elemen mesin

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air rator berfungsi untuk menambah daya kelarutan oksigen atau udara didalam air, pada air rator ini sepintas seperti sepeda air, memiliki dua buah baling-baling (kincir) yang masing-masing mempunyai 6 sudu. Air rator ini digerakan oleh motor listrik dengan daya 373,75 W. Cara kerja dari air rator tersebut adalah bila motor dihidupkan, maka kincir air akan berputar, pada saat itulah terjadinya percikan air itu dan terbawa jatuh kembali kedalam tambak. Selain menambah daya kelarutan oksigen, air rator juga berfungsi untuk mengurangi panas pada permukaan air.
Untuk memutar air rator diperlukan motor listrik yang dihubungkan melalui transmisi (pemindah daya). Transmisi adalah alat Perpindahan gaya dari gigi penerus yang digerakan. Transmisi sendiri dibedakan menjadi beberapa macam yaitu transmisi sabuk, transmisi rantai, dan transmisi roda gigi. Namun transmisi yang digunakan pada air rator ini adalah transmisi roda gigi karena transmisi roda gigi mempunyai keunggulan dibandingkan dengan transmisi lain karena lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan tepat kemudian dihasilkan daya yang lebih besar. Namun demikian, kelebihan tersebut tidak selalu menyebabkan dipilihnya roda gigi disamping sistem transmisi yang lain. Karena mermerlukan ketelitian yang lebih besar dalam pembuatannya, pemasangan dan pemeliharaannya.



1.2 Rumusan Masalah
Seperti yang dituangkan dalam latar belakang masalah bahwa untuk merencanakan transmisi roda gigi diperlukan ketelitian karena ketelitian sangat menentukan hasil kerja air rator tersebut. Permasalahan pokok yang dihadapi dalam merencanakan transmisi roda gigi pada air rator adalah sebagai berikut:
1. bagaimana merencanakan air rator yang sesuai dengan kebutuhan tambak.
2. bagaimana merencanakan perbandingan roda gigi yang sesuai dengan kebutuhan
1.3 Maksud Dan Tujuan
Adapun maksud dan tujuan dari penyusunan tugas elemen mesin II ini adalah:
1. untuk mengetahui kerja transmisi roda gigi pada air rator
2. untuk mengembangkan pengetahuan dalam elemen mesin II
3. mengalokasikan ilmu selama kuliah dalam dunia kerja
1.4 Batasan Masalah
Dalam penyusunan tugas elemen mesin II ini, karena keterbatasan waktu dan biaya, maka penulis membatasi perencanaan transmisi roda gigi pada air rator ini meliputi sebagai berikut :
1. perencanaan transmisi roda gigi
2. perbandingan putaran dan roga gigi
3. kelonggaran roda gigi

1.5 Sistematika Penulisan
Tugas elemen mesin II ini terdiri dari 5 bab, dan penulisan sistematika penulisan sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUHAN
BAB II LANDASAN TEORI
BAB II METODE PENULISAN
BAB IV PEMBAHASAN
BAB V PENUTUP
DAFTAR PUSTAKA


BAB II
LANDASAN TEORI

2.1 Klasifikasi Roda Gigi

Roda gigi di klasifikasikan menurut letak poros, arah putaran, dan bentuk jalur gigi. Roda gigi dengan poros sejajar adalah roda gigi dimana giginya berjajar pada dua bidang silinder ( disebut “bidang jarak bagi” ). Kedua bidang tersebut bersinggungan dan yang satu menggiling pada yang lain dengan sumbu tetap sejajar.

2.2 Macam – Macam Roda Gigi
Berdasarkan klasifikasinya roda gigi dibagi menjadi beberapa macam, sebagai berikut:

Roda –roda gigi yang telah disebut diatas semuanya mempunyai perbandingan kecepatan sudut antara kedua poros, tetapi disamping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan sudutnya dapat bervariasi seperti misalnya roda gigi eksentris, roda gigi bukan lingkaran, roda gigi lonjong seperti pada meteran air, dan lain –lain
Dalam teori roda gigi pada umumnya dianut anggapan bahwa roda gigi merupakan benda yang hampir tidak mengalami perubahan bentuk untuk jangka waktu yang panjang.

2.3 Perencanaan Perhitungan
Ukuran roda gigi dinyatakan dengan “jarak bagi lingkar” yaitu jarak sepanjang lingkaran jarak bagi antara profil dua gigi yang berdekatan jika diameter lingkaran jarak bagi dinyatakan dengan d ( mm ) dan jumlah gigi (z), maka jarak bagi lingkar do (mm) dapat ditulis :

A. Daya nominal (p)
p = 373,75 W
B. Putaran (n)
n = 1420 rpm
C. Faktor koreksi (fe)
fe = 1
D. Daya rencana (pd) (Sularso, 1994)
p (W)
keterangan :
= daya rencana (W)
= faktor koreksi

E. Diameter lingkar (d)
d = 80 mm

F. Jumlah gigi (z)
z = 27 buah

G. Jarak bagi lingkar (do) (Sularso, 1994)

Keterangan :
do = jarak bagi lingkar (mm)
d = diameter lingkar (mm)
z = jumlah gigi
H. Modulus (m)

Keteragan :
m = modulus (mm)
d = diameter lingkar (mm)
z = jumlah gigi

I. Pergeseran Profil (x) (J. Stock, 1990)
x = 0.25
J. Jarak Sumbu Roda Gigi ( ) (J. Stock, 1990)
= (m.z)+(m.X) (mm)
Keteragan :
m = modulus (mm)
z = jumlah gigi
x = pergeseran profil
K. Kecepatan Sudut ( ) (J. Stock, 1990)

= (rad/detik)



L. Kecepatan Keliling (v) (J. Stock, 1990)

v= (m/detik)

M. Momen puntir (M) (J. Stock, 1990)

M = (N.m)
N. Gaya (F) (J. Stock, 1990)
F = (N)
O. Kelonggaran Gigi ( Back Lash ) (h) (Sularso, 1994)

h = ( )


BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Data Spesifik
Dari hasil pengamatan spesifikasi perencanaan tranmisi roda gigi lurus pada air rator, maka di dapat dengan data perencanaan sebagai berikut :
a) Daya ( p ) = 373,75 W
b) Putaran (n) = 1420 rpm
c) Jumlah gigi (z) = 27 buah
d) Diameter (d) = 80 mm
e) Sumbu poros (ao) = 200 (mm)
f) Sudut tekan( ) = 200
g) Bahan piyon S35C, bahan roda gigi besar Fc = 30
h) Faktor koreksi (fc) = 1

3.2 Alur Kerja

MULAI

Observasi

Pengajuan judul

Perencanaan

Pengolahan

Hasil

Gambar

SELESAI

3.3 Cara Pengumpuka Data
Adapun penyusunan tugas elemen mesin ii ini, kali menggunakan cara pengumpulan data untuk kelancaran dan penyelesaian masalah yang terjadi, adapun cara pengumupalan data yang dilakukan adalah sebgai berikut :
1. Study pustaka yaitu dengan mempelajari literature dan buku yang berhubungan dengan materi yang sedang dibahas.
2. Penelitian atau observasi dn pengumpulan data secara langsung ke objek yang direncanakan.
3. Interview
3.4 Waktu Dan Tempat
Untuk air rator ini biasa digunakan di tambak maupun ditempat kolam pemancingan, yang mana air rator ini berfungsi untuk menyuplai oksigen pada tambak atau kolam pemancingan tersebut.

BAB IV
PERHITUNGAN
Transmisi dapat direncanakan jika didapat data sebagai berikut:
a) Daya (P) = 373,75 W
b) Putaran (n) = 1420 rpm
c) Jumlah Gigi (z) = 27 buah
d) Diameter (d) = 80 mm
e) Sumbu Poros (a) = 200 mm
f) Sudut Tekan ( ) = 200
g) Faktor Koreksi (fc) = 1
h) Pergeseran Profil (x) = 0,25
dari data diatas dapat diperhitungkan sebagai berikut:
a. Daya Rencana (Pd)

= 1,4.373,75
= 523,25 W
b. Jarak Bagi Lingkar (do)

=
= 241 mm



c . Modulus (m)

=
= 3 mm
d. Jarak Sumbu Roda Gigi ( )

= (3.27) + (3.0,25)
= 81,75 mm
e. Kecepatan Sudut ( )
=
=
= 148,627 rad/detik
f. Kecepatan Keliling (v)

v =
=
=
= 5,945 m/det
= 5945 mm/det

g. Momen puntir (M)

M =
=
=25,1 N.m
h. Gaya (F)
F =
=
= 313 N
i. Kelonggaran Gigi ( Back Lash ) (h)
h = .m ( )
= mm + 0,65.3.10 mm
= 6,2 mm + 1,95. 10 mm
= 6,20000195 mm


BAB V
PENUTUP


5.1 Kesimpulan
Dari keseluruhan proses perencanaan tranmisi roda gigi lurus pada air rator adalah sebgai berikut :
a. Daya Rencana (Pd) = 523,25 W
b. Putaran (n) = 1420 rpm
c. Jumlah Gigi (z) = 27 buah
d. Diameter (d) = 80 mm
e. Jarak Bagi Lingkar (do) = 241 mm
f. Jarak Sumbu poros ( ) = 81,75 mm
g. Sudut tekanan ( ) = 200
h. Factor koreksi (Fe) = 1,4
i. Modulus (m) = 3 mm
j. Kecepatan Keliling (v) = 5945 mm/det
k. Kecepatan Sudut ( ) = 148,627 rad/detik
l. Momen Puntir (m) = 25,1 N.m
m. Gaya (F) = 313 N
n. Kelonggaran gigi (h) = 0,0000489 ( )

5.2 Saran
Dalam perencanaan transmisi roda gigi lurus pada air rator ini yang perlu diuperhatikan adalah :
- Perbandingan putaran roda gigi harus sesuai.
- Ukuran atau diameter roda gigi akan sangat mempengaruhi kerja mesin air rator tersebut.
- Perhatikan pelumas pada roda gigi.

DAFTAR PUSTAKA

1) Sularso, Kiyokatsu, Suga, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, Pradya Paramita, Jakarta, 1970.
2) J. Stok, Elemen Mesin Jilid I, Pradya Paramita, Jakarta, 1990
3) Ir.Prasetyo Joko, Budi Daya Udang Windu, Intan Pariwara, Jakarta.
4) Nur M.S.Dr. Pedoman Penulisan Karya Ilmiah, Edisi refisi. UMM, 2008