Wakhinuddin’s Weblog

POROS RODA BELAKANG

BAGIAN 5

POROS RODA BELAKANG

 

BAB I

POROS PENDUKUNG

A.  POROS

Poros adalah untuk menopang bagian mesin yang diam, berayun atau berputar, tetapi tidak menderita momen putar dan dengan demikian tegangan utamanya adalah tekukan (bending). Gandar pendek juga disebut sebagai baut. Bagian yang berputar dalam bantalan dari gandar (dan poros) disebut tap. Poros (keseluruhannya berputar) adalah untuk mendukung suatu momen putar dan mendapat tegangan puntir dan tekuk.

Menurut arah memanjangnya (longitudinal) maka dibedakan poros yang bengkok (poros engkol) terhadap poros lurus biasa, sebagai poros pejal atau poros berlubang, keseluruhannya rata atau dibuat mengecil. Menurut penampang melintangnya disebutkan sebagai poros bulat dan poros profil (contohnya dengan profil alur banyak dan profil – K). Disamping itu dikenal juga poros engsel, poros teleskop, poros lentur, dan lain-lain. Persyaratan khusus terhadap design dan pembuatan adalah sambunagn dari poros dan naf serta poros dengan poros.

Design pada poros diarahkan menurut bagian tetap yang mana poros atau gandar dihubungkan (bantalan, sil dan naf dari piringan atau roda yang dipasang). Sebagai gambaran maka tempat sambungan yang dibuat dengan benar yang peralihannya dibuatkan dengan baik, yaitu umumnya pada perlemahan dari berbagai pengaruh takikan. Yang perlu diperhatikan dalam perancangan poros ini diantaranya :

1. Gandar diam dapat ditahan jauh lebih ringan daripada poros yang berputar yang diputar.

2. Poros dari baja kekuatan tinggi tidak sekaku seperti dari St.42 yang semacam itu (modulus E sama), hanya kekuatan tekuk berubah-ubah atau kekuatan torsi Berubah-ubah yang lebih besar, kalau pengaruh takikan yang tajam dihindarkan.

3. Poros berlubang denagn d1 = 0,5d beratnya hanya 75%, tetapi tahanan momennya 94% dari poros pejal.

4. Poros berputar yang kencang berlubang kencang memerlukan kekuatan yang baik, bantalan yang kaku dan pembentukan yang kaku.

5. Panjang konstruksi dari mesin seringkali sangat tergantung pada panjang dari tap bantalan, naf dan sil.

B.     FUNGSI POROS

Poros dalam sebuah mesin berfungsi untuk meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Setiap elemen mesin yang berputar, seperti cakara tali, puli sabuk mesin, piringan kabel, tromol kabel, roda jalan dan roda gigi, dipasang berputar terhadap poros dukung yang tetap atau dipasang tetap pada poros dukung yang berputar. Contohnya sebuah poros dukung yang berputar , yaitu poros roda keran berputar gerobak. Untuk merencanakan sebuah poros, maka perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut.

1. Kekuatan poros

Pada poros transmisi misalnya dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yangmendapatkan beban tarik atau tekan, seperti poros baling-baling kapal atau turbin.

Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan. Jadi, sebuah poros harus direncanakan cukup kuat untuk menahan beban-beban yang terjadi.

2. Kekakuan poros

Walaupun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup, tetapi jika lenturan dan defleksi puntirannya terlalu besar, maka hal ini akan mengakibatkan ketidaktelitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi).

3. Putaran kritis

Putaran kritis terjadi jika putaran mesin dinaikkan pada suatu harga putaran tertentu sehingga dapat terjadi getaran yang terlalu besar. Hal ini dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian yang lainnya. Untuk itu, maka poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerjanya lebih rendah dari putaran kritis.

4. Korosi

Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk poros propeller dan pompa bila terjadi kontak dengan fluida yang korosif. Demikian pula untuk poros-poros yang terancam kavitas dan poros mesin yang sering berhenti lama.

5. Bahan poros

Bahan untuk poros mesin umum biasanya terbuat dari baja karbon konstruksi mesin, sedangkan untuk pembuatan poros yang dipakai untuk meneruskan putaran tinggi dan beban berat umumnya dibuat dari baja paduan dengan pengerasan kulit yang sangat tahan terhadap keausan. Beberapa diantaranya adalah baja khrom nikel, baja khrom, dan baja khrom molybdenum.

C. MACAM – MACAM POROS

Poros sebagai penerus daya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut:

1. Spindle

Poros tranmisi yang relatif pendek, seperti poros utama mesin perkakas, dimana beban utamanya berupa puntiran, disebut spindle. Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya yang harus kecil, dan bentuk serta ukuranya harus teliti.

2. Gandar

Gandar adalah poros yang tidak mendapatkan beban puntir,bahkan kadang-kadang tidak boleh berputar. Contohnya seperti yang dipasang diantara roda-roda kereta barang.

3        Poros transmisi

Poros transmisi atau poros perpindahan mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Dalam hal ini mendukung elemen mesin hanya suatu cara, bukan tujuan. Jadi, poros ini berfungsi untuk memindahkan tenaga mekanik salah satu elemen mesin ke elemen mesin yang lain.

 

Dalam hal ini elemen mesin menjadi terpuntir (berputar) dan dibengkokkan. Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli sabuk atau sproket rantai, dan lain-lain.

D.    POROS PENGGERAK RODA

Fungsi axle shaft adalah sebagai penumpu beban roda atau dudukan roda dan penerus putaran mesin keroda.

Axle shaft diklasifikasikan menjadi :

1. Axle Shaft Rigid.

2. Independent Axle Shaft.

 

1. Axle Shaft Rigid.

Kendaraan 4 WD atau FR

Tipe rigid banyak digunakan pada kendaraan berskala menengah keatas dengan muatan yang besar, juga pada kendaraan yang dirancang untuk medan – medan berat karena mampu menahan beban yang berat.

a. Fungsi Axle Shaft pada tipe rigid.

1) Penerus putaran ke roda.

2) Pendukung beban roda.

b. Menurut letak dudukannya, Axle Shaft dibedakan menjadi 2 macam, yaitu :

1). Front Axle yang berfungsi sebagai penerus putaran ke  roda,  juga  sebagai  tempat  knucle  agar  roda dapat dibelok – belokkan.

2). Rear Axle yang berfungsi sebagai penerus putaran dari side gear ke roda.

Keterangan :   1. Differential.

2. Ring Gear.

3. Dudukan poros penggerak.

4. Drive pinion ( Roda gigi pinion ).

5. Axle shaft ( poros axle ).

6. Flens roda.

 

c. Berdasarkan system penopangnya Axle Shaft diklasifikasikan menjadi 3 yaitu :

1)       Half (1/2) floating type ( Setengah bebas memikul ).

Pada tipe ini bantalan dipasang antara axle housing dengan axle shaft dan roda langsung dipasang pada ujung poros. Jenis ini biasa digunakan pada kendaraan jenis sedan, station wagon dan jeep.

Keuntungan :

  Kontruksinya sederhana.

  Biayanya murah.

 

Kerugian :

  Axle shaft menjadi bengkok akibat berat kendaraan langsung dipikul oleh poros.

  Jika patah roda tidak ada yang menahan.

 

2)

¾ floating tipe (3/4 bebas memikul).

 

Bantalan dipasang antara axle housing dengan wheel hub dan axle shaft, secara tidak langsung axle shaft ikut memikul beban kendaraan.

Jenis ini biasanya digunakan pada truk ringan.

 

Keuntungan :

  Berat kendaraan tidak semuanya diteruskan ke axle shaft, sehingga axle shaft tidak bengkok.

  Bila terjadi axle shaft patah masih ditahan oleh bantalan. Kerugian :

  Akibat gaya kesamping tetap menimbulkan kebengkokan.

 

3)     

 Full floating type (bebas memikul).

 

Pada tipe ini wheel hub terpasang kokoh pada axle shaft melalui dua buah bantalan dan axle shaft hanya berfungsi untuk menggerakkan roda.

Tipe ini banyak digunakan pada kendaraan berat.

 

Keuntungan :

  Berat kendaraan seluruhnya dipikul oleh axle housing, sehingga axle housing tidak menjadi bengkok.

  Gaya kesamping juga tidak diteruskan ke axle shaft.

  Faktor keamanan lebih baik dan sanggup memikul beban berat. Kerugian :

  Biayanya mahal.

 

 

d. Cara kerja Axle Shaft tipe rigid.

Axle rigid  disamping sebagai  penerus putaran  ke roda, seolah  –  olah  merupakan  lengan  panjang  seperti  poros mati, sehingga pada saat kendaraan berjalan kedudukan bodi kendaraan seolah – olah mengikuti gerakan posisi axle.

 

Keuntungan :

  Kontruksi lebih kuat.

  Cocok untuk kendaraan skala medium ke atas.

  Sanggup menahan beban berat.

Kerugian :

  Suspensi kendaraan keras.

  Pada saat kendaraan berjalan dimedan yang berat bodi kendaraan tidak stabil.

  Sudut beloknya kecil.

 

1. 1.      Independent Axle Shaft

Tipe  ini  sering  digunakan  pada  kendaraan  kecil dan           umumnya jenis sedan,karena tipe ini disamping kontruksinya ringan                                                        juga      mampu membuat sudut belok lebih besar.

 

a. Fungsi axle shaft pada tipe independent

Sebagai penerus putaran ke roda. Sebagai pendukung beban roda.Sebagai penyetabil bodi kendaraan, karena dilengkapi CV joint.

b. Cara kerja axle shaft independent.

 

 

 

Dengan dilengkapi CV joint maka pada saat kendaraan melaju di jalan yang bergelombang maka posisi bodi kendaraan seakan – akan tidak terpengaruhi oleh keadaan jalan, karena dengan dilengkapi CV joint pada setiap gerakan, disamping dapat bergerak putar juga dapat bergerak memanjang, memendek dan membuat sudut.

 

  Constant Velocity Joint (CV Joint)

 

Fungsi : sebagai penyetabil posisi kendaraan terutama dijalan – jalan yang bergelombang.

 

 

 

 

 

 

• Komponen – komponen CV Joint.

 

 

 

Keterangan :    1. Outer race.

2. Ball Cage.

3. Inner race.

4. Steel Ball