Flat Belt (Sabuk Datar)

flat belt

Sabuk datar (Flat Belt) merupakan salah satu jenis sabuk yang dirancang untuk transmisi daya tugas ringan dengan pengangkutan kinerja tinggi. Jenis sabuk ini paling cocok untuk aplikasi dengan katrol yang lebih kecil dan jarak pusat yang besar. Sabuk datar dapat terhubung di dalam dan di luar katrol dan bisa datang dalam konstruksi tak berujung dan bersendi. Selain itu sabuk datar memiliki efisiensi transmisi daya tinggi, hemat biaya, dan mudah digunakan dan dipasang.

Sabuk datar dikembangkan sekitar pergantian abad terutama sebagai pengganti sabuk kulit. Dengan munculnya sabuk-V, lebih sedikit mesin yang dirancang untuk menggunakan sabuk datar, dan produksinya sebagian besar menjadi masalah memasok suku cadang pengganti.

Pola permukaan sabuk datar yang berbeda dapat melayani kebutuhan transmisi yang berbeda pula. Misalnya, dalam aplikasi daya tinggi dan instalasi luar ruangan, alur longitudinal di permukaan sabuk mengurangi bantalan udara yang dihasilkan oleh sabuk datar ketika berjalan dengan kecepatan tinggi ke katrol. Bantalan udara mengurangi gesekan antara katrol dan sabuk. Selain itu, profil longitudinal hampir menghilangkan efek kotoran, debu, minyak, atau minyak. Selain itu, alur mengurangi tingkat kebisingan dari desain transmisi daya yang sudah lebih tenang.

Mungkin keuntungan yang paling signifikan dari sabuk datar adalah efisiensi cukup tinggi hampir 99%, sekitar 2,5 - 3% lebih baik daripada sabuk-V. Tiga faktor menjelaskan efisiensi yang baik pada sabuk datar yaitu : kehilangan lentur yang lebih rendah karena penampang yang tipis, creep rendah karena penutup gesekan khusus dan modulus tinggi dari lapisan traksi elastisitas, dan tidak ada yang dimasukkan ke dalam katrol seperti sabuk-V. Tanpa aksi wedging seperti pada V-belts, sabuk datar dan keausan puli sangat minim.

Sabuk datar menawarkan kebebasan desain yang lebih besar daripada desain standar karena mereka tersedia di sebagian besar lebar dan panjang, dengan peningkatan 1/16 in. Ini berarti drive dapat berukuran lebih dekat ke optimal daripada ukuran berikutnya yang lebih besar.

Operasi

Penampang melengkung kecil pada sabuk datar menyebabkan sedikit kehilangan lentur. Keterlibatan gesekan pada permukaan luar katrol hanya membutuhkan penampang kecil dan membuat sabuk datar sangat fleksibel, sehingga kehilangan energi dapat diabaikan. Sabuk yang rata tidak membutuhkan lekukan, meminimalkan kehilangan energi dan aus dari ikat pinggang yang masuk dan menarik keluar dari lekukan.

Manfaat tambahan dari sabuk datar termasuk penghematan energi, masa pakai sabuk dan katrol yang panjang, waktu henti yang lebih sedikit dan produktivitas yang tinggi, dan generasi kebisingan yang rendah dari operasi sabuk halus. Sabuk datar dapat dipasang dengan sederhana dan aman. Sabuk dikencangkan ke tegangan awal yang dihitung dengan menggunakan tanda pengukuran sederhana untuk diterapkan pada sabuk. Ada ketegangan konstan pada sabuk sehingga sabuk tidak perlu dikencangkan kembali.

Kelemahan dari sabuk datar adalah ketergantungannya pada ketegangan sabuk untuk menghasilkan cengkeraman gesekan di atas katrol. Ketegangan sabuk tinggi ini diperlukan untuk mentransmisikan daya yang sering kali mempersingkat masa pakai bantalan. Kerugian lain adalah kegagalan mereka untuk melacak dengan benar karena mereka cenderung naik ke sisi yang lebih tinggi dari katrol, itulah sebabnya V-belt semakin populer. V-belt adalah sabuk dasar untuk transmisi daya. Mereka umumnya tak ada habisnya dalam konstruksi dan bentuk penampang mereka adalah trapesium, memberinya nama V-belt. Bentuk V dari sabuk trek dalam alur kawin di katrol sehingga sabuk tidak bisa lepas.

Konstruksi

Tiga desain umum sabuk datar meliputi:

1. Fabric Ply Belts

terdiri dari beberapa lapisan atau lapisan yang terbuat dari kapas atau serat sintetis, dengan atau tanpa karet impregnasi. Jumlah lapisan menentukan ketebalan sabuk yang akan membantu menentukan diameter katrol minimum untuk drive.

2. Fabric Cold Belts

dibuat dengan beberapa kabel yang terbuat dari katun atau serat sintetis seperti rayon, nilon, plastik, atau Kevlar yang dibungkus dalam karet dan ditutupi dengan kain/penutup. Tipe ini umumnya digolongkan sebagai sabuk datar tugas berat, digunakan untuk kecepatan tinggi, diameter katrol kecil, dan beban kejut. Kabel baja juga dapat digunakan karena memiliki kapasitas yang lebih tinggi dan peregangan yang lebih rendah daripada sabuk rata kabel kain.

3. Syntetic Flat Belts Nylon

Nylon menawarkan fleksibilitas, kekuatan tarik yang sangat tinggi, dan beroperasi secara efektif pada kecepatan tinggi. Sabuk-sabuk itu tipis dan dapat terdiri dari beberapa lapisan nilon tipis yang diikat menjadi satu untuk membentuk sabuk datar yang tangguh namun fleksibel.

Sabuk datar umumnya memiliki lapisan traksi yang terbuat dari poliamida berorientasi dengan dua penutup kulit elastomer atau bahan tekstil dan satu lapisan menengah kain di setiap sisi. Lapisan traksi menyerap gaya yang diberikan pada sabuk ketika daya ditransmisikan. Penutup gesekan memastikan bahwa gaya periferal yang bekerja pada katrol sabuk ditransmisikan ke sabuk dan sebaliknya.

Jenis-Jenis Transmisi Sabuk Datar

Dalam sistem dua katrol, tergantung pada arah sabuk menggerakkan katrol, penggerak sabuk dibagi menjadi dua jenis yatu open belt drive dan crossed belt drive.

1. Open Belt Drive (Penggerak Sabuk Terbuka)

Open Belt Drive

Penggerak sabuk terbuka digunakan untuk memutar katrol yang digerakkan dengan arah yang sama dengan mengemudi katrol. Dalam gerakan belt drive, hasil transmisi daya membuat satu sisi katrol lebih kencang dibandingkan dengan sisi lainnya. Pada drive horizontal, sisi yang dikencangkan selalu disimpan di sisi bawah dari dua katrol karena celah sisi atas sedikit meningkatkan sudut pelipatan sabuk pada dua katrol.

Belt datar jenis ini digunakan dengan poros sejajar dan perputaran dalam arah yang sama. Seperti terlihat pada gambar diatas, penggerak A menarik belt dari satu sisi (yakni sisi RQ bawah) dan meneruskan ke sisi lain (yakni sisi LM atas). Jadi tarikan pada sisi bawah akan lebih besar dari pada sisi belt yang atas (karena tarikan kecil). Belt sisi bawah (karena tarikan lebih) dinamakan tight side sedangkan belt sisi atas (karena tarikan kecil) dinamakan slack side.

2. Crossed Belt Drive (Penggerak Sabuk bersilang)

Crossed Belt Drive

Crossed belt drive digunakan untuk memutar katrol penggerak berlawanan arah mengemudi puli. Semakin tinggi nilai bungkus memungkinkan lebih banyak daya dapat ditransmisikan daripada penggerak sabuk terbuka. Namun, menekuk dan memakai sabuk merupakan masalah penting.

Belt datar jenis ini digunakan dengan poros sejajar perputaran dengan arah yang berlawanan. Seperti terlihat pada gambar diatas, penggerak menarik belt dari satu sisi (yakni sisi RQ) dan meneruskan ke sisi lain (yakni sisi LM). Jadi tarikan dalam belt RQ akan lebih besar dari pada sisi belt LM. pada Belt RQ (tarikan lebih) dinamakan tight side sedangkan belt LM (tarikan kecil) dinamakan slack side.

3. Quarter Turn Belt Drive

Quarter Turn Belt Drive

4. Belt Drive With Idler Pulley

Belt Drive With Idler Pulley

5. Compound Belt Drive

Compound Belt Drive

6. Stepped or Cone Pulley

Stepped or Cone Pulley

Spesifikasi

Spesifikasi yang penting untuk dipertimbangkan meliputi: jenis sabuk, lebar sabuk, dan perpanjangan awal. Jika salah satu dari faktor-faktor ini berubah, sabuk harus dihitung ulang. Jenis material sabuk transmisi daya termasuk poliester, aramid, dan poliamida.

1. Poliester adalah bahan yang paling umum karena rasio harga terhadap nilai. Ini memasok sabuk serbaguna yang dapat digunakan dalam berbagai suhu operasi dengan konsumsi energi yang rendah, fleksibilitas tinggi, dan kinerja yang andal.

2, Aramide adalah pilihan kuat untuk sabuk panjang karena pengambilan pendek dan akurasi tinggi untuk jumlah putaran (RPM) dan kecepatan sabuk. Ini sangat fleksibel, mudah untuk bergabung, memiliki modulus E tinggi, dan konsumsi energi yang rendah.

3. Poliamida dapat diandalkan dan memiliki umur panjang. Ia dapat bekerja dalam berbagai kondisi dan fungsi dengan baik di lingkungan ekstrem dengan kelebihan beban intermiten dan suhu tinggi. Poliamida tahan goncangan dan alur memungkinkan cengkeraman tinggi.

Gaya tarik untuk perpanjangan 1% per unit lebar setelah running (N / mm), k1% a.r.i., adalah nilai yang menentukan untuk menghitung lebar sabuk yang diperlukan dan beban poros yang dihasilkan setelah sabuk bekerja.

Pemanjangan awal yang benar dan memadai merupakan prasyarat untuk pengoperasian sabuk datar transmisi daya yang bebas masalah. Pemanjangan awal yang dihitung harus diperhatikan. Dalam sistem dengan katrol penegang, katrol ditempatkan pada sisi kendur dan mendorong sabuk untuk memberikan perpanjangan awal yang diperlukan. Dalam sistem tanpa alat penegang, perpanjangan awal yang dibutuhkan ditentukan dengan mengurangi panjang sabuk yang diperpendek, yang merupakan panjang fabrikasi. Selalu gunakan perpanjangan awal yang dihitung yang disediakan oleh pabrik saat memasang sabuk.

Ketika memilih penggerak sabuk, penting untuk mempertimbangkan kecepatan dan daya yang ditransmisikan antara drive dan unit yang digerakkan, jarak yang sesuai antara poros, dan kondisi operasi yang sesuai.

Persamaan untuk Daya adalah:

Daya (kw) = (torsi dalam newton-meter) x (rpm) x (2 π radian) / (60 detik x 1000W)

Aplikasi

Sabuk datar transmisi daya dapat digunakan dalam berbagai bentuk transmisi daya. Ini dikenal sebagai penggerak dua katrol, yang terdiri dari katrol penggerak, katrol penggerak, dan sabuk. Di bawah ini adalah contoh variasi desain katrol.

Sabuk datar dapat disesuaikan untuk berbagai aplikasi. Konfigurasi semacam itu termasuk kemiringan untuk membawa produk ke tingkat lain. Sabuk datar juga dapat memiliki selongsong pelacak di bawah sistem untuk memastikan bahwa sabuk tidak tergelincir, atau bahwa koefisien gesekan dapat disesuaikan untuk mencegah selip.

Aplikasi yang umum termasuk konveyor, kompresor, peralatan mesin, dan peralatan industri berat lainnya.

Standar

Sabuk datar harus mematuhi standar dan spesifikasi tertentu untuk memastikan desain dan fungsionalitas yang tepat. JIS B 1852 penting untuk katrol untuk sabuk transmisi datar dan ISO 22 digunakan untuk mengidentifikasi dimensi dan toleransi untuk sabuk transmisi datar dan katrol yang sesuai.

Referensi :

Machine Design by R.S.KHURMI AND J.K.GUPTA

ETSWORLDS

Ads

Flat Belt (Sabuk Datar)