LAPORAN FISIKA RODA GIGI LURUS GEDE PARIS PRATAMA TEKNIK MESIN UNY 2015

RODA GIGI LURUS

PENDAHULUAN

Latar belakang

            Roda gigi adalah bagian dari mesin yang berputar yang berguna untuk mentransmisikan daya. Roda gigi memiliki gigi-gigi yang saling bersinggungan dengan gigi dari roda gigi yang lain. Dua atau lebih roda gigi yang bersinggungan dan bekerja bersama-sama disebut sebagai transmisi roda gigi, dan bisa menghasilkan keuntungan mekanis melalui rasio jumlah gigi. Roda gigi mampu mengubah kecepatan putar, torsi, dan arah daya terhadap sumber daya. Tidak semua roda gigi berhubungan dengan roda gigi yang lain; salah satu kasusnya adalah pasangan roda gigi dan pinion yang bersumber dari atau menghasilkan gaya translasi, bukan gaya rotasi.

Transmisi roda gigi analog dengan transmisi sabuk dan puli. Keuntungan transmisi roda gigi terhadap sabuk dan puli adalah keberadaan gigi yang mampu mencegah slip, dan daya yang ditransmisikan lebih besar. Namun, roda gigi tidak bisa mentransmisikan daya sejauh yang bisa dilakukan sistem transmisi roda dan puli kecuali ada banyak roda gigi yang terlibat di dalamnya.

Ketika dua roda gigi dengan jumlah gigi yang tidak sama dikombinasikan, keuntungan mekanis bisa didapatkan, baik itu kecepatan putar maupun torsi, yang bisa dihitung dengan persamaan yang sederhana. Roda gigi dengan jumlah gigi yang lebih besar berperan dalam mengurangi kecepatan putar namun meningkatkan torsi.

Rasio kecepatan yang teliti berdasarkan jumlah giginya merupakan keistimewaan dari roda gigi yang mengalahan mekanisme transmisi yang lain (misal sabuk dan puli). Mesin yang presisi seperti jam tangan mengambil banyak manfaat dari rasio kecepatan putar yang tepat ini. Dalam kasus di mana sumber daya dan beban berdekatan, roda gigi memiliki kelebihan karena mampu didesain dalam ukuran kecil. Kekurangan dari roda gigi adalah biaya pembuatannya yang lebih mahal dan dibutuhkan pelumasan yang menjadikan biaya operasi lebih tinggi.

Tujuan :

a.       Bagaimana cara kerja sistem roda gigi lurus

b.      Berapa besarnya KMt, Kmn, dan PK.

c.       Berapa Efisiensi pada percobaan

d.      Apa sifat dan karakteristik system roda gigi lurus

Cari dimana sistem ulir diaplikasikan 3)   Menyelidiki pengaruh besar simpangan awal dan jenis beban terhadap besarnya nilai g yang diperoleh.

Dasar teori:

Sebuah pemindah daya menggunakan system roda gigi poros 1 berputar dengan n1 menggerakakn poros 2 yang akan berputar dengan n2. Untuk memindahkan daya mesin, digunakan roda gigi 1 yang berjumlah gigi z1 dan berdiameter D1 akan menggeraknakn roda gigi 2 yang berjumlah z2 gigi dan berdiameter D2.agar sepasang roda gigi bekerja dengan baik, tentunya kecepatan keliling harus sama (V1 = V2).

Hubungan keliling dengan banyaknya putaran adalah  , sehingga:

V1 = V2

,

  D1.n1  =  D2.n2

 , bila z = modul, maka  à  à

Cara kerja alat :

            Bila tromol yang dipasang pada roda gigi 1 diputar oleh gaya P, maka tromol yang dipasang pada roda gigi 2 akan berputar juga. Hal ini menyebabkan tali tromol tergulung dan beban yang dipasang pada tali tersebut naik.

Keuntungan Mekanik

KM teoritis =  , besarnya sama dengan PK. Menentukan KMt berdasarkan prinsip kesetimbangan energy :

Usaha beban = Usaha angkat , (efisiensi = 1)

  B . hB = P . hP

Bila poros 1 berputar 1x, maka poros 2 berputar sebanyak  kali, karena tromol 1 dan tromol 2 ukurannya sama, maka tak ada pengaruhnya terhadap perbandingan kecepatan. Bila P bergerak sejauh hP, maka beban B telah naik setinggi  .hP.

P . hP = B .  à  =

Sehingga Keuntungan Mekanik teoritisnya (KMt) =

Sedangkan keuntungan mekanik nyata dapat diperoleh dari hasil percobaan (KMn) =  .

Perbandingan kecepatan (PK)

PK =  =  =

Efisiensi

ή =  =  =  , harganya < 1.

BAB 2 ALAT DAN LANGKAH PERCOBAAN

2.      Alat Percobaan

a.       Perangkat percobaan roda gigi lurus.

b.      Timbangan.

c.       Jangka sorong.

3.      Langkah Percobaan

a.       Pastikan tali terpasang dengan benar.

b.      Ambil pemberat sebagai beban B.

c.       Pada P berilah pemberat juga sehingga ada tanda-tanda tromol berputar tepat saat beban B akan mulai bergerak naik. Timbang massa P dan massa B lalu catat.

d.      Percobaan 1 selesai.

e.       Lakukan percobaan dengan B yang berbeda.

f.       Timbang dengan benar dan catatlah data B dan P jangan sampai tertukar.

g.      Hitung jumlah gigi pada setiap roda gigi.

h.      Selesai.

BAB 3 DATA PENGAMATAN

Percobaan ke	B(kg)	P(kg)
1	0,367	0,271
2	0,283	0,250
3	0,250	0,218
4	0,270	0,2175
5	0,2755	0,216
6	0,473	0,314
7	0,448	0,2525
8	0,416	0,199
9	0,737	0,449
10	0,415	0,2495
11	0,453	0,2955
12	0,1705	0,163
13	0,196	0,186
14	0,530	0,347
15	0,198	0,173
16	0,7215	0,348
17	0,468	0,330
18	0,3485	0,299
19	0,681	0,473
20	0,3475	0,280

PENGOLAHAN DATA

Percobaan ke	KMt	KMn=	ή=
1		1,354243542	0,54169742
2		1,132	0,4528
3		1,146788991	0,4587156
4		1,24137931	0,49655172
5		1,275462963	0,51018519
6		1,506369427	0,60254777
7	2,5	1,774257426	0,70970297
8		2,090452261	0,8361809
9		1,64142539	0,65657016
10		1,663326653	0,66533066
11		1,532994924	0,61319797
12		1,04601227	0,41840491
13		1,053763441	0,42150538
14		1,527377522	0,61095101
15		1,144508671	0,45780347
16		2,073275862	0,82931034
17		1,418181818	0,56727273
18		1,165551839	0,46622074
19		1,4397463	0,57589852
20		1,241071429	0,49642857

harga rata-rata ή=11,387276/20=0,569364

BAB 3 PEMBAHASAN

Roda gigi lurus adalah pesawat sederhana yang ertujuan untuk memindahkan daya mesin dengan memanfaatkan gerak rotasi dua roda gigi yang bersinggungan

      Roda gigi z1=30 berputar dan akan menggerakakn roda gigi 2 dengan z2=75. Beban (B) digantung dengan tali pada poros roda ggi 2 sedangkan penarik (Pn) digantung pada poros roda gigi 1. Dikarenakan z1<z2, maka ketika Pn bergerak memutar roda gigi 1 berputar lebih cepat di bandingkan roda gigi 2 sehingga beban (B)  terangkat ke atas dengan variasi besar beban (B) dan penarik (Pn) , berikut data yang kami peroleh:

·         KMt= Z1/Z2=75/35=2,5

·          KMn= =1,354243542 ; 1,132; 1,146788991 dan seterusnya

·         Rata-rata ή= Σ ή /20=11,387276/20=0,569364

·         PK=KMt=2,5

Pada system roda gigi ini keberadaan gigi-giginya berperan mencegah terjadinya slip sehingga mampu memberikan keuntungan transmisi. Selain itu rasio kecepatan yang teliti berdasarkan jumlah gigi(Z1danZ2) juga merupakan salah satu karasteristik system ini. Rasio kecepatan putaran yang tepat ini di manfaatkan pada jam tangan yang termasuk mesin presisi. Selain pada jam tangan, roda gigi lurus juga digunakan pada gear box pada mesin.

            Pada data kami mendapatkan selisih KMt-KMn cukup besar. Hal ini dapat di sebabkan karena keadaan roda gigi yang kurang baik, misalnya poros mulai mengendor, pelumasan yang kurang dan ketelitiinan kami melakukan percobaan serta perhitunganya, gesekan tali dengan poros tempat tali berada juga mempengaruhi

KESIMPULAN

A.    Roda gigi lurus dapat mentranmisikan daya dengan memanfaatkan gerak rotasi kedua roda gigi yang menghasilkan kecepatan

B.     Kombinasi dua roda gigi yang memiliki jumlah gigi yang berbeda (Z1<Z2) menghasilkan keuntungan yang mekanis

C.     Keuntungan mekanis teoritis dan nyata memiliki perbedaan atau selisih yang cukup besar. Ini disebabkan karena adanya energy yang terbuang dalam proses tersebut

System ini cocok untuk mesin-mesin presisi seperti jam tangan, gear box da