kopling ini adalah kopling yang dapat lepas dengan sendirinya, bila poros penggerak berputar lebih lambat atau dalam arah berlawanan dari poros yang digerakkan.

Gambar, Kopling friwil

2.6 Poros

Poros merupakan komponen yang berfungsi untuk mentransmisikan daya dan putaran dalam suatu konstruksi mesin.

Jenis – jenis poros berdasarkan pembebanan yaitu :

1. Poros trasmisi

Pada poros ini daya dapat ditransmisikan melalui kopling, sabuk puly, roda gigi, spooket rantai dan lain – lain.

2. Poros spindle

Poros spindle ini harus mempunyai deformasi yang sangat kecil, bentuk dan ukurannya kecil dan umumnya relative pendek.

3. Poros ganda

Jenis poros ganda ini hanya dapat berputar dan mendapat beban puntir, kecuali jika digerakkan oleh penggerak yang mengalami beban puntir juga

2.7 Seplain

Seplain berguna untuk meneruskan momen dan putaran dari elemen penggerak kebagian yang digerakkan. Pada pemindahan daya spline menjadi pilihan utama karena dapat menruskan daya yang besar.

Jenis seplain berdasarkan jenis gerakannya terhadap poros yaitu :

1. Seplain fleauble : dimana bagia yang dihubungkan dengan poros dapat bergeser scara aksial.

2. Seplain tetap : dimana bagian yang dihubungkan berkunci pada poros.

Jenis spline dibedakan berdasarkan bentuk yaitu :

1. Seplain Persegi

Jenis ini membuat alur dan gigi berbentuk persegi. Poros ini umumnya mempunyai jumlah seplain : 4,6,10 dan 16 buah splain.

2. Seplain Involut

Jenis ini mempunyai gigi (Spline) yang berbentuk sudut-sudut tertentu.

Gambar, Seplain

2.8 Plat Gesek

Plat gesek adalah suatu plat yang digunakan sebagai medium gesekan antar plat penekan dan flywheel dalam meneruskan putaran dan daya pada mekanisme kopling.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perenanaan plat gesek yaitu :

1. Bahan plat gesek harus tahan arus dan terhadap suhu yang tinggi.

2. Kekuatan plat gesek.

3. Koefisien plat gesek.

Gambar, Plat Gesek

2.9 Pegas

Pegas adalah suatu elemen yang dapat meredam getaran dan tumbukan dengan memanfaatkan sifat elastisnya.

Jenis-jenis pegas yaitu :

a. Pegas tekan

b. Pegas tarik

c. Pegas punter

d. Pegas daun

e. Pegas poring

f. Pegas batang

g. Pegas spiral

h. Pegas matahari(diafrgma)

2.10 Pegas Kejut

Pegas kejut berfungsi untuk meredam kejutan dan tumbukan pada waktu kopling bekerja. Dalam hal ini pegas kejut termasuk jenis pegas tekan.

Gambar, Pegas Kejut

2.11 Pegas Matahari (diafragma)

Prinsip kerja pegas ini pada dasarnya berbeda dengan pegas yang biasa digunakan. Defleksi yang terjadi pada pegas ini diakibatkan oleh gaya yang diberikan oleh bantalan penekan.

Gambar,Pegas matahari,

2.12 Paku Keling

Paku keling digunakan untuk penyambungan dua plat atau lebih, yang banyak sekali dijumpai pada konstruksi mesin, misalnya pada ketel uap tangki pipa dan konstruksi mobil.

Gambar Jenis – jenis paku keling

2.13 Baut

Baut merupakan elemen mesin yang berfungsi sebagai pengikat antara dua buah komponen.

Baut dibagi menurut bentuk kepalanya yaitu:

1. Baut segi enam

2. Baut suket segi enam

3. Baut bentuk kepala persegi

Baut dibagi menurut prinsip kerjanya yaitu :

1. Baut tembus

2. Baut tab

3. Baut tanam

    

Gambar Prinsip kerja baut

2.14 Bantalan

Bantalan adalah suatu elemen mesin yang berfungsi sebagai tumpuan untuk poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak – baliknya berlangsung secara halus, aman dan tahan lama.

Jenis bantalan menurut gerakannya yaitu:

1. Bantalan gelinding, terdiri atas dua jenis yaitu:

a. Bantalan pelum

b. Bantalan rod

2. Bantalan lumur

Jenis bantalan menurut pembebanan yaitu:

1. Bantalan radial : arah bantalan tegak lurus terhadap sumbu poros

2. Bantalan aksial : arah bantalan sejajar terhadap sumbu poros

3. Bantalan gelinding khusus : arah beban tegak lurus dan sejajar dengan sumbu poros

Gambar Jenis – jenis bantalan

BAB III

PERHITUNGAN

MERENCANAKAN KOPLING CAKAR

3.1 Diagram alir untuk merencanakan kopling cakar

 

3.2 Penyelesaian

1. Sebuah kopling cakar untuk putaran dua arahakan di hubungkan dengan sebuah poros baja liat untuk meneruskan daya sebesar 1,5 (kw) pada 120 (rpm). Tentukan diameter luar, diameter dalam dan tinggi cakar dengan mengambil jumlah cakar 3 buah.

1          P = 1,5 (kw), n1= 120 (rpm)

2          Dengan menganggap kadar karbon poros baja liat sebesar 0,20%, sb= 40 (kg/mm²)

            Ambil mis. Sf1 = 6,  Sf2 = 2,5 (dengan alur pasak)

            𝝉a = sb/( Sf1 x Sf2)

               =  40/(6 x 2,5) = 2,67 (kg/mm²)

           

^{3              fc} =1, Pd = P =  1,5  (kw)

            T = 9,74 x  Fc P/n1 (kg/mm)

            T = 9,74 x   (1,5/120 )

            T = 9,74 x 100.000 / 0,0125 = 12175 (kg’mm)

4          k_{t = 2,5,} c_{b =1}

                _ds

            ds =  

ds=    ( 1,91011 x 2,5 x 1 12175)

ds = 38,7  =>   40 (mm)

5          Dengan menganggap kadar karbon baja liat sebagai bahan cakar sebesar 0,25%

            sb = 0,25 % (kg/mm²), Sf1 = 10, Sf2 = 5

            𝝉a = sb/( Sf1 x Sf2)

                =45/ (10 x 5 )

               = 45/50  = 0,9 (kg/mm²)

6          D1= 1,2ds, +10 (mm)

                  =1,2 x 40 + 10 = 58 (mm)

            D2 = 2ds + 25 (mm)

                  = 2 x 40 + 25 = 105 (mm)

            h   = 0,5ds + 8 = (mm)

                 = 0,5 x 40 + 8 = 28 (mm)

7          rm = (D1 + D2 )/4

                = (58 + 105 )/4

                = 163/4 = 40,75 => 41 (mm)

8          Ft = T/ rm

                      = 12175/41 = 296,951  => 297 (kg)

9          𝝉 = (8/) Ft/(D2² - D1²)

               = 8/3,14 x 297/(105² - 58²)

               = 2,54 x 297/(11025 – 3362)

               = 754,38/7663 = 0,9844 => 0,99 (kg/mm²)

10        Z =  .

                =  . 

                = 0,1666 x 23,5 x

                = 0,1666 x 23,5 x (42,651)²  

                = 7141 (mm³)

            sb =

                  =  (297 x 28)/(3 x 7141)

                      =  8316/21423 = 0,388 (kg/mm²)

11        𝝉max =

                    =

                   =  0,218 (kg/mm²)

12        0,218 (kg/mm²) < 0,9 (kg/mm²), Baik

13        ds = 40 (mm), D1 = 58 (mm), D2 = 105 (mm), h = 28 (mm)

            Baja cakar : baja liat (C = 0,25 % )

 

BAB IV

GAMBAR DAN TABLE KOPLING

Gambar 4.1 Koplng Flens fleksible

Gambar 4.2 Ukuran Kopling flens (JIS B 1451-1962)

Gambar 4.3 Table Momen inersia Kopling karet ban

Gambar 4.4 Faktor koreksi Fc

Gambar 4.5 Bahan ntuk flen dan baut kopling tetap

Gambar 4.6 Table Ukuran dasar dan kapasitas kopling karet ban

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

            Dari sini dapat di simpulkan bahwa kopling itu bagian dari kendaraan bermotor yang berfungsi untuk meenghubungkan dan memisahkan antar dua poros roda gigi. Adapun jenis kopling secara umum dapat di bagi menjadi 2 yaitu, Kopling tetap dan kopling tak tetap. Kopling tetap terdiri dari tiga jenis antara lain , kopling kaku, kopling luwes dan kopling universal. Sedangkan kopling tak tetap antara lain, kopling Cakar, kopling Plat, Kopling kerucut, kopling friwil.

Sistem pengoperasian kopling merupakan mekanisme pengendalian fungsi kopling yang dilakukan oleh pengemudi. Sistem pengoperasian kopling memungkinkan pengemudi dengan mudah memutus dan menghubungkan kopling sesuai dengan yang diinginkan.

            Dari hasil perhitungan di ketahui bahwa 𝝉max 0,218 (kg/mm²) <  𝝉a:0,9 (kg/mm²), Baik

ds = 40 (mm), D1 = 58 (mm), D2 = 105 (mm), h = 28 (mm)  

Baja cakar : baja liat (C = 0,25 % )

DAFTAR PUSTAKA

https://www.academia.edu/8106817/ELEMEN_MESIN_1_KOPLING,

SULARSO, Merencanakan kopling cakar hal, 61

https://www.slideshare.net/DimazSadewa/makalah-kopling,

Share this post