RANCANGAN STRUKTURAL TRANSNISI PENGGERAK TRAKTOR TANGAN. kan untuk dapat melalukan kerja pengolahan tanah dengan

Transkripsi

1 IT. RANCANGAN STRUKTURAL TRANSNISI PENGGERAK TRAKTOR TANGAN A. Analisa Kebutuhan Tenaga Penggerak Traktor Traktor membutuhkan tenaga penggerak yang diguna kan untuk dapat melalukan kerja pengolahan tanah dengan tiller-putar, bajak singkal dan agar traktor dapat nena rik beban (trailer) sampai batas kemampuan yang sama dengan beban pada waktu pengolahan tanah dengan bajak singkal. Agar tujuan penggunaan traktor tersebut tercapai maka perlu dilakukan analisa inengenai besar tenaga yang dibutuhkan untuk pengolahan tanah dengan bajak singkal dan dengan tiller putar. 1. Kebutuhan tenaga penggerak traktor untuk pengolahan tanah dengan bajak singkal Pada sub bab 1I.B telah disebutkan bahwa besar tenaga yang dibutuhkan untuk melakukan kerja pengolahan tanah dengan bajak singkal tergantung pada besar tenaga yang dibutuhkan oleh bajak singkal dalam mengolah tanah dan besar tenaga yang dibutuhkan untuk mengatasi tahanan gelinding roda penggerak. Dengan demikian maka diperlukan data awal yang berupa - - tahanan pembajakan spesifik (K), traction ratio (Tr) dan koeffisien tahanan gelinding untuk roda pneumatis, Disamping itu, diperlukan pula beberapa asumsi seperti berat traktor (Gv), luas penampang tegak lurus arah pembajakan dari tanah yang diolah (A).

2 Dari tabel 6 didapat bahwa harga tahanan pembajakan spesifik yang paling besar adalah untuk tanah Grumosol dalam keadaan lembab (sawah) yaitu sebesar 11,24 (~/cm2). Untuk harga K= 11,24 (~/cm2), dengan menggunakan rumus konversi dari M.KISU ( 1973) didapat nilai traction ratio sebesar Untuk roda penggerak pneumatis dalam tabel 5 dinya- takan bahwa koeffisien tahanan gelinding berkisar antara (96). Dengan demikian dapat diambil bahwa rata- rata koeffisien tahanan gelinding adalah 20 (96). Berat traktor diasuasikan sebesar 1500 (N), luas pe- nampung tegak lurus ar& pembajakan dari tanah yang diolah (A) seluas 300 cm2 dan kecepatan gerak maju traktor tangan (V) = 0,5 (ids). Perhitungm Data yang digunakan: - tahanan pembajakan spesifik = K = 11,24 (~/cm2) - traction ratio = Tr = 0, koeffisien tahanan gelinding = ph = 0,zO (=2096) - berat traktor = Gv IN) - Luas penampang tegak lurus bajakan = A. 300 (cm - kecepatan gerak maju traktor = V = 0,5 (m/s) Gaya tarik untuk membajak = Dp = K. A Dp = (11,24).(300) (N) (N) DP = 3772 (N)

3 Tenaga untuk membajak = P 2 = D p V ( w) P2 = (3372).(0,5) (W) P2 = 1686 ( w) Berdasarkan nilai gaya tarik traktor yang dibutuhkan untuk menarik bajak singkal dan nilai traction ratio \Tr) tanah dapat ditetapkan berat total traktor yang diperlukan (GV') : Tahanan gelinding dari tanah = Rh = Ph. Gv' (N) Rh = (0,20).(5198,09)(N) Rh = 1039,62 Tenaga untuk mengatasi tahanan gelinding (P,'): PIt = Rh. V ( W) PI1 = (1039,62).(0,5) P,' = 519,81 (w) ( :$I Kebutuhan tenaga untuk pengolahan tanah dengan bajak singkal (P2*) : PZ1 = P ' 2 (W) P2 ' = ,81 (W) Jika pada asumsi ditentukan bahwa berat traktor (Gv)== 1500(N

4 maka setelah dikoreksi dengan nilai traction ratio diper- lukan berat total traktor (Gvl) = 5198,Og (N). Jadi diperlukan penambahan berat traktor = Gv (tambahan): Gv (tambahan) = Gv' - Gv (N) Gu (tambahan) = (5198,09) - (1500) Gv (tambahan) = 3698,09 (N) (N) 2. Kebutuhan tenaga penggerak traktor untuk pengolahan tanah dengan tiller-putar Untuk menghitung kebutuhan tenaga tersebut maka diperlukan data tentang nilai torsi spesifik tanah untuk tiller-putar standard (Ts) dan beberapa asuasi seperti ke- dalaman (t) dan lebar (b) pengolahan tan& dan kecepatan putaran tiller-putar (~r). Data torsi spesifik tanah didapat dengan mengkonversi- kan nilai tahanan pembajakan spesifik dengan menggunakan rumus-rumus dari &l.kisu (1973). Untuk harga tahanan pem- bajakan spesifik (X) = 11,24 (~/cm2) didapat nilai torsi spesifik (Ts) = 0,763 (~.m/cm2). + Menurut Sutejo (19821, lebar pengolahan tanah (b) = 45- (cm) dan kedalaman pengolahan -tianah (t) = 15 (cm). putaran pisau dari tiller-putar (~r) = 200 (rpm). P erhi tungan Kecepatan Data yang digunakan : - torsi spesifik tanah untuk tiller-putar standard TB dimana Ts = 0,763 (~.m/cm2)

5 - kedalaman pengolahan tanah = t = 15 (cm) - lebar pengolahan tanah = b = 45 (cm) - kecepatan putaran pisau tiller-putar = Wr- = 200 (rpm) Tenaga yang dibutuhkan untuk kerja pengolahan tanah dengan tiller-putar = P - 3 ' P3 = * Harga K diambil untuk tanah Grumosol dalam keadaan lem- bab (sawah). B. Analiss. Tenaga Hotor Penggerak (W) Denerusan tenaga dari motor penggerak sampai men- jadi tenaga yang digunakan untuk penarikan (drawbar- horse power) atau untuk pemutaran dari pisau tiller- putar dari traktor tang9 mempunyai cara dan efsisl- ensi yang tertentu. pada rancangan traktor tangan ini, cara dan effi- siensi penerusan tenaga motor penggerak dapat dilihat pada gambar 25 dan tabel 16 dibawah ini. B) ->-p 12) PTO (3, Gambar 25. Cara Penerusan Tenaga Motor Penggerak Trak%or Tangan

6 Tabel 16. Effisiensi Penerusan Tenaga Motor - - Keterangan : 81= roda penggerak pneumatis (slip 20 % ) Dari tabel 16, didapat bahwa effisiensi penerusarl te- naga untuk penggunaan roda penggerak (8) = 71,56% dan effisiensi penerusan tenaga untuk penggunaan putaran pada poros roda penggerak = 89,45 96'. Dalam menghitung tenaga motor penggerak, digunakan toleransi penggunaan motor penggerak sebesar (Te = 2046). Perhi tungan Data yang dipakai : - tenaga untuk mengatasi tahanan gelinding 1 = 519,81 (w) - tenaga untuk penggunaan bajak singkal 2 = 1686 (w)

7 - tenaga uni;.jli penggunaan tiller-putar = - effisiensi penerusan tenaga ke roda penggerak = - effisiensi penerusan tenaga ke poros tiller- - toleransi penggunaan tenaga motor = Te = 20 % Tenaga motor penggerak untuk pengolahan tanah dengan bajak singkal = Pmt : 1OO.P1' 100 Pmt = (-BSfl- i p2) (-TBB-=-Tz-- ( W) Tenaga motor penggerak untuk pengolahan tanah dengan tiller-putar = Pm" : 10O.P7 pmlt = (--- loo ) 1 o ~-z-~~- -~ -- Jadi tenaga motor penggerak minimum =.. Pm = 3015, (W)& 4,04 (HP)

8 Rancangan traktor tangan ini menggunakan motor penggerak HONDA GK-300 dengan daya maksimum 5,s Hp pada putarzn 1800 rpm. Keunggulan motor penggerak HONDA GK-300 adalah: - Menggunakan minyak tanah sebagai bahan bakar - Mempunyai sistim dekompresi sehingga motor mu- dah dihidupkan - Dilengkapi dengan keran bahan bakar yang prak - tis sehingga memudahkan pengaturan pergantian bahan bakar bensin ke minyak tanah - Disainnya menarik, kompak dan ringan - Dilengkapi recoil starter dan tomb01 untuk me - matikan motor yang praktis Blotor HONDA GK-300 mempunyai kemampuan daya knr ja 90% hingga 95% dari daya kerja maksimum aan untuk penggunaan yang terus-menerus disarankan agar tidak melebihi 85% dari daya kerja maksimum. - - Grafik kemam puan motor HONDA GK-300 dapat dilihat pada lampiran 1 dimana pengujian kemampuan motor dilakukan sesuai de ngan standart SAE no. J-607-a. - Grafik penunjuk daya ini berlaku untuk tekanan udara standart sebesar '(60 mm Hg dan temperatur udara 15' Gelcius.

9 Dengan memperhatikan kebutuhan tenaga motor penggerak untuk melaksanakan kerja pengolahan tanah atau penarikan beban pada kereta gandengan (trailer) dan karakteristik tenaga dan kecepatan putaran yang dihasilkan oleh motor penggerak HONDA GK-300, maka : 1. Tenaga untuk melakukan kerja pengolahan tanah dengan bajak singkal sebesar 3000 (W) dihasil- kan oleh motor penggerak pada putaran 1250 (rpm) 2. Tenaga untuk melakukan kerja pengolahan tanah dengan bajak putar sebesar 2400 (W) dihasilkan oleh motor penggerak pada putaran 1000 (rpm). 3 Kecepatan putaran pada poros roda penggerak untuk : - pengolahan tanah dengan bajak singkal = 80 (rpm) - Pengolahan tanah dengan dengan bajak-putar = 200 (rprn) Dengan demikian maka perbandingan reduksi putaran dari poros roda penggerak dengan putaran motor penggerak : 1. Untuk pengolahan tanah dengan bajak singkal 2. Untuk pengolahan tanah dengan bajak-putar

10 Sesuai dengan komponen transmisi penggerak traktor tangan yang dipilih (lihat sub. bab II.A), perbandingan reduksi untuk masing-masing komponen adalah : 1. Transmisi sabuk mempunyai perbandingan reduksi 2 macam yaitu : - perbandingan reduksi 3 : 2 - perbandingan reduksi 1 : 2 2. Transmisi roda gigi mempunyai perbandingan reduksi total = 10 : 1 C. Analisa Transmisi Sabuk-V 1. Daya yang ditransmisikan : P = 3,3570 (Kw) Putaran poros penggerak : nl= 1250 (rpm) Putaran poros yang digerakkan : n2= 2500 (rpm), Jarak sumbu poros : C = 400 Lmm) 2. Paktor koreksi daya : f c = 1,9 untuk i1=0,5 n2'= 833,33 (rpm) untuk i=1,5 3. Daya rencana : ~d = fc. P (KW) Pd = (1,9)(3,3570) = 6,3783 (Kw) 4. Momen rencana : T = 9,74. lo5. (-$-) (kg.mm)

11 5. Poros : - Diameter poros penggerak : dl= 25 (m) - Diameter poros yang digerakkan: d2= 25 - Paktor kelelahan bahan : Sfl= 6 (ma) - Paktor alur pasak pada poros : Sf2= 2 - Faktor beban tumbukvl : Kt= 2 - Paktor kelenturan : Cb= 1,s - Tegangan geser pada pnros : T,= a s ( f 21121~tlIcbZIr2 d3 1- (kg/mm2) i5~11ii'l+?r5112$8$~282zl. 257 = 2,4333 (kg/m2) (5,1)(2) (1,5)(7454, ,2999 la2= T (kg/m2) - Kekuatan tarik : Tb= Ta. Sf,. Sf2 Tb1=(2,4333) (6) (2) = 29,1996 (kg/mm2) (kg/r0.12) ~b~=(7,2999) (6)(2) = 87,5988 (kg/mm2 - Bahan poros SNCM-25 - Kekuatan tarik ('Pb) bahan SNCM-25 = 110 (kg/mm2) - Tegangan geser yang d&perbolehk?n, (Ta) : ya = Tb ST~. ST;' (kg/mm2) 'Pa = 110-9,1667 -E-F (kg/mm2)

12 6, Diameter poros : ds =,. 7. Dari diagram pemilihan sabuk-v (gambar 18) dipi- lih sabuk-v standard dengan type penampang rlbll 8. Diameter minimum puli kecil untuk sabuk-v dengan penampang B : - diameter minimum yang dijinkan = 115 (mm) - diameter minimum yang dianjurkan = 145(mm) 9. Untuk tingkat perbandingan reduksi (i) = 1,s digunakan : - puli kecil : diameter lingkaran jar& bagi- = dpl= 150 (mm) diameter luar = dkl= dp +2(K) = (mm) diameter bos = db -5 (asl)+ 10 = 51,67~ (ma) - puli besar : diameter lingkaran jar& bagi e Dpl= 225 (m) diameter luar = Dkl=Dpl+ 2(K) =236 (mm) diameter bos = Dbl= 5 (as2)+ 10 = 51,67~. 60 (ma)

13 Untuk tingkat perballdingan reduksi (i) = 0,5, digunakan: - sabuk yang dipakai pada i = 0,5 adalah sabuk yang dppakai pada tingkat perbandingan reduksi (i) = 1,5 - dari rumus : L=2C + 1,57 (Dp+dp) +.-IDp-d~l 2 - TE - * didapat hubungan antara diameter puli kecil pada i= 0,5 dengan diameter puli kecil i= 1,5, yaitu : 2 6,25,10'~(dp~) i 2,555 (dpz) - 6,25.10-~(d~~) tap1) = 0 - dengan memasukkan nilai dp = 150 (mm), didapat : 1 dp2=240,8 (mm) sebagai puli penggerak Dp2=120,4 (mm) sebagai puli yang digerakkan Dk2= dp2+ 2 (K) = 251 $8 (mm) dk2= dp2+ 2 (K) = 131,4 (mm) db2=db2=dbl=d b = 60 (mm) 10..Kecepatan sabuk : 11. Persyaratan - untuk kecepatan sabuk maksimum = 30 (m/s) untuk perbandingan reduksi (i)= 1,5, kecepatan sabuk (V1) lebih kecil dari batas meksimum kecepatan baik -- untuk perbandingan reduksi (1)=0,5, kecepatan sabuk (V2) lebih kecildari batas maksimum kecepatan baik

14 12. Jarak bebas diantara ke dua puli sabuk yang digu- nakan ( C) : Ac = c - ( Dk + dk 2 ) > baik - untuk i= 1, AC= ( i161 ) = 201,5> baik - untuk i= 0, p ~= (2212_8+1_312_41= baik,998,4 > Daya yang dapat ditransmisikan oleh 1 sabuk-v standard dengan type penampang B = Po (kw) : Po = 3, (kw) Po = 4,40 (kw) 14* Panjang keliling sabuk-v dihitung dengan menggunakan rumus untuk menghitung panjang keliling sabuk-v yang dilengkapi dengan puli penegang sabuk (rumus 24), dimana: C = 400 mm C1=C2= 200 mm Y=75mm R1= 112,5 mm R2= 75 mm Rp= 11 mm Didapat nilai: O1OP= 020p= 213,6 mm oc= 5,38O f5 = 35,3z0 a= 23,74O p2= r2= pl= ~ 4 ~ 7 6 ~ J ~ = 3,18O

15 Panjang keliling sabuk-v setelah dikoreksi dengan panjang sabuk standard yang tersedia di pasaran adalah.1397 (mm) dengan nomor nominal sabuk : B Sudut kontak antara puli dengan sabuk : -untuk i=1,5 --- sudut kontak sabuk dengan : puli penggerak 180'- 5,38Ot20,56O- = 195,18O puli pengikut = , 3g0+20,560- = 205,94 -untuk i=0,5 --- sudut kontak sabuk dengan : 0 puli penggerak , 5~~+20,56'- = 218,0g0 puli pengikut = 180~-1~1, 5z0+20, 56'- = 183,04O Paktor koreksi transmisi tenaga oleh sabuk dihitung berdasarkan sudut kontak terkecil (183,04~) = go = 1 P d PO. KO 16. Jumlah sabuk-v yang dibutuhkan = N = Sabuk-V standard type penampang B dengan nomor nominal 55, mempunyai daerah penyetelan jarak poros : - ke sebelah dalam = Ci= 25 (mm) - ke sebelah luar = Ct= 40 (rum) 18. Spesifikasi transmisi sabuk : - sabuk-v standard B 55

16 - puli penggerak : &P,= 950 (mm), dkl=ibl (mm) dbl= b0 (mm) dp2= 240,8 (mm), dk2=251,8 (mm), db2= 60 (mn) - puli pengikut : Dpl= 225 (mm), Dkl= 236 (mm) D. Analisa Transmisi Roda Gigi I Dbl= 60 (mm) Dp2= 120,4 (mm), Dk2=131,4(mm) Db2= 60 (mm) 1. Daya yang ditransmisikan : P= 3,3570 (kw) putaranporos : nl= 2500 (rpm), nl= 833,33 (rpm) perbandingan reduksi : i= 2 Jarak suabu poros : a.= 80 (mm) 2. Paktor koreksi daya : fc= 1 3. Daya rencana : pd= fc. (p) (kw) pd= (1)-(3,3570) = 3, Diameter sementara lingkaran jarak bagi : (kw) = 106,67 (mm) 0 5. Modul dipilih : m= 4, = 20 dl d 6. Jumlah gigi : Z1= -;;;-- 2 z2= -E---- Z1= 14 Z2= Perbandingan gigi : i= ---- = 21-7~- =

17 7. Diameter lingkaran jarak bagi (roda gigi standard) : do1= ZlOm (mm) do2= Z2*m (mm) do1' (14).(4) = 56 (m) do2= (28)(4)= 112(mm) Jarak sumbu poros : a = & (Z1 + Z2).(m) 0 a,= 4 ( ). (4) ao= 84 (mm) (mm) (ma> 8. Kelonggaran puncak : Ck= 0,25 (m) (m) Ck= 0,25 (4) ck= I,OO (mm) (am) Kelonggaran sisi : Co= 0 9. Diameter kepala (dk) : dkl= (Z1+2.(m) dkl= (14+2). (4) dkl= 64 dk2= (z2+2). (m) dk2= (28+2). (4) dk2= 120 (mm) (mm) (ma) (ma) (m) Diameter kaki gigi (df) : dfl= (zl-2). (m) - 2 (~k) (m) dfl= (14-2).(4) - 2(1,0) (mm) dfl= 46 (m) df 2= (z2-2). (m) - 2(Ck) (mm) df2= (28-2).(4) - 2(1,0) (mm) df2= 102 (m)

18 Kedalaman pemotongan : H= 2(m) + (CK) Ima) H= 2(4) + (1,O) (4 H= 9 (mm) 10. Faktor bentuk gigi dari tabel 6.5 : Y,= 0,276 Y2= 0, (0,358-0,749) = 0, do. n 11- Kecepatan keliling roda gigi : V= (4s) - G~?3&a6~81:L?20"- = 7, (m/s) --I-- ( 3 14&b&j8L:IB21~li)= 2,4422 (m/s) 12, Faktor dinarnis untuk kecepatan roda gigi (fv) : V1= 7,3267 (m/s) f v= ;3761-' 0,4502 Vi= 2,4422 (IR/S) ----= 0,5512 fv= -7-?-2;? Pinyon dan roda gigi besar - bahan S 15 CK - Perlakuan panas dicelup dingin dalam minyak - kekuatan tarik : Tb= 50 (kg/mm2) - kekerasan perrnukan roda gigi : Hb= Tegangan lentur yang diijinkan untuk S 15 CK : Ta= 30 (kg/mm2) Faktor kontak antara pinyon dan roda gigi besar : kh= 0,311 (kg/mm2)

19 15. Beban lentur yang diijinkan per-satuan lebar roda gigi : Beban permukaan yang diijinkan per-satuan lebar roda gigi : 2.1, P =fv. H ka. dol ( z1+z2 (kg/mm) 2.28 FH = (0,4502) (0931 1) (56) (-74-3-ZE-) = 10,4542 (kg/mm) PIH= (0,5512) (0,311) (56)(-T$$i28-) = 12,7996 (kg/mm) Beban minimum per-satuan lebar roda gigi : Fmin= 10,4542 (kg/mni) 16. Lebarsisi roda gigi : b= Ft max F nln (a) b= ~ b,4572- = q3,4j 16.g, 14 b = 14 (mm) 17. Poros : - bahan poros SNCM-25 - kekuatan tarik : Tb= 110 (kg/mm2) - perlakuan.panas dicelup dingin dalam

20 - tegangan lentur yang diijinkan : - torsi pada poros : T = 9, Pd (--E-)(kg.m) = 1307,8872 (kg-mm) - diameter poros : x Kt x Cb x (mm) - = 18,71 x 20 (mm) 1 / 3 "2. {-g;1667-5y1 x2~1,5~7847,1546} 18. Pasak prismatis : - bahan pasak S 55 C - perlakuan panas dicelup dingin dan ditemper

21 - kekuatan tarik : Tb= 80 (kg/mm2) - tegangan geser yang diijinkan : - tekanan yang diijinkan pada permukaan- pasak : pa= 8 (kg/mm2) - gaya yang bekerja pada pasak : ",=, = 392,3697 (kg) , ukuran pasak pinyon (b x h) - ukuran pasak roda gigi besar tl= 5,O (mm) - 3,3 (mm) "2- - tegangan geser pada permukaan pasak : baik

22 - tekanan pada pasaii : pa= yi-z-3- P (kg/mm2) Pa1= -732~2697?4--- = 4,0038 ( 8 + baik - tebal antara dasar kaki gigi dengan dasar alur pasak pada roda gigi (~k): Sk = (--Z-) df - (---- ds 2 + t2) (ma) Sk = (----) sk2= (2:2-) 19. Pengujian dimensi roda gigi : b --- = 14 - (-Z-- O ' + 3,3 = 9.7 (mm) - (-F-- 24 i 3.3 ) =35,7 (mm) m --T- = 3.5 < 10 -;r baik 5 6 ) Ip5 -+baik --- = --k = Sk I m --- sk2 = -TI- 35 = m 2,425 > 2,2 9 baik 8,925 )- 2,2 j baik

23 20. Spesifikasi transmisi roda gigi I : PINYON : - Roda gigi lurus tipe standardt - Modul pahat : m- 4 - Sudut tekanan pahat : = 20 - Jumlah gigi : Z,= 14 - Diameter luar : dk = 64 (mm) I - Diameter lingkaran jar& bagi : do,= 56 (mm) - Diameter kaki gigi : dfl= 46 (ma) - Lebar sisi roda gigi : b= 14 (mm) - Bahan S 15 CK - Perlakuan panas dicelup dingin dalam minyak - Alur pasak pada roda gigi (t2 x b x L) = 3,3 x 8 x 14 (mm) POROS PINYON : - Bahm SNGM-25 - Perlakuan panas dicelup dingin dan ditemper - Diameter poros : as,= 20 (mm) - Alur pasak pada poros (tl x b x L) = 4,O x- 8 x 14 (mm) - Jarak antar poros : ao= 84 (mm) PASAK PINYON : - Bahan S 55 C - Perkdsuan panas dicelup dingin dan ditemper 0

24 - Pasak berbentuk prismatis - Ukuran pasak ( b x n x L) = 8 x 7 x 14 (mm) RODA GIGI BES-4R : - Roda gigi lurus tipe standard - luiodul pahat : m= 4 - Sudut tekanan pahat : = 20' - Jumlah gigi : Z2= 28 - Diameter luar : dk2= 120 (mm) - Diameter lingkasan jarak bagi : do2= 112 (mm) - Diameter kaki gigi : df2= 102 (mm) - Lebar sisi roda gigi : b= 14 (mm) - Bahan S 15 CK - Perlakuan panas dicelup dingin dalm minyak - Alur pasak pada roda gigi (t2 x b x L) = 3,3 x 10 x 14 [mm) POROS RODA GIGI BESAR : - Bahan SNCN-25 - Perlakuan panas dicelup dingin dan ditemper - Diameter poros : ds2= 24 (mm) - Alur pasak pada poros (tl x b x L) = 5,O x - 10x14 (mm)

25 PASAK RODA GIG1 BESAR : - Bahan S 55 C - Perlakuan panas dicelup dingin dan ditemper - Pasak berbentuk prismatis - Ukuran pasak (b x h x It) = 10 x 8 x 14 (mm) E. Analisa transmisi rida gigi I1 1. Daya yang ditransmisikan : P= 3,35'10 (kw) Putaran poros : nl= 1250 (rpm), nll= 416,665(rpm) Perbandingan reduksi : i= 2,25 Jarak sumbu poros : a = 100 (mm) 2, Faktor koreksi daya : fc= 1 3. Daya rencana : pd= fc. (P) (kw) pa= (1).(3,3570) = 3,3570 (kw) 4. Diameter lingkaran jarak bagi sementara : 5. Hodul dipilih : m= 4 ; = 20 0 dl Jumlah gigi : =, = 15, "1- m 4 z2= ' I = m 4 34, z2 Z ,25 Perbandingan gigi : i = ---- = ---- = 7. Diameter lingkaran jarak bagi (do) : d~l= (Z,).(m) = (16).(4) = 64 (am) do,= (Z2).(m) = (36).(4) = 144 (ma)

26 8. Kelonggaran puncak : Ck= 0,25{m) = 0,25(4) = 1,O (mm) Kelonggaran sisi roda gigi : Go= 0 9. Diameter kepala (dk): dkl= (z1+2).(m) dkl= (16+2). (4) = 72 dk2= (Z2+2). (m) dk2= (36+2).(4) = 152 (am) (mm) (m) (mm) Diameter kaki roda gigi (df) : df,= (z,-2). (m) - 2 (Ck) (mm) (mm) df,= (16-2).(4) - 2 (1,O) = 54 (mm) df,=(z2-2). (m) - 2(Ck) df2= (36-2).(4) (m) - 2 (1,O) = 134 (mm) Keddaman pemotongan : HI 2(m) + (Ck) (ma) H= 2(4) + (1,o) = 9 jmm) 10. Faktor bentuk gigi (Y) dari tabel 14 : Y = 0,295 1 Y2= 0,371 + &(0,387-0,771) = 0, do Kecepatan keliling roda gigi : V= --L-~ 5 66 & - (a/.) = 4,1867 (m/s)

27 Gaya tangensid : Ft= l02.1pdl v -- - (kg) '$t = ---4;18b ;13~3570) = 81, (kg) =245,3-/01 Ftij= ,34$5--- (kg) 72. Paktor dinamis untuk kecepatan roda gigi (fv) : V1= 4,1867 (m/s) fvl= 7-;-~;y~gy- 3 = 0,4174 V;= 1,3955 (m/s) fvt= r-7;3955 = 0, Pinyon dan roda gigi besar - Bahan S 15 CE - Ferlakuan panas dicelup dingin dalam minyak dan ditemper - Kelruatan tasik : Tb= 50 (kg/m2) - Kekerasan permukaan roda gigi : Hb= Tegangan lentur jiang diijinkan untu! S 15 CK : Ta= 30 (kg/mm2) Faktor kontak antara pinyon dan roda gigi besar : kh= 0,311 (kg/mm2) 15. Beban lentur yang diijinkan per-satuan lebas roda gigi (Fb) : Fb = (Ta).(m).(Y).(fv) (kg/mm) Fbl= (30) (4). (0,295). (0,4174) = 14,7760 (kg/mm)

28 Beban permukaan yang diijinkan per-satuan lebar Beban minimum lebar roda gigi = Fain= 16, Lebar sisi roda gigi : 22 lgigxl b= P TminJ 11,5033 (kg/mm) - ---t ,5033 b= 21,33 s 22 (mm) 17. Poros : - Bahan SNCFI-25 - Perlakuan panas dicelup dingin dalarn minyak - Xekuatdn tarik : Tb= 110 (kg/mm2) - Sfl= 6; Sf ; ~ t 2; = Cb= I Tagangan lentur yang diijiniran : Ta= Tb = ;:z i = 9,1667 (kg/m2) - Torsi pada poros : T = 9,74.qo5 (22) n 5q:E?;- (kgemm)

29 - Diameter poros : as= {(Ti-l. 5 1 (Kt). (cb). (TVi3 (mml 5 1 1/3 {(9;;667). (2). (195) (7847,3546)J = (m) 59 1 as2= {(4;7867) (2). (1'5). = 30,89 FS 31 (mm) 18. Pasak prismatis : - Bahan S 55 C - Perlakuan panas dicelup dingin dan ditemper - Kekuatan tarik : Tb= 80 (kg/mm2) - Sfl= 6; sf Tegangan geser yang diijinkan: Ta= Tb - stl.st; ,2 = 6,6667 (kg/mm2) - Tekanan yang diijinkan pada permukaan pasak: Pa= 8 (kg/mm2) - Gaya yang bekerja pada pasak : as- = -- 2T 2*iZP$?IZ46L = 653,9462 (kg) 1 2T = 2:111626~2742 =I 139,1338 (kg) F2=as; 31 - Ukuran pasak pinyon (bxh) : 8 x 7 (mm) tl= 4.0(m)

30 - Ukuran pasak roda gigi besar : 10x8 tl= 5,O (mm) (ram) t2= 393 (mm) - Yegangan geser pada pernukaan pasak : Ta= L (kg/mm2) ,7156 ( 6, baik Tal= -8-$-ZZ- Tap= -70-$-PZ-- 5,1'(79 < 6, Tekanan pada pasak : P~=E;---- (kg/mm2) baik. L = 4,2464 < baik Pa,= -7-$-ZEpa2= 1;2$$$18= 6,4724 ( baik - Tebal antara dasar kaki gigi dengan dasar alur pasak pada roda gigi (Sk) : df Sk = (-?) - (-2 + t2) 54 Skl= (-Z) - (23 +3,3) = 11,7 Sk- (124)- (-2+3,3) 31 = 2-48, Pengujian dimensi roda gigi : --- < b = = 5, m 4 1,s > Sk q- = 2,925 2, m = > Sk2 48 =12,05 2, m = Tt- (mm) (mm) baik baik baik baik

31 20. Spesifikasi transmisi roda gigi I1 : PINYON - Roda gigi lurus tipe standard - Modul pahat : m = 4 - Sudut tekanan pahat : o = Jumlah gigi : Z1 = 16 - Diameter luar : dkl = 72 (mm) - Diameter lingkaran jar& bagi : do, = 64 (am) - Diameter kaki gigi : dfl = 54 (mm) - Lebar sisi roda gigi : b = 22 (mm) - Bahan S 15 GK - Perlakuan panas : dicelup dingin dalam minyak dan ditemper - Alur pasak t2 x b x L = 3,3 x 8 x 22 (mm) POROS PINYON - Bahan SNCM-~~ - Perlakuan panas dicelup dingin dan ditemper - Diameter poros : ds1=24 (mm) - Alur pasak t, x b x L = 4,0x8 x 22 (mm) - Jarak antara poros pinyon dengan poros roda gigi besar : ao= 104 (mm) PAS& PImom - Bahan S 55 C - Perlakuan panas dicelup dingin dan ditemper - Bentuk pasak prismatis - ukuran pasak b x h x L = 8 x 7 x 22 (m)

32 RODA GIGI BESAR - Roda gigi lurus tipe standart - Modul pahat : m = 4 - Sudut tekanan pahat : o = Jumlah gigi : z2 = 36 - Diameter luar :,dk2 = 152 (mm) - Diameter lingkaran jarak bagi : do2= 144 (mm) - Diameter kaki gigi : dk2= 134 (mm) - Lebar sisi roda gigi : b = 22 (mm) - Bahan S 15 CK - Perlakuan panas : dicelup dingin dalam minyak dan ditemper - Blur pasak t2 x b x L = 3,3 x 10 x 22 (mm) POiiOS RODA GIGI BESAR - Bahan SNCM-25 - Perlakuan panas dicelup dingin dan ditemper - Diameter poros : as2= 31 (mm) - Blur pasak t, x b x L = 5,O x 10 x 22 (mm) PASAK RODA GIG1 B3SAR - Bahan S 55 C - Perlakuan panas dicelup dingin dan ditemper - Bentuk pasak prismatis - Ukuran pasak b x h x L = 70 x 8 x 22 (mm)

33 I?* Analisa transmisi roda gigi I11 1. Daya yang ditransmisikan : P= 3,3570 (kw) Putaran poros : nl = 555,56 (rpm) ; n18 = 185,184 Perbandingan reduksi : i= 2,2 Jarak sumbu poros : a = 115 (mu) 2. Paktor koreksi daya : fc= 1 3. Daya rencana : pd= fc. (I?) (kw) pd=(1).(3,35'10) = 3, Diameter lingkaran jarak bagi sementara : (kw) -2:Iai- = -2,1115L- = 71,875 dl= (m) d2= '? 2.Lal.Iil i _ = 158,125 (mm) Modul dipilih : m= 4 ;o = Jumlah gigi zl= E- = --L~ ,97 ;=. 18 z2= z- '2 = ---r = 39,s 40 4 Perbandingan gigi : i= Z /Z = 40/18 = 2, Diameter lingkaran jarak bagi (do) : d ~ ~ (Z,)'.(m) = (18). (4) = 72 do2= (z2). (m) = (40).(4) = 160 Jarak sumbu poros : ao= +(Z1+Z2). (m) a,= +( 18+40). (4) ao= 116 (ma) (mu) (mm) (mm) (mm) 8. -Xelonggaran puncak : Ck= O,25.(m) = 0,25.(4) = 1,O Kelonggaran sisi roda gigi : Co= 0

34 3. Diameter kepala (dk) : dkl= (Z1+2). (m) dkl= (18+2).(4) = 80 (mm) ak2= (Z2+2). (m) dk2= (40+2).(4) = 168 (mm) Diameter kaki gigi (df) : df 1 = (zl-2).(m) - 2(Ck) df = (18-2).(4) -2(1) = 62 1 ( ~ 1 df2= (Z2-2).(m) - 2(ck) df2= (40-2).(4) - 2(1) = 150 (m) Kedalaman pemotongan : H = 2(m) + (Ck) ( 4 H = 2(4) + (1) = 9 (mm) 10. Faktor bentuk gigi (Y) dari tabel 14 : Y,= 0,308 2 Y2= 0, (0,013) = 0, do :In1 11. Kecepatan keliling roda gigi : V= 6 - (m/s> v = Zt14: 7'.1555t561 = 2, daada (m/s) = 0,6978 (m/s) Gaya tangensial : Ft= 102.hdl (kg) Ftl= --z;hsta- lo2* A? ti= '-8, ' "- --'B = 163,5684 (kg) = 490,7051 (kg)

35 12. Faktor dinamis untuk kecepatan ro6a gigi (fv) : V1= 2,0934 (m/s) f'l= 7-;-2;y~7~ = 0,5890 V{= 0,6978 (m/s) ---- f~{= 7-T-0; = 0, Pinyon dan roda gigi besar : - Bahan S 15 CK - Perlakuan dicelup dingin dalam minyak dan di-temper - Kekuatan tarik : Tb= 50 (kg/rnm2) - Kekerasan permukaan roda gigi : Hb= Tegangan lentur jrang diijinkan untuk S 15 CK : Ta= 30 (kg/mm2) Paktor kontak antara pinyon dan roda gigi besar : %= 0,311 (kg/mm2) 15. Beban lentur yang diijinkan per-satuan lebar roda gigi (~b): Fb=la.m.Y. fv (kg/mm) Pbl= (30). (4). (0,3080). (0,5890) = 21,7694 (kg/mm) Fb2= (30). (4). (0,3882) (0,5890) = 27,4379 (kg/m) Fbi= (30). (4). (0,3080). (0,8113) = 29,9856 (kg/mrn) Fb$= (30). (4). (0,3882). (0,8113) = 37,7936 (kg/mm)

36 Beban permukaan yang diijinkan per-satuan lebar roda gigi (ph) : 2.z2 FH= fv. k~ ' '01. ( z1+z2 ) ph= (0,5890) (0,311). (72). (-58TTU-) 2.40 ( kg/mm) Beban minimum per-satuan lebar roda gigi : F min = 18,1916 (kg/mm) Pt max 490,3051 P min 78,1916' 16. Lebar sisi roda gigi : b = = = 26,537 F 27 (mm) 17. Poros : - Bahan SNCM-25 - Perleuan panas dicelup dingin dalam minyak dan di-temper - Kekuatan tarik : Tb= 110 (kg/mm2) - Sft= 6; Sf2= 2 ;Kt= 2; Cb= 1,5 - Tegangan lentur yang diijinkan : - Torsi pada poros : T = 9,74,10.( 2% (kg.mm) TI= ~. ($9$:48) = 5885,4453 (kg.mm) Tq1=9, ( ,3570 = 17656,5740 (kg.iiim) T2= (Zfb;65E)= ,7670 (kg.mm) T21=9, (a3-772g) ,6160 (kg.mm),

37 - Diameter p r o : ds={(-?:--). 5 1 (Cb). (T)}4/3 (mmj 5 1 dsl= {(g;ii67)* (2). (1?5).(17656~5740)) 1/3 = 30,89w31 (mm) 18. Pasak prismatis : - Bahan S55 C - Perlakuan panas dieelup dingin dan ditemper - Kekuatan tarik : Tb= 80 (kg/mm2) - Sf,= 6 ; Sf2= 2 - Tegangan geser yang diijinkan : T b Ta= ST,. ST; Ta= 6,6667 (kg/mm2) - Gaya yang bekerja pada pasak : - Tekanac yang diijinkan pada permukavl pas& : Pa= 8,O (kg/mrn2) - Ukuran pasak pinyon (bxh): 10 x 8 (mm) t,= 590 (m) t2= 3,3 (mm)

38 - ukuran pasak roda gigi besar : 12 x 9 (mm) - Tegangan geser pada permukaan pasak : F (kg/mm2) T&- 5-T-E Tal= -izj-$-27- = 4,2190 < 6, baik '912t2812 = 5,90'[3 < 6, baik Ta2' -72 x Tekanan pada permukaan pasak : - Tekanan pada permukaan pas& : Pa= ~ 3' ~ (kg/mm2) Pa = --Sj-L ,2738 < 8,O baik 1 x 2'1 pa,= 2212~28'2 = 7,8765 <8, bdk 9 x Tebal antara dasar kaki gigi dengan dasar alur pasak pada roda gigi Qsk) : Sk df = (- as 2) - (-2 + t2) (mm) Sk = i--j L - +, 3 ) = 1. 2 (mm) Sk - (-r-)- 2-2 (-7 + 3,6) = 50,7 (m) 19, Pengujian dimensi roda gigi : --- b = = 6,75 < baik m 4 d 27 2,6'[ > 1,s baik l2 --- m = -zp- > = 3,05 2, baik > Sk2 50 = 12,673 2, baik --- m = -TI-

39 20. Spesifikasi transmisi roda gigi I11 PINYON : - Roda gigi lurus tipe standard - Modul pahat : m= 4 - Sudut tekanan pahat : = 20' - Jumlah gigi : Z1= 18 - Diameter luar : dk,= 80 (mm) - Diameter lingkaran jarak bagi : do,= 72 (m) - Diameter kaki gigi : df 62 (mm) - Lebar sisi roda gigi : b= 27 (mm) - Bahan s 15 CK - Perlakuan panas dicelup dingin dalam minyak - A lur pasak (f2 x b x L)= 3,3 x 10 x 27 (rnx) POROS PINYON : - Bahan SNCM-25 - Perlakuzlx pz?as dicelup dingin dan ditenper - Diameter poros : asl= 31 (mm) - Alur pasak (tl x b x L)= 5,O x 10 x 27 (mm) - Jarak antara poros : a = 116 (mm) 0 PASBE; PINYON : - Bahan S 55 C - Perlakuan panas dicelup dingin dan ditemper - Bentuk pasak prismatis. - Ukuran pasak (b x h x L)= 10 x 8 x 27 (mm)

40 RODA GIGI BESAR : - Roda gigi lurus tipe standard - Modul pahat : m-4 - Sudut tekanan pahat : = 20' - Jumlah gigi : Z2= 40 - Diameter luar : dk2= 168 (mm) - Diameter lingkaran jarak bagi : do2= 160 (mm) - Diameter kaki gigi : df2= 150 (mm) - Lebar sisi roda gigi : b= 27 (m) - Bahan S 15 CK - Perlakuan panas dicelup dingin dalan: minyak - Alur pasak (tl x b x L)= 3,3 x 12 x 27 (mm) POROS RODA GIGI BESAR : - Bahan SNCM-25 - Perlakuan panas dicelup dingin dan ditemper - Diameter poros : ds2= 41 (mm) - Alur pasak (t2 x b x L)= 5,O x 12 x 27 (m) PAS= RODA GIGI BESAR : - Bahan S 55 C - Perlakuan panas dicelup dingin dan ditemper - Bentuk pasak prismatis - Ukuran pasak (b x h x L)= 12 x 9 x 27 (mm)

41 Dengan demikian maka rancangan struktural transmisi penggerak traktor tangan adalah sebagai berikut (lihatgambar 26) : 1. Transmisi sabuk-v Sabuk-V digunakan sebagai penerus tenaga dan pereduksi putaran dari motor penggerak ke poros masuk peti transmisi roda gigi. Perbandingan reduksi 2 ma- cam, yaitu 3 : 2 da 1 : 2 Jarak antara sumbu poros penggerak dengan poros yang digerakkan (mm). Diameter kedua poros 25 (mm), terbuat dari bahan baja SNCfl-25 (JIS G 4103). Sabuk-V yang dipakai adalah sabuk-v standard, tipe penampang "B", nomor nominal sabuk 55, dengan panjang keliling sabuk 1397 (mm). pada poros penggerak ada 2 puli dengan diameter luar masing-masing 161(mm) dan 251,8(mm), sedang pada poros yang digerakkan ada 2 puli dengan diameter masing-masing 276 (mm) dan 131,& (mm). Pasangan puli I adalah puli kecil 161 (mm) dengan puli besar 236 (mm), sedang pasangan puli ke dua adalah 251,8 (mm) dengan 131,4 (mm). Puli terbuat dari bahan almunium campuran yang dirancang sedemikian rupa sehingga masing-masing puli dapat dipasang dan dibuka dengan mudah. Fuli penegang sabuk terbuat dari bahan pipa (diameterluar 22 mm),dapat berputar bebas pada poros (poros dari baud M 10).

42 2, Transmisi roda gigi Roda gigi digunakan sebagai penerus tenaga dan pereduksi putaran dari poros masuk peti transmisi roda gigi ke poros roda penggerak. Kemampuan reduksi putaran dari transmisi roda gigi adalah 10 : 1. Roda gigi dalam peti transmisi roda gigi disusun dengan urutan sebagai berikut : - Pasangan roda gigi I, perbandingan reduksi 2:l jumlah gigi pinyon 14 dan roda gigi besar 28 - pasangan roda gigi 11, perbandingan reduksi 9 : 4, jmlah gigi pinyon 16 dan roda gigi besar 36 - Pasangan roda gigi 111, perbandingan reduksi 2,22 : I, junlah gigi pinyon 18 dan roda gigi besar 40 - Pasangan roda gigi IV, perbandingan reduksi 1 : 2,22, jumlah gigi roda gigi besm 40 d a ~ pinyon 18 - Pasangan roda gigi V, perbandingan reduksi 1 : 1, jumlah gigi masing-masing 18 - Pasangan roda gigi VI, perbandingan reduksi 2,22 : 1, jmlah gigi pinyon 18 dan roda gigi besar 40

43 Roda gigi yang digunakan merupakan roda gigi lurus standard, dengan modul 4 (m= 4), sudut tekanan pahat 20': terbuat dari bahan baja S 15 CK (JIS G 4051), dengan per- lakuan panas sementasi, cukup dingin dalam minyak dan ditem per (lapisan yang dikeraskan kurang lebih 0,2-0,4 m). Jumlah roda gigi yang digunakan ada 9 buah, yang ter- diri dari : - Roda gigi dengan jumlah gigi 14 = 1 buah - Roda gigi dengan jumlah gigi 16 = 1 buah - Roda gigi dengan jumlah gigi 18 = 3 buah - Roda gigi dengan junlah gigi 28 = 1 buah - Roda gigi dengan jumlah gigi 36 = 1 buah - Roda gigi dengan jumlah gigi 40 = 2 buah Poros roda gigi yang digunakan pada transmisi roda gigi sebanyak 7 buah, terbuat dari bahan baja SPICM-25 (JIS G 4103), perlakuan panas terhadap bahan poros semen- tasi, celup dingin dan diml;emper, masing-masing terdiri dari: - Poros dengan diameter 20 (mm) = 1 buah - Poros dengan diameter 24 (mm) = I buah - Poros dengan diameter 31 (mm) = 3 buah - Poros dengan diameter 41 (am) = 2 buah -

44 3. Peti transmisi roda gigi Peti transmisi roda gigi aerupakan rmah bagi roda gigi dan merupakan dudukan poros serta bantalan poros dari transmisi roda gigi. Disamping itu, karena roda gigi membutuhkan pelumasan, maka peti juga menjadi tempat penampungan minyak pelumas roda gigi. Untuk itu peti harus kedap air (terutama pada bagian bawah peti) Peti transmisi roda gigi terbuat dari baja plat 8 mm, terbagi menjadi 2 bagian, yaitu rumah transmisi roda gigi dan tutup transmisi roda gigi. Re dua bagian ini dihubungkan dengan peran'caraan baud lv, 8 sehingga dapat dibuka dan dipasang kembali (lihat gambar 27).

45 Gambar 26. Susunan Transmisi Traktor Tangan

46