Menghitung Ratio, Putaran dan kapasitas mesin industri
Mesin-mesin pengolahan di dunia Industri atau Pabrik-pabrik Umumnya digerakkan dengan menggunakan Elektromotor (Motor Listrik).
Motor listrik secara umum digunakan untuk menggerakkan atau memutar mesin-mesin pabrik dan industri, baik secara langsung maupun melalui proses pengurangan besar putaran atau biasa di sebut dengan Speed Reducer.
Untuk beberapa Mesin yang beroperasi dengan besar putaran sama dengan putaran motor listrik, maka pemasangan Motor tidak perlu menggunakan Speed Reducer atau Gearbox.
Namun mengingat beberapa mesin-mesin pengolahan di suatu pabrik membutuhkan besar putaran atau kecepatan yang berbeda-beda, maka biasanya Motor listrik sebagai penggerak akan dilengkapi dengan Speed reducer (Gear Reducer) untuk mengubah besar putaran dari motor listrik, disesuaikan dengan kebutuhan mesin.
GearMotor
Motor listrik ada yang memang didesain lengkap dengan Gearbox, Motor listrik ini biasa disebut dengan GearMotor.
Motor listrik umumnya memiliki beberapa besar putaran RPM, antara lain:
Beberapa mesin yang digunakan di dunia industri atau pabrik, membutuhkan besar putaran (Rpm) yang sama dengan besar RPM motor listrik, sehingga motor listrik dapat langsung dipasangkan untuk menggerakkan mesin tersebut.
Namun sebagian mesin-mesin di pabrik membutuhkan besar putaran (Rpm) yang berbeda dengan besar putaran (Rpm) dari motor listrik.
Mesin-mesin yang umum digunakan di pabrik dan membutuhkan putaran yang lebih kecil dari putaran motor listrik, antara lain:
Untuk dapat menyesuaikan Putaran yang dihasilkan Motor listrik dengan yang dibutuhkan Mesin, maka dibutuhkan sistem speed reducer atau penurunan kecepatan, jika kecepatan (Rpm) yang dibutuhkan mesin lebih rendah dibanding putaran motor listrik.
Bagaimana jika, sebuah mesin membutuhkan penggerak dengan kecepatan putaran (Rpm) sebesar 2400 rpm?
A. Ratio Pulley
Biasanya jika perbedaan putaran antara mesin dan motor listrik tidak terlalu besar, tidak perlu menggunakan Gearbox, cukup dengan mengatur perbandingan Pulley atau Sprocket.
Hal ini biasanya dapat kita temui pada Mesin-mesin Industri seperti Pompa, Blower, Fan dan sebagainya.
Sebagai Contoh:
Untuk mendapatkan putaran mesin sebesar 2400, sebaiknya kita menggunakan penggerak Motor listrik 3000Rpm, lalu dengan menggunakan perbandingan Pulley, putaran motor kita turunkan menjadi 2400Rpm. Berapa Ratio (perbandingan) Pulley yang digunakan?
Rumus menghitung Ratio:
Darimana didapat nilai ratio 4 : 5 ?
Ratio 4 : 5 didapat dari penyederhanaan 2400 : 3000, dengan cara dibagi dengan FPB (Faktor Persekutuan Terbesar) dari kedua angka tersebut.
Untuk mendapatkan Putaran output (N2) sebesar 2400 Rpm pada mesin tersebut, dengan menggunakan Motor listrik 3000Rpm (N1), maka dilakukan perbandingan pemasangan Pulley, dengan perbandingan 4 : 5
Pulley pada motor listrik kita gunakan Pulley Ukuran 4inci, dan Pulley pada mesin ukuran 5inci.
Untuk menentukan perbandingan Ukuran Pulley, sebaiknya menggunakan perbandingan ukuran Keliling Pulley, namun karena perkalian kelililng lingkaran adalah (K=D x phi), maka untuk lebih mempermudah, kita dapat menggunakan perbandingan Diameter.
Rumus menghitung putaran Mesin (N2)
Sebagai contoh:
Begitu juga sebaliknya, Jika kita mengetahui putaran motor listrik adalah 1500Rpm (N1), Pulley yang terpasang pada Motor tersebut berukuran 6 inci, lalu Pulley yang terpasang pada sebuah Mesin (Blower, Pompa, atau mesin lainnya) berukuran 9 inci, berapa putaran mesin (N2) yang dihasilkan?
Diketahui:
Ratio = 6 : 9
N1 = 1500Rpm
N2 = .....?
Jawab:
B. Ratio Gearbox
GearBox adalah suatu peralatan yang berisikan Gear-gear yang berfungsi untuk memindahkan tenaga gerak dari suatu mesin penggerak (Input Speed) menuju mesin yang akan digerakkan (Output Shaft).
Pada sebuah Gearbox biasanya memiliki Name Plate yang tertera informasi mengenai beberapa hal, seperti:
Contoh perhitungan:
Sebuah Gearbox tertera data, N1 : 1500Rpm, i : 50, berapa N2 ?
Ratio biasa juga disimbolkan dengan huruf " i "
Menghitung putaran Mesin (N2) yang terpasang dengan Gearbox dan perbandingan Sprocket.
Jika kita menginginkan sebuah mesin Belt Conveyor dengan putaran 15Rpm, dengan penggerak Motor listrik 1500Rpm, dan Gearbox yang ada memiliki Ratio: 50, Maka, N2 Gearbox adalah:
Putaran mesin (N2) dengan menggunakan motor listrik 1500Rpm dan gearbox ratio: 50, didapat sebesar 30 Rpm, sedangkan kita menginginkan putaran mesin 15Rpm, maka Putaran N2 harus diturunkan lagi, bagaimana caranya agar kita mendapatkan putaran Mesin 15Rpm?
Ada 2 cara untuk menurunkan Rpm mesin Belt Conveyor tersebut, yaitu:
1. Perbandingan Pulley pada Motor listrik (N1)
Berarti Putaran motor listrik 1500Rpm, harus kita turunkan dengan menggunakan perbandingan Pulley agar didapat menjadi 750Rpm.
Putaran Motor listrik 1500Rpm kita anggap sebagai N1
Putaran yang diinginkan 750Rpm kita anggap sebagai N2
Ratio Pulley = ...?
Maka, agar putaran yang masuk ke Gearbox menjadi 750Rpm, kita harus menurunkan putaran motor listrik dengan perbandingan Pulley 1 : 2 (1 untuk Motor dan 2 untuk Gearbox).
Untuk mendapatkan Perbandingan pulley 1 : 2, kita bisa menggunakan berbagai pilihan ukuran Pulley seperti, Pulley 4 inci dipasang pada Motor listrik dan Pulley 8 inci dipasang pada Input Shaft Gearbox (4 : 8 = 1 : 2), atau ukuran pulley lainnya selama perbandingannya tetap 1 : 2.
Hasilnya:
Putaran input pada Gearbox setelah dipasang perbandingan Pulley = 750Rpm
Ratio Gearbox = 50
Putaran mesin Belt Conveyor (N2) = 750Rpm : 50 = 15 Rpm.
2. Perbandingan Sprocket pada Output Shaft Gearbox dan Mesin Belt Conveyor
C. Ratio Sprocket =...?
Maka, agar putaran mesin Belt Conveyor menjadi 15Rpm, kita harus menurunkan putaran Output Gearbox dengan perbandingan Sprocket 1 : 2 (1 untuk Output Shaft Gearbox dan 2 untuk Mesin).
Untuk mendapatkan Perbandingan Sprocket 1 : 2, kita bisa menggunakan berbagai pilihan ukuran Sprocket seperti, Sprocket 12 Teeth dipasang pada Output Shaft Gearbox dan Sprocket 24 Teeth dipasang pada Shaft Mesin Belt Conveyor (12T : 24T = 1 : 2), atau ukuran Sprocket lainnya selama perbandingannya tetap 1 : 2.
D. Menghitung Kapasitas Mesin berdasarkan Putaran dan Ratio
Saat kita menentukan Putaran mesin yang diinginkan, tentu hal yang kita pertimbangkan adalah bagaimana mesin tersebut dapat mencapai kapasitas yang kita butuhkan.
Oleh karena itu, sebenarnya untuk menentukan Putaran sebuah Mesin, kita terlebih dahulu harus menghitung berapa kapasitas yang ingin dicapai dan berapa putaran seharusnya.
Sebagai Contoh:
Jika sebuah Mesin Bucket Elevator didesain agar dapat mengangkut bahan olahan dengan kapasitas 60Ton perjam.
Ukuran 1 buah Bucket didesain mampu menampung sebanyak 50kg/bucket.
Maka kita harus menghitung putaran agar tercapai tuangan bucket elevator sebanyak:
Maka jumlah putaran mesin yang dibutuhkan agar Bucket yang tertuang sebanyak 20 Bucket/Menit, adalah:
Jadi untuk mendapatkan tuangan bucket sebanyak 20buah/menit, putaran mesin Elevator tersebut harus 12Rpm.
Gearbox atau Gearmotor.
Motorlistrik penggerak adalah 1500Rpm, Ratio Gearbox 50, maka N2 gearbox adalah:
Ratio Sprocket yang harus dipasang pada Output Shaft Gearbox dan Shaft Elevator untuk mendapatkan putaran sebesar 12Rpm, adalah:
Kesimpulan:
Semoga bermanfaat!
Berbagi ilmu pengetahuan umum
Mesin-mesin pengolahan di dunia Industri atau Pabrik-pabrik Umumnya digerakkan dengan menggunakan Elektromotor (Motor Listrik).
Motor listrik secara umum digunakan untuk menggerakkan atau memutar mesin-mesin pabrik dan industri, baik secara langsung maupun melalui proses pengurangan besar putaran atau biasa di sebut dengan Speed Reducer.
Untuk beberapa Mesin yang beroperasi dengan besar putaran sama dengan putaran motor listrik, maka pemasangan Motor tidak perlu menggunakan Speed Reducer atau Gearbox.
Namun mengingat beberapa mesin-mesin pengolahan di suatu pabrik membutuhkan besar putaran atau kecepatan yang berbeda-beda, maka biasanya Motor listrik sebagai penggerak akan dilengkapi dengan Speed reducer (Gear Reducer) untuk mengubah besar putaran dari motor listrik, disesuaikan dengan kebutuhan mesin.
GearMotor
Motor listrik ada yang memang didesain lengkap dengan Gearbox, Motor listrik ini biasa disebut dengan GearMotor.
 |
| Menghitung Putaran,Ratio,Kapasitas |
Menghitung Ratio dan Putaran
Besar Putaran motor listrik biasa disebut dengan RPM (Rotation Per Minute), atau jumlah putaran per menit.Motor listrik umumnya memiliki beberapa besar putaran RPM, antara lain:
- Motor Listrik 3000Rpm
- Motor Listrik 1500Rpm
- Motor Listrik 1000Rpm
- Motor Listrik 500Rpm.
Beberapa mesin yang digunakan di dunia industri atau pabrik, membutuhkan besar putaran (Rpm) yang sama dengan besar RPM motor listrik, sehingga motor listrik dapat langsung dipasangkan untuk menggerakkan mesin tersebut.
Namun sebagian mesin-mesin di pabrik membutuhkan besar putaran (Rpm) yang berbeda dengan besar putaran (Rpm) dari motor listrik.
Mesin-mesin yang umum digunakan di pabrik dan membutuhkan putaran yang lebih kecil dari putaran motor listrik, antara lain:
- Belt Conveyor
- Screw Conveyor
- Bucket Elevator
- Mixer
- Stirrer
- Capstand
- Dan sebagainya.
Untuk dapat menyesuaikan Putaran yang dihasilkan Motor listrik dengan yang dibutuhkan Mesin, maka dibutuhkan sistem speed reducer atau penurunan kecepatan, jika kecepatan (Rpm) yang dibutuhkan mesin lebih rendah dibanding putaran motor listrik.
- Jika sebuah mesin membutuhkan penggerak dengan kecepatan putaran (Rpm) sebesar 3000 rpm, maka kita dapat menggunakan motor listrik dengan putaran 3000 Rpm.
- Jika sebuah mesin membutuhkan penggerak dengan kecepatan putaran (Rpm) sebesar 1500 rpm, maka kita dapat menggunakan motor listrik dengan putaran 1500 Rpm.
- Jika sebuah mesin membutuhkan penggerak dengan kecepatan putaran (Rpm) sebesar 1000 rpm, maka kita dapat menggunakan motor listrik dengan putaran 1000 Rpm.
- Jika sebuah mesin membutuhkan penggerak dengan kecepatan putaran (Rpm) sebesar 500 rpm, maka kita dapat menggunakan motor listrik dengan putaran 500 Rpm.
Bagaimana jika, sebuah mesin membutuhkan penggerak dengan kecepatan putaran (Rpm) sebesar 2400 rpm?
A. Ratio Pulley
Biasanya jika perbedaan putaran antara mesin dan motor listrik tidak terlalu besar, tidak perlu menggunakan Gearbox, cukup dengan mengatur perbandingan Pulley atau Sprocket.
- Pulley digunakan untuk Mesin dengan Putaran Tinggi, Torque rendah
- Sprocket digunakan untuk mesin dengan Putaran rendah, Torque tinggi
Hal ini biasanya dapat kita temui pada Mesin-mesin Industri seperti Pompa, Blower, Fan dan sebagainya.
Sebagai Contoh:
Untuk mendapatkan putaran mesin sebesar 2400, sebaiknya kita menggunakan penggerak Motor listrik 3000Rpm, lalu dengan menggunakan perbandingan Pulley, putaran motor kita turunkan menjadi 2400Rpm. Berapa Ratio (perbandingan) Pulley yang digunakan?
- Putaran motor penggerak atau Input Speed, disimbolkan dengan N1
- Putaran mesin disebut dengan Output Speed, disimbolkan dengan N2
Rumus menghitung Ratio:
- Ratio = N2 : N1
- Ratio Pulley = 2400 : 3000
- Ratio Pulley = 4 : 5
Darimana didapat nilai ratio 4 : 5 ?
Ratio 4 : 5 didapat dari penyederhanaan 2400 : 3000, dengan cara dibagi dengan FPB (Faktor Persekutuan Terbesar) dari kedua angka tersebut.
Untuk mendapatkan Putaran output (N2) sebesar 2400 Rpm pada mesin tersebut, dengan menggunakan Motor listrik 3000Rpm (N1), maka dilakukan perbandingan pemasangan Pulley, dengan perbandingan 4 : 5
Pulley pada motor listrik kita gunakan Pulley Ukuran 4inci, dan Pulley pada mesin ukuran 5inci.
- N2 = (N1 x 4) : 5
- N2 = (3000rpm x 4) : 5
- N2 = 12.000 : 5
- N2 = 2400 Rpm.
Untuk menentukan perbandingan Ukuran Pulley, sebaiknya menggunakan perbandingan ukuran Keliling Pulley, namun karena perkalian kelililng lingkaran adalah (K=D x phi), maka untuk lebih mempermudah, kita dapat menggunakan perbandingan Diameter.
Rumus menghitung putaran Mesin (N2)
Sebagai contoh:
Begitu juga sebaliknya, Jika kita mengetahui putaran motor listrik adalah 1500Rpm (N1), Pulley yang terpasang pada Motor tersebut berukuran 6 inci, lalu Pulley yang terpasang pada sebuah Mesin (Blower, Pompa, atau mesin lainnya) berukuran 9 inci, berapa putaran mesin (N2) yang dihasilkan?
Diketahui:
Ratio = 6 : 9
N1 = 1500Rpm
N2 = .....?
Jawab:
- N2 = (N1 x 6) : 9
- N2 = (1500 x 6) : 9
- N2 = 9000 : 9
- N2 = 1000 Rpm
B. Ratio Gearbox
GearBox adalah suatu peralatan yang berisikan Gear-gear yang berfungsi untuk memindahkan tenaga gerak dari suatu mesin penggerak (Input Speed) menuju mesin yang akan digerakkan (Output Shaft).
Pada sebuah Gearbox biasanya memiliki Name Plate yang tertera informasi mengenai beberapa hal, seperti:
- N1, adalah jumlah Putaran awal (Input Shaft) yang berasal dari suatu penggerak (motor listrik)
- N2, adalah jumlah putaran yang dihasilkan (Output Shaft) untuk memutar mesin
- Ratio ( i ): perbandingan putaran masuk (input shaft) dengan putaran yang dihasilkan (Output Shaft)
- Torque: Kekuatan putar atau Torsi
Contoh perhitungan:
Sebuah Gearbox tertera data, N1 : 1500Rpm, i : 50, berapa N2 ?
Ratio biasa juga disimbolkan dengan huruf " i "
- N2 = N1 : Ratio (i)
- N2 = 1500 : 50
- N2 = 30Rpm.
Menghitung putaran Mesin (N2) yang terpasang dengan Gearbox dan perbandingan Sprocket.
Jika kita menginginkan sebuah mesin Belt Conveyor dengan putaran 15Rpm, dengan penggerak Motor listrik 1500Rpm, dan Gearbox yang ada memiliki Ratio: 50, Maka, N2 Gearbox adalah:
- N2 = N1 : Ratio (i)
- N2 = 1500 : 50
- N2 = 30Rpm.
Putaran mesin (N2) dengan menggunakan motor listrik 1500Rpm dan gearbox ratio: 50, didapat sebesar 30 Rpm, sedangkan kita menginginkan putaran mesin 15Rpm, maka Putaran N2 harus diturunkan lagi, bagaimana caranya agar kita mendapatkan putaran Mesin 15Rpm?
Ada 2 cara untuk menurunkan Rpm mesin Belt Conveyor tersebut, yaitu:
- Menurunkan Putaran motor listrik (N1) dengan perbandingan Pulley
- Menurunkan Putaran N2 gearbox dengan ratio Sprocket pada mesin dan Gearbox
1. Perbandingan Pulley pada Motor listrik (N1)
- Putaran mesin yang diinginkan (N2) = 15Rpm
- Ratio Gearbox = 50
- N1 = N2 x Ratio
- N1 = 15 x 50
- N1 = 750Rpm.
Berarti Putaran motor listrik 1500Rpm, harus kita turunkan dengan menggunakan perbandingan Pulley agar didapat menjadi 750Rpm.
Putaran Motor listrik 1500Rpm kita anggap sebagai N1
Putaran yang diinginkan 750Rpm kita anggap sebagai N2
Ratio Pulley = ...?
- Ratio Pulley = N2 : N1
- Ratio Pulley = 750 : 1500
- Ratio Pulley = 1 : 2
Maka, agar putaran yang masuk ke Gearbox menjadi 750Rpm, kita harus menurunkan putaran motor listrik dengan perbandingan Pulley 1 : 2 (1 untuk Motor dan 2 untuk Gearbox).
Untuk mendapatkan Perbandingan pulley 1 : 2, kita bisa menggunakan berbagai pilihan ukuran Pulley seperti, Pulley 4 inci dipasang pada Motor listrik dan Pulley 8 inci dipasang pada Input Shaft Gearbox (4 : 8 = 1 : 2), atau ukuran pulley lainnya selama perbandingannya tetap 1 : 2.
Hasilnya:
Putaran input pada Gearbox setelah dipasang perbandingan Pulley = 750Rpm
Ratio Gearbox = 50
Putaran mesin Belt Conveyor (N2) = 750Rpm : 50 = 15 Rpm.
2. Perbandingan Sprocket pada Output Shaft Gearbox dan Mesin Belt Conveyor
- Putaran mesin yang diinginkan = 15Rpm
- N2 saat ini : 30Rpm.
- Output speed dari Gearbox saat ini 30Rpm kita anggap sebagai N1
- Putaran mesin yang diinginkan kita anggap sebagai N2
C. Ratio Sprocket =...?
- Ratio Sprocket = N2 : N1
- Ratio Sprocket = 15 : 30
- Ratio Sprocket = 1 : 2
Maka, agar putaran mesin Belt Conveyor menjadi 15Rpm, kita harus menurunkan putaran Output Gearbox dengan perbandingan Sprocket 1 : 2 (1 untuk Output Shaft Gearbox dan 2 untuk Mesin).
Untuk mendapatkan Perbandingan Sprocket 1 : 2, kita bisa menggunakan berbagai pilihan ukuran Sprocket seperti, Sprocket 12 Teeth dipasang pada Output Shaft Gearbox dan Sprocket 24 Teeth dipasang pada Shaft Mesin Belt Conveyor (12T : 24T = 1 : 2), atau ukuran Sprocket lainnya selama perbandingannya tetap 1 : 2.
D. Menghitung Kapasitas Mesin berdasarkan Putaran dan Ratio
Saat kita menentukan Putaran mesin yang diinginkan, tentu hal yang kita pertimbangkan adalah bagaimana mesin tersebut dapat mencapai kapasitas yang kita butuhkan.
Oleh karena itu, sebenarnya untuk menentukan Putaran sebuah Mesin, kita terlebih dahulu harus menghitung berapa kapasitas yang ingin dicapai dan berapa putaran seharusnya.
Sebagai Contoh:
Jika sebuah Mesin Bucket Elevator didesain agar dapat mengangkut bahan olahan dengan kapasitas 60Ton perjam.
Ukuran 1 buah Bucket didesain mampu menampung sebanyak 50kg/bucket.
Maka kita harus menghitung putaran agar tercapai tuangan bucket elevator sebanyak:
- Kapasitas yang diinginkan adalah 60Ton/jam atau 60.000kg/jam
- Muatan 1 buah Bucket sebanyak 50kg/bucket
- Jumlah Bucket yang tertuang setiap 1 jam = 60.000kg : 50kg
- Jumlah Bucket yang tertuang setiap 1 jam = 1.200 bucket/jam
- Karena putaran umumnya dalam satuan menit, maka,
- 1.200 bucket/jam = 1.200/60 = 20Bucket/Menit.
- Panjang Rantai Bucket Elevator tersebut sebanyak 240 Teeth.
- Sprocket pada Shaft Elevator adalah 8 Teeth.
- Jumlah Bucket yang terpasang sepanjang Rantai Elevator tersebut adalah 50 Buah Bucket.
Maka jumlah putaran mesin yang dibutuhkan agar Bucket yang tertuang sebanyak 20 Bucket/Menit, adalah:
- Jumlah Bucket yang diinginkan: 20Bucket/menit
- Jumlah Rantai seluruhnya : 240Teeth
- Sprocket elevator : 8Teeth
- Jumlah Bucket seluruhnya : 50 Bucket.
- Putaran Mesin (Sprocket) = (20 : 50) x (240 : 8)
- Putaran Mesin (Sprocket) = 0,4 x 30
- Putaran Mesin (Sprocket) = 12Rpm.
Jadi untuk mendapatkan tuangan bucket sebanyak 20buah/menit, putaran mesin Elevator tersebut harus 12Rpm.
Gearbox atau Gearmotor.
Motorlistrik penggerak adalah 1500Rpm, Ratio Gearbox 50, maka N2 gearbox adalah:
- N2 = N1 : ratio
- N2 = 1500 : 50 = 30Rpm.
Ratio Sprocket yang harus dipasang pada Output Shaft Gearbox dan Shaft Elevator untuk mendapatkan putaran sebesar 12Rpm, adalah:
- Ratio Sprocket = 12 : 30
- Ratio Sprocket = 2 : 5
Kesimpulan:
- Putaran Motor Listrik Penggerak : 1500Rpm
- Ratio Gearbox : 50
- Sprocket Transmisi pada Gearbox: 12Teeth
- Sprocket Transmisi pada Shaft Elevator: 30Teeth
- Sprocket pemutar Rantai: 8Teeth
- Jumlah rantai elevator seluruhnya: 240Teeth
- Jumlah Bucket seluruhnya: 50 Bucket.
- Jumlah Bucket yang tertuang dalam 1 menit: (96 : 240) x 50 = 20 Bucket/Menit
- Muatan dalam 1 Bucket: 50kg
- Maka Kapasitas mesin Elevator tersebut: 20buah x 50kg = 1.000kg/menit
Semoga bermanfaat!
Berbagi ilmu pengetahuan umum
0 Komentar untuk "Menghitung Ratio, Putaran dan Kapasitas"