Kopling: Penjelasan Lengkap

Mengenal Kopling

Kopling – kopling sebagai peralatan untuk membuat sambungan permanen atau semi permanen seperti sebuah clucth yang bisa memasang dan membongkar dengan cepat pada saat akan beroperasi. selanjutnya Poros kopling berfungsi untuk permesinan untuk beberapa tujuan, sebagian besar yaitu sebagai berikut:

selanjutnya Untuk menyambung poros memproduksi secara terpisah seperti sebuah motor dan generator dan untuk memisahkan poros ketika perbaikan. Kemudian Untuk memperkenalkan fleksibilitas (keluwesan) mekanika.

Untuk mengurangi transmisi beban kejut dari poros yang satu ke poros yang lain.

Untuk melindungi beban lebih yang berlawanan,

Tipe Kopling

Jenis kopling mengelompokkan menjadi berikut:

1. Rigid coupling (kopling tetap). berfungsi untuk menghubungkan dua poros yang lurus secara sempurna. Tipe kopling tetap berikut ini yaitu penting untuk diketahui yaitu:
   • Sleeve atau muff coupling.
   • Clamp coupling.
   • Flange coupling.
   • Flexible coupling (kopling fleksibel). berfungsi untuk menghubungkan dua poros yang mempunyai sumbu menyamping dan menyudut. Tipe kopling fleksibel berikut ini yaitu penting untuk diketahui yaitu:
     • Bushed pin type coupling,
     • Universal coupling,
     • Oldham coupling.

Sleeve atau Muff Coupling

Ini yaitu tipe kopling tetap yang paling sederhana, dengan pembuatannya dari besi cor. Terdiri dari silinder berlubang yang diameter dalamnya sama dengan diameter poros. Seperti pada Gambar 7.1, daya transimisi dari poros yang satu ke poros yang lain dengan sebuah

pasak (key) dan sebuah muff. Oleh karena itu seluruh elemen harus cukup kuat untuk mentransmisikan torsi.

Perancangan muff atau sleeve

Muff yang rancangannya dapat pertimbangan seperti poros berlubang.

Misalkan          T = Torsi dengan transimisi oleh kopling,

τ_c = Tegangan geser yang diijinkan untuk material muff dari besi cor yaitu 14 MPa.

Torsi transimisi bagian yang berlubang yaitu:

Clamp atau Compression Coupling

hal ini menyebutkan juga sebagai split muff coupling. Dalam kasus ini, muff membuatnya ke dalam dua paruhan dan dapat membaut bersama-sama seperti pada Gambar 7.3. Separuh muff membuatnya dari besi cor. Ujung poros berbatasan dengan ujung yang lain dan pasak (key) memasang lurus ke dalam lubang pasak pada kedua poros. Separuh muff menempatkan pada bagian bawah dan separuh yang lain menempatkan di bagian atas. Kedua muff mengabungkan bersama-sama oleh baut dan mur. Jumlah baut bisa dua, empat atau enam. Kopling ini bisa berfungsi untuk beban berat dan kecepatan sedang. Keuntungan kopling ini yaitu bahwa posisi poros tidak perlu merubah untuk perakitan dan pembongkaran kopling.

• Desain muff untuk clamp coupling yaitu: Diameter muff,                                    D = 2d +13 mm Panjang muff,                                    L = 3,5d

                                    d = diameter poros

Torsi yang dapat mentransmisi oleh bagian yang berlubang yaitu:

Desain baut clamping

Misalkan          T = Torsi yang mentransmisikan poros,

d = Diameter poros,

d_b = Diameter efektif baut,

n = Jumlah baut,

σ_t = Tegangan tarik yang diijinkan untuk material baut, µ = Koefisien gesek antara muff dan poros, dan

L = Panjang muff.

Misalkan p yaitu tekanan pada poros dan permukaan muff akibat gaya, kemudian distribusi tekanan merata pada permukaan, maka

Gaya gesek antara poros dan muff yaitu:

Torsi yang mentransmisikan oleh kopling yaitu:

Flange Coupling (kopling flens)

Kopling flens biasanya terdiri dari dua piringan kopling besi cor.    Setiap flens memasang pada ujung poros dan menyambung dengan pasak seperti pada Gambar 7.5 dan 7.6.

Jika d yaitu diameter poros atau diameter dalam hub, d₁ = diameter nominal baut, Diameter luar hub yaitu:                                          D = 2d

Panjang hub yaitu:                            L = 1,5.d Diameter lingkaran kisar baut :                          D₁ = 3.d

Diamter luar flens:                              D₂ = D₁ + (D₁ – D) = 2D₁ – D = 4.d

Ketebalan flens:                                  t_f = 0,5d

Jumlah baut:                                        n  = 3, untuk d ≤ 40 mm n = 4, untuk d ≤ 100 mm n = 6, untuk d ≤ 180 mm

Misalkan:         τ_s , τ_b dan τ_k = Tegangan geser untuk poros, baut dan pasak yang diijinkan.

τ_c = Tegangan geser yang diijinkan untuk material flens.

σ_cb = Tegangan crushing yang diijinkan untuk material baut.

Desain hub

Hub medesain untuk pertimbangan seperti pada poros berongga (hollow shaft), yang mentransmisikan torsi sama dengan poros pejal (solid shaft).

Diameter luar hub biasanya mengambil dua kali diameter poros. Oleh karena itu dari hubungan atas, tegangan geser yang terjadi dalam hub dapat mengecek.

Panjang hub L = 1,5.d

Desain flens

Flens mengalami geser ketika mentransmisikan torsi. Oleh karena itu torsi yang mentransmisikan yaitu:

T = Keliling hub x Tebal flens x Tegangan geser flens x Radius hub

Tebal flens biasanya mengambil setengah diameter poros. Oleh karena itu dari hubungan tersebut, tegangan geser pada flens dapat mengecek.

Desain Baut

Baut mengalami tegangan geser akibat torsi yang mentransmisikan. Jumlah baut (n) tergantung pada diameter poros dan diameter lingkar pitch baut (D₁) = 3d.

Dari persamaan di atas, diameter baut (d₁) bisa dicari. Sekarang diameter baut bisa dicek dalam crushing.

Luas tahanan crushing seluruh baut = n. d₁.t_f

dan kekuatan crushing seluruh baut = n. d₁.t_f .σ_cb

Torsi                                                T = (n. d₁.t_f .σ_cb).D₁/2                                         (7-6) Dari persamaan di atas, tegangan crushing pada baut bisa dicek.