RODA GIGI
Teknik Perawatan Dasar 1
BAB I
RODA GIGI
1.1 Pendahuluan
Roda-gigi merupakan suatu elemen dasar untuk hampir semua pemindah/transmisi tenaga konvensional. Roda gigi merupakan sarana untuk menerapkan gaya putar, atau torsi untuk memutar komponen-komponen. Jumlah torsi yang anda dapatkan dari sumber tenaga adalah proporsional dengan jarak dari pusat dimana tenaga tersebut diterapkan.
(Tuas)(Beban)(Torsi)(Tumpuan)(Lebih dekat jarak tumpuanterhadap beban lebih besartorsi pada tuas, tetapi tuasharus lebih panjang)
Gambar 1.1: Perbedaan antara torsi dan tuas
Dalam gambar 1, tuas memiliki torsi yang lebih besar pada saat tumpuan semakin dekat dengan beban penerapan tenaga (di kanan); namun demikian, tuas juga harus diputar lebih jauh untuk memperoleh torsi ini.
(Roda-gigi besar memutaryang kecil = kecepatanputar lebih besar tetapimenghasilkan torsi yanglebih kecil)(Roda-gigi kecil memutaryang besar = kecepatanputar lebih kecil, tetapimenghasilkan torsi yanglebih besar)
Gambar 1.2: Perbedaan antara torsi dan roda-gigi
Prinsip ini sama dengan prinsip yang digunakan untuk roda-gigi yang saling berpasangan. Roda-gigi yang kecil akan menggerakkan roda gigi yang lebih besar dengan perlahan tetapi dengan torsi yang lebih besar.
Teknik Perawatan Dasar 2
Roda gigi dalam transmisi dipilih untuk diseleksi guna memberikan pilihan kepada operator mengenai kecepatan maupun torsi.
Roda gigi penggerak < yang digerakkan = kecepatan berkurang tetapi torsi bertambah.
Roda gigi penggerak > yang digerakkan = torsi berkurang tetapi kecepatan bertambah.
Pilihan akhir roda gigi merupakan persetujuan untuk memberikan torsi yang mencukupi pada setiap roda-gigi untuk memenuhi kebutuhan mesin dan operatornya.
Rasio Roda-Gigi
Rasio roda-gigi adalah ukuran perubahan kecepatan dan torsi dalam transmisi roda-gigi. Rasio roda-gigi diantara roda-gigi yang ditunjukkan dalam Gambar 3 adalah rasio jumlah gigi (teeth) pada roda-gigi bawah dengan jumlah gigi pada roda-gigi atas.
Gambar 1.3: Rasio Roda-Gigi
1.2 Jenis-Jenis Roda-Gigi
Berbagai jenis roda-gigi digunakan untuk memenuhi kebutuhan kecepatan dan torsi. Biasanya, roda-gigi digunakan untuk mentransmisikan torsi dari salah satu poros (shaft) ke poros lainnya. Poros-poros ini dapat beroperasi secara sejajar, paralel, atau menyudut satu sama lainnya. Roda-gigi yang saling berpasangan harus memiliki gigi yang ukuran dan disainnya sama,
Teknik Perawatan Dasar 3
dan sekurang-kurangnya satu pasang gigi harus terus berpasangan. Beberapa disain gigi memungkinkan untuk berhubungan antara satu pasang gigi. (Potonganlurus)(Potonganmiring)
Gambar 1.4: Bentuk gigi - dua jenis utama
Biasanya, roda-gigi (gear) diklasifikasikan menurut:
1. jenis gigi
2. permukaan dimana gigi dipotong.
Roda-Gigi Lurus (Straight Spur Gears)
Roda-gigi ini memiliki gigi lurus yang berpotongan secara paralel pada sumbu rotasi. Pada umumnya, roda-gigi yang saling berpasangan memiliki satu atau dua pasang gigi yang selalu berhubungan. Roda-gigi ini lebih berisik dan oleh karena itu lebih banyak digunakan untuk kecepatan rendah sehingga dapat mengurangi getaran atau vibrasi yang berlebihan.
Teknik Perawatan Dasar 4
Penggunaan
Roda-gigi lurus digunakan dalam peralatan yang sederhana seperti roda pemutar mesin atau manual. Transmisi roda-gigi geser juga menggunakan roda-gigi lurus untuk perubahan kecepatan karena roda-gigi geser juga menggunakan roda-gigi lurus untuk perubahan kecepatan karena roda-gigi lurus dapat dengan mudah digeser ke samping dengan menggeser pada poros dari salah satu roda gigi ke roda gigi lainnya.
Gambar 1.5: Roda-gigi lurus
Roda-Gigi Miring (Helical Spur Gears)
Gigi-gigi yang terdapat pada roda-gigi miring berpotongan miring melintasi perimeter roda-gigi. Persentuhan antara dua gigi dimulai dengan bagian ujung gigi pada salah satu roda-gigi dan berputar menurun ke sisi yang lainnya. Hubungan angular ini cenderung minimbulkan daya-dorong samping dimana akan ditahan oleh bearing. Namun demikian, roda-gigi miring lebih tenang dalam pengoperasian dan memiliki durabilitas dan kekuatan yang lebih besar daripada roda-gigi lurus (straight spur gear) karena gigi saling bersentuhan lebih lama.
Penggunaan
Roda-gigi miring (helical spur gears) secara luas digunakan dalam transmisi mesin pada saat ini, karena roda-gigi miring lebih tenang dalam kecepatan tinggi, dan lebih lama atau awet.
Teknik Perawatan Dasar 5
Gambar 1.6 :Roda-gigi miring
Roda-gigi Herringbone (Herringbone Gears)
Roda-gigi herringbone adalah roda-gigi miring ganda dengan sudut-sudut gigi yang terbalik pada sisi-sisi yang berlawanan. Hal ini menimbulkan daya-dorong samping dari salah satu sisi yang akan dinetralisir oleh gaya dorong dari sisi yang lainnya. Dua pasang gigi seringkali dipisahkan di tengah-tengah dengan gap sempit untuk mencapai kelurusan yang lebih baik dan untuk mencegah oli agar tidak terperangkap pada apex (titik puncak busur).
Penggunaan
Roda-gigi herringbone sangat sesuai untuk aplikasi daya-dorong rendah, berkecepatan tinggi dan tenang dimana dapat menahan beban yang berat. Generator dan turbin yang besar seringkali menggunakan roda-gigi herringbone karena durabilitas atau keawetannya.
Gambar 1.7:Roda-gigi Herringbone
Teknik Perawatan Dasar 6
Roda-gigi Payung Lurus (Plain Bevel Gears)
Roda-gigi payung lurus ini memungkinkan untuk memindahkan tenaga secara menyudut. Bentuk gigi terpotong lurus pada suatu garis yang sejajar dengan poros, akan tetapi terdapat sudut diantara poros yang tegak lurus dan poros yang sejajarnya. Dua roda-gigi yang berpasangan biasanya disebut roda-gigi ring (roda-gigi yang digerakkan lebih besar) dan roda-gigi pinion (roda-gigi penggerak lebih kecil).
Penggunaan
Seperti halnya dengan roda-gigi lurus (straight spur gear), jenis roda-gigi payung lurus digunakan dalam aplikasi unit berkecepatan rendah dan tidak ada beban yang memiliki tingkat impact yang tinggi. Roda pemutar manual yang harus mengoperasikan peralatan yang terpisah dengan suatu sudut menggunakan roda-gigi payung lurus.
Gambar 1.8: Roda-gigi payung datar
Roda-Gigi Payung Spiral (Spiral Bevel Gears)
Roda-gigi payung spiral (spiral bevel gear) ini dikembangkan untuk penggunaan dimana kekuatan dan kecepatan yang lebih tinggi diperlukan pada saat merubah sudut aliran tenaga. Gigi-gigi berpotongan miring pada permukaan angular roda-gigi. Sudut tersebut ditentukan berdasarkan sudut antara dua poros.
Teknik Perawatan Dasar 7
Penggunaan
Mesin-mesin pertanian dan industri menggunakan roda-gigi ini dalam pasangan roda-gigi ring dan roda-gigi pinion pada poros penggeraknya. Pada saat perubahan sudut aliran tenaga, roda-gigi tersebut menurunkan kecepatan dan meningkatkan tenaga.
Gambar 1.9: Roda-gigi payung spiral
Roda-Gigi Payung Hypoid (Hypoid Gears)
Roda-gigi payung hypoid hampir mirip dengan roda-gigi payung spiral (spiral bevel gear), hanya roda-gigi garis sumbu pinion (pinion drive gear) (lebih kecil) terletak di bawah pusat roda-gigi ring (lebih besar). Bentuk gigi dan konstruksi umum sama seperti roda-gigi payung spiral (spiral bevel gear).
Penggunaan
Penggunaan yang paling umum untuk roda-gigi payung hypoid adalah dalam transmisi diferensial pada mobil (gardan). Roda-gigi ini memungkinkan untuk jenis bodi yang lebih rendah dengan menurunkan transmisi poros geraknya (drive shaft).
Teknik Perawatan Dasar 8
Gambar 1.10 : Hypoid gears
Roda-Gigi Cacing (Worm Gears)
Roda-gigi ini pada kenyataannya berbentuk sekerup/ulir (inclined plane). Roda-gigi ini mampu menurunkan kecepatan putar yang tinggi dalam ruang yang padat. Roda-gigi yang saling berpasangan memiliki gigi-gigi yang berbentuk kurva pada bagian ujungnya untuk mendapatkan bidang kontak yang lebih luas. Tenaga disuplai ke roda-gigi payung yang menggerakkan roda-gigi yang saling berpasangan. Roda-gigi payung biasanya memberikan aliran tenaga dengan sudut siku-siku.
Penggunaan
Penggunaan yang paling umum untuk roda-gigi cacing adalah pada saat sumber tenaga beroperasi dengan kecepatan yang tinggi dan output berjalan dengan kecepatan yang rendah dengan torsi yang tinggi. Banyak mekanisme sistem kemudi menggunakan roda-gigi cacing yang dihubungkan roda dan poros kemudi serta roda-gigi (sektor) parsial dihubungkan dengan sambungan roda kemudi. Peralatan tangan yang digerakkan tenaga yang kecil seringkali menggunakan motor berkecepatan tinggi dengan penggerak roda-gigi cacing.
Teknik Perawatan Dasar 9
Gambar 1.11: Roda-gigi cacing
Gigi Rack and Roda-Gigi Pinion
Perangkat roda-gigi ini mengubah gerakan lurus menjadi gerakan putar dan sebaliknya. Rack dan roda-gigi pinion juga mengubah sudut aliran tenaga dengan beberapa tingkat perubahan kecepatan. Lihat gambar 1.12.
Penggunaan
Rack dan roda-gigi pinion dapat mengontrol alat penekan arbor dan peralatan lainnya yang memerlukan kecepatan yang rendah.
Roda-gigi pinionRack
Gambar 1.12: Rack dan roda-gigi pinion
Teknik Perawatan Dasar 10
Roda-Gigi Planet (Planetary Gears)
Roda-gigi planet dirancang dengan disain yang sederhana, tetapi cara kerjanya tidak mudah dengan baik. Roda-gigi planet merupakan perangkat roda-gigi dimana roda-gigi ring/roda-gigi internal bagian luar memiliki gigi-gigi internal yang saling bersentuhan dengan gigi roda-gigi planet yang lebih kecil. Pasangan roda-gigi berputar pada suatu senter atau roda gigi matahari (sun gear). Berbagai perubahan kecepatan dan torsi mungkin tergantung pada komponen mana yang diperlambat dan mana yang digerakkan.
Penggunaan
Roda-gigi planet (planetary gear) secara luas digunakan dalam transmisi karena masing-masing perangkat tersebut mampu beroperasi dengan lebih dari satu perubahan kecepatan. Beban roda-gigi tersebar pada beberapa roda-gigi, dengan demikian dapat mengurangi tekanan dan keausan pada setiap roda-gigi. Penggerak akhir dalam mesin-mesin berat dapat juga menggunakan roda-gigi ini.
(Roda-gigiplanet/ pinion)(Roda-gigiring/internal)(Pembawa roda-gigiplanet/pinion)(Roda-gigimatahari)(Matahari)(Planet)
Gambar 1.13 : Sistem transmisi roda-gigi planet sederhana
Teknik Perawatan Dasar 11
Roda-gigi planet (planetary gear) mirip dengan sistem matahari kita (Gambar 1.13). Roda-gigi pinion planet masing-masing berputar pada sumbunya sendiri pada saat berputar mengelilingi roda-gigi matahari (sun gear); proses ini sangat mirip dengan bumi dan planet lain yang mengelilingi matahari. Roda-gigi pinion pada saat berputar akan berpasangan dengan bagian dalam roda-gigi ring. Perlu diperhatikan bahwa roda gigi matahari, pinion planet, dan roda-gigi ring secara tetap saling berpasangan. Pinion planet dipasang pada poros alat pembawanya (carrier), dan dapat berputar pada sumbunya sendiri untuk berjalan mengelilingi roda-gigi matahari atau roda-gigi ring. Pada saat tenaga diterapkan untuk menggerakkan roda-gigi matahari atau roda-gigi atau planet pinion carrier, seluruh sistem akan berputar sebagai satu unit kecuali apabila tekanan penahan diterapkan untuk menahan salah satu dari dua bagian stasioner sistem yang lain.
Pada saat tenaga , diterapkan pada salah satu bagian sistem planet, dan rem diterapkan untuk menahan bagian kedua dari putaran, maka komponen yang lainnya akan menjadi sumber output tenaga sebagaimana diilustrasikan dalam gambar berikut ini.
Teknik Perawatan Dasar 12
Ketika Roda-Gigi Matahari Digerakkan (Roda-gigi ring/internaltertahan)(Roda-gigi matahari/penggerak)
Gambar 1.14 : Aliran tenaga dalam sistem planet ketika roda-gigi matahari berputar
Ketika roda-gigi berputar dan rem diterapkan pada roda-gigi ring, maka roda-gigi (pinion) planet berjalan mengelilingi roda-gigi ring, menekan pembawa roda-gigi planet untuk berputar ke arah yang sama dengan pada roda-gigi matahari tetapi pada kecepatan yang lebih rendah.
Teknik Perawatan Dasar 13
(Roda-gigiring/internal tertahan(Pembawa roda-gigiplanet pinion)
Gambar 1.15: Aliran tenaga pada sistem planet ketika pembawa roda-gigi planet digerakkan
Ketika pembawa roda-gigi (pinion) planet digerakkan dan rem diterapkan pada roda-gigi ring, roda-gigi planet berjalan mengelilingi roda-gigi ring, memaksa roda-gigi matahari untuk berputar dengan arah yang sama pada kecepatan yang lebih tinggi. Dalam kedua hal tersebut, salah satu bagian digerakkan, bagian kedua direm dan bagian ketiga menjadi output tenaga. Tergantung pada bagian mana yang digerakkan dan yang direm, roda-gigi planet akan memberikan kecepatan yang berbeda.
Teknik Perawatan Dasar 14
(Roda-gigimatahari)(Roda-gigi internal/ring)
Gambar 1.16 : Perangkat roda-gigi planet ganda yang memberikan kecepatan balik
Jika perangkat roda-gigi planet pinion (planet pinion) kedua ditambahkan pada sistem planet sederhana sehingga kedua perangkat roda-gigi planet saling bersentuhan, maka kecepatan putar balik dapat diperoleh. Ketika tenaga diterapkan pada pembawa roda-gigi planet dan rem diterapkan pada roda-gigi ring, maka roda-gigi planet yang saling berpasangan dengan roda-gigi ring akan dipaksa untuk berputar pada sumbunya sendiri, menggerakkan roda-gigi planet bagian dalam yang kemudian akan memaksa roda-gigi matahari berputar dengan arah yang berlawanan dengan pembawa roda-gigi planet. Sistem planet sebagaimana yang dijelaskan di atas akan memberikan kecepatan rendah, tinggi dan putaran balik.
1.3 Selip-Balik Dalam Roda-Gigi
Selip-balik (backlash) adalah kelonggaran (clearance) atau ruang-bebas (play) diantara dua roda-gigi yang saling berpasangan. Selip-balik terjadi pada salah satu sisi, kontak terjadi pada sisi lainnya, apabila arah diubah, selip-balik pada sisi kontak berubah. Selip-balik yang terlalu besar dapat
Teknik Perawatan Dasar 15
disebabkan oleh gigi yang aus, gigi-gigi yang tidak tepat, atau bearing yang tidak menahan roda-gigi dengan benar. Selip-balik yang terlalu besar dapat menyebabkan beban kejut secara terus-menerus pada gigi karena roda-gigi berhenti atau terbalik secara mendadak. Gigi gear yang retak dan roda-gigi yang terpental karena benturan juga diakibatkan oleh selip-balik yang terlalu besar. Selip-balik yang terlalu kecil menyebabkan keausan dan beban yang berlebihan pada gigi gear. Hal tersebut dapat menyebabkan kerusakan roda-gigi lebih awal.
Gambar 1.17 menunjukkan hubungan roda-gigi yang normal dan roda-gigi yang memungkinkan selip-balik terlalu besar. Pada roda-gigi yang normal, jarak-bebas gigi pada diameter pitch sangat kecil. Namun demikian, pada roda-gigi yang aus dengan selip-balik yang terlalu besar, tekanan menyebabkan gerakan yang lebih banyak, dab beban kejut yang lebih besar sehingga dapat menyebabkan keretakan pada gigi atau sekurang-kurangnya menyebabkan roda-gigi menjadi terpental.
(Pasangan roda-gigi yang baik)(Diameter pitch)(Backlash terjadi di sini)(Terlalu banyak backlash)
Gambar 1.17 Selib-balik (backlash) dalam roda-gigi
1.4 Keausan pada Roda-Gigi
Gigi gear Gigi gear yang baru memiliki sedikit kekurangan, tetapi pada umumnya kekurangan tersebut dapat hilang selama roda-gigi dijalankan akan diberi pelumasan dan terjadi proses pemolesan. Dengan demikian, gigi akan memiliki umur pakai yang panjang. Akan tetapi apabila pelumasan kurang baik atau faktor-faktor lain menyebabkan roda-gigi
Teknik Perawatan Dasar 16
menjadi rusak, maka kita dapat memeriksa kerusakan tersebut dan menentukan penyebabnya.
Gambar 1.18 : Jenis utama kerusakan dan keausan gigi gear
Teknik Perawatan Dasar 17
Keausan Normal (Normal Wear)
Ketika roda-gigi -gigi beroperasi terjadi proses pemolesan gigi gear secara normal. Permukaan yang terpoles harus mencakup panjang gigi penuh dekat pangkal (atau dasar) sampai ujung gigi. Roda-gigi yang diproduksi dengan benar, dilumasi dengan baik, dan tidak menerima beban yang berlebihan atau pemasangannya kurang tepat akan menunjukkan kondisi ini setelah beberapa jam pengoperasian.
Keausan Abrasif (Abrasive Wear)
Luka-luka pada permukaan gigi disebabkan oleh partikel-partikel halus yang terbawa dalam bahan pelumas atau melekat pada permukaan gigi. Penyebabnya berasal dari partikel-partikel logam dari gigi gear, sisa-sisa abrasi dalam rumah roda-gigi, atau pasir dan kotoran dari proses pengecorannya.
Goresan (Scratching)
Goresan (scratching) sering kali ditemukan pada roda-gigi yang menahan beban berat pada kecepatan rendah. Hal ini disebabkan oleh partikel-partikel dari pecahan logam yang menggores roda-gigi lebih besar dari partikel-partikel abrasif Pada umumnya, hal ini menunjukkan disain roda-gigi yang salah untuk beban tertentu (Tidak sama dengan takikan (scoring).
Keausan Overload (Overload Wear)
Apabila permukaan kontak menjadi aus tetapi halus, berarti roda-gigi menahan beban yang berlebihan (overload) dan logam dilepaskan oleh tekanan geser sehingga menyebabkan depresi terhadap panjang gigi. Penggunaan yang terus-menerus akan menyebabkan selip-balik dan peering berlebihan yang dapat membingungkan penyebab keausan yang sebenarnya.
Teknik Perawatan Dasar 18
Rolling dan Peening
Rolling adalah akibat dari kelebihan beban (overload) dan pergeseran (sliding) yang meninggalkan bidang kasar (burr) pada sisi gigi. Poros pendukung bearing yang terlalu kecil atau logam yang terlalu lunak menyebabkan aliran logam plastis karena tekanan geser. Peening adalah akibat dari selip-balik dan tekanan yang menyebabkan saling memukul diantara gigi-gigi dengan beban kejut. Dalam hal ini, bahan pelumas ditekan keluar dan logam merekat langsung pada metal.
Rippling
Rippling adalah permukaan yang bergelombang atau “fish scales” (bersisik ikan) pada arah yang tegak lurus dengan arah gesekan. Hal ini disebabkan oleh permukaan yang menjadi plastis karena gesekan yang disebabkan oleh pelumasan yang kurang baik, beban berat atau getaran.
Takikan (Scoring)
Takikan (scoring)disebabkan oleh kenaikan temperatur dan penipisan (thinning) atau peretakan (rupture) pada film bahan-pelumasan karena beban yang terlalu berat. Aksi gerak geser dan tekanan akan memanaskan roda-gigi dan memungkinkan perpindahan logam dari salah satu gigi ke permukaan lainnya. Karena proses ini terjadi terus-menerus, bongkahan logam melonggarkan dan mencukil gigi ke arah gerak geser. Dalam hal ini, peningkatan temperatur adalah rendah dan tidak setinggi keausan bakar (lebih rendah).
Pitting
Gigi gear seharusnya tidak menunjukkan adanya pitting. Very minute atau micro-pitting
dapat terjadi mempercepat kondisi pitting yang sebenamya. Jenis kondisi ini kadang-kadang berkaitan dengan lapisan film oli yang tipis, kemungkinan karena temperatur oli yang tinggi.
Teknik Perawatan Dasar 19
Spalling
Spalling adalah kondisi keausan umum yang dimulai dengan keretakan permukaan yang halus dan akhirnya mengakibatkan flake atau chip yang besar pada permukaan gigi. Gigi yang proses pengerasannya salah seringkali mengalami kerusakan jenis ini karena sifat logam yang getas atau mudah retak (brittle). Spatting dapat terjadi pada satu atau dua gigi tetapi chip dapat menyebabkan kerusakan pada gigi lainnya.
Korosi (Corrosion)
Keausan korosif yang mengakibatkan erosi pada permukaan gigi disebabkan karena asam (acid). Asam terbentuk karena uap lembab yang bercampur dengan kotoran bahan pelumas dan udara yang terkontaminasi. Pada umumnya, permukaan mengalami pitting, sehingga menyebabkan permukaan menjadi tidak rata dan distribusi tekanan chipping dan spotting.
Burning
Burning (terbakar) biasanya disebabkan oleh kegagalan pelumasan atau kekurangan bahan pelumas. Selama terjadi tekanan tinggi dan gerak geser, gesekan menyebabkan pemanasan dengan cepat dan batas-batas temperatur logam berlebihan. Gigi gear yang terbakar akan menjadi sangat getas dan mudah pecah.
Keausan Interferensi (Interference Wear)
Jenis keausan ini dapat disebabkan oleh ketidak-lurusan pada pemasangan roda-gigi yang menempatkan kontak yang berat pada bidang yang kecil. Disamping itu, persentuhan dua gigi dengan gigi yang tidak dirancang untuk bekerja secara bersama-sama akan menyebabkan keausan interferensi. Lebih dari satu pola keausan dapat terjadi pada bagian dasar dan ujung gigi,
Teknik Perawatan Dasar 20
Ridging
Goresan-goresan (scratches) terdapat dekat salah satu ujung gigi, khususnya pada roda-gigi hypoid. Hal ini dapat disebabkan karena beban yang berlebihan dan kurangnya pelumasan, atau karena roda-gigi (gear) tidak mengalami proses perlakukan panas yang benar pada proses pembuatannya.
Breakage
Gigi yang patah dapat diakibatkan oleh beberapa kerusakan. Lakukan pemeriksaan yang teliti pada gigi lainnya sebelum menentukan penyebabnya. Breakage dapat disebabkan oleh beban kejut yang besar atau manufaktur yang cacat. Untuk menentukan apakah breakage disebabkan oleh overload atau kelelahan, lakukan pemeriksaan pada bidang yang rusak secara teliti. Apabila pada breakage menunjukkan adanya logam yang masih baru (logam yang masih baik) pada semua kerusakan, maka overload benturan merupakan penyebabnya. Apabila para patahan menunjukkan bentuk patahan baru pada tengah-tengahnya dan gelap pada sekelilingnya, maka breakage disebabkan karena kelelahan yang dimulai dengan keretakan permukaan yang halus.
Keretakan (Cracking)
Keretakan (Cracking) cenderung disebabkan karena proses perlakuan panas yang tidak benar selama pembuatan. Proses permesinan dimensi kaki gigi yang kurang baik juga dapat menyebabkan cracking. Sebagian besar keretakan karena proses perlakukan panas sangat halus dan tidak kelihatan sampai roda-gigi (gear) digunakan beberapa waktu.
Teknik Perawatan Dasar 21
Soal-soal Latihan
1. Sebutkan 6 (enam) jenis roda-gigi (gear) yang berbeda.
1. _______________________________________________________________
2. _______________________________________________________________
3. _______________________________________________________________
4. _______________________________________________________________
5. _______________________________________________________________
6. _______________________________________________________________
2. Sebutkan roda-gigi yang mengubah gerak rotasi menjadi gerak linear.
_________________________________________________________________
3. Apakah yang dimaksudkan dengan selip-balik (backlash) dalam roda-gigi?
_________________________________________________________________
4. Apakah yang dimaksud dengan keausan overload?
_________________________________________________________________
5. Jelaskan apakah yang dimaksud dengan keausan normal roda-gigi.
_________________________________________________________________
6. Sebutkan persyaratan-persyaratan umum dalam pemilihan roda-gigi.
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
Teknik Perawatan Dasar 22
BAB II
PENGGERAK SABUK
2.1 Pendahuluan
Sabuk penggerak adalah penggerak yang mengaplikasikan gesekan/friksi. Sabuk penggerak tersebut mentransmisikan dengan kontak antara sabuk (sabuk-mesin) dengan puli (pulley) penggerak dan puli yang digerakkan. Sabuk harus memiliki daya cekam yang kencang tetapi tidak lengket dengan puli. Salah satu puli dalam beberapa sabuk harus dapat diatur jaraknya diantara porosnya.
Kemampuan sabuk untuk mentransmisikan tenaga tergantung pada:
• tegangan yang menahan sabuk pada puli
• gesekan antara sabuk dan puli
• busur kontak atau “wrap” antara sabuk dan puli
• kecepatan sabuk (kecepatan yang lebih tinggi mengurangi tegangan dan kontak).
Pada umumnya, sabuk penggerak digunakan untuk mentransmisikan tenaga antara dua poros (shaft) paralel tetapi sabuk tersebut juga digunakan dalam berbagai cara lain. (sabuk penggerak)(puli)
Gambar 2.1:Sabuk penggerak (Belt drive)
Teknik Perawatan Dasar 23
Keunggulan Sabuk Penggerak
• mudah didisain/dirancang
• murah
• meredam/mengabsorsi hentakan (shock)
• mudah dipasang
• mudah pemeliharannya
• memungkinkan pemutus tenaga (power cut off) yang sederhana.
Kelemahan Sabuk Penggerak
• tidak awet seperti penggerak lain
• tidak dapat menahan beban berat
• tidak dapat digunakan dimana diperlukan timing yang tepat (kecuali apabila digunakan sabuk jenis gigi khusus).
2.2 Jenis-jenis Sabuk Penggerak
Sabuk penggerak memiliki tiga jenis utama sebagai berikut:
1. sabuk penggerak datar (flat belt)
2. sabuk penggerak berbentuk “V” (Vee belt)
3. sabuk penggerak bulat (round belt).
Sabuk penggerak dapat dibuat dari bahan kulit, kain, karet, rayon, neoprene, tali rami, baja datar tipis, kawat, dan kombinasi dari bahan-bahan tersebut.
Gambar 2.2 :Jenis-jenis sabuk penggerak
Teknik Perawatan Dasar 24
Sabuk Penggerak Datar (Flat Belt)
Sabuk datar sebagian besar digunakan dimana jarak antara puli terpisah jauh. Penggunaan sabuk datar telah menurun karena pada saat ini sebagian besar mesin-mesin memiliki penggerak sendiri. Sebagian besar penggunaannya adalah dalam penggerak dimana tenaga tinggi dipergunakan untuk mesin yang terpisah, misalnya thresher kuno, sawmill. Sabuk penggerak datar juga digunakan dimana sabuk tersebut berfungsi sebagai alat pemindah, seperti pada sabuk berjalan (conveyor), dan sabuk draper. Idler yang dapat digerakkan berfungsi sebagai kopeling. Pada saat kopeling dilepaskan, sabuk penggerak datar dapat lebih memutus gerakan daripada sabuk penggerak berbentuk “V” (Vee belt) dalam alur ikatnya. Beberapa puli dengan sabuk penggerak datar didisain dengan tonjolan dipusatnya untuk membantu menahan sabuk supaya selalu tetap pada puli. Hal ini disebabkan karena tekanan sentrifugal cenderung untuk menekan ke arah luar sehingga sabuk naik ke diameter puli yang paling lebar dan tetap berada di tempat tersebut. Kelurusan yang sempurna antara puli dan sabuk diharuskan untuk memperoleh pengoperasian yang baik. Tegangan tidak boleh lebih dari yang dibutuhkan untuk mentransmisikan beban dengan faktor selip yang paling kecil. Namun demikian, pada umumnya tegangan sabuk penggerak datar lebih besar dari tegangan sabuk penggerak berbentuk “V”. Sabuk penggerak datar lebih murah daripada sabuk penggerak “V: dan biasanya lebih awet karena bentuknya dapat mengurangi gesekan atau friksi, yang mana dapat menyebabkan kelelahan. Akan tetapi sabuk datar memerlukan pemeliharaan dan perawatan yang lebih teliti.
Sabuk Penggerak “V”
Sabuk penggerak “V” (Vee belt) merupakan alat penggerak beban ringan yang antara pulinya dekat. Puli memiliki alur yang tinggi dan curam sehingga sabuk tidak dapat terlepas. Friksi penggerak seluruhnya berada pada sisi sabuk dan sangat efektif karena pengaruh ketirusan (taper) pada sabuk mesin. Sabuk penggerak berbentuk “V” memiliki penampang lintang
Teknik Perawatan Dasar 25
yang kecil untuk mengurangi gesekan dan panas. Sabuk penggerak berbentuk “V” memiliki kapasitas beban yang lebih besar dengan kecepatan yang lebih tinggi daripada sabuk penggerak datar (flat belt). Tegangan sabuk penggerak “V” tidak begitu besar apabila dibandingkan dengan sabuk dapat dan sabuk penggerak “V” dapat dioperasikan dengan kondisi longgar pada bagian atas atau bawah.
Gambar 2.3 :Sabuk penggerak yang menggunakan multi sabuk
Dua sabuk penggerak atau lebih digunakan apabila tenaga yang harus ditransmisikan lebih besar dari pada tenaga yang dapat ditransmisikan oleh satu sabuk penggerak.
Sabuk tersebut bekerja dalam alur-alur paralel dalam puli yang sama. Sabuk penggerak harus memiliki ukuran yang sama dan apabila sabuk terlalu kencang akan menimbulkan beban yang lebih besar, sehingga dapat menyebabkan ketegangan, selip, dan keausan yang cepat.
Sabuk Penggerak Bulat (Round Belt)
Pada umumnya, sabuk penggerak bulat terbuat dari karet atau karet dengan tali atau snur. Sabuk ini biasanya dibuat untuk beban yang relatif ringan, seperti untuk mesin jahit dan proyektor film. Namun demikian,
Teknik Perawatan Dasar 26
kadang-kadang sabuk penggerak bulat yang lebih besar digunakan dalam alat-alat pertanian.
Sabuk Penggerak Kecepatan-Variabel (Variable Speed)
Sabuk penggerak berkecepatan-variabel memungkinkan untuk merubah rasio kecepatan antara puli penggerak dan puli yang digerakkan. Sabuk penggerak ini didasarkan pada prinsip dimana puli yang besar berputar lebih lambat daripada puli yang kecil ketika digerakkan oleh sabuk yang sama. Dengan demikian, kecepatan variabel diperoleh dengan merubah diameter satu puli atau beberapa puli. Bentuk puli terbelah dua. Dengan menggerakkan ke dua belah puli secara bersama, puli yang digerakkan menjadi “lebih besar” karena sabuk sekarang berjalan lebih tinggi dalam alur puli (Gambar 4). Ketika kedua belah puli dijauhkan, puli yang digerakkan menjadi “lebih kecil” kembali dan berputar dengan kecepatan yang lebih tinggi.
Gambar 2.4:Sabuk penggerak kecepatan-variabel
Apabila ukuran puli dirubah, maka tegangan sabuk juga berubah. Dengan demikian harus terdapat alat untuk mengkompensasi kelonggaran. Hal ini dapat dilakukan dengan cara berikut ini:
• Merubah jarak tengah puli menjadi lebih dekat atau lebih jauh.
Teknik Perawatan Dasar 27
• Menggunakan idler pada sabuk untuk mengkompensasi tegangan atau kelonggaran.
• Menggunakan dua puli variable pitch . Puli disinkronkan sehingga apabila salah satu puli berubah ukurannya, maka puli lainnya juga berubah untuk mengimbanginya.
Sabuk penggerak kecepatan variabel dapat dikontrol secara manual atau otomatis.
Sabuk Penggerak Bergerigi (Toothed Belt)
Timing Belt (Sinkron)
Timing belt mengkombinasikan gerakan rantai dan sprocket dengan bentuk dasar sabuk penggerak datar. Timing belt dapat digambarkan sebagai sabuk datar dengan gigi-gigi yang saling berpasangan dengan puli yang bergerigi. Seperti halnya dengan sabuk yang lain, kekuatan terletak pada cord penguat yang dimasukkan dalam bagian inti konstruksi sabuk. Salah satu keunggulan timing belt adalah sabuk ini tidak akan mengalami selip dalam tingkat tertentu seperti pada penggerak sabuk lainnya. Timing belt merupakan penggerak dengan tenaga tinggi untuk mendapatkan rasio dan memiliki efisiensi mekanis yang baik apabila dibandingkan dengan metode transmisi tenaga lainnya.
Gambar 2. 5: Timing Belt
2.3 Pemeliharaan Sabuk Penggerak
Sebagian besar pemeliharaan dilakukan terhadap sabuk penggerak “V” (Vee belt), karena saat ini sabuk penggerak tersebut paling banyak digunakan.
Teknik Perawatan Dasar 28
Perawatan Sabuk Penggerak
1. Simpan sabuk penggerak di tempat yang kering dan teduh. Gulung sabuk yang panjang seperti arah gulungan aslinya dalam tempat penyimpanannya.
2. Lepaskan tegangan pada sabuk penggerak apabila tidak digunakan.
3. Jangan menekan sabuk ke dalam puli. Penekanan tersebut akan mengakibatkan luka-luka pada cord dan kerusakan sabuk yang lebih awal.
4. Sebagian besar penggerak dibuat dengan pemasangan sabuk yang mudah melalui idler atau puli yang dapat digerakkan; apabila tidak, lepaskan puli untuk pemasangan yang benar.
Gambar 2.6: Jangan menekan sabuk ke dalam puli (pulley)
Tanda-tanda Kesalahan Pemasangan Sabuk
• sabuk meregang melebihi batas
• sabuk cepat rusak dengan penyebab yang tidak terlihat
• sabuk melintir
• sabuk terpotong pada bagian dasarnya.
Sabuk yang mengalami selip akan mengalami sedikit pengurangan kecepatan antara puli penggerak dan puli yang digerakkan.
Gerakan lambat (creep) sabuk penggerak disebabkan karena sedikit meregangnya sabuk itu sendiri dan berjalan di atas puli (gambar 2.7).
Teknik Perawatan Dasar 29
Perlambatan gerakan (creeping) terjadi apabila sabuk menerima beban dan terdapat sisi sabuk yang kendor dan kencang. Sisi yang kencang akan meregang, sedangkan sisi yang kendor menyusut.
Kendor/Kencang/
Gambar 2.7:Kontrol (puli penggerak terlihat) creeping pada Sabuk
Pada puli penggerak, bagian sabuk yang masuk melewati puli lebih lama daripada yang ke luar; sedangkan pada puli yang digerakkan, bagian sabuk yang masuk melalui puli lebih singkat. Perubahan ini terjadi dalam sabuk pada saat berada dalam puli, dan dikenal dengan istilah creep. Creep berbeda dengan slip (selip), dimana gerakan sabuk berhubungan dengan puli.
Pelurusan Sabuk Penggerak
Kesalahan pelurusan puli dengan sabuk penggerak datar dan sabuk penggerak bulat akan menyebabkan sabuk tersebut keluar dari puli. Kesalahan pelurusan puli dengan sabuk penggerak “V” tidak akan langsung kelihatan, tetapi dapat menyebabkan keausan sabuk yang tidak
Teknik Perawatan Dasar 30
rata, sabuk melintir, cord meregang, atau kerusakan karena beban yang sedang ditahan pada salah satu sisi sabuk. Pemeriksaan kelurusan pada puli dilakukan sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar 2.9. Letakkan tali atau pisau perata sehingga menyentuh puli pada tanda panah. Poros (shaft) harus paralel. Kemudian putar masing-masing puli dan perhatikan apakah hubungan salah satu puli dengan pisau perata terganggu. Apabila terganggu, berarti poros tidak lurus atau puli goyah.
Gambar 2.8 :Puli yang tidak lurus dapat merusak Vee belt
Tegangan Sabuk Penggerak
Tegangan sabuk penggerak datar (flat belt) harus lebih besar daripada sabuk penggerak “V” (Vee belt), tetapi tidak lebih kencang dari yang seharusnya untuk menghindari terjadinya selip.
Tegangan yang terlalu kecil akan menyebakan selip atau slip-and-grap, sehingga menyebabkan kerusakan sabuk penggerak. Apabila sabuk tidak rusak, selip akan menyebabkan cover wear yang berlebihan, spot terbakar dan panas yang berlebihan. Tegangan yang terlalu besar akan panas pada sabuk dan regangan yang berlebihan serta kerusakan pada komponen penggerak seperti puli (pulley) dan poros (shaft). Tegangan yang berlebihan juga akan menimbulkan beban yang lebih berat pada bearing.
Teknik Perawatan Dasar 31
Pada biasanya, sabuk penggerak seharusnya tidak diberi tegangan kembali sampai terjadinya selip atau penggerak tersebut tidak bekerja dengan baik karena kekurangan tegangan. Perlu diperhatikan bahwa sabuk penggerak “V” harus berjalan pada sisi puli, bukan pada bagian dasar alur. (Tali harus menyentuh kedua puli pada tanda panah)
Gambar 2.9: Pemeriksaan kelurusan puli sabuk penggerak
Gambar 2.10:Pemeriksaan tegangan sabuk penggerak
Tegangan sabuk penggerak yang benar berarti daya lenting ketika dipukul dengan tangan, tetapi bukan karena getaran band karet. Pada biasanya, sabuk penggerak tidak mengalami defleksi lebih dari satu kali ketebalan sabuk penggerak ketika ditekan dengan tangan.
Teknik Perawatan Dasar 32
Tegangan pada sabuk yang baru harus diperiksa kembali setelah satu jam pertama dan diamati selama 24 jam pertama pengoperasian. Hal tersebut untuk mengetahui terjadinya seating awal dan kekendoran. Untuk mengetahui tegangan pada sabuk yang benar, lihat pada buku pedoman operator mesin.
Masalah Sabuk Penggerak dengan Oli dan Gemuk
Terdapat beberapa perlakuan tertentu yang harus diterapkan pada sabuk datar, biasanya kulit, untuk meningkatkan efisiensi sabuk. Tetapi umumnya, semua sabuk harus tetap bebas dari oli, gemuk dan bahan-bakar. Oli dan gemuk menyebabkan sabuk menjadi lunak dan licin. Sabuk dirancang tahan terhadap oli atau gemuk, tetapi apabila diketahui terkena oli atau gemuk, sabuk harus dibersihkan dengan sabun detergen dan air.
Masalah Panas dengan Sabuk Penggerak
Sabuk penggerak yang beroperasi dalam temperatur kurang dari 49° C (120° F) pada biasanya tidak dipengaruhi oleh panas. Tetapi dalam temperatur yang lebih panas, sabuk akan mengeras, sehingga menyebabkan sabuk menjadi retak dan meregang. Pastikan bahwa sabuk telah diberi ventilasi dengan baik dengan menjaga pelindung dan penutupnya tetap bersih. Disamping itu, pastikan bahwa sabuk tidak selip hingga menimbulkan panas.
Penyesuaian Sabuk Penggerak
Apabila salah satu sabuk penggerak rusak, ganti semua sabuk dalam susunan tersebut. Sabuk lama yang sisi sisinya telah aus dan regangan awalnya telah hilang dapat menyebabkan seluruh beban ditanggung oleh sabuk yang baru saja. Jangan menggunakan sabuk penggerak yang diproduksi oleh perusahaan yang berbeda pada susunan yang sama. Toleransi regangan dan panjang berbeda untuk masing-masing perusahaan. Vee belt memiliki huruf atau nomor seri, dimana huruf dan nomor seri tersebut harus sama, atau alam 1 nomor salah satu sisi, pada khususnya penting dalam screen dengan dua penggerak yang
Teknik Perawatan Dasar 33
berhubungan. Pulley yang aus dan poros yang tidak lurus bisa kelihatan tidak cocok.
2.4 Kerusakan Sabuk Penggerak
Kerusakan dalam Alur Puli (tidak ada beban)(pada waktu ada beban)
Gambar 2.11: Posisi sabuk penggerak “V” yang benar dalam puli standar
Pada umumnya, apabila sabuk penggerak yang baru menduduki lebih dari 1,6 mm (1/16 inchi) di bawah bagian alur puli, berarti puli tersebut telah aus. Gambar 12 menunjukkan posisi sabuk penggerak “V” pada posisi normal dalam alur puli yang masih bagus, pada saat ada beban dan pada saat tidak ada beban.
Gambar 2.12 :Alur Puli “termakan” karena keausan
Apabila alur puli aus sebesar 0,8 mm (1/32 inchi), maka puli harus diperbaiki, dibuatkan alur kembali, atau diganti. Gambar 2.12
Teknik Perawatan Dasar 34
menunjukkan puli dengan alur yang “termakan” karena keausan. Alur puli menjadi aus dengan cepat apabila terkena debu abrasif, dan alur puli harus sering dibersihkan. Keausan alur puli diakibatkan oleh korosi, atau kotoran dan bahan kimia yang terdapat dalam udara, khususnya apabila penggerak berhenti dalam jangka waktu yang lama.
Bagian Dasar Alur Puli Mengkilap
Bagian dasar alur puli yang mengkilap merupakan suatu tanda bahwa sabuk penggerak atau puli atau keduanya, telah sangat aus dan sabuk penggerak di bagian dasar alur. Lihat puli yang lebih kecil terlebih dahulu, karena keausan biasanya terjadi lebih dahulu. Penyebabnya kemungkinkan adalah puli yang aus atau sabuk penggerak yang salah.
Puli Goyah
Gambar 2.13:Puli goyah
Puli yang goyah mengakibatkan umur sabuk penggerak menjadi pendek, dan puli akan cepat menjadi berbintik-bintik. Lihat Gambar 2.13.
Puli yang goyah mungkin disebabkan oleh:
• poros atau puli bengkok
• pemasangan puli pada poros tidak benar
• bantalan poros aus atau rusak.
Kerusakan Puli
Puli besi-tuang dapat menjadi pecah, atau puli baja-cetak dapat bengkok. Keduanya menyebabkan umur sabuk penggerak menjadi pendek. Ganti puli yang rusak dengan puli yang belum rusak.
Teknik Perawatan Dasar 35
(rompal)(bengkok)
Gambar 2.14: Puli rusak
2.5 Pemasangan Sabuk Penggerak
Pada saat mengganti sabuk lama, prosedur berikut ini sebaiknya dilaksanakan sebagai pedoman.
1. Prosedur lock dan tag yang benar sebaiknya diikuti untuk memisahkan sumber tenaga dari mesin yang sedang diperbaiki.
2. Operasikan selalu tombol ON/OFF meskipun sakelar utama telah dipisahkan untuk memastikan kembali bahwa mesin telah terisolasi.
3. Lepaskan semua pelindung dan simpan jauh dari mesin untuk mendapatkan ruang gerak di sekitar motor.
4. Longgarkan baut pengunci motor dan pendekkan jarak antara sumbu poros puli.
5. Lepaskan sabuk lama. Periksa keausan sabuk lama untuk dapat membantu anda dalam mengidentifikasikan masalah.
6. Periksa kerusakan pada poros dan puli.
7. Periksa kelurusan puli dan lakukan penyetelan apabila diperlukan.
8. Pilih sabuk penggerak dengan melihat pada kode penggantian pabrik pembuat untuk sabuk penggerak.
9. Pasang sabuk penggerak baru dengan kelurusan dan tegangan sesuai dengan yang diperlukan.
10. Ganti pelindung.
Teknik Perawatan Dasar 36
11. Jalankan sabuk penggerak pada kecepatan yang diperlukan dan dengarkan kebisingannya serta carilah kesalahan pelurusan karena kekencangan sabuk penggerak yang berlebihan pada puli.
12. Periksa kembali kelurusan dan tegangan setelah satu jam pengoperasian.
2.6 Pemecahan Masalah pada Sabuk Penggerak
Berikut ini adalah rangkuman tanda-tanda masalah dan kemungkinkan penyebab kerusakan pada sabuk penggerak.
BAB I
RODA GIGI
1.1 Pendahuluan
Roda-gigi merupakan suatu elemen dasar untuk hampir semua pemindah/transmisi tenaga konvensional. Roda gigi merupakan sarana untuk menerapkan gaya putar, atau torsi untuk memutar komponen-komponen. Jumlah torsi yang anda dapatkan dari sumber tenaga adalah proporsional dengan jarak dari pusat dimana tenaga tersebut diterapkan.
(Tuas)(Beban)(Torsi)(Tumpuan)(Lebih dekat jarak tumpuanterhadap beban lebih besartorsi pada tuas, tetapi tuasharus lebih panjang)
Gambar 1.1: Perbedaan antara torsi dan tuas
Dalam gambar 1, tuas memiliki torsi yang lebih besar pada saat tumpuan semakin dekat dengan beban penerapan tenaga (di kanan); namun demikian, tuas juga harus diputar lebih jauh untuk memperoleh torsi ini.
(Roda-gigi besar memutaryang kecil = kecepatanputar lebih besar tetapimenghasilkan torsi yanglebih kecil)(Roda-gigi kecil memutaryang besar = kecepatanputar lebih kecil, tetapimenghasilkan torsi yanglebih besar)
Gambar 1.2: Perbedaan antara torsi dan roda-gigi
Prinsip ini sama dengan prinsip yang digunakan untuk roda-gigi yang saling berpasangan. Roda-gigi yang kecil akan menggerakkan roda gigi yang lebih besar dengan perlahan tetapi dengan torsi yang lebih besar.
Teknik Perawatan Dasar 2
Roda gigi dalam transmisi dipilih untuk diseleksi guna memberikan pilihan kepada operator mengenai kecepatan maupun torsi.
Roda gigi penggerak < yang digerakkan = kecepatan berkurang tetapi torsi bertambah.
Roda gigi penggerak > yang digerakkan = torsi berkurang tetapi kecepatan bertambah.
Pilihan akhir roda gigi merupakan persetujuan untuk memberikan torsi yang mencukupi pada setiap roda-gigi untuk memenuhi kebutuhan mesin dan operatornya.
Rasio Roda-Gigi
Rasio roda-gigi adalah ukuran perubahan kecepatan dan torsi dalam transmisi roda-gigi. Rasio roda-gigi diantara roda-gigi yang ditunjukkan dalam Gambar 3 adalah rasio jumlah gigi (teeth) pada roda-gigi bawah dengan jumlah gigi pada roda-gigi atas.
Gambar 1.3: Rasio Roda-Gigi
1.2 Jenis-Jenis Roda-Gigi
Berbagai jenis roda-gigi digunakan untuk memenuhi kebutuhan kecepatan dan torsi. Biasanya, roda-gigi digunakan untuk mentransmisikan torsi dari salah satu poros (shaft) ke poros lainnya. Poros-poros ini dapat beroperasi secara sejajar, paralel, atau menyudut satu sama lainnya. Roda-gigi yang saling berpasangan harus memiliki gigi yang ukuran dan disainnya sama,
Teknik Perawatan Dasar 3
dan sekurang-kurangnya satu pasang gigi harus terus berpasangan. Beberapa disain gigi memungkinkan untuk berhubungan antara satu pasang gigi. (Potonganlurus)(Potonganmiring)
Gambar 1.4: Bentuk gigi - dua jenis utama
Biasanya, roda-gigi (gear) diklasifikasikan menurut:
1. jenis gigi
2. permukaan dimana gigi dipotong.
Roda-Gigi Lurus (Straight Spur Gears)
Roda-gigi ini memiliki gigi lurus yang berpotongan secara paralel pada sumbu rotasi. Pada umumnya, roda-gigi yang saling berpasangan memiliki satu atau dua pasang gigi yang selalu berhubungan. Roda-gigi ini lebih berisik dan oleh karena itu lebih banyak digunakan untuk kecepatan rendah sehingga dapat mengurangi getaran atau vibrasi yang berlebihan.
Teknik Perawatan Dasar 4
Penggunaan
Roda-gigi lurus digunakan dalam peralatan yang sederhana seperti roda pemutar mesin atau manual. Transmisi roda-gigi geser juga menggunakan roda-gigi lurus untuk perubahan kecepatan karena roda-gigi geser juga menggunakan roda-gigi lurus untuk perubahan kecepatan karena roda-gigi lurus dapat dengan mudah digeser ke samping dengan menggeser pada poros dari salah satu roda gigi ke roda gigi lainnya.
Gambar 1.5: Roda-gigi lurus
Roda-Gigi Miring (Helical Spur Gears)
Gigi-gigi yang terdapat pada roda-gigi miring berpotongan miring melintasi perimeter roda-gigi. Persentuhan antara dua gigi dimulai dengan bagian ujung gigi pada salah satu roda-gigi dan berputar menurun ke sisi yang lainnya. Hubungan angular ini cenderung minimbulkan daya-dorong samping dimana akan ditahan oleh bearing. Namun demikian, roda-gigi miring lebih tenang dalam pengoperasian dan memiliki durabilitas dan kekuatan yang lebih besar daripada roda-gigi lurus (straight spur gear) karena gigi saling bersentuhan lebih lama.
Penggunaan
Roda-gigi miring (helical spur gears) secara luas digunakan dalam transmisi mesin pada saat ini, karena roda-gigi miring lebih tenang dalam kecepatan tinggi, dan lebih lama atau awet.
Teknik Perawatan Dasar 5
Gambar 1.6 :Roda-gigi miring
Roda-gigi Herringbone (Herringbone Gears)
Roda-gigi herringbone adalah roda-gigi miring ganda dengan sudut-sudut gigi yang terbalik pada sisi-sisi yang berlawanan. Hal ini menimbulkan daya-dorong samping dari salah satu sisi yang akan dinetralisir oleh gaya dorong dari sisi yang lainnya. Dua pasang gigi seringkali dipisahkan di tengah-tengah dengan gap sempit untuk mencapai kelurusan yang lebih baik dan untuk mencegah oli agar tidak terperangkap pada apex (titik puncak busur).
Penggunaan
Roda-gigi herringbone sangat sesuai untuk aplikasi daya-dorong rendah, berkecepatan tinggi dan tenang dimana dapat menahan beban yang berat. Generator dan turbin yang besar seringkali menggunakan roda-gigi herringbone karena durabilitas atau keawetannya.
Gambar 1.7:Roda-gigi Herringbone
Teknik Perawatan Dasar 6
Roda-gigi Payung Lurus (Plain Bevel Gears)
Roda-gigi payung lurus ini memungkinkan untuk memindahkan tenaga secara menyudut. Bentuk gigi terpotong lurus pada suatu garis yang sejajar dengan poros, akan tetapi terdapat sudut diantara poros yang tegak lurus dan poros yang sejajarnya. Dua roda-gigi yang berpasangan biasanya disebut roda-gigi ring (roda-gigi yang digerakkan lebih besar) dan roda-gigi pinion (roda-gigi penggerak lebih kecil).
Penggunaan
Seperti halnya dengan roda-gigi lurus (straight spur gear), jenis roda-gigi payung lurus digunakan dalam aplikasi unit berkecepatan rendah dan tidak ada beban yang memiliki tingkat impact yang tinggi. Roda pemutar manual yang harus mengoperasikan peralatan yang terpisah dengan suatu sudut menggunakan roda-gigi payung lurus.
Gambar 1.8: Roda-gigi payung datar
Roda-Gigi Payung Spiral (Spiral Bevel Gears)
Roda-gigi payung spiral (spiral bevel gear) ini dikembangkan untuk penggunaan dimana kekuatan dan kecepatan yang lebih tinggi diperlukan pada saat merubah sudut aliran tenaga. Gigi-gigi berpotongan miring pada permukaan angular roda-gigi. Sudut tersebut ditentukan berdasarkan sudut antara dua poros.
Teknik Perawatan Dasar 7
Penggunaan
Mesin-mesin pertanian dan industri menggunakan roda-gigi ini dalam pasangan roda-gigi ring dan roda-gigi pinion pada poros penggeraknya. Pada saat perubahan sudut aliran tenaga, roda-gigi tersebut menurunkan kecepatan dan meningkatkan tenaga.
Gambar 1.9: Roda-gigi payung spiral
Roda-Gigi Payung Hypoid (Hypoid Gears)
Roda-gigi payung hypoid hampir mirip dengan roda-gigi payung spiral (spiral bevel gear), hanya roda-gigi garis sumbu pinion (pinion drive gear) (lebih kecil) terletak di bawah pusat roda-gigi ring (lebih besar). Bentuk gigi dan konstruksi umum sama seperti roda-gigi payung spiral (spiral bevel gear).
Penggunaan
Penggunaan yang paling umum untuk roda-gigi payung hypoid adalah dalam transmisi diferensial pada mobil (gardan). Roda-gigi ini memungkinkan untuk jenis bodi yang lebih rendah dengan menurunkan transmisi poros geraknya (drive shaft).
Teknik Perawatan Dasar 8
Gambar 1.10 : Hypoid gears
Roda-Gigi Cacing (Worm Gears)
Roda-gigi ini pada kenyataannya berbentuk sekerup/ulir (inclined plane). Roda-gigi ini mampu menurunkan kecepatan putar yang tinggi dalam ruang yang padat. Roda-gigi yang saling berpasangan memiliki gigi-gigi yang berbentuk kurva pada bagian ujungnya untuk mendapatkan bidang kontak yang lebih luas. Tenaga disuplai ke roda-gigi payung yang menggerakkan roda-gigi yang saling berpasangan. Roda-gigi payung biasanya memberikan aliran tenaga dengan sudut siku-siku.
Penggunaan
Penggunaan yang paling umum untuk roda-gigi cacing adalah pada saat sumber tenaga beroperasi dengan kecepatan yang tinggi dan output berjalan dengan kecepatan yang rendah dengan torsi yang tinggi. Banyak mekanisme sistem kemudi menggunakan roda-gigi cacing yang dihubungkan roda dan poros kemudi serta roda-gigi (sektor) parsial dihubungkan dengan sambungan roda kemudi. Peralatan tangan yang digerakkan tenaga yang kecil seringkali menggunakan motor berkecepatan tinggi dengan penggerak roda-gigi cacing.
Teknik Perawatan Dasar 9
Gambar 1.11: Roda-gigi cacing
Gigi Rack and Roda-Gigi Pinion
Perangkat roda-gigi ini mengubah gerakan lurus menjadi gerakan putar dan sebaliknya. Rack dan roda-gigi pinion juga mengubah sudut aliran tenaga dengan beberapa tingkat perubahan kecepatan. Lihat gambar 1.12.
Penggunaan
Rack dan roda-gigi pinion dapat mengontrol alat penekan arbor dan peralatan lainnya yang memerlukan kecepatan yang rendah.
Roda-gigi pinionRack
Gambar 1.12: Rack dan roda-gigi pinion
Teknik Perawatan Dasar 10
Roda-Gigi Planet (Planetary Gears)
Roda-gigi planet dirancang dengan disain yang sederhana, tetapi cara kerjanya tidak mudah dengan baik. Roda-gigi planet merupakan perangkat roda-gigi dimana roda-gigi ring/roda-gigi internal bagian luar memiliki gigi-gigi internal yang saling bersentuhan dengan gigi roda-gigi planet yang lebih kecil. Pasangan roda-gigi berputar pada suatu senter atau roda gigi matahari (sun gear). Berbagai perubahan kecepatan dan torsi mungkin tergantung pada komponen mana yang diperlambat dan mana yang digerakkan.
Penggunaan
Roda-gigi planet (planetary gear) secara luas digunakan dalam transmisi karena masing-masing perangkat tersebut mampu beroperasi dengan lebih dari satu perubahan kecepatan. Beban roda-gigi tersebar pada beberapa roda-gigi, dengan demikian dapat mengurangi tekanan dan keausan pada setiap roda-gigi. Penggerak akhir dalam mesin-mesin berat dapat juga menggunakan roda-gigi ini.
(Roda-gigiplanet/ pinion)(Roda-gigiring/internal)(Pembawa roda-gigiplanet/pinion)(Roda-gigimatahari)(Matahari)(Planet)
Gambar 1.13 : Sistem transmisi roda-gigi planet sederhana
Teknik Perawatan Dasar 11
Roda-gigi planet (planetary gear) mirip dengan sistem matahari kita (Gambar 1.13). Roda-gigi pinion planet masing-masing berputar pada sumbunya sendiri pada saat berputar mengelilingi roda-gigi matahari (sun gear); proses ini sangat mirip dengan bumi dan planet lain yang mengelilingi matahari. Roda-gigi pinion pada saat berputar akan berpasangan dengan bagian dalam roda-gigi ring. Perlu diperhatikan bahwa roda gigi matahari, pinion planet, dan roda-gigi ring secara tetap saling berpasangan. Pinion planet dipasang pada poros alat pembawanya (carrier), dan dapat berputar pada sumbunya sendiri untuk berjalan mengelilingi roda-gigi matahari atau roda-gigi ring. Pada saat tenaga diterapkan untuk menggerakkan roda-gigi matahari atau roda-gigi atau planet pinion carrier, seluruh sistem akan berputar sebagai satu unit kecuali apabila tekanan penahan diterapkan untuk menahan salah satu dari dua bagian stasioner sistem yang lain.
Pada saat tenaga , diterapkan pada salah satu bagian sistem planet, dan rem diterapkan untuk menahan bagian kedua dari putaran, maka komponen yang lainnya akan menjadi sumber output tenaga sebagaimana diilustrasikan dalam gambar berikut ini.
Teknik Perawatan Dasar 12
Ketika Roda-Gigi Matahari Digerakkan (Roda-gigi ring/internaltertahan)(Roda-gigi matahari/penggerak)
Gambar 1.14 : Aliran tenaga dalam sistem planet ketika roda-gigi matahari berputar
Ketika roda-gigi berputar dan rem diterapkan pada roda-gigi ring, maka roda-gigi (pinion) planet berjalan mengelilingi roda-gigi ring, menekan pembawa roda-gigi planet untuk berputar ke arah yang sama dengan pada roda-gigi matahari tetapi pada kecepatan yang lebih rendah.
Teknik Perawatan Dasar 13
(Roda-gigiring/internal tertahan(Pembawa roda-gigiplanet pinion)
Gambar 1.15: Aliran tenaga pada sistem planet ketika pembawa roda-gigi planet digerakkan
Ketika pembawa roda-gigi (pinion) planet digerakkan dan rem diterapkan pada roda-gigi ring, roda-gigi planet berjalan mengelilingi roda-gigi ring, memaksa roda-gigi matahari untuk berputar dengan arah yang sama pada kecepatan yang lebih tinggi. Dalam kedua hal tersebut, salah satu bagian digerakkan, bagian kedua direm dan bagian ketiga menjadi output tenaga. Tergantung pada bagian mana yang digerakkan dan yang direm, roda-gigi planet akan memberikan kecepatan yang berbeda.
Teknik Perawatan Dasar 14
(Roda-gigimatahari)(Roda-gigi internal/ring)
Gambar 1.16 : Perangkat roda-gigi planet ganda yang memberikan kecepatan balik
Jika perangkat roda-gigi planet pinion (planet pinion) kedua ditambahkan pada sistem planet sederhana sehingga kedua perangkat roda-gigi planet saling bersentuhan, maka kecepatan putar balik dapat diperoleh. Ketika tenaga diterapkan pada pembawa roda-gigi planet dan rem diterapkan pada roda-gigi ring, maka roda-gigi planet yang saling berpasangan dengan roda-gigi ring akan dipaksa untuk berputar pada sumbunya sendiri, menggerakkan roda-gigi planet bagian dalam yang kemudian akan memaksa roda-gigi matahari berputar dengan arah yang berlawanan dengan pembawa roda-gigi planet. Sistem planet sebagaimana yang dijelaskan di atas akan memberikan kecepatan rendah, tinggi dan putaran balik.
1.3 Selip-Balik Dalam Roda-Gigi
Selip-balik (backlash) adalah kelonggaran (clearance) atau ruang-bebas (play) diantara dua roda-gigi yang saling berpasangan. Selip-balik terjadi pada salah satu sisi, kontak terjadi pada sisi lainnya, apabila arah diubah, selip-balik pada sisi kontak berubah. Selip-balik yang terlalu besar dapat
Teknik Perawatan Dasar 15
disebabkan oleh gigi yang aus, gigi-gigi yang tidak tepat, atau bearing yang tidak menahan roda-gigi dengan benar. Selip-balik yang terlalu besar dapat menyebabkan beban kejut secara terus-menerus pada gigi karena roda-gigi berhenti atau terbalik secara mendadak. Gigi gear yang retak dan roda-gigi yang terpental karena benturan juga diakibatkan oleh selip-balik yang terlalu besar. Selip-balik yang terlalu kecil menyebabkan keausan dan beban yang berlebihan pada gigi gear. Hal tersebut dapat menyebabkan kerusakan roda-gigi lebih awal.
Gambar 1.17 menunjukkan hubungan roda-gigi yang normal dan roda-gigi yang memungkinkan selip-balik terlalu besar. Pada roda-gigi yang normal, jarak-bebas gigi pada diameter pitch sangat kecil. Namun demikian, pada roda-gigi yang aus dengan selip-balik yang terlalu besar, tekanan menyebabkan gerakan yang lebih banyak, dab beban kejut yang lebih besar sehingga dapat menyebabkan keretakan pada gigi atau sekurang-kurangnya menyebabkan roda-gigi menjadi terpental.
(Pasangan roda-gigi yang baik)(Diameter pitch)(Backlash terjadi di sini)(Terlalu banyak backlash)
Gambar 1.17 Selib-balik (backlash) dalam roda-gigi
1.4 Keausan pada Roda-Gigi
Gigi gear Gigi gear yang baru memiliki sedikit kekurangan, tetapi pada umumnya kekurangan tersebut dapat hilang selama roda-gigi dijalankan akan diberi pelumasan dan terjadi proses pemolesan. Dengan demikian, gigi akan memiliki umur pakai yang panjang. Akan tetapi apabila pelumasan kurang baik atau faktor-faktor lain menyebabkan roda-gigi
Teknik Perawatan Dasar 16
menjadi rusak, maka kita dapat memeriksa kerusakan tersebut dan menentukan penyebabnya.
Gambar 1.18 : Jenis utama kerusakan dan keausan gigi gear
Teknik Perawatan Dasar 17
Keausan Normal (Normal Wear)
Ketika roda-gigi -gigi beroperasi terjadi proses pemolesan gigi gear secara normal. Permukaan yang terpoles harus mencakup panjang gigi penuh dekat pangkal (atau dasar) sampai ujung gigi. Roda-gigi yang diproduksi dengan benar, dilumasi dengan baik, dan tidak menerima beban yang berlebihan atau pemasangannya kurang tepat akan menunjukkan kondisi ini setelah beberapa jam pengoperasian.
Keausan Abrasif (Abrasive Wear)
Luka-luka pada permukaan gigi disebabkan oleh partikel-partikel halus yang terbawa dalam bahan pelumas atau melekat pada permukaan gigi. Penyebabnya berasal dari partikel-partikel logam dari gigi gear, sisa-sisa abrasi dalam rumah roda-gigi, atau pasir dan kotoran dari proses pengecorannya.
Goresan (Scratching)
Goresan (scratching) sering kali ditemukan pada roda-gigi yang menahan beban berat pada kecepatan rendah. Hal ini disebabkan oleh partikel-partikel dari pecahan logam yang menggores roda-gigi lebih besar dari partikel-partikel abrasif Pada umumnya, hal ini menunjukkan disain roda-gigi yang salah untuk beban tertentu (Tidak sama dengan takikan (scoring).
Keausan Overload (Overload Wear)
Apabila permukaan kontak menjadi aus tetapi halus, berarti roda-gigi menahan beban yang berlebihan (overload) dan logam dilepaskan oleh tekanan geser sehingga menyebabkan depresi terhadap panjang gigi. Penggunaan yang terus-menerus akan menyebabkan selip-balik dan peering berlebihan yang dapat membingungkan penyebab keausan yang sebenarnya.
Teknik Perawatan Dasar 18
Rolling dan Peening
Rolling adalah akibat dari kelebihan beban (overload) dan pergeseran (sliding) yang meninggalkan bidang kasar (burr) pada sisi gigi. Poros pendukung bearing yang terlalu kecil atau logam yang terlalu lunak menyebabkan aliran logam plastis karena tekanan geser. Peening adalah akibat dari selip-balik dan tekanan yang menyebabkan saling memukul diantara gigi-gigi dengan beban kejut. Dalam hal ini, bahan pelumas ditekan keluar dan logam merekat langsung pada metal.
Rippling
Rippling adalah permukaan yang bergelombang atau “fish scales” (bersisik ikan) pada arah yang tegak lurus dengan arah gesekan. Hal ini disebabkan oleh permukaan yang menjadi plastis karena gesekan yang disebabkan oleh pelumasan yang kurang baik, beban berat atau getaran.
Takikan (Scoring)
Takikan (scoring)disebabkan oleh kenaikan temperatur dan penipisan (thinning) atau peretakan (rupture) pada film bahan-pelumasan karena beban yang terlalu berat. Aksi gerak geser dan tekanan akan memanaskan roda-gigi dan memungkinkan perpindahan logam dari salah satu gigi ke permukaan lainnya. Karena proses ini terjadi terus-menerus, bongkahan logam melonggarkan dan mencukil gigi ke arah gerak geser. Dalam hal ini, peningkatan temperatur adalah rendah dan tidak setinggi keausan bakar (lebih rendah).
Pitting
Gigi gear seharusnya tidak menunjukkan adanya pitting. Very minute atau micro-pitting
dapat terjadi mempercepat kondisi pitting yang sebenamya. Jenis kondisi ini kadang-kadang berkaitan dengan lapisan film oli yang tipis, kemungkinan karena temperatur oli yang tinggi.
Teknik Perawatan Dasar 19
Spalling
Spalling adalah kondisi keausan umum yang dimulai dengan keretakan permukaan yang halus dan akhirnya mengakibatkan flake atau chip yang besar pada permukaan gigi. Gigi yang proses pengerasannya salah seringkali mengalami kerusakan jenis ini karena sifat logam yang getas atau mudah retak (brittle). Spatting dapat terjadi pada satu atau dua gigi tetapi chip dapat menyebabkan kerusakan pada gigi lainnya.
Korosi (Corrosion)
Keausan korosif yang mengakibatkan erosi pada permukaan gigi disebabkan karena asam (acid). Asam terbentuk karena uap lembab yang bercampur dengan kotoran bahan pelumas dan udara yang terkontaminasi. Pada umumnya, permukaan mengalami pitting, sehingga menyebabkan permukaan menjadi tidak rata dan distribusi tekanan chipping dan spotting.
Burning
Burning (terbakar) biasanya disebabkan oleh kegagalan pelumasan atau kekurangan bahan pelumas. Selama terjadi tekanan tinggi dan gerak geser, gesekan menyebabkan pemanasan dengan cepat dan batas-batas temperatur logam berlebihan. Gigi gear yang terbakar akan menjadi sangat getas dan mudah pecah.
Keausan Interferensi (Interference Wear)
Jenis keausan ini dapat disebabkan oleh ketidak-lurusan pada pemasangan roda-gigi yang menempatkan kontak yang berat pada bidang yang kecil. Disamping itu, persentuhan dua gigi dengan gigi yang tidak dirancang untuk bekerja secara bersama-sama akan menyebabkan keausan interferensi. Lebih dari satu pola keausan dapat terjadi pada bagian dasar dan ujung gigi,
Teknik Perawatan Dasar 20
Ridging
Goresan-goresan (scratches) terdapat dekat salah satu ujung gigi, khususnya pada roda-gigi hypoid. Hal ini dapat disebabkan karena beban yang berlebihan dan kurangnya pelumasan, atau karena roda-gigi (gear) tidak mengalami proses perlakukan panas yang benar pada proses pembuatannya.
Breakage
Gigi yang patah dapat diakibatkan oleh beberapa kerusakan. Lakukan pemeriksaan yang teliti pada gigi lainnya sebelum menentukan penyebabnya. Breakage dapat disebabkan oleh beban kejut yang besar atau manufaktur yang cacat. Untuk menentukan apakah breakage disebabkan oleh overload atau kelelahan, lakukan pemeriksaan pada bidang yang rusak secara teliti. Apabila pada breakage menunjukkan adanya logam yang masih baru (logam yang masih baik) pada semua kerusakan, maka overload benturan merupakan penyebabnya. Apabila para patahan menunjukkan bentuk patahan baru pada tengah-tengahnya dan gelap pada sekelilingnya, maka breakage disebabkan karena kelelahan yang dimulai dengan keretakan permukaan yang halus.
Keretakan (Cracking)
Keretakan (Cracking) cenderung disebabkan karena proses perlakuan panas yang tidak benar selama pembuatan. Proses permesinan dimensi kaki gigi yang kurang baik juga dapat menyebabkan cracking. Sebagian besar keretakan karena proses perlakukan panas sangat halus dan tidak kelihatan sampai roda-gigi (gear) digunakan beberapa waktu.
Teknik Perawatan Dasar 21
Soal-soal Latihan
1. Sebutkan 6 (enam) jenis roda-gigi (gear) yang berbeda.
1. _______________________________________________________________
2. _______________________________________________________________
3. _______________________________________________________________
4. _______________________________________________________________
5. _______________________________________________________________
6. _______________________________________________________________
2. Sebutkan roda-gigi yang mengubah gerak rotasi menjadi gerak linear.
_________________________________________________________________
3. Apakah yang dimaksudkan dengan selip-balik (backlash) dalam roda-gigi?
_________________________________________________________________
4. Apakah yang dimaksud dengan keausan overload?
_________________________________________________________________
5. Jelaskan apakah yang dimaksud dengan keausan normal roda-gigi.
_________________________________________________________________
6. Sebutkan persyaratan-persyaratan umum dalam pemilihan roda-gigi.
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
Teknik Perawatan Dasar 22
BAB II
PENGGERAK SABUK
2.1 Pendahuluan
Sabuk penggerak adalah penggerak yang mengaplikasikan gesekan/friksi. Sabuk penggerak tersebut mentransmisikan dengan kontak antara sabuk (sabuk-mesin) dengan puli (pulley) penggerak dan puli yang digerakkan. Sabuk harus memiliki daya cekam yang kencang tetapi tidak lengket dengan puli. Salah satu puli dalam beberapa sabuk harus dapat diatur jaraknya diantara porosnya.
Kemampuan sabuk untuk mentransmisikan tenaga tergantung pada:
• tegangan yang menahan sabuk pada puli
• gesekan antara sabuk dan puli
• busur kontak atau “wrap” antara sabuk dan puli
• kecepatan sabuk (kecepatan yang lebih tinggi mengurangi tegangan dan kontak).
Pada umumnya, sabuk penggerak digunakan untuk mentransmisikan tenaga antara dua poros (shaft) paralel tetapi sabuk tersebut juga digunakan dalam berbagai cara lain. (sabuk penggerak)(puli)
Gambar 2.1:Sabuk penggerak (Belt drive)
Teknik Perawatan Dasar 23
Keunggulan Sabuk Penggerak
• mudah didisain/dirancang
• murah
• meredam/mengabsorsi hentakan (shock)
• mudah dipasang
• mudah pemeliharannya
• memungkinkan pemutus tenaga (power cut off) yang sederhana.
Kelemahan Sabuk Penggerak
• tidak awet seperti penggerak lain
• tidak dapat menahan beban berat
• tidak dapat digunakan dimana diperlukan timing yang tepat (kecuali apabila digunakan sabuk jenis gigi khusus).
2.2 Jenis-jenis Sabuk Penggerak
Sabuk penggerak memiliki tiga jenis utama sebagai berikut:
1. sabuk penggerak datar (flat belt)
2. sabuk penggerak berbentuk “V” (Vee belt)
3. sabuk penggerak bulat (round belt).
Sabuk penggerak dapat dibuat dari bahan kulit, kain, karet, rayon, neoprene, tali rami, baja datar tipis, kawat, dan kombinasi dari bahan-bahan tersebut.
Gambar 2.2 :Jenis-jenis sabuk penggerak
Teknik Perawatan Dasar 24
Sabuk Penggerak Datar (Flat Belt)
Sabuk datar sebagian besar digunakan dimana jarak antara puli terpisah jauh. Penggunaan sabuk datar telah menurun karena pada saat ini sebagian besar mesin-mesin memiliki penggerak sendiri. Sebagian besar penggunaannya adalah dalam penggerak dimana tenaga tinggi dipergunakan untuk mesin yang terpisah, misalnya thresher kuno, sawmill. Sabuk penggerak datar juga digunakan dimana sabuk tersebut berfungsi sebagai alat pemindah, seperti pada sabuk berjalan (conveyor), dan sabuk draper. Idler yang dapat digerakkan berfungsi sebagai kopeling. Pada saat kopeling dilepaskan, sabuk penggerak datar dapat lebih memutus gerakan daripada sabuk penggerak berbentuk “V” (Vee belt) dalam alur ikatnya. Beberapa puli dengan sabuk penggerak datar didisain dengan tonjolan dipusatnya untuk membantu menahan sabuk supaya selalu tetap pada puli. Hal ini disebabkan karena tekanan sentrifugal cenderung untuk menekan ke arah luar sehingga sabuk naik ke diameter puli yang paling lebar dan tetap berada di tempat tersebut. Kelurusan yang sempurna antara puli dan sabuk diharuskan untuk memperoleh pengoperasian yang baik. Tegangan tidak boleh lebih dari yang dibutuhkan untuk mentransmisikan beban dengan faktor selip yang paling kecil. Namun demikian, pada umumnya tegangan sabuk penggerak datar lebih besar dari tegangan sabuk penggerak berbentuk “V”. Sabuk penggerak datar lebih murah daripada sabuk penggerak “V: dan biasanya lebih awet karena bentuknya dapat mengurangi gesekan atau friksi, yang mana dapat menyebabkan kelelahan. Akan tetapi sabuk datar memerlukan pemeliharaan dan perawatan yang lebih teliti.
Sabuk Penggerak “V”
Sabuk penggerak “V” (Vee belt) merupakan alat penggerak beban ringan yang antara pulinya dekat. Puli memiliki alur yang tinggi dan curam sehingga sabuk tidak dapat terlepas. Friksi penggerak seluruhnya berada pada sisi sabuk dan sangat efektif karena pengaruh ketirusan (taper) pada sabuk mesin. Sabuk penggerak berbentuk “V” memiliki penampang lintang
Teknik Perawatan Dasar 25
yang kecil untuk mengurangi gesekan dan panas. Sabuk penggerak berbentuk “V” memiliki kapasitas beban yang lebih besar dengan kecepatan yang lebih tinggi daripada sabuk penggerak datar (flat belt). Tegangan sabuk penggerak “V” tidak begitu besar apabila dibandingkan dengan sabuk dapat dan sabuk penggerak “V” dapat dioperasikan dengan kondisi longgar pada bagian atas atau bawah.
Gambar 2.3 :Sabuk penggerak yang menggunakan multi sabuk
Dua sabuk penggerak atau lebih digunakan apabila tenaga yang harus ditransmisikan lebih besar dari pada tenaga yang dapat ditransmisikan oleh satu sabuk penggerak.
Sabuk tersebut bekerja dalam alur-alur paralel dalam puli yang sama. Sabuk penggerak harus memiliki ukuran yang sama dan apabila sabuk terlalu kencang akan menimbulkan beban yang lebih besar, sehingga dapat menyebabkan ketegangan, selip, dan keausan yang cepat.
Sabuk Penggerak Bulat (Round Belt)
Pada umumnya, sabuk penggerak bulat terbuat dari karet atau karet dengan tali atau snur. Sabuk ini biasanya dibuat untuk beban yang relatif ringan, seperti untuk mesin jahit dan proyektor film. Namun demikian,
Teknik Perawatan Dasar 26
kadang-kadang sabuk penggerak bulat yang lebih besar digunakan dalam alat-alat pertanian.
Sabuk Penggerak Kecepatan-Variabel (Variable Speed)
Sabuk penggerak berkecepatan-variabel memungkinkan untuk merubah rasio kecepatan antara puli penggerak dan puli yang digerakkan. Sabuk penggerak ini didasarkan pada prinsip dimana puli yang besar berputar lebih lambat daripada puli yang kecil ketika digerakkan oleh sabuk yang sama. Dengan demikian, kecepatan variabel diperoleh dengan merubah diameter satu puli atau beberapa puli. Bentuk puli terbelah dua. Dengan menggerakkan ke dua belah puli secara bersama, puli yang digerakkan menjadi “lebih besar” karena sabuk sekarang berjalan lebih tinggi dalam alur puli (Gambar 4). Ketika kedua belah puli dijauhkan, puli yang digerakkan menjadi “lebih kecil” kembali dan berputar dengan kecepatan yang lebih tinggi.
Gambar 2.4:Sabuk penggerak kecepatan-variabel
Apabila ukuran puli dirubah, maka tegangan sabuk juga berubah. Dengan demikian harus terdapat alat untuk mengkompensasi kelonggaran. Hal ini dapat dilakukan dengan cara berikut ini:
• Merubah jarak tengah puli menjadi lebih dekat atau lebih jauh.
Teknik Perawatan Dasar 27
• Menggunakan idler pada sabuk untuk mengkompensasi tegangan atau kelonggaran.
• Menggunakan dua puli variable pitch . Puli disinkronkan sehingga apabila salah satu puli berubah ukurannya, maka puli lainnya juga berubah untuk mengimbanginya.
Sabuk penggerak kecepatan variabel dapat dikontrol secara manual atau otomatis.
Sabuk Penggerak Bergerigi (Toothed Belt)
Timing Belt (Sinkron)
Timing belt mengkombinasikan gerakan rantai dan sprocket dengan bentuk dasar sabuk penggerak datar. Timing belt dapat digambarkan sebagai sabuk datar dengan gigi-gigi yang saling berpasangan dengan puli yang bergerigi. Seperti halnya dengan sabuk yang lain, kekuatan terletak pada cord penguat yang dimasukkan dalam bagian inti konstruksi sabuk. Salah satu keunggulan timing belt adalah sabuk ini tidak akan mengalami selip dalam tingkat tertentu seperti pada penggerak sabuk lainnya. Timing belt merupakan penggerak dengan tenaga tinggi untuk mendapatkan rasio dan memiliki efisiensi mekanis yang baik apabila dibandingkan dengan metode transmisi tenaga lainnya.
Gambar 2. 5: Timing Belt
2.3 Pemeliharaan Sabuk Penggerak
Sebagian besar pemeliharaan dilakukan terhadap sabuk penggerak “V” (Vee belt), karena saat ini sabuk penggerak tersebut paling banyak digunakan.
Teknik Perawatan Dasar 28
Perawatan Sabuk Penggerak
1. Simpan sabuk penggerak di tempat yang kering dan teduh. Gulung sabuk yang panjang seperti arah gulungan aslinya dalam tempat penyimpanannya.
2. Lepaskan tegangan pada sabuk penggerak apabila tidak digunakan.
3. Jangan menekan sabuk ke dalam puli. Penekanan tersebut akan mengakibatkan luka-luka pada cord dan kerusakan sabuk yang lebih awal.
4. Sebagian besar penggerak dibuat dengan pemasangan sabuk yang mudah melalui idler atau puli yang dapat digerakkan; apabila tidak, lepaskan puli untuk pemasangan yang benar.
Gambar 2.6: Jangan menekan sabuk ke dalam puli (pulley)
Tanda-tanda Kesalahan Pemasangan Sabuk
• sabuk meregang melebihi batas
• sabuk cepat rusak dengan penyebab yang tidak terlihat
• sabuk melintir
• sabuk terpotong pada bagian dasarnya.
Sabuk yang mengalami selip akan mengalami sedikit pengurangan kecepatan antara puli penggerak dan puli yang digerakkan.
Gerakan lambat (creep) sabuk penggerak disebabkan karena sedikit meregangnya sabuk itu sendiri dan berjalan di atas puli (gambar 2.7).
Teknik Perawatan Dasar 29
Perlambatan gerakan (creeping) terjadi apabila sabuk menerima beban dan terdapat sisi sabuk yang kendor dan kencang. Sisi yang kencang akan meregang, sedangkan sisi yang kendor menyusut.
Kendor/Kencang/
Gambar 2.7:Kontrol (puli penggerak terlihat) creeping pada Sabuk
Pada puli penggerak, bagian sabuk yang masuk melewati puli lebih lama daripada yang ke luar; sedangkan pada puli yang digerakkan, bagian sabuk yang masuk melalui puli lebih singkat. Perubahan ini terjadi dalam sabuk pada saat berada dalam puli, dan dikenal dengan istilah creep. Creep berbeda dengan slip (selip), dimana gerakan sabuk berhubungan dengan puli.
Pelurusan Sabuk Penggerak
Kesalahan pelurusan puli dengan sabuk penggerak datar dan sabuk penggerak bulat akan menyebabkan sabuk tersebut keluar dari puli. Kesalahan pelurusan puli dengan sabuk penggerak “V” tidak akan langsung kelihatan, tetapi dapat menyebabkan keausan sabuk yang tidak
Teknik Perawatan Dasar 30
rata, sabuk melintir, cord meregang, atau kerusakan karena beban yang sedang ditahan pada salah satu sisi sabuk. Pemeriksaan kelurusan pada puli dilakukan sebagaimana ditunjukkan dalam Gambar 2.9. Letakkan tali atau pisau perata sehingga menyentuh puli pada tanda panah. Poros (shaft) harus paralel. Kemudian putar masing-masing puli dan perhatikan apakah hubungan salah satu puli dengan pisau perata terganggu. Apabila terganggu, berarti poros tidak lurus atau puli goyah.
Gambar 2.8 :Puli yang tidak lurus dapat merusak Vee belt
Tegangan Sabuk Penggerak
Tegangan sabuk penggerak datar (flat belt) harus lebih besar daripada sabuk penggerak “V” (Vee belt), tetapi tidak lebih kencang dari yang seharusnya untuk menghindari terjadinya selip.
Tegangan yang terlalu kecil akan menyebakan selip atau slip-and-grap, sehingga menyebabkan kerusakan sabuk penggerak. Apabila sabuk tidak rusak, selip akan menyebabkan cover wear yang berlebihan, spot terbakar dan panas yang berlebihan. Tegangan yang terlalu besar akan panas pada sabuk dan regangan yang berlebihan serta kerusakan pada komponen penggerak seperti puli (pulley) dan poros (shaft). Tegangan yang berlebihan juga akan menimbulkan beban yang lebih berat pada bearing.
Teknik Perawatan Dasar 31
Pada biasanya, sabuk penggerak seharusnya tidak diberi tegangan kembali sampai terjadinya selip atau penggerak tersebut tidak bekerja dengan baik karena kekurangan tegangan. Perlu diperhatikan bahwa sabuk penggerak “V” harus berjalan pada sisi puli, bukan pada bagian dasar alur. (Tali harus menyentuh kedua puli pada tanda panah)
Gambar 2.9: Pemeriksaan kelurusan puli sabuk penggerak
Gambar 2.10:Pemeriksaan tegangan sabuk penggerak
Tegangan sabuk penggerak yang benar berarti daya lenting ketika dipukul dengan tangan, tetapi bukan karena getaran band karet. Pada biasanya, sabuk penggerak tidak mengalami defleksi lebih dari satu kali ketebalan sabuk penggerak ketika ditekan dengan tangan.
Teknik Perawatan Dasar 32
Tegangan pada sabuk yang baru harus diperiksa kembali setelah satu jam pertama dan diamati selama 24 jam pertama pengoperasian. Hal tersebut untuk mengetahui terjadinya seating awal dan kekendoran. Untuk mengetahui tegangan pada sabuk yang benar, lihat pada buku pedoman operator mesin.
Masalah Sabuk Penggerak dengan Oli dan Gemuk
Terdapat beberapa perlakuan tertentu yang harus diterapkan pada sabuk datar, biasanya kulit, untuk meningkatkan efisiensi sabuk. Tetapi umumnya, semua sabuk harus tetap bebas dari oli, gemuk dan bahan-bakar. Oli dan gemuk menyebabkan sabuk menjadi lunak dan licin. Sabuk dirancang tahan terhadap oli atau gemuk, tetapi apabila diketahui terkena oli atau gemuk, sabuk harus dibersihkan dengan sabun detergen dan air.
Masalah Panas dengan Sabuk Penggerak
Sabuk penggerak yang beroperasi dalam temperatur kurang dari 49° C (120° F) pada biasanya tidak dipengaruhi oleh panas. Tetapi dalam temperatur yang lebih panas, sabuk akan mengeras, sehingga menyebabkan sabuk menjadi retak dan meregang. Pastikan bahwa sabuk telah diberi ventilasi dengan baik dengan menjaga pelindung dan penutupnya tetap bersih. Disamping itu, pastikan bahwa sabuk tidak selip hingga menimbulkan panas.
Penyesuaian Sabuk Penggerak
Apabila salah satu sabuk penggerak rusak, ganti semua sabuk dalam susunan tersebut. Sabuk lama yang sisi sisinya telah aus dan regangan awalnya telah hilang dapat menyebabkan seluruh beban ditanggung oleh sabuk yang baru saja. Jangan menggunakan sabuk penggerak yang diproduksi oleh perusahaan yang berbeda pada susunan yang sama. Toleransi regangan dan panjang berbeda untuk masing-masing perusahaan. Vee belt memiliki huruf atau nomor seri, dimana huruf dan nomor seri tersebut harus sama, atau alam 1 nomor salah satu sisi, pada khususnya penting dalam screen dengan dua penggerak yang
Teknik Perawatan Dasar 33
berhubungan. Pulley yang aus dan poros yang tidak lurus bisa kelihatan tidak cocok.
2.4 Kerusakan Sabuk Penggerak
Kerusakan dalam Alur Puli (tidak ada beban)(pada waktu ada beban)
Gambar 2.11: Posisi sabuk penggerak “V” yang benar dalam puli standar
Pada umumnya, apabila sabuk penggerak yang baru menduduki lebih dari 1,6 mm (1/16 inchi) di bawah bagian alur puli, berarti puli tersebut telah aus. Gambar 12 menunjukkan posisi sabuk penggerak “V” pada posisi normal dalam alur puli yang masih bagus, pada saat ada beban dan pada saat tidak ada beban.
Gambar 2.12 :Alur Puli “termakan” karena keausan
Apabila alur puli aus sebesar 0,8 mm (1/32 inchi), maka puli harus diperbaiki, dibuatkan alur kembali, atau diganti. Gambar 2.12
Teknik Perawatan Dasar 34
menunjukkan puli dengan alur yang “termakan” karena keausan. Alur puli menjadi aus dengan cepat apabila terkena debu abrasif, dan alur puli harus sering dibersihkan. Keausan alur puli diakibatkan oleh korosi, atau kotoran dan bahan kimia yang terdapat dalam udara, khususnya apabila penggerak berhenti dalam jangka waktu yang lama.
Bagian Dasar Alur Puli Mengkilap
Bagian dasar alur puli yang mengkilap merupakan suatu tanda bahwa sabuk penggerak atau puli atau keduanya, telah sangat aus dan sabuk penggerak di bagian dasar alur. Lihat puli yang lebih kecil terlebih dahulu, karena keausan biasanya terjadi lebih dahulu. Penyebabnya kemungkinkan adalah puli yang aus atau sabuk penggerak yang salah.
Puli Goyah
Gambar 2.13:Puli goyah
Puli yang goyah mengakibatkan umur sabuk penggerak menjadi pendek, dan puli akan cepat menjadi berbintik-bintik. Lihat Gambar 2.13.
Puli yang goyah mungkin disebabkan oleh:
• poros atau puli bengkok
• pemasangan puli pada poros tidak benar
• bantalan poros aus atau rusak.
Kerusakan Puli
Puli besi-tuang dapat menjadi pecah, atau puli baja-cetak dapat bengkok. Keduanya menyebabkan umur sabuk penggerak menjadi pendek. Ganti puli yang rusak dengan puli yang belum rusak.
Teknik Perawatan Dasar 35
(rompal)(bengkok)
Gambar 2.14: Puli rusak
2.5 Pemasangan Sabuk Penggerak
Pada saat mengganti sabuk lama, prosedur berikut ini sebaiknya dilaksanakan sebagai pedoman.
1. Prosedur lock dan tag yang benar sebaiknya diikuti untuk memisahkan sumber tenaga dari mesin yang sedang diperbaiki.
2. Operasikan selalu tombol ON/OFF meskipun sakelar utama telah dipisahkan untuk memastikan kembali bahwa mesin telah terisolasi.
3. Lepaskan semua pelindung dan simpan jauh dari mesin untuk mendapatkan ruang gerak di sekitar motor.
4. Longgarkan baut pengunci motor dan pendekkan jarak antara sumbu poros puli.
5. Lepaskan sabuk lama. Periksa keausan sabuk lama untuk dapat membantu anda dalam mengidentifikasikan masalah.
6. Periksa kerusakan pada poros dan puli.
7. Periksa kelurusan puli dan lakukan penyetelan apabila diperlukan.
8. Pilih sabuk penggerak dengan melihat pada kode penggantian pabrik pembuat untuk sabuk penggerak.
9. Pasang sabuk penggerak baru dengan kelurusan dan tegangan sesuai dengan yang diperlukan.
10. Ganti pelindung.
Teknik Perawatan Dasar 36
11. Jalankan sabuk penggerak pada kecepatan yang diperlukan dan dengarkan kebisingannya serta carilah kesalahan pelurusan karena kekencangan sabuk penggerak yang berlebihan pada puli.
12. Periksa kembali kelurusan dan tegangan setelah satu jam pengoperasian.
2.6 Pemecahan Masalah pada Sabuk Penggerak
Berikut ini adalah rangkuman tanda-tanda masalah dan kemungkinkan penyebab kerusakan pada sabuk penggerak.
sumber nya dari mana kalo boleh tau
ReplyDelete