c.    Sistem transmisi sabuk

Jarak yang cukup jauh yang memisahkan antara dua buah poros mengakibatkan tidak memungkinkannya menggunakan transmisi langsung dengan roda gigi, sehingga digunakan transmisi sabuk yang dapat menghubungkan kedua poros. Keutungan menggunakan transmisi sabuk yaitu menghasilkan transmisi daya yang besar pada tegangan yang lebih rendah dibandingkan dengan roda gigi dan rantai, lebih halus dan tak bersuara. Kelemahan menggunakan transmisi sabuk dimana transmisi sabuk memungkinkan terjadinya slip.

Jenis Jenis Sabuk yang digunakan

1)    Sabuk datar (Flat Belt)

Jenis sabuk yang paling sederhana dan banyak digunakan pada mesin. Keuntungan menggunakan sabuk datar yaitu sangat efisien untuk kecepatan tinggi, dapat memindahkan jumlah daya yang besar pada jarak sumbu yang panjang

2)    Sabuk V (V-Belt)

Sabuk V adalah penyempurnaan dari sabuk datar, dimana bentuk dari sabuk V difungsikan untuk membawa tarikan yang lebih besar, gaya gesekan yang diterima juga lebih besar sehingga meminimalkan terjadinya slip.

3)    Sabuk Bergerigi

sabuk bergerigi berpasangan dengan roda gigi, dimana sabuk ini difungsikan untuk menerima tegangan yang lebih besar, keuntungan menggunakan sabuk bergerigi yaitu tidak terjadinya slip dan suara yang lebih halus dibandingkan dengan rantai.

d.     Sistem Transmisi Rantai dan Sprocket (chain di=rive)

Digunakan untuk transmisi tenaga pada jarak sedang. Kelebihan transmisi ini dibandingkan dengan transmisi sabuk dan puli yaitu dapat unruk menyalirkan daya yang lebih besar, tidak ada slip. Kekurangan dari transmisi ini adalah, tidak dapat digunakan untuk kecepatan tinggi dan getaran yang tinggi.

e.     Angka transmisi ( i ) 

Angka transmisi yaitu perbandingan putaran roda gigi penggerak (roda gigi kecil) dengan putaran roda gigi yang digerakan (roda gigi besar) dan dihitung dengan persamaan :

Keterangan : 

i = Angka transmisi Mekanika 

n1 = Putaran poros penggerak 

n2 = Putaran poros yang digerakan 

D2 = Diameter jarak bagi roda gigi yang digerakan 

D1 =Diameter jarak bagi roda gigi penggerak 

z1 = Jumlah gigi pada roda gigi penggerak 

z2 = Jumlah gigi pada roda gigi yang digerakan

f.     Torsi Mesin 

Torsi adalah ukuran kemampuan mesin untuk melakukan kerja, jadi torsi adalah suatu energi. Besaran torsi adalah besaran turunan yang biasa digunakan untuk menghitung energi yang dihasilkan dari benda yang berputar pada porosnya. Adapun perumusan dari torsi adalah sebagai berikut. Apabila suatu benda berputar dan mempunyai besar gaya sentrifugal sebesar F, benda berputar pada porosnya dengan jari-jari sebesar b, dengan data tersebut torsinya adalah:

 T = F x b (N.m) 

dimana: 

T = Torsi benda berputar (N.m) 

F = adalah gaya sentrifugal dari benda yang berputar (N) 

b= adalah jarak benda ke pusat rotasi (m) 

Karena adanya torsi inilah yang menyebabkan benda berputar terhadap porosnya, dan benda akan berhenti apabila ada usaha melawan torsi dengan besar sama dengan arah yang berlawanan.

Pada motor bakar untuk mengetahui daya poros harus diketahui dulu torsinya. Pengukuran torsi pada poros motor bakar menggunakan alat yang dinamakanDinamometer. Prinsip kerja dari alat ini adalah dengan memberi beban yang berlawanan terhadap arah putaran sampai putaran mendekati 0 rpm, Beban ini nilainya adalah sama dengan torsi poros. Dapat dilihat dari gambar diatas adalah prinsip dasar dari dinamometer. Dari gambar diatas dapat dilihat pengukuran torsi pada poros ( rotor) dengan prinsip pengereman dengan stator yang dikenai beban sebesar w. Mesin dinyalakan kemudian pada poros disambungkan dengan dinamometer. Untuk megukur torsi mesin pada poros mesin diberi rem yang disambungkan dengan w pengereman atau pembebanan. Pembebanan diteruskan sampai poros mesin hampir berhenti berputar. Beban maksimum yang terbaca adalah gaya pengereman yang besarnya sama dengan gaya putar poros mesin F. Dari definisi disebutkan bahwa perkalian antara gaya dengan jaraknnya adalah sebuah torsi, dengan difinisi tersebut Tosi pada poros dapat diketahui dengan rumus: 

T = w x b (Nm) 

Dengan 

T = adalah torsi mesin (Nm) 

w = adalah beban (N)

b= adalah jarak pembebanan dengan pusat perputaran (m) 

Ingat w (beban/berat) disini kita bedakan dengan massa (m), kalau massa satuan kg, adapun beban disini adalah gaya berat dengan satuan N yang diturunkan dari W=mg 

Pada mesin sebenarnya pembebanan adalah komponen-komponen mesin sendiri yaitu asesoris mesin ( pompa air, pompa pelumas, kipas radiator), generator listrik (pengisian aki, listrik penerangan, penyalan busi), gesekan mesin dan komponen lainnya. 

Daya Mesin (Power) 

Sedangkan power yang dihitung dengan satuan Kw (Kilo watts) atau Horse Power (HP) mempunyai hubungan erat dengan torque. Power dirumuskan sbb : 

Power = torque x angular speed. 

Rumus diatas adalah rumus dasarnya, pada engine maka rumusnya menjadi : 

Power = torque x 2 phi x rotational speed (RPM). 

Untuk mengukur Power (KW) adalah sbb : 

Power (kW) = torque (Nm) x 2 phi x rotational speed (RPM) / 6000 

6000 dapat diartikan adalah 1 menit = 60 detik, dan untuk mendapatkan kw = 1000 watt. 

sedangkan untuk mengukur Power (HP) adalah sbb : 

Power (HP) = torque (lbs. ft) x rotational speed (RPM) / 5252 

Pada motor bakar, daya dihasilkan dari proses pembakaran didalam silinder dan biasanya disebut dengan daya indiaktor. Daya tersebut dikenakan pada torak yang bekerja bolak balik didalam silinder mesin. Jadi didalam silinder mesin, terjadi perubahan energi dari energi kimia bahan bakar dengan proses pembakaran menjadi energi mekanik pada torak. Daya indikator adalah merupakan sumber tenaga persatuan waktu operasi mesin untuk mengatasi semua beban mesin. Mesin selama bekerja mempunyai komponen-komponen yang saling berkaitan satu dengan lainnya membentuk kesatuan yang kompak. 

Komponen-komponen mesin juga merupakan beban yang harus diatasi daya indikator. Sebagai contoh pompa air untuk sistim pendingin, pompa pelumas untuk sistem pelumasan, kipas radiator, dan lain lain, komponen ini biasa disebut asesoris mesin. Asesoris ini dianggap parasit bagi mesin karena mengambil daya dari daya indikator. Disamping komponen-komponen mesin yang menjadi beban, kerugian karena gesekan antar komponen pada mesin juga merupakan parasit bagi mesin, dengan alasan yang sama dengan asesoris mesin yaitu mengambil daya indikator. Seperti pada gambar diatas terlihat bahwa daya untuk meggerakan asesoris dan untuk mengatsi gesekan adalah 5% bagian. Untuk lebih mudah pemahaman dibawah ini dalah perumusan dari masing masing daya. Satuan daya menggunakan HP( hourse power ) 

Ne = Ni − (Ng + Na) ( HP) 

dengan 

Ne = adalah daya efektif atau daya poros ( HP) 

Ni = adalah daya indikator ( HP) 

Ng = adalah kerugian daya gesek ( HP)

Na = adalah kerugian daya asesoris ( HP

3. Tugas

M. Ulir

1.     Tujuan Pembelajaran

Setelah mempelajari materi ini, dengan melalui mengamati, menanya, pengumpulan data, mengasosiasi dan mengkomunikasikan, mahasiswa dapat:

a. Menjelaskan pengertian ulir gerak

b. Menjelaskan fungsi Elemen ulir gerak

c. menjelaskan macam macam ulir gerak

2.     Uraian Materi

Sistem sambungan dengan menggunakan mur dan baut ini, termasuk sambungan yang dapat di buka tanpa merusak bagian yang di sambung serta alat penyambung ini sendiri. Penyambungan dengan mur dan baut ini paling banyak digunakan sampai saat ini, misalnya sambungan pada konstruksi konstruksi dan alat permesinan.

Ulir disebut tunggal atau satu jalan bila hanya satu jalur yang melilit silinder, dan disebut 2 atau 3 jalan bila ada 2 atau 3 jalur . Jarak antara puncakpuncak yang berbeda satu putaran dari satu jalur disebut KISAR. Kisar pada ulir tunggal kisar pada ulir tunggal adalah sama dengan jarak baginya, sedangkan untuk ulir ganda dan tripel besar nya kisar berturut – turut sama dengan dua kali atau tiga kali jarak baginya.

Secara umum jenis ulir dapat dilihat dari gerakan ulir, jumlah ulir dalam tiap gang (pitch) dan bentuk permukaan ulir. Bisa juga jenis ulir ini dilihat dari standar yang digunakan, misalnya ulir Whitworth, ulir metrik dan sebagainya.

a.     Jenis Ulir Menurut Arah Gerakan Jalus Ulir

Menurut arah gerakan ulir dapat dibedakan dua macam ulir yaitu ulir kiri dan ulir kanan. Untuk mengetahui apakah suatu ulir termasuk ulir kiri atau ulir kanan dilihat arah kemiringan sudut sisi ulir. Atau bisa juga dicek dengan memutar pasangan dari komponen-komponen yang berulir misalnya mur dan baut. Apabila sebuah mur dipasangkan pada baut yang kemudian diputar ke kanan (searah jarum jam) ternyata murnya bergerak maju maka ulir tersebut termasuk ulir kanan.

Sebaliknya, bila mur diputar arahnya ke kiri (berlawanan dengan arah jarum jam) ternyata murnya bergerak maju maka ulir tersebut termasuk ulir kiri. Jadi, pada ulir kanan, kalau akan melepaskan mur dari bautnya maka mur harus diputar ke kiri. Sedangkan pada ulir kiri, untuk melepaskan murnya adalah dengan memutar mur ke kanan. Yang paling banyak digunakan adalah ulir kanan.

b.    Jenis Ulir Menurut Bentuk Sisi Ulir

Melihat bentuk dari sisi ulir ini maka ulir dapat dibedakan menjadi ulir segi tiga, segi empat, trapesium, parabol (knuckle). Bentuk ulir ini juga ada kaitannya dengan standar yang digunakan. Berikut ini berapa contoh dari bentuk ulir.

1)     Ulir sekrup Standard British Witworth

a)   Simbolnya W misalnya W ½ artinya diameter luarnya adalah ½ inchi

b)  Satuan ukurannya menggunakan satuan inchi

c)   Sudut puncak (alpha)= 55 derajat

2)    Ulir sekrup metris ( Metric thread )

a)    Simbolnya (M), misalnya M20 artinya diameter luarnya adalah 20mm

b)    Semua ukuran dalam tabel dan gambar dalam satuan (mm)

c)    Sudut puncak (alpha)= 60 derajat

3)    Ulir sekrup British Association

4)    Ulir sekrup American National Standar

5)    Ulir sekrup Unified Standar

6)    Square thread (Ulir sekrup bujur sangkar)

7)    Acme Thread

8)    Ulir sekrup bulat (Knuckle thread)

9)    Ulir sekrup trapesium (Buttress thread)

Di pasaran saat ini ulir baut dan mur yang banyak beredar adalah, ulir yang menggunakan satuan metris dan British Witworth. Sedangkan ulir-ulir yang lain digunakan pada pemakaian-pemakaian khusus.

C.    Jenis Ulir Menurut Jumlah Ulir Tiap Gang (Pitch)

Dilihat dari banyaknya ulir tiap gang (pitch) maka ulir dapat di bedakan menjadi ulir tunggal dan ulir ganda. Ulir ganda artinya dalam satu putaran (dari puncak ulir yang satu ke puncak ulir yang lain) terdapat lebih dari satu ulir, misalnya dua ulir, tiga ulir dan empat ulir.

Untuk ulir ganda ini biasanya disebutkan berdasarkan jumlah ulirnya, misalnya ganda dua, ganda tiga dan ganda empat. Gambar 4.1 menunjukkan bagan dari ulir tunggal dan ulir ganda. Melihat bentuknya, maka satu putaran pada ulir ganda dapat memindahkan jarak yang lebih panjang dari pada satu putaran ulir tunggal.

d.    Fungsi Ulir

Dengan adanya sistem ulir memungkinkan kita untuk menggabungkan atau menyambung beberapa komponen menjadi satu unit produk jadi. Berdasarkan hal ini maka fungsi dari ulir secara umum

dapat dikatakan sebagai berikut:

1)     Sebagai alat pemersatu, artinya menyatukan beberapa komponen menjadi satu unit barang jadi. Biasanya yang digunakan adalah ulirulir segi tiga baik ulir yang 

menggunakan standar ISO, British Standard maupun American Standard.

2)     Sebagai penerus daya, artinya sistem ulir digunakan untuk memindahkan suatu daya menjadi daya lain misalnya sistem ulir pada dongkrak, sistem ulir pada poros berulir 

(transportir) pada mesin-mesin produksi, dan sebagainya. Dengan adanya sistem ulirini maka beban yang relatif berat dapat ditahan/diangkat dengan daya yang relatif ringan. Ulir segi empat banyak digunakan disini.

3)     Sebagai salah satu alat untuk mencegah terjadinya kebocoran, terutama pada sistem ulir yang digunakan pada pipa. Kebanyakan yang dipakai untuk penyambungan pipa 

ini adalah ulir-ulir Whitworth

3.   Tugas

A. Membuat simulasi FEA dengan sambungan las dengan material sheet metal atau hollow dengan software CAD masing" dan dibuat laporan (Sekelompok 2 Orang)

B. Mencari jurnal tentang Elemen mesin dan membuat power point yang menjelaskan isi jurnal. (Kelompok)

Dikumpulkan di LMS masing-masing dengan dikumpulkan dengan format PDF dan Power point dilengkapi dengan file CAD dan Jurnalnya.