Konveyor Rantai (Bagian 4)

Chains Conveyor Application

Ada dua hal yang diperhatikan dalam menentukan motor penggerak. Pertama, kapasitas line produksi. Kedua, berat barang yang diantarkan. Kapasitas line produksi menentukan kecepatan linear konveyor rantai. Kecepatan linear konveyor rantai menentukan ratio gearbox. Berat barang yang diantarkan menentukan daya motor.

Penentuan motor penggerak pada konveyor rantai umumnya berlaku pada gearbox dan motor sekaligus atau sering disebut geared motor. Hal yang memungkinkan jika antara gearbox dan motor menggunakan merek yang berbeda. Semisal, gearbox yang digunakan bermerek Bonfiglioli, sedangkan motor bermerek Elektrim atau Nord. Penggabungan gearbox dan motor seperti ini umumnya menggunakan universal flange.

Penentuan kecepatan dan daya motor dapat dihitung secara manual, dan memesan keduanya secara terpisah. Secara lebih praktis, penentuan kecepatan dan daya motor dapat menggunakan katalog produk tertentu. Pada katalog produk umumnya sudah mengandung info tentang cara atau prosedur penentuan motor dan gearbox sekaligus menyajikan pilihan gearbox dan motor. Penggunaan katalog produk dalam penentuan motor penggerak lebih akurat dibanding dengan perhitungan sendiri karena katalog produk sudah melalui uji coba dan uji kualitas produk. Prosedur penentuan geared motor, dan jenis geared motor akan berbeda pada setiap merek. Setiap gearbox antara merek satu dengan merek lain memiliki ekivalensi sehingga kita dapat menggunakan satu katalog dan menanyakan konversi gearbox kepada technical support merek tertentu jika kita menginginkan gearbox dengan merek lain.

Dari sekian banyak merek konveyor rantai yang ada, prosedur penentuan motor yang akan dibahas berikut ini adalah dari merek Flexlink. Prosedur penentuan motor dimulai dengan memperhitungkan tegangan pada rantai, gaya tarik pada rantai, dan faktor belokan. Tegangan pada rantai dapat dibagi menjadi beberapa macam, gesekan antara rantai yang tak terbebani dan slide rails, gesekan antara rantai yang terbebani dan slide rails, gesekan antara beban yang terakumulasi dan bagian atas rantai konveyor, gaya gravitasi pada beban dan rantai yang bergerak miring dan vertikal, dan gesekan tambahan akibat belokan.

Gaya tarik yang dibutuhkan untuk menggerakkan rantai tergantung oleh banyak faktor, antara lain panjang konveyor, berat beban per satuan panjang baik dalam keadaan unit atau terakumulasi, berat rantai per satuan panjang, koefisien gesek antara rantai dan slide rails, koefisien gesek antara rantai dan barang, faktor belokan, dan sudut kemiringan.

Faktor belokan adalah rasio antara tegangan rantai ketika sudah belok dan sebelum belok. Faktor belokan tergantung faktor sudut belok, dan koefisien gesek antara rantai dan slide rails. Koefisien gesek antara rantai dan slide rails sebesar 0,1 (besaran tergantung tiap engineering guidelines tiap merek) dalam keadaan konveyor bersih dan kering.

Unjammed Stuff Condition

Gesekan antara rantai yang terbebani dan slide rails dapat dirumuskan sebagai berikut.

F = L.(qc+qp).μr

Di mana F adalah gesekan antara rantai yang terbebani dan slide rails, L adalah panjang rantai konveyor, qc adalah berat rantai konveyor per satuan panjang, qp adalah berat produk atau barang per satuan panjang, dan μr adalah koefisien gesek antara rantai konveyor dengan slide rails.

Jammed Stuff Condition

Gesekan antara produk yang terakumulasi atau barang yang terakumulasi dengan bagian atas rantai konveyor dapat dirumuskan sebagai berikut.

F = L. [(qc+qpa).μr + qpap]

Di mana F adalah gesekan antara barang yang terakumulasi dengan bagian atas rantai konveyor, L adalah panjang rantai konveyor, qc adalah berat rantai konveyor per satuan panjang, qpa adalah berat akumulasi barang per satuan panjang, μr adalah koefisien gesek antara rantai dan slide rails, dan μp adalah koefisien gesek antara barang dan rantai konveyor.

Inclined Stuff Delivery

Gaya gravitasi yang bekerja pada barang dan rantai dalam posisi miring dan tegak vertikal dapat dirumuskan sebagai berikut.

F = L. (qc+qp). (μr. Cos β + Sin β)

Di mana F adalah gaya gravitasi yang bekerja pada barang dan rantai dalam posisi miring dan tegak vertikal, L adalah panjang rantai konveyor, qc adalah berat rantai konveyor per satuan panjang, qp adalah berat produk atau barang per satuan panjang, μr adalah koefisien gesek antara rantai dan slide rails, dan β adalah sudut kemiringan konveyor terhadap lantai datar.

Bent in the Conveyor

Persamaan gesekan antara rantai terbebani dan slide rails dalam keadaan barang terakumulasi dan tidak terakumulasi di atas berlaku untuk kondisi konveyor rantai tidak memiliki belokan. Pada potongan konveyor dengan belokan, berlaku persamaan gesekan antara rantai dan slide railsi baru sebagai berikut.

Fbend = F. kα

Di mana Fbend adalah gesekan antara rantai dan slide rails karena adanya belokan, F adalah gesekan antara rantai terbebani dan slide rails dalam keadaan barang terakumulasi atau tidak terakumulasi dalam kondisi konveyor rantai tidak memiliki belokan, dan kα adalah faktor belokan yang tergantung dari sudut belokan. Berdasarkan katalog flexlink, faktor belokan untuk tiap sudut istimewa sebagai berikut 1,2 (untuk 30 derajat), 1,3 (untuk 45 derajat), 1,4 (untuk 60 derajat), dan 1,6 (untuk 90 derajat). Dalam keadaan tidak ada belokan atau sudut belokan nol derajat, faktor belokan sama dengan 1.

Electric Motor

Setelah menghitung gaya tarik yang terjadi pada rantai konveyor, hal yang perlu diperhatikan kemudian adalah daya output yang dibutuhkan dari motor. Daya output motor yang dibutuhkan tergantung dari F (gaya tarik) dan v (kecepatan linear rantai). Adapun hubungan ketiganya dapat dirumuskan sebagai berikut.

P = 1/60. F. v

Di mana P adalah daya output motor yang dibutuhkan dalam satuan Watt, F adalah gaya tarik rantai konveyor dalam satuan Newton, dan v adalah kecepatan linear rantai konveyor dalam satuan meter per menit.

Dari data gaya tarik yang dibutuhkan rantai, panjang konveyor dan kecepatan linear rantai konveyor, kita sesuai dengan batas tegangan rantai dan gaya tarik pada unit penggerak. Jika gaya tarik yang dihitung melebih batas tegangan rantai dan gaya tarik pada unit penggerak tadi, maka beberapa modifikasi diperlukan antara lain, dengan memperpendek konveyor, dan membagi konveyor rantai menjadi berbaris lebih dari satu dengan unit penggerak individu.

Pada kasus konveyor rantai yang lain, barang di atas rantai sengaja dibuat berjarak dengan menggunakan pitch maker atau timing screw. Hal ini menyebabkan jarak antar barang masuk mesin lebih pendek daripada barang keluar mesin. Sehingga perhitungan kecepatan linear rantai konveyor menyesuaikan jarak antar barang terbesar di mana nilai kecepatan linear rantai konveyor ini yang terbesar. Sedang gaya tarik dihitung dari beban barang dengan jarak antar barang terkecil di mana nilai beban barang ini yang terbesar.

Penentuan motor dan gearbox dengan merek yang lain dari merek konveyor rantai disesuaikan dengan memperhatikan kecepatan output dan daya output motor yang dibutuhkan. Kemudian dengan mengetahui motor yang akan digunakan, kita tentukan rasio gearbox yang digunakan atau sebaliknya. Adapun kecepatan putar input dan daya input motor, tergantung dari tipe dan merek motor. Sebagai contoh motor yang sering saya gunakan merek Bonfiglioli Italia, motor 4 poles berkecepatan 1400 rpm dan memiliki rentang daya input antara 0,08 HP atau 0,06 kW sampai 125 HP atau 90 kW. Pada geared motor Bonfiglioli, input rasio dan torsi output digunakan untuk memilih daya motor (dengan kecepatan motor 1400 rpm seperti di atas).

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

%d bloggers like this: