Poros Transmisi

 

1. Pengertian 
Poros merupakan salah satu bagian terpenting dalam setiap mesin yang berfungsi untuk meeneruskan daya dan putaran . Poros adalah suatu bagian stasioner yang berputar,biasanya berpenampang bulat ,dimana terpasang elemen-elemen seperti : kopling, roda gigi ,pully ,roda gila ,engkol sproket ,dll . 

2. Macam –Macam Poros 
               Menurut pembebananya poros diklasifikasikan menjadi  :
a. poros transmisi
b. poros spindle
c. poros gandar 
            Dalam perancanaan kopling ini dipilih jenis ‘poros transmisi ‘ .poros ini mendapat beban puntir murni atau gabungan beban puntir dan lentur.Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling ,roda gigi ,pully ,dll.
Dalam perencanaan poros transimisi ini, perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut:
• Kekuatan poros
Suatu poros transmisi harus dapat menahan beban seperti puntiran,lenturan, tarikan dan tekanan. Oleh karena itu, poros harus dibuat dari bahan pilihan yang kuat dan tahan terhadap beban-beban tersebut.
• Kekakuan poros 
Walaupun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tinggi  tetapi jika lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar, akan mengakibatkan terjadinya getaran dan suara. Oleh karena itu disamping kekuatan poros, kekakuannya juga harus dipertimbangkan sesuai dengan jenis mesin yang dilayani.
• Putaran Kritis
Suatu mesin bila putarannya dinaikkan, maka pada harga putaran tertentu akan terjadi getaran yang sangat besar dan disebut putaran kritis. Putaran ini harus dihindari dengan membuat putaran kerja lebih rendah dari putaran kritisnya.
• Bahan Poros 
Bahan poros transmisi biasa dibuat dari bahan yang ditarik dingin dan difinishing  seperti baja karbon yang dioksidasikan dengan ferra silicon dan dicor. Pengerjaan dingin membuat poros menjadi keras dan kekuatannya menjadi besar.

Penentuan Daya Perencanaan
Poros yang akan dirancang adalah poros transmisi yang digunakan untuk mentransmisikan daya dan putaran, yang diperoleh dari brosur pada lampiran 1 adalah sebesar:

N = 107 PS 
   = 107 HP
  = 107 x  0,735 kW
  = 78,645 kW
n = 5400 rpm

Penentuan daya rencana (Pd) diperoleh dari rumus:

Pd = fc.N                                                                                  
      
Dimana: Pd = daya rencana ( kW )  
fc =  factor koreksi
N = daya nominal keluaran motor penggerak ( kW )


Untuk perancangan poros ini diambil daya maksimum sebagi daya rencana dengan faktor koreksi sebesar 
fc = 1,1. Harga ini diambil dengan pertimbangan bahwa daya yang direncanakan akan lebih besar dari daya maksimum sehingga poros yang akan direncanakan semakin aman terhadap kegagalan akibat momen puntir yang terlalu besar. 
Maka besarnya daya rencana adalah:
 Pd = 1,1 x 78,645 kW
 Pd = 86,5095 kW

Dengan adanya daya dan putaran, maka poros akan mendapat beban berupa momen puntir. Oleh karena itu dalam penentuan ukuran-ukuran utama poros akan dihitung berdasarkan beban puntir serta kemungkinan-kemungkinan kejutan/tumbukan dalam pembebanan, seperti pada saat motor mulai berjalan.
Besarnya momen puntir uang dikerjakan pada poros dapat dihitung :
Mp = 9,74 .105                                                         (lit.1 Hal 7)
Dimana: Mp = momen puntir ( kg.mm)
Pd  = daya rencana ( kW )
n    = putaran ( rpm )

Untuk daya rencana Pd = 78,645 kW dan putaran  n = 6000 rpm, maka momen puntirnya adalah:
Mp = 9,74 .105  x  
Mp = 14043,3755 kg.mm

Crank Shaft (Poros Engkol)

                 Fungsi poros engkol (Crank Shaft) adalah mengubah gerak naik turun atau lurus piston menjadi gerak putar. Poros engkol adalah salah satu komponen penting suatu mesin, selain merubah gerak bolak balik piston menjadi gerak putar, poros engkol juga menerima beban dan tekanan yang sangat tinggi dari hasil pembakaran oleh piston untuk itu poros engkol haruslah terbuat dari bahan yang sangat kuat dan tahan lama. Poros engkol atau crankshaft terbuat dari baja karbon tinggi. Poros engkol terletak diantara blok silinder dan bak oli yang terhubung langsung dengan roda gila dan batang torak. Putaran dari poros engkol diteruskan ke roda gila dan selanjutnya kopling yang akan memegang kendali, apakah putaran akan di sambungkan atau di putuskan ke transmisi.
Poros engkol terbuat dari baja karbon, proses pembuatan melalui pengecoran. Bagian poros engkol antara laian: Pena engkol (Crank pin), yaitu bagian yang berhubungan dengan batang piston, terdapat dua tipe pena engkol yaitu:
1. tipe terpisah untuk motor satu silinder
2. tipe menyatu untuk motor multi silinder.

                Pada pena engkol tipe terpisah antara pena engkol dengan batang piston dipasang bearing tipe jarum (needle bearing), sedangan pada pena engkol tipe menyatu menggunakan metal (insert type bearing). Jurnal (crank journal), yaitu bagian yang berhubungan dengan bak engkol (crank case).
Pada tipe pena engkol terpisah crank journal ditumpu oleh bearing (ball bearing), sedangkan tipe pena engkol menyatu ditumpu dengan metal (insert type bearing). Bobot balance (counterbalance weight), merupakan bagian yang berfungsi untuk menyeimbangkan fluktuasi gaya yang yang bekerja pada poros engkol, selama poros engkol putaran atau mesin hidup. Penyebab getaran yang terjadi pada mesin terutama disebabkan gerak naik turun piston. Saat di TMA kecepatan piston nol, demikian pula saat di TMA, kecepatan maksimal piston berada sekitar pertengahan langkah. Perubahan kecepatan piston menyebabkan adanya percepatan dan perlambatan, adanya percepatan dan perlambatan menyebabkan gaya inersia dengan arah yang bervariasi.
Bobot balance ada dua tipe, yaitu:
1. Intergret type counterbalance weight: pada tipe ini bobot penyeimbang menyatu dengan pipi engkol, sehingga ukuran pipi engkol menjadi lebih besar.
2. Separated type counterbalance weight: bobot penyeimbang pada pipi engkol dikurangi , 


               kemudian dibuat bobot penyeimbang tersendiri. Bila piston gergerak ke atas akan menghasilkan gaya inersia sebesar 100%, gerakan ini akan dibalance oleh gaya inersia poros engkol sebesar 50%, sisanya akan dibalance oleh balancer masing-masing 25 %, sehingga total dari balance dari gaya inersia ke bawah sebesar 100%. Demikian pula untuk gerakan piston turun. Dengan demikian getaran yang timbul akibat gaya inersia oleh gerakan piston saat motor beroperasi dapat direduksi oleh bobot balance, sehingga getaran mesin lebih halus. Hal-hal yang harus diperhatikan dalam menangani Separated type counterbalance weight adalah: Periksa kondisi permukaan bidang gesek balance dari keausan Periksa bearing poros bobot balance dari keausan Periksa bidang kontak gigi dari keausan Saat memasang balance pastikan tanda pemasangan tepat. Kesalahan saat pemasangan menyebabkan getaran mesin tinggi.
Bentuk dan konstruksi poros engkol ditentukan oleh banyaknya silinder dan urutan pengapian atau firing order ( FO ) dan faktor yang harus diperhatikan adalah getaran akibat proses pembakaran di dalam silinder. komponen CrankShaft atau poros Engkol : crank pin crank journal crank arm crankshaft bearing / lager balance weight lubang oli.

komponen CrankShaft atau poros Engkol :

• crank pin
• crank journal
• crank arm
• crankshaft bearing / lager
• balance weight
• lubang oli