PROSES THREAD
ROLLING (PROSES PEMBUATAN ULIR)
Thread
rolling merupakan salah satu proses produksi ulir disamping proses lainnya
yang menggunakan proses pemesinan. Proses-proses yang digunakan untuk
menghasilkan ulir antara lain adalah :
1.
Thread cutting,
2.
Thread grinding,
3.
Thread milling,
4.
Thread rolling.
Dari keempat
proses diatas, proses thread rolling
menggunakan proses pembentukan dalam operasinya, sedangkan proses lainnya
digunakan proses pemesinan.
Dalam operasinya, material kerja yang
berbentuk silindris pejal dijepit diantara dua atau tiga dies yang berbentuk silindris atau plat, tergantung dari jenis thread rolling yang digunakan, yang
memiliki ulir. Selanjutnya, material kerja ditekan di sisi-sisi yang kontak
dengan dies. Kemudian diputar akibat
putaran dies yang berputar atau
bergerak secara aksial, untuk jenis dies
plat. Setelah selesai dirol, terbentuk ulir disekeliling material kerja.
Proses thread rolling memiliki beberapa keuntungan teknik. Keuntungan
teknik pada proses thread rolling
antara lain adalah :
·
Derajat
tinggi untuk keakuratan profil.
·
Ulir
lebih kuat. Ulir yang dirol juga mengalami perubahan kekuatan geser, saat serat
material di bentuk ulang menjadi garis mengikuti kontur ulir seperti
diperlihatkan dalam Gambar 2.1.a. Beberapa ulir menentang alur karena kegagalan
akibat geser dapat terjadi hanya menyeberang butir, ketika dalam pemotongan
atau penggerindaan ulir, kegagalan akibat geser akan terjadi paralel terhadap
butir. (lihat Gambar 2.1.b).
·
Sisi-sisi ulir mengkilap.
·
Ketahanan aus meningkat. Pengerjaan dingin yang
dikategorikan dalam pembentukan rol menghasilkan suatu permukaan kerja yang
dikeraskan dengan peningkatan hingga 10 persen dalam kekuatan tarik seperti
diperlihatkan pada Gambar 2.2. Ditambah lagi, karena kekerasan permukaan dan penyelesaian
permukaan yang baik dan sifat tahan aus meningkat seperti diperlihatkan pada Gambar
2.3.
·
Umur fatigue
meningkat. Suatu akibat yang amat penting dari thread rolling adalah perubahan pada umur fatigue yang meningkat hingga sepuluh kali dari yang dihasilkan
proses pemotongan atau penggerindaan ulir. Ketahanan fatigue dihasilkan oleh tegangan sisa tekan yang terjadi pada baut
selama pengerolan. Karena perlakuan panas berikut akan mengurangi tegangan, hal
ini secara mutlak perlu untuk mengerol ulir setelah perlakuan panas untuk
mendapatkan keuntungan penuh dari keistimewaan ini.
Gambar 2.1
Tipe aliran butir : (a) pada
ulir yang dirol; (b) pada ulir yang
dimesin. (Diambil dari Tool And
Manufacturing Engineers Handbook – McGraw Hill).
Selain
keuntungan teknik, proses thread rolling
juga memiliki beberapa keuntungan
ekonomis. Keuntungan ekonomis yang ditawarkan pada proses thread rolling antara lain, adalah :
·
Waktu pengerjaan yang relatif singkat.
·
Umur dies
yang cukup panjang.
·
Operasi pengerjaan relatif sederhana.
Gambar
2.2 Pengujian fatigue untuk ulir yang dimesin dan dirol (Diambil dari FETTE Radial Thread Rolling Systems – Wilhelm FETTE GmbH).
Gambar
2.3 Peningkatan kekerasan ulir yang dirol dibandingkan
dengan bagian dibawah permukaan ulir.
(Diambil dari FETTE Radial Thread
Rolling Systems – Wilhelm FETTE
GmbH).
2.1.1. Klasifikasi Proses Thread Rolling
Klasifikasi proses thread rolling dibagi atas :
- Berdasarkan bentuk dies :
a.
Dies
berbentuk silinder pejal (cylindrical-die
machine), terdapat beberapa macam mesin thread
rolling yang menggunakan dies
berbentuk silinder. Diantaranya adalah :
§
Proses thread
rolling dengan dua dies. Lihat Gambar
2.8 (a).
§
Proses thread
rolling dengan tiga dies. Lihat Gambar
2.8 (b).
§
Proses thread
rolling dengan die silindris
besar yang memiliki sumbu tetap dan die
cekung stasioner yang mengelilingi die
tetap (planetary dies). Lihat Gambar
2.9.
b.
Dies berbentuk plat datar (flat-die
machine). Lihat Gambar 2.6.
- Berdasarkan arah gaya penekanan dies :
a.
Arah gerak tangensial (tangential thread rolling machine)
b.
Arah gerak radial (radial
thread rolling machine). Material kerja satu sumbu dengan dies.
Material Kerja Untuk Proses Thread Rolling
Thread rolling adalah suatu proses untuk
memproduksi ulir pada benda kerja silindris atau konis dengan menggunakan
proses pembentukan. Bentuk helik atau annular dihasilkan dari membentuk atau
pengaturan kembali material polos, tidak membuang sebagian material seperti
pada proses thread cutting atau grinding. Perbandingan penyelesaian permukaan di antara
proses produksi ulir dapat dilihat pada Gambar 2.4. Laju produksi umumnya lebih
tinggi dibanding yang dihasilkan cutting
atau grinding, dan ulir yang
dihasilkan mengalami perubahan sifat kekuatan dan fatique, permukaan yang dihasilkan lebih bagus dan permukaan kerja
yang dikeraskan merupakan keuntungan tambahan. Kebanyakan pengerolan dilakukan
dengan material polos pada tempratur ruangan, meskipun panas bisa diterapkan
untuk memudahkan pembentukan logam, kebanyakan lebih sering pada kasus material
dengan kekerasan tinggi.
Gambar
2.4 Perbandingan permukaan yang dihasilkan thread rolling dengan metode pemesinan
lainnya. (Diambil dari FETTE Radial
Thread Rolling Systems – Wilhelm FETTE
GmbH).
Baja karbon rendah yang digunakan
untuk material polos biasanya ideal untuk pengerolan, juga baja paduan dan
karbon digunakan untuk material polos dengan jenis bervariasi. Material untuk
bagian-bagian yang membutuhkan pemesinan luas sering mengalami tambahan
pemesinan bebas seperti sulfur atau timah.
Aluminium umumnya bagus untuk
dibentuk dan menghasilkan permukaan yang bagus dalam kondisi yang lebih lunak.
Aluminium dengan kekuatan tarik lebih tinggi, dihasilkan dari strain hardening atau heat treatment, bisa membentuk permukaan
“kulit jeruk” yang kasar, terutama sekali pada puncak ulir. Material lebih keras
rentan terpotong.
Tembaga dan tembaga paduan kecuali
kandungan timah baik untuk dirol. Paduan tembaga-seng digunakan dalam mesin
screw biasanya memiliki aditif pemesinan bebas, dan ketika beberapa material
polos di rol, spesifikasi material mesti secara hati-hati dipertimbangkan untuk
menghasilkan sifat mampu mesin dan pengerolan yang baik. Cupronickel dan
perunggu pospor biasanya bisa dirol dengan baik, perunggu silikon dan aluminium
yang menghasilkan hasil jelek tergantung pada paduan spesifik yang digunakan.
Pada Tabel 2.1 dimuat rating sifat
mampu rol berdasarkan permukaan yang dihasilkan dan umur die relatif untuk beberapa material yang biasanya digunakan.
Proses Pembentukan Ulir
Ulir
atau pembentukan lainnya dihasilkan pada benda kerja ulet dengan perputaran
benda kerja silindris atau konis diantara dies baja yang dikeraskan, jadi
bentuk pada permukaan dies membekas pada benda kerja. Diameter benda kerja
polos lebih kecil daripada diameter terluar akhir, jadi material yang ditekan
akan mengalir keluar untuk membentuk puncak ulir seperti diperlihatkan pada Gambar
2.5. Die bisa berbentuk datar atau
silindris sesuai yang dibutuhkan mesin pengerolan yang digunakan.
Gambar
2.5 Pemisahan material pada proses thread rolling. (Diambil dari Tool And Manufacturing Engineers Handbook –
McGraw Hill).
Dies Untuk
Mesin Thread Rolling
Dies
Datar
Die datar dioperasikan dengan mengerol
material polos di sepanjang die
stasioner dengan gerakan melintang die
bergerak, seperti digambarkan dalam Gambar 2.6. Jarak antara dies sama dengan diameter kerja yang
dihasilkan. Suatu mekanik atau secara pneumatic
dioperasikan memulai posisi menyentuh material polos dalam dies. Material polos kemudian dirol diantara permukaan dies dan ditekan secara progresif hingga
ukuran akhir dicapai lebih dulu pada material polos selesai di penghujung dies. Dalam tipe pengerolan datar laju
penekanan dimulai dengan jumlah total putaran material polos yang terdapat pada
panjang die. Tiap ukuran mesin
memiliki panjang die maksimum yang
memulai jumlah putaran kerja.
Gambar
2.6 Die datar : (a) awal siklus
pembentukan; (b) posisi dies setelah
menyelesaikan setengah pembentukan ulir; (c) selesai siklus. (Diambil dari Tool And Manufacturing Engineers Handbook –
McGraw Hill).
Putaran kerja
yang dianjurkan bervariasi dari 5 sampai 10, seperti diperlihatkan dalam Tabel
2.2, dengan putaran kerja yang dibutuhkan lebih tinggi untuk material lebih
keras. Dalam beberapa aplikasi seperti ulir yang panjang, atau
Tabel
2.1 Sifat mampu rol beberapa material untuk thread rolling, kaitannya dengan
penyelesaian permukaan dan umur dies. (Diambil
dari Tool And Manufacturing Engineers
Handbook – McGraw Hill).
Keterangan :
Penyelesaian ulir diurut berdasarkan kategori E, excellent; G, good; F, fair; P, poor; Umur die relatif ditandai dengan H, high; M, moderate; L, low.
material lebih
keras, dimana beban mesin tinggi, putaran kerja lebih, yaitu, mesin lebih
besar, lebih menguntungkan. Dan juga dibawah kondisi ideal dan dengan material
lunak, putaran kerja lebih sedikit dihasilkan oleh mesin lebih kecil akan lebih
praktis dan dapat menghasilkan laju produksi lebih tinggi.
Dies digunakan untuk pengerolan die datar yang dibuat dalam berpasangan
dengan bentuk kebalikan dari bentuk ulir yang digerinda atau dimesin pada
permukaan pengerolan. Saat tiap die
memiliki dua permukaan pengerolan seperti diperlihatkan dalam Gambar 2.7,
dikenal sebagai “dies permukaan
rangkap” merupakan berlawanan terhadap permukaan single. Bentuk ulir adalah sudut yang menyeberang dari die pada suatu sudut yang sama dengan
sudut awal bagian, jadi baut akan menyeberangi dies tanpa pergerakan aksial
yang besar, memungkinkan ulir untuk dirol dekat dengan bidang atau kepala baut.
Gambar
2.7 Sepasang dies
permukaan rangkap. (Diambil dari Tool And
Manufacturing Engineers Handbook – McGraw Hill).
Tabel
2.2 Putaran kerja yang diharapkan untuk
pengerolan die datar. (Diambil dari Tool And Manufacturing Engineers Handbook –
McGraw Hill).
*
Ulir panjang pada baja kadang-kadang membutuhkan putaran lebih banyak dibanding
ulir yang lebih pendek.
Die
Silindris
Jenis pengerolan
dengan die silindris yang menggunakan
dua atau tiga dies seperti
diperlihatkan Gambar 2.8. Material kerja berputar berlawanan arah dengan
putaran dies yang searah antara satu
dengan lainnya dan berputar seiring dengan putaran dies. Selain gerak rotasi, dies
juga melakukan gerak translasi yang salah satu dies bergerak mendekati dies
lainnya yang selanjutnya akan menekan dies.
Jenis mesin thread rolling dengan die
silindris yang lazim memiliki dua atau tiga dies
seperti diperlihatkan pada Gambar 2.8. Dihasilkannya ulir dengan cara material
kerja berputar seiring dengan perputaran dies,
saat bersamaan dies saling mendekat
satu sama lain, yang selanjutnya dihasilkan bentuk ulir seperti bentuk ulir
pada dies. Setelah selesai material
kerja yang telah terbentuk ulir tersebut diambil dan dilanjutkan material kerja
polos selanjutnya dan diperlakukan dengan proses yang sama.
Diameter die maksimum pada mesin tiga dies
adalah lima
hingga enam kali diameter material kerja disebabkan ukuran bantalan spindel
terbatas. Dan untuk alasan inilah beberapa mesin tidak lazim digunakan untuk
ukuran ulir dibawah 0,25 inci dan dibatasi panjang ulir dan kapasitas kekerasan
material kerja dalam ukuran lebih kecil.
Mesin dengan menggunakan die silindris direkomendasikan untuk
material kerja yang terlalu besar untuk dirol secara memuaskan dengan mesin
yang menggunakan dies datar atau dies planetary.
Gambar 2.8
Tipe die silindris : (a) Tipe
dua dies; (b) Tipe tiga dies. (Diambil dari Tool And Manufacturing Engineers Handbook – McGraw Hill).
Mesin dengan dua atau tiga dies dapat juga menghasilkan ulir dengan
metode throughfeed atau dengan
kombinasi metode infeed dan throughfeed. Dies untuk pengerolan infeed
didesain dengan sudut kepala ulir kira-kira sama dengan sudut kepala ulir yang
dihasilkan sehingga penyimpangan aksial yang terjadi selama pengerolan dapat
diminimumkan.
Dies Planetary
Mesin thread
rolling dengan dies planetary
memiliki die silindris berputar pada
sumbu tetap dan satu atau lebih segmen die
cekung stasioner ditempatkan pada lintasan jarak dari batas luar die berputar seperti diperlihatkan pada
Gambar 2.9. Material kerja diselipkan diantara die berputar dan die segmen cekung dalam sekejap dimulai, dan
material kerja dirol diantara dua dies
dan berlanjut terus hingga akhir segmen.
Gambar
2.9 Prinsip thread
rolling planetary. (Diambil dari Tool
And Manufacturing Engineers Handbook – McGraw Hill).
2.2.
TEORI
PERANCANGAN
Pada mesin thread rolling dengan dua die
silindris, sesuai dengan mesin yang akan dibuat, dibutuhkan perhitungan torsi
pada dies sebagai langkah awal. Untuk
mendapatkan torsi yang terjadi pada material polos dapat diketahui dengan terlebih
dahulu diketahui variabel-variabel b, CE dan KD dengan menggunakan
Persamaaan 2.1, Persamaan 2.2 dan Persamaan 2.3.
Gambar 2.10 Penguraian gaya pada dies dan material polos4)
Berdasarkan Gambar 2.10 maka dapat ditentukan
nilai torsi yang terjadi pada material polos, dimana :
PH =
Gaya penekanan dari hidrolik yang nilainya merupakan gaya yang
dibutuhkan untuk menekan material polos sedalam selisih diameter
mayor dengan diameter minor
L = Panjang kontak (mm)
B =
Lebar kontak (mm)
dBM =
Diamater material polos (mm)
dD =
Diamater dies (mm)
Dimana
pers
2.1
pers 2.2
pers 2.3
Berdasarkan tabel B1 /4/ didapatkan nilai :
E = Modulus elastisitas
E1 = EBM =
2.069 105 Mpa
E2
= ED = 0.
69 105 Mpa
m = Poisson’s ratio = 0,3 4)
(Untuk material logam)
Tegangan normal yang terjadi di sepanjang panjang
kontak selebar b ( szo )
dapat diketahui dengan menggunakan Persamaaan 2.4:
pers 2.4
Dengan menggunakan Persamaan 2.5 maka akan
didapatkan nilai tegangan geser maksimum (tmak).
pers 2.5
Dari Persamaan 2.5, maka hasil tersebut dapat
digunakan untuk mendapatkan nilai torsi yang terjadi pada material polos ( TBM
).Untuk mendapatkan nilai torsi digunakan Persamaan 2.6.
pers 2.6
Jadi untuk
memutar dies dibutuhkan torsi yang
nilainya lebih besar dari torsi pada material polos sehingga dies akan mampu memutar material polos.
2.3.1. Komponen Pendukung Sistim
Penggerak
a. Motor
Motor merupakan
sumber penggerak utama dalam sistim pembuatan ulir dengan mesin thread rolling yang akan didesain, dimana
daya yang dihasilkan oleh motor akan ditransmisikan melalui suatu sistim
transmisi hingga menghasilkan torsi yang diinginkan.
Penentuan torsi keluaran motor ( TM
)
Nilai dari torsi ini dapat dinyatakan dengan menggunakan Persamaan
2.7
( kg.mm ) pers 2.7
( kW) pers 2.8
dimana :
Pd = Daya rencana ( kW )
n1 = Putaran poros dari motor ( rpm )
P = Daya yang keluar dari motor penggerak
( kW )
(1 kW
= 0.735 Hp)
fs = faktor keamanan yang diambil, yang disesuaikan dengan
kondisi
kerja sistim (lampiran tabel B/2 3) )
Penentuan kecepatan keluaran dari
motor ( VM )
Dengan menggunakan Persamaan 2.9 maka akan
didapatkan berapa besarnya kecepatan yang dihasilkan oleh motor.
Pers 2.9
Dimana :
rpm = Jari-jari poros transmisi pada motor
b. Pasak
Pasak digunakan untuk menggabungkan antara
poros dengan benda lain dimana diinginkan agar terjadi kesamaan gerak dalam
arah radial sehingga putaran pada poros
akan sama dengan benda yang digabungkan tadi.
Perencanaan pasak sangat dipengaruhi oleh diameter
poros. Dimensi pasak dapat dilihat pada lampiran Tabel B2 /3/. Pada
Gambar.2.11 dapat dilihat ukuran dari pasak dan alur pasak.
Gambar 2.11 Ukuran pasak dan alur pasak 3)
c. Pulley dan Sabuk
Transmisi dengan
menggunakan sabuk dapat digolongkan atas
:
1.
Sabuk rata
Digunakan
untuk pulley silinder dan meneruskan
momen antara dua poros yang jaraknya sampai dengan 10 meter dengan perbandingan
putaran antara 1/1 sampai 6/1.
2.
Sabuk dengan penampang trapesium
Dipasang
pada pulley beralur trapesium dan
dapat meneruskan momen antara dua poros sampai
dengan 5 meter dengan perbandingan putaran antara 1/1 sampai 7/1.
3.
Sabuk dengan gigi
Sabuk
jenis ini digerakkan dengan sproket dengan jarak maksimal antara kedua poros
adalah 2 meter dan perbandingan putaran antara 1/1 sampai 6/1.
Dalam pemakain yang lebih
luas, biasanya digunakan sabuk-V ( Trapesium ) karena mudah dalam penanganan
dan harga yang lebih murah. Pada umumnya kecepatan untuk sabuk-V direncanakan
antara 10 sampai 20 m/s dan maksimum 25 m/s. Daya maksimum yang dapat
ditransmisikan kurang lebih 500 kW.
Transmisi sabuk-V
Sabuk–V terbuat dari karet dan mempunyai penampang
trapesium. Tenunan tetoron atau semacamnya digunakan sebagai inti sabuk untuk
membawa tarikan yang besar seperti dapat dilihat pada Gambar 2.12.
Gambar 2.12 Konstruksi
sabuk-V 1)
Pada Gambar 2.13
diberikan berbagai proporsi penampang sabuk-V yang umum dipakai.
Gambar 2.13 Ukuran
penampang sabuk-V 3)
Perbandingan
putaran ( i )
Perbandingan
putaran antara kedua pulley dapat
dinyatakan dengan Persamaan 2.10.
Pers 2.10
dimana :
i = Rasio
putaran
dd =
Diameter pulley penggerak ( mm )
df =
Diameter pulley yang digerakan ( mm )
nd =
Putaran pulley penggerak ( rpm )
nf = Putaran pulley yang digerakan ( rpm )
Gambar 2.14 Driver dan follower pulley
Gambar 2.15 Jarak antar
poros antara driver pulley dengan follower pulley3)
Jarak sumbu poros ( c )
Perhitungan
jarak antara kedua sumbu poros yang menghubungkan kedua pulley dipengaruhi oleh diameter pitch masing-masing pulley.
Perhitungan jarak C seperti dapat dilihat pada Gambar 2.15, bisa didapatkan dengan menggunakan Persamaan
2.11.
pers
2.11
pers 2.12
dimana :
Lsb = Panjang sabuk ( mm ), Tabel
lampiran B4 /3/
Dpf = Diameter follower pulley ( mm )
Dpd = Diameter driver pulley ( mm )
d. Gear Box
Gear box merupakan sistim yang digunakan
untuk mereduksi putaran dan torsi yang
keluar dari poros transmisi motor. Gear
box merupakan gabungan dari roda gigi yang menjadi suatu kesatuan sehingga
mampu mereduksi putaran dan daya yang dihasilkan oleh motor.
Dalam perencanaan pembuatan mesin thread rolling diinginkan kondisi akhir
yang akan muncul pada dies adalah
torsi yang besar namun dengan putaran yang kecil. Untuk itu digunakan jenis gear box yang sesuai dengan tujuan yang
diinginkan.
e. Kopling
Kopling
merupakan komponen mesin yang berfungsi untuk mentransmisikan daya dan putaran
dari poros penggerak ke poros yang digerakkan.
Berdasarkan prinsip kerjanya, kopling dapat dibagi atas :
- Kopling
tetap
Pada kopling tetap ini, antara
poros penggerak dengan poros yang digerakkan selalu dalam keadaan terhubung. Adapun
contoh dari kopling tetap ini adalah :
·
Kopling kaku
·
Kopling luwes
·
Kopling universal
- Kopling tak tetap
Pada kopling ini, hubungan antara poros penggerak dengan poros yang
digerakkan dapat dilepaskan dan dihubungkan sesuai dengan keperluan. Kopling
tidak tetap, contohnya adalah :
·
Kopling cakar
·
Kopling plat
·
Kopling kerucut
·
Kopling friwil
Pada perencanaan
kopling yang akan dipakai untuk
penunjang sistim alat thread rolling
ini adalah kopling tetap dimana kopling
ini hanya bersifat sebagai safety clutch. Pada dasarnya kopling
tetap merupakan sistim yang dikorbankan apabila beban yang bekerja pada sistim
melebihi batas maksimalnya maka yang akan terlebih dahulu rusak adalah kopling,
bukan motor maupun gear box. Sehingga
apabila ditinjau dari segi biaya perawatan nantinya akan lebih murah untuk
menukar kopling dibandingkan harus mengganti motor atau gear box.
f. Rantai
dan Sproket
Rantai merupakan
elemen mesin yang digunakan sebagai transmisi daya dan putaran. Dalam penggunaannya rantai mempunyai banyak
keuntungan apabila dibandingkan dengan elemen transmisi lain antara lain :
1. Mampu meneruskan daya besar yang
dikarenakan oleh kekuatannya yang besar.
2.
Tidak memerlukan tegangan awal.
3. Keausan pada bantalan yang kecil.
4.
Mudah dalam pemasangan.
Secara umum
rantai dapat dibagi atas dua jenis, yaitu :
1.
Rantai rol
Rantai yang terdiri atas pena, bus, rol dan plat
mata rantai. Secara lebih jelas dapat
dilihat pada Gambar 2.16
Gambar 2.16
Rantai rol 3)
2.
Rantai gigi
Terdiri atas
plat-plat berprofil roda gigi dan pena berbentuk bulan sabit yang disebut
sambungan kunci seperti ditunjukkan pada Gambar 2.17.
Gambar 2.17
Rantai gigi 3)
Rantai Rol
Berikut dapat dilihat karakteristik dalam pemakaian rantai rol.
·
Dalam pemakainnya rantai rol dipakai untuk
transmisi posotif (tanpa adanya slip) dengan kecepatan sampai 600 m/min.
·
Harga murah dibandingkan dengan rantai gigi.
·
Pada umumnya untuk bahan pena dan bus adalah
baja krom atau baja karbon yang
telah mengalami pengerasan kulit.
·
Untuk sproket biasanya dibuat dari baja karbon
untuk ukuran kecil dan besi cor
atau baja cor untuk diameter sproket yang besar.
·
Dalam hal perencanaan jumlah gigi sproket
berjumlah ganjil namun biasanya jumlah minimum yang diizinkan untuk sproket
kecil adalah 13 buah sedangkan untuk spoket besar dibatasi, maksimum 114 buah .
·
Perbandingan putaran yang diizinkan untuk rantai
rol adalah 10/1.
·
Lebih banyak untuk pemakaian rangkaian tunggal
namun tidak menutup kemungkinan untuk dua atau tiga rangkaian yang biasanya
untuk transmisi berat.
Penentuan jarak antar poros ( Csp
)
Apabila jumlah gigi pada sproket telah didapatkan
maka jarak antar poros dapat dicari dengan menggunakan Persamaan 2.13 :
Pers 2.13
dimana :
L = Panjang
rantai ( dalam jumlah mata rantai )
Dengan meggunakan Persamaaan 2.14 didapatkan jarak
antar poros sproket.
Csp = Cp p pers 2.14
Dimana:
P = Jarak bagi rantai (mm)
2.3.2. Bantalan
Bantalan merupakan elemen mesin yang berfungsi
sebagai penumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya
dapat berlangsung secara halus, aman dan panjang umur. Dalam hal ini, bantalan
memegang peranan penting dimana apabila bantalan tidak berfungsi dengan baik,
maka akan mempengaruhi prestasi kerja dari sistim itu sendiri.
a. Klasifikasi Bantalan
Bantalan dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
1.
Berdasarkan gerakan bantalan terhadap poros
·
Bantalan luncur
Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan karena
permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantara lapisan
pelumas. Bantalan luncur mampu menumpu poros berputaran tinggi dengan beban
yang besar. Dengan konstruksi yang sederhana maka bantalan ini mudah untuk
dibongkar pasang. Akibat adanya gesekan pada bantalan dengan poros maka akan
memerlukan momen awal yang besar untuk memutar poros. Pada bantalan luncur
terdapat pelumas yang berfungsi sebagai peredam tumbukan dan getaran sehingga
akan meminimalisasi suara yang ditimbulkannya. Secara umum bantalan luncur
dapat dibagi atas :
©
Bantalan radial, yang dapat berbentuk silinder, belahan,
elips dan lain-lain.
©
Bantalan aksial, yang berbentuk engsel, kerah dan
lain-lain.
© Bantalan khusus yang berbentuk bola.
·
Bantalan gelinding
Pada bantalan gelinding terjadi gesekan gelinding antara bagian yang
berputar dengan yang diam melalui elemen
gelinding seperti bola ( peluru ), rol
atau rol jarum atau rol bulat. Bantalan gelinding lebih cocok untuk beban
kecil. Putaran pada bantalan gelinding dibatasi oleh gaya sentrifugal yang timbul pada elemen
gelinding tersebut. Apabila ditinjau dari segi biaya, bantalan gelinding lebih
mahal dari bantalan luncur.
2.
Berdasarkan arah beban terhadap poros
·
Bantalan radial tegak lurus
Arah beban yang ditumpu tegak lurus terhadap sumbu poros.
·
Bantalan radial sejajar
Arah beban bantalan sejajar dengan sumbu poros.
·
Bantalan gelinding khusus
Bantalan ini menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus terhadap
sumbu poros.
b. Pertimbangan
Dalam Pemilihan Bantalan
Dalam pemilihan
bantalan banyak hal yang harus dipertimbangkan seperti :
·
Jenis pembebanan yang diterima oleh bantalan
(aksial atau radial )
·
Beban maksimum yang mampu diterima oleh bantalan
·
Kecocokan antara dimensi poros yang dengan bantalan
sekaligus dengan keseluruhan sistim yang telah direncanakan.
·
Keakuratan
pada kecepatan tinggi
·
Kemampuan terhadap gesekan
·
Umur bantalan
·
Harga
·
Mudah tidaknya dalam pemasangan
·
Perawatan.