KLASIFIKASI RODA GIGI

Roda gigi adalah komponen yang digunakan untuk mentransmisikan daya dari satu poros ke poros lain yang tidak segaris sumbunya serta letaknya berdekatan. Adapun roda gigi dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa pandangan.

1. Berdasarkan letak sumbu

a. Roda gigi sejajar

            Roda gigi sejajar adalah roda gigi yang gigi-giginya berjajar pada dua batang silindris (bidang jarak bagi). Kedua bidang silindris tersebut bersinggungan dan satu menggelinding pada yang lain dengan sumbu yang sejajar. Contoh roda gigi sejajar :

(a)                                 (b)                              (c)       

Lurus                Miring           Miring Ganda  

Gambar 1.1 Macam-Macam Roda Gigi Sejajar

b. Roda gigi berpotongan

Roda gigi berpotongan adalah roda gigi yang letak gigi-giginya berjajar pada dua bidang kerucut atau satu bidang silindris dengan satu bidang datar melingkar. Kedua bidang tersebut bersinggungan dan yang satu menggelinding pada yang lain dengan sumbu berpotongan. Contoh roda gigi berpotongan :

                          (a)                                          (b)                                   

                                            kerucut lurus                     kerucut spiral          

Gambar 1.2 Macam-Macam Roda Gigi Berpotongan

c. Roda gigi bersilangan

            Roda gigi bersilangan adalah roda gigi yang gigi-giginya berjajar pada dua  bidang silindris atau dua bidang kerucut atau satu bidang silindris dengan satu bidang ulir. Untuk pasangan roda gigi - ulir, perputaran roda gigi diatur oleh pergerakkan ulir yang disebabkan perputaran poros ulir, serta sumbu roda gigi menyilang sumbu poros ulir. Contoh roda gigi bersilangan :

                             (a)                    (b)                    (c)                        (d)

                       Miring Silang    Cacing Silang        Silindris       Globolit Hypoid

Gambar 1.3 Macam-Macam Roda Gigi Bersilangan

2. Berdasarkan kecepatan keliling roda gigi

·      Kecepatan rendah

untuk kecepatan 0,5>v >10 m/detik.

                             -   Kecepatan sedang

                   untuk kecepatan 5>v>20 m/detik.

·      Kecepatan tinggiuntuk kecepatan 20>v>50 m/detik.

3. Berdasarkan hubungan antar roda gigi.

·      Eksternal gearing.

·      Internal gearing.

·      Rack and pinion.

4. Berdasarkan posisi gigi pada permukaan gigi

A. Lurus, contoh : roda gigi lurus, roda gigi kerucut lurus.

            Roda gigi lurus, adalah roda gigi yang paling sederhana dengan jalur gigi sejajar. Roda gigi kerucut lurus, adalah roda gigi yang paling sering digunakan. Perbandingan kontaknya kecil dan kerjanya sangat berisik. Konstruksinya tidak memungkinkan pemasangan bantalan pada kedua ujung poros-porosnya.

B. Miring, contoh : roda gigi miring.

            Roda gigi miring, adalah roda gigi yang membentuk jalur gigi ulir pada silinder jarak bagi. Perbandingan kontaknya lebih besar dari pada roda gigi lurus sehingga pemindahan momen atau putaran berlangsung dengan halus. Sifat ini cocok untuk mentransmisikan putaran tinggi dan beban besar tetapi membutuhkan bantalan aksial untuk mengurangi gaya aksial yang timbul.

C. Kurva, contoh : roda gigi cacing, roda gigi kerucut spiral.

            Roda gigi cacing, adalah roda gigi yang berbentuk silindris cacing. Roda gigi ini dipakai untuk meneruskan putaran dengan perbandingan reduksi besar. Sedangkan untuk beban yang besar dapat digunakan roda gigi cacing globoid (roda gigi cacing selubung ganda), karena perbandingan kontaknya lebih besar. Untuk roda gigi hypoid, jalur giginya berbentuk spiral pada bidang kerucut yang sumbunya bersilangan dengan pemindahan daya pada pemukaan gigi berlangsung meluncur dan menggelinding. Roda gigi kerucut spiral, adalah roda gig kerucut dengan perbandingan kontak yang lebih besar. Sudut poros kedua roda gigi biasanya 90°.

5. Berdasarkan Kegunaan Roda gigi

a. Roda gigi transmisi

            Roda gigi transmisi diperlukan mobil untuk mentransmisikan daya dari mesin ke poros penggerak untuk menggerakkan roda mobil. Kerja transmisi disesuaikan dengan keadaan jalannya kendaraan, sehingga dapat memilih kecepatan sesuai dengan kebutuhan kendaraan.

b. Roda gigi differensial

            Fungsi dari roda gigi diferential pada kendaraan adalah membagi -bagi dan memindahkan tenaga keroda-roda kiri dan kanan agar pada waktu  mobil berbelok atau berputar tidak akan mengalami slip yang diakibatkan kecepatan roda-roda pada waktu berputar.

Macam-Macam Sistem Pengkondisian Udara

Macam-Macam Sistem Pengkondisian Udara

            Untuk memilih suatu sistem, perencana harus memperhatikan kelebihan dan kekurangan sistem itu sendiri yang mana disesuaikan dengan kebutuhan. Kriteria-kriteria yang harus diperhatikan dalam suatu sistem adalah: performance, capacity, first cost, operating cost, dll.

            Pemilihan sistem biasanya secara sendirinya terbatas oleh kebutuhan itu sendiri. Hal-hal yang membatasi pilihan antara lain: cooling load, zoning requirements, heating dan ventilation serta arsitektur bangunan.

1. All-air system. Prinsipnya adalah mendinginkan ruangan dengan hanya menggunakan udara dingin/conditioned yang disalurkan kedalam ruangan. All air system dapat dibagi atas dua jenis yaitu single duct (cooling dan heating melalui satu duct) dan dual duct (cooling dan heating dengan duct terpisah). Untuk single duct dapat dibagi menurut kemampuan pengaturan pendinginan atas : constant volume (CV) dan variable air volume (VAV), CV berfungsi untuk mengatur pendinginan yaitu temperatur udara dingin yang diubah sedangkan pada VAV flow udara dingin yang diubah. Kelebihan sistem ini antara lain : lokasi mesin dan perangkat utama lainnya terpisah dari ruangan yang dikondisikan sehingga memudahkan pemeliharaan, terdapat banyak sekali pilihan dalam merangkai sistem ini, dapat memanfaatkan free cooling menggunakan udara luar, pilihan zooning, fleksibilitas dan kontrol kelembaban yang luas. Kekurangan sistem ini adalah: memerlukan ruang ducting yang cukup, pada bangunan bertingkat diperlukan tambahan shaft untuk ducting, perlu bekerja sama dengan arsitektur untuk mendapatkan tempat untuk mesin.

Gambar 2-11  Skema CV All-Air System 

Gambar 2-12 Skema VAV All-Air System

2. Air-and-water systems. Sistem ini memperoleh pendinginan dari menyalurkan udara dingin dan air ke suatu terminal dalam ruangan, udara sebagai pendingin utama (primary air) dan air sebagai pendingin sekunder (secondary water). Terminal dalam ruangan dapat berupa: air and water induction units, fan-coil units, radiant panels. Sistem ini digunakan untuk bagian eksterior gedung yang tidak terlalu memerlukan kontrol kelembaban.

Gambar 2-13 Air and Water Induction Unit

3. All-water system. System ini menggunakan air sebagai media pendingin maupun pemanas, udara ruang dapat dipanaskan atau didinginkan dengan cara konduksi, konveksi, maupun radiasi. Beberapa cara sistem ini adalah: baseboard radiation, wall, floor, ceiling panels, bare pipe, fan-coil units. Sistem ini banyak terdapat pada hotel, apartemen, gedung perkantoran.

Gambar 2-14. Fan Coil Unit

4. Unitary refrigerant-based systems for air conditioning. Sistem ini memiliki semua komponen yang diperlukan sebuah air conditioner yang terintegrasi dalam satu unit lengkap (unitary). Sistem ini diproduksi massal dengan masing-masing komponen dipilih, dirakit, dites oleh pihak pabrikan. Sistem ini secara umum dapat diaplikasikan untuk semua kebutuhan. Kelebihan sistem ini adalah: kontrol individu setiap ruangan mudah, murah, terserah pemakai, produksi pabrik dengan pilihan komponen yang kemampuan dan kualitasnya lebih terjamin, tidak memerlukan ruangan khusus yang besar, siap langsung digunakan, biaya awal yang murah. Kekurangannya adalah: tidak ada pilihan kemampuan karena telah tergantung pabrikan pembuat, efisiensi lebih rendah, pemakaian energi lebih besar dibandingkan unit sentral, ventilasi tetap tergantung mesin, pemeliharaan unit lebih banyak

Gambar 2-15. Unitary Air Conditioner

Komponen-Komponen Mesin Pendingin

            Pada umumnya mesin pendingin mempunyai empat komponen utama, yaitu:

1. Kompresor
2. Kondensor
3. Evaporator
4. Katup ekspansi

1.    Kompresor    

            Fungsi dari kompresor adalah untuk memindahkan uap refrigerant dari evaporator ke kondensor. Ketika torak (piston) bergerak kebawah, ia akan mengisap uap refrigerant dari evaporator kedalam silinder. Ketika torak bergerak keatas, ia akan menekan uap sampai batas atas dari langkahnya, volume dari uap diperkecil atau dengan kata lain uap dimampatkan. Jelas bahwa kompresor harus memindahkan uap refrigerant  dari evaporator secepatnya ia menguap.

           Bila refrigerant menguap lebih cepat dari pada kemampuan dari kompresor untuk memindahkannya, uap yang terkumpul secara berlebihan akan menambah tekanan didalam evaporator. Bila ini terjadi, titik didih dari cairan akan naik. Akibatnya, kemungkinan tidak bisa diperoleh temperatur yang rendah dari udara atau air yang mengalir melalui evaporator. 

Gambar 2-3 Typical 8-Cylinder Compresor

Gambar 2-4 Hermatic Compresor

2.    Kondensor

            Pada suatu mesin pendingin ruangan, panas dari ruangan diserap oleh cairan refrigerant yang sedang menguap didalam evaporator. Panas yang diserap di evaporator ditambah dengan panas yang merupakan kerja dari kompresor harus dipindahkan atau dibuang. Untuk memindahkan atau membuang panas tersebut diperlukan suatu alat pembuang panas yang disebut kondensor.

            Pada dasarnya ada dua jenis alat pembuang panas, yaitu: 

1. Kondensor dengan pendinginan udara (Air cooled condenser)
2. Kondensor dengan pendinginan air (water cooled condenser)

Gambar 2-5 Double Tube Condensor

Gambar 2-6 Shell-and-Tube Condensor

3.    Evaporator

Evaporator adalah alat untuk mendidihkan/menguapkan refrigerant didalam pipa-pipa dan kemudian mendinginkan fluida yang lewat di luar pipa tersebut. Evaporator yang mendidihkan refrigerant di dalam pipa biasa disebut evaporator ekspansi langsung (direct ekspansi evaporators). Evaporator ekspansi langsung yang digunakan untuk pengkondisian udara biasanya disuplai oleh katup ekspansi yang mengatur aliran cairan sedemikian sehingga uap refrigerant meninggalkan evaporator dalam keadaan panas lanjut.

Gambar 2-7 Direct Expansion Shell and Tube Evaporator

4.    Katup ekspansi

Katup ekspansi mempunyai dua kegunaan, yaitu: menurunkan tekanan refrigerant cair dan mengatur aliran refrigerant ke evaporator. Jenis-jenis katup ekspansi, yaitu: pipa kapiler, katup ekspansi berpengendali-lanjut-panas (superheat-controlled exspansi valve), katup apung (floating valve), dan katup ekspansi tekanan konstan (constant-pressure expansion valve).

 

Gambar 2-8. Small Selenoid valve 

 
Gambar 2-9. Large Selenoid Valve

Gambar 2-10. Typical Valves used in Refrigerations System

Prinsip Dasar Refrigerasi (Refrigeration)

            Refrigeration adalah metode perpindahan panas (method of removing heat). Ilmu pengetahuan refrigeration berdasarkan bahwa suatu zat cair dapat diuapkan pada temperatur berapa saja yang diinginkan dengan merubah tekanan diatasnya.

            Air dapat mendidih pada temperatur berapa saja bila tekanan diatasnya yang berhubungan dengan temperatur didih yang diinginkan bisa dipertahankan. Zat cair yang mendidih pada temperatur rendah adalah medium yang baik untuk memindahkan panas.

            Dalam sistem refrigerasi, refrigerant harus dialirkan ke evaporator atau koil pendingin dalam bentuk cair, karena ia hanya bisa menyerap panas hanya dengan penguapan. Refrigerant akan meninggalkan evaporator dalam bentuk uap, dan ia harus dicairkan kembali agar  bisa digunakan kembali.

            Untuk mengembunkan uap refrigerant, panas laten yang harus dilepaskan oleh refrigerant selama pengembunan harus dipandahkan ke medium yang lain. Medium yang biasa digunakan adalah air atau udara. Temperatur air atau udara udara yang digunakan harus lebih rendah daripada temperatur pengembunan dari refrigerant.

            Uap refrigerant yang meninggalkan evaporator harus dinaikkan tekanannya sampai mencapai suatu tekanan, dimana temperatur pengembunan lebih tinggi dari pada temperatur air atau udara yang tersedia. Setalah tekanan uap refrigerant dinaikkan cukup tinggi, ia akan mencair didalam kondensor dengan menggunakan air atau udara yang temperaturnya relatif agak tinggi. Satu-satunya alasan digunakannya kompresor dan kondensor dalam sistem refrigeration adalah agar refrigerant dapat dipakai berulang-ulang.

            Sistem refrigerasi ditunjukkan pada Gambar 2-1. dimana diagram Mollier (pressure-enthalpy diagram) ditunjukkan pada Gambar 2-2. Setelah meninggalkan tabung penampung, refrigerant cair mengalir melalui katup ekspansi, yang tidak lain adalah katup jarum. Kompresor mempertahankan perbedaan tekanan refrigerant antara evaporator dan kondensor. Tanpa katup ekspansi, perbedaan tekanan ini tidak bisa dipertahankan. Katup ekspansi memisahkan daerah tekanan rendah dan tekanan tinggi dalam sistem. Katup ekspansi bekerja sebagai alat untuk menurunkan tekanan  (pressure reducing valve) karena tekanan cairan refrigerant turun ketika melewati katup ini.

            Cairan yang mengalir melalui evaporator semuanya menguap karena menyerap panas yang mengalir melalui dinding evaporator. Panas ini berasal dari udara atau medium lain yang didinginkan. Setelah meninggalkan evaporator, uap refrigerant mengalir ke kompresor dimana tekanannya dinaikkan sampai suatu titik dimana ia dapat diembunkan dengan air atau udara yang temperaturnya relatif agak tinggi.

            Setelah ditekan oleh kompresor, uap refrigerant mengalir ke kondensor. Disini dinding dari kondensor didinginkan oleh air atau udara, akibatnya uap menjadi cair. Panas laten dipindahkan dari uap refrigerant yang sedang mengembun ke air atau udara melalui dinding kondensor. Dari kondensor, refrigerant cair mengalir kembali ke receiver dan siklus refrigeration diulang kembali.

Gambar 2-1 Sistem Refrigerasi

Keterangan :

1-2       : Evaporasi isobaris

2-3       : Kompresi isentropis

3-4       : Kondensasi isobaris

4-1       : Ekspansi isoentalpi

Gambar 2-2 Diagram Mollier