BAB II TEORI DASAR 2.1 SISTEM TRANSMISI RANTAI Rantai transmisi daya biasanya dipergunakan dimana jarak poros lebih besar dari pada transmisi roda gigi tetapi lebih pendek dari pada dalam transmisi sabuk. 2.1.1 Pengertian Sistem Tranmisi Sistem transmisi rantai adalah sebuah system yang berfungsi menyalurkan daya dari sebuah sumber daya. 2.1.2 Sumber daya transmisi Sumber daya transmisi adalah sebagai berikut : 1. Mesin 2. Motor 3. Listrik Daya yang ditransferkan adalah berupa putaran dari sebuah poros ke poros lainnya, dimana kecepatan putaran tersebut dapat diubah dari kecepatan tinggi ke kecepatan rendah, atau sebaliknya. 2.1.3 Jenis- Jenis Transmisi Beberapa jenis transmisi sebagai berikut :
Transmisi Belt
Dapat digunakan untuk poros sejajar dan poros bersilangan
Konstruksi sederhana, operasi yang tenang (tidak berisik), dapat menyerap beban kejut.
Efesiency 95 s/d 98 %
Harga murah 65 % dari roda gigi Membutuhkan ruangan yang lebih besar dan jarak poros yang cukup besar
Umur yang pendek
Slip 1 s/d 3 %
Jenis-jenis Belt 1. Sabuk Rata 2. Sabuk V 3. Sabuk Gigi
Transmisi Rantai
Digunakan untuk poros sejajar
Jarak antara poros yang cukup besar
Ratio kecepatan sampai 6 ( 10 untuk kasus extrim)
Efficiency 97 s/d 98 %
Harga 85 % lebih mahal dari roda gigi
Daya sampai 5.000 Hp
Gaya tangensial sampai 28.000 kgf dengan lebar 1, 2 m
Putaran sampai 5.000 rpm.
Kecepatan tangensial sampai 17 m/s.
Transmisi Roda Gigi
Paling umum digunakan dari seluruh sistem transmisi
Digunakan untuk mentransmisikan daya untuk poros yang sejajar, berpotongan dan besilangan
Digunakan untuk daya terbesar sampai dengan yang terkecil
Digunakan untuk seluruh ratio kecepatan
Tidak ada slip/kecepatan konstan, beban independent
Reablity tinggi, dapat menahan beban lebih, mudah perawatan kompak dan efesiensi tinggi.
Tranmisi dengan kecepatan tinggi lebih dari 1000 (m/min), bunyi kecil dan / daya besar, dapat dipakai rantai gigi. Rantai ini lebih mahal dari pada rantai rol. Ada 2 macam rantai gigi : 1. Rantai Reynold dimana plat mata rantai rangkap banyak dengan profil khusus dihubungkan dengan pena selindris dengan bush yang terbelah 2. Rantai HY-VO dimana 2 buah pena, disebut pena sambungan kunci yang mempunyai permukaan cembung dan cekung, dipasang sebagai penggabti pena selindris. Pena yang permukaan cekung dipakai pada plat mata rantai. Yang permukaan cembung dipakai saling bersinggungan sambil menggilinding, satu pada yang lain. Ciri-ciri rantai gigi ialah bahwa setelah mengait secara meluncur dengan gigi sprocket yang berprofil involute(evolven), mata rantai yang berputar sebagai satu benda dengan sprocket. Hal ini berbeda dengan rantai rol dimana bush mata rantai mengait pada dasar kaki gigi. 2.1.4 Karakteristik transmisi Rantai : Karakteristik transmisi rantai : 1. digunakan untuk poros sejajar 2. jarak antar poros yang cukup besar 3. rasio kecepatan sampai 6 (10 untuk ekstrim) 4. efisiensi 97% – 97% – 98 98 % 5. harga 85% lebih mahal dari roda gigi 6. daya sampai 5000 hp
7. putaran sampai 5000 rpm
2.1.4 Kelebihan dan kekurangan dari transmisi rantai Beberapa kelebihan dan kekurangan dari tarnsmisi rantai : keuntungan-keuntungan sebagai berikut :
Mampu meneruskan daya yang besar karena kekuatanya yang besar
Tidak memerlukan tegangan awal
Keausan kecil pada bantalan
Mudah untuk memasang nya Kekurangan – Kekurangan – kekurangan kekurangan Sebagai berikut :
Variasi kecepatan yang tidak dapat dihindari karena lintasan busur pada sproket yang mengait mata rantai
Suara dan getaran karena tumbukan antara rantai dan dasar kaki gigi sproket dan perpanjangan rantai karena keausan pena dan bus yang diakibatkan oleh gesekan dengan sprocket.
Tidak cocok untuk putaran tinggi
2.2 RANTAI Rantai transmisi daya bisanya dipergunakan untuk jarak poros yang lebih besar dari pada transmisi roda gigi tetapi lebih pendek dari pada transmisi sabuk. Rantai merupakan satu komponen yang memungkinkan sebuah sepeda motor (yang menggunakan rantai) dapat berjalan. “Rantai adalah untai material yang fleksibel, biasanya metal dibuat dari jenis elemen yang keras, biasanya disebut lingkaran, saling dikuncu atau dihubungkan satu sama lain tetapi bebas untuk bergerak pada satu atau banyak bidang.
2.2.1 Jenis- Jenis Rantai : Jenis- jenis Rantai : 1. Rantai Rol
Dipakai, jika diperlukan transmisi posistif (tanpa slip) dengan kecepatan 600 m/min, tanpa pembatas bunyi dan harga yang murah. Terdiri dari pena, rol dan plat mata rantai.
Gambar. 2.1 Rantai Rol Pada motor
Gambar 2. 2 Rantai Rol
Keterangan : o
Pena (Pins)
Pin/pena adalah bagian yang dihubungkan satu lingkaran ke lingkaran berikutnya. o
Bushing atau Thimble.
Peralatan ini pada dasarnya pipa dengan pengikatan cocok untuk megunci sidebar bersama-sama. o
Rol/Canai ( Rollers )
Rol/canai
digabung , karena untuk menurunkan friksi/gesekan dan untuk
pembebanan rantai . o
Side plate
Jenis sidebar ini membentuk porsi dalam dan luar lingkaran.
2. Rantai Gigi (SILENT CHAIN)
Jika diinginkan transmisi dengan kecepatan tinggi lebih dari 1.000 m/min. Bunyi yang kecil, daya yang besar dan lebih mahal. Disebut silent chain karena suara dan getaran yang ditimbulkan bila dibandingkan dengan tipe-tipe rantai lainnya lebih kecil, tergantung dari kecepatan, beban, pelumasan, besar sproket dan perangkat tambahan.Hal ini disebabkan dari keunggulan dalam desain sambungan dan jalur dari silent chain itu sendiri. Desain jalurnya menyebabkan gigi sproket menderita lebih sedikit impact dan desain sambungannya yang menyebabkan rantai bekerja dengan gesekan yang minimum serta keausan yang sama saat pemakaian.
Silent chain bertujuan untuk meneruskan daya dari sambungan sebelumnya yang didesain untuk mengangkut bahan-bahan material dan dioperasikan dengan getaran yang minimum. Keuntungan rantai gigi : •
Tidak berisik
•
Getaran kecil
•
Tumbukan impact saat akan berputar kecil
•
Tahan lama
•
Tenaga yang diteruskan lebih besar
•
Memiliki efisiensi yang tinggi
•
Mudah dalam pemasangan Keuntungan Silent Chain dibandingkan dengan Roller Chain :
•
Bisa beroperasi dalam kecepatan yang lebih tinggi dan kapasitas tenaga yang lebih besar
•
Suara yang dihasilkan silent chain lebih halus
•
Getaran yang dihasilkan lebih kecil
•
Beban impact yang terjadi lebih kecil selama pemasangan sprocket
•
Efisiensinya lebih tinggi mendekati 99%
•
Umur sprocket lebih tahan lama Keuntungan Silent Chain dibandingkan dengan Sabuk
•
Dapat beroperasi dengan kecepatan lebih tinggi dengan kapasitas tenaga lebih besar
•
Efisiensi lebih besar
•
Tidak terjadi slip
•
Dapat menahan beban yang lebih besar
•
Sedikit terpengaruh oleh temperatur dan kelembaban
•
Beban bearing lebih kecil
•
Lebih mudah dalam pemasangan
Gambar 2.3 : Glass Conveyor Chain Keterangan :
Glass conveyor chain ini biasa digunakan untuk memindahkan dan menangani bendabenda yang terbuat dari kaca. Biasanya ditemukan pada industri kaca.
Gambar 2.4 :
Power Transmission
Keterangan :
Silent Chain digunakan sebagai power transmission pada motor-motor besar untuk mengurangi tingkat kebisingan suara yang dihasilkan.
Gambar 2.5 : Non glass conveyor Keterangan :
Non glass conveyor biasanya digunakan untuk memindahkan dan menangani bendabenda industri lain.
3. Rantai Lingkaran yang dapat dilepaskan (gambar IV.2.1 )
Rantai ini adalah rantai lunak pertama yang kembangkan adalah yang paling sedarhana dari seluruh rantai konveyor. Hal ini agaknya rectagular dan memiliki kaitan terbuka pada ujung yang ditutup pada yang lain, kaitan pada suatu lingkaran menghubungkan atau memasangkan dengan bar atau barrel pada lingkaran berikutanya untuk membentuk untai rantai . Lingkaran ini pada awalnya dibentuk sebagai tranmisi kekuatan atau rantai pergerakan dan digunakan secara luas pada mesin kebun. Sejak itu disesuaikan untuk tugas ringan, konveyor kecepatan rendah dan elevator bila digunakan dengan bervariasi pencanelan. Jarak pada kisar dari kira- kira 1” hingga 4 “ dan dengan kekuatan pekerjaan 200 1bs hingga 3.000 1bs.
4. Rantai Pintle Kelas 400 ( gambar IV.2.2 )
Rantai ini dikembangkan untuk perbaiokan pada rantai yang dapat dilepas tidak memiliki kontruksi sambungan tertutup, mengizu\inkan material luar. Rantai pintle adalah juga lingkaran balutan dengan barrel penuh pada satu ujung dan terbuka pada yang lain, lingkaran kemudian dipasangkan bersama-sama dengan paku keliling baja atau pemasangan pena, memberikan sambungan tertutup. Rantai inidipolakan pada dasarnya sama dengan kisar seperti pada rantai yanga dapat dilepaskan, didalam rencana untuk bergerak atas sprcoket/ roda rantai yang sama. “- 3/8” hingga 5000 1bs. Kisar bergerak lagi kira-kira kira- kira 1 “5. Rantai Penggilinagn “H” (gambar IV .2.3)
Adalah perbaikan lebih lanjut dari rantai pintle yang pada dasarnya memiliki lingkaran offset yang sama hubungan pena, tetapi memiliki peralatan pengunci yang lebih baik untuk memegang pena ditempat untuk mencegah pergerakan, dan lebih lanjut merata seluruh pemakaian kepermukaan panjang melalui barrel. Ditambahkan dibawah sisi dari sidebar adalah dibilahkan untuk memberikan permukaan pemakain luas untuk penarikan atas pergerakan atau lembaga diantara gelombang-gelombang. Rantai ini telah digunakan secara luas pada penggilingan kayu dan juga digunakan sebagai rantai mesin dan rantai pengungkit. Biasanya bergerak dari 2,308.” dengan kekuatan pekerjaan 1200 hingga 5000 lbs. Kisar ke kisar 4” dengan 6. Rantai tarikan “H” (gambar IV.2.4)
Rantai ini dimodifikasikan jenis penggilingan “H” tetapi adalah lebih luas dan memilki permukaam pemakain yang lebih panjang melalui barrel rantai. Pengarahan muka laras adalah rata untuk menekan atau materialpenarik pada saat punggung laras dibulatkan untuk kontak lebih pantas dengan roda rantai. Rantai ini memiliki permulaan penyorongan flat/datar luas dan ditambahkan, memilki pembawa pada sidebar untuk dilindungi kepala dari pena. Rantai ini terutama cocok
untuk pelayanan konveyor tarikan, menangani kayu, bilah, sawdust, debu, refuse dan lain-lain. Juga dapat digunakan pada rantai berlipat untuk penganan batangan , tungkul, drum dan lain-lain. lain- lain. Kisar berjarak dari 5” dengan 8” dengan kekuatan pekerjaan 3500 lbs hingga 6500 lbs.
7. Rantai Tarikan “C” (Gambar IV.2.5)
Jenis kombinasi rantai tarikan “C” adalah sama terhadap jenis “H” kecu kecuali ali hai ini pada kekuatan yang lebih tinggi, yang memiliki pena diameter yang leih besar dan terdiri dari lingkaran blok besi lunak yang menghubungkan dengan sidebar baja. Rantai ini tersedia pada kisar 5”, 6” dan 8” dengan kekuatan pekerjaan 7000 lbs hingga hingga 9300 lbs.
8 . Rantai Tarikan SD (Gambar IV.2,6)
Jenis rantai ini adalah sama terhadap refuse “H” dan rantai tarikan “C” kecuali hal ini dibuat dari bahan berat, baja lapisan yang diperlakukan panas dengan pena baja logam campuran yang diperlakukan panas dan memiliki sidebar lebar, flat rata. Rantai ini secara prinsip digunakan material penggosok seperti clinker semen, dan debu. Dibuat dari kisar 6” dan 9” dengan nilai pekerjaan 6700 lbs hingga 23400 lbs.
9 . Rantai PINTLE KELAS 700 (GAMBAR iv.2.7)
Rantai ini sama pada kontruksi terhadap kelas 400 atau rantau penggilingan “H” Kecuali pada kisar lebih panjang. Hal ini adalh paling luas digunakan sebagai rantai kisar 6” dengan cantelan F (lihat Pencantelan) dan adalah pembalutan rantau besi lunak pad padaa kontruksi offset dan sambungan tertutup, digunakan secar luas pada perlakuan pembungan limbah dan pengumpulan limbah juga digunakan pada peralata elevator bocket tertntu kekuatan pekerjaannya adalah pada 3200 lbs hingga 3800 lbs.
10 . Rantai Bushed kelas 800 (gambar IV.2.8)
Rantai kelas 800 adalah dikembangkan pada awalnya untuk tugas berat dari pada beberapa rantai yang lain dan ditemukan pada penggunaan luas pada industri semen.Alat ini juga memiliki besi lunak tetapi untuk didalam polanya dengan laras khusus untuk menerima bushing yang dapat diperbaharui yang akan menjadi baja keras atau baja manganese dan dengan kuat di ikat ditempat. Laras adalah begitu terbalut sehingga bushing disingkapkan untuk kontak dengan sporcket dan juga memberikan resistasi pemakain yang ulung diantara pin dan bushing . Rantai ini dibuat pada kisar 4” dan6” dengan nilai pekerjaan 3200 lbs sampai 10000 lbs.
11 . Rantai Kombinasi (gambar IV.2.9)
a. Rantai kombinasi adalah langkah pertama terhadap rantai baja. Hal ini hanya sebagai nama yang digunakan, dimana pusat pusat lingkaran blok adalah pembalut besi lunak, secar pilihan dihungkan dengan sidrbar baja dan pena. Rantai ini masih luas digunakan pada elevator bocket dan berlari dari 2,609” hingga 6”. Memiliki kekuatan pekerjaan kira-kira kira-kira 2000 lbs hingga 8300 lbs. b. Pengubahan rantai atas ada lah rantai kombinasi “PW” yang dikembangkan unntuk industri kayu pulp. Hal ini memiliki permukaan pemakain besar tambahan untuk tujuan penyorongan dan pencantelan khusus. Penggunaan utamanya telah didalam pengaman log/batang kayu pada tempat timbunan kayu dari drum barking.
12 . Rantai Penggulung lunak/dapat tempa (gambar IV.2,10)
Dengan jelas lebih sedikit gesekan disertakan, maka semakin sedikit rantai menarik. Rantai penggulung lunak adalah dengan demikian dipolakan sejak 1882 dan adalah paling sedikit biayanya pada beberapa rantai penggulung pada penggunaan. Halini secara lain adalah jenis rantai penggulung sekarang ini. Rantai ini dikontruksikan dimana
penggulung menyertai kembali kepada bos yang mana pembalut integral dengan sidebar. Boss bertindak sebagai bushing thimble dan seluruhnya dikunci bersama-sama dengan pena kepala. Bergerak dengan kisar 2” sampai 6” dan dari 700 lbs hingga 4700 lbs pada kekuatan pekerjaan. Penggunaan utama mereka adalah pada tugas cahaya apron atau konveyor pengikis.
13 Rantai Baja Mesin Mesin yang dibus-kan (gambar (gambar IV 2.11)
Pengembamgan rantai ini adalah dasar pada tanda untuk konveyor rantai dengan seluruh variasi baja campuran logam. Rantai ini dibuat dari sidebar yang dibubuhi dengan akurat(harus atau offset dengan thimbles atau penggosok tekanan bushing kedalam sisi bar dan baja) yang dikunci kedalam sidebar yang dirivetkan. Mereka dapat memilki penggulung atau tanpa penggulung. Rantai ini dengan luas dipergunakan sebagai penggerak rantai pada kisar 4” hingga 30” dan kekuatan pekerjaan 2000 lbs hingga 25000 lbs.
14 . Rantai tanpa paku yang ditempa(gambar IV.2.12)
Rantai pku tanpa ditempah adalah dikembangkan karena kekuatan tingginya perunit bobot dan kesederhanaan bentuknya yang mamapu dirakkit atau dilepaskan tanpa peralatan . Hal inin pada dasarnya terdiri dari empat pembagian baja yang ditempa. Misalnya pena T ganda, lingkaran pusat yang mana adalah kumparan tertutup dan dua sidebar. Salah satu sifat utamanya adalah dapat beroperasi atau fleksibel pasa dua arah, dalam batas tertentu, tetapi juga digunakan pada scraper dan pralata elevator. Tersedia pada 3”, 4”, 6”dan 9”.
15 . Rantai baja yang dilas (ganbar IV .2 13)
Jenis
rantai
ini
pembaharuan
relatif
baru
dan
dikembangkan
untuk
mempersiapkan line superior rantai untuk menggantikan dan dapat dilepaskan,
penggilingan dan jenis kombinasi dengan yang lebih kuat, pemakaian yang lebih baik dan line toleransi yang lebih dekat. Rantai ini biasanya pada jenis offset yang terdiri dari laras baja yang dipatrikan diantara sidebar baja dan dasar roda rantai disatukan dengan pena yang diperlakuak panas. Merek direncanakan untuk bergerak secara dasar roda rantai sama sebagaimana rantai pembalut yang mereka gantikan. Alay ini tersedia pada kisar dari2,609”hingga 9” dari 300 lbs hingga 17000 lbs kekuatan pekerjaan juga tersedia untuk rantai tarikan pada kisar 5”, 6” dan 8” denga dengan n kekuatan pekerjaan 10000 lbs hinga 15000 lbs.
16. Rantai Khusus
Deskripsi diatas dapat mempersiapkan pembaca dengan prespektif pada pemgembangan rantai yang telah diketahui sekarang ini. Hal ini jelas, bahwa banyak kombinasi bentuk dari baja dapat yang diadaptasikan untuk menghasilkan kira-kira beberapa jenis rantai yang dapat atau mumgkin dibutuhkan. Rantai sudah ditentukan untuk kontruksi pengoperasian pintu gerbang bendunan besar, juga banyak untuk peralatan khusus pada penggilingan baja untuk kumparan, bar, plat, material panas sehingga temperatur 1300 F dan diatasnya. Rantai ini telah dibuat dengankekuatan dasar 3.000.000 lbs. GambarIV.2.14. memperlihatkan jenis tempat rantai yang sungguh popular di Eropa untuk tujuan penyampain, disebut rsntai lingkaran Fork. Secara umum dibuat darai baja tempa dan diperlakukan panas pada logam campuran Jerman No. 1.0401 atau British No. ENZE. Pemcantelan seperti bar pengakatan dapat dengan terintegrasikan disatukan dengan lingkaran atau dibautkan.
Gambar 2.7 : Jenis Rantai No 3- 8
Gambar 2.7 : Jenis rantai no 9- 14
Gambar 2.8 : Jenis rnatai no 15-16
2.2.2
Cara Perawatan Rantai :
1. Pengawasan : Pengawasan dan pengaturan secara periodik sebaiknya dilakukan .untuk meningkatkan umur dan mengurangi biaya perawatan 2. Pensejajaran : Kelurusan sproket harus selalu dipelihara untuk performa putaran dan umur yang lebih optimum. Sproket juga harus diperhatikan apakah sudah terpasang/
terkunci
dengan
aman,
jika
posisi
sproket
bergeser
selama
pemasangan, maka kita harus kembali ke prosedur pensejajaran untuk penyesuaian lagi. 3. Pengencangan dan Pemanjangan : Setelah beroperasi untuk waktu tertentu, pitch pada sproket akan
mengalami peregangan/ pertambahan panjang yang akan
berakibat dengan bertambah besarnya lingkaran pitch pada rantai. Solusi untuk permasalahan ini adalah dengan mengencangkan rantainya jika peregangan tidak terlalu besar untuk pereganga yang berlebihan dapat mengakibatkan rusaknya sproket atau pun slip antara sproket dan rantai. Untuk itu, rantainya harus diganti untuk menghindari kerusakan yang lebih fatal. 2.3 Perumusan Rantai 1. Penghitungan diameter lingkaran pitch dan diameter lingkaran maksimum
Keterangan : dp = Diameter jarak bagi sprocket kecil (mm) Dp = Diameter jarak bagi sprocket besar (mm) dk = Diameter luar sprocket kecil (mm) Dk = Diameter luar sprocket besar (mm)
2. Diameter naf yang diberi alur pasak:
Keterangan : db max = diameter naf sprocket kecil (mm) Dbmax = diameter naf sprocket besar (mm) 3. Panjang Rantai:
4. Jika panjang rantai dan jumlah gigi kedua sprocket telah lebih dahulu ditentukan maka jarak sumbu poros dapat dihitung:
Keterangan : p = jarak bagi rantai (mm) Z1 = Jumlah gigi sprocket kecil dalam hal reduksi putaran N1 = Putaran sprocket kecil, dalam hal reduksi putaran.
