EN
Sabuk multi-alur: Sabuk multi-alur adalah sabuk berbentuk lingkaran yang memiliki sejumlah alur segitiga memanjang yang melekat pada dasar sabuk datar (lihat Gambar 1). Permukaan kerjanya terdiri atas sisi-sisi alur tersebut, sehingga membentuk jenis sabuk transmisi baru. Dengan menggabungkan keunggulan kedua jenis sabuk—sabuk datar dan sabuk-V—serta mengatasi kelemahan keduanya, sabuk ini semakin luas penggunaannya dalam beberapa tahun terakhir.
I. Karakteristik Penggerak Sabuk Multi-V
1. Dibandingkan dengan penggerak sabuk-V konvensional, penggerak sabuk multi-V menawarkan keunggulan berikut:
(1) Sabuk multi-V digunakan untuk mendistribusikan tekanan secara merata ke seluruh permukaan kontak dengan memanfaatkan sifat tak-mampu-mampat cairan karet (lihat Gambar 2). Tingkat efisiensi kontak pada permukaan baji sabuk dan alur katrol mendekati 100%. Akibatnya, sabuk multi-V dengan lebar yang sama dengan sabuk-V standar mampu menopang beban 30–50 persen lebih besar dibandingkan sabuk-V konvensional.
(2) Karena ketebalannya yang kecil, sabuk multi-V hanya memiliki diameter katrol efektif minimum (demin) sebesar sepertiga atau seperlima dari diameter katrol sabuk-V biasa. Strukturnya pun menjadi kurang besar dan biaya produksinya berkurang (nilai demin tercantum dalam Tabel 2).
(3) Penggerak sabuk multi-V secara efektif menghindari keterbatasan penggerak sabuk multi-V konvensional, termasuk getaran, pembebanan tidak merata, serta rasio transmisi yang tidak stabil akibat perubahan panjang sabuk.
(4) Sabuk Multi-V memiliki pemanjangan rendah dan tidak mengalami krep (creep) saat kelebihan beban. Gerakan relatif antara alur-alur sabuk dan alur-alur puli sangat minimal, sehingga panas yang dihasilkan akibat gesekan lebih sedikit serta umur pakai sabuk dan permukaan kerja puli menjadi lebih panjang.
(5) Sabuk Multi-V sangat fleksibel dan ringan, sehingga daya tidak hilang akibat pembengkokan maupun gaya sentrifugal selama transmisi; oleh karena itu, efisiensi transmisi menjadi tinggi.
2. Sabuk ini memiliki tingkat fleksibilitas yang sama dengan transmisi sabuk datar, artinya katrol tegangan dapat dipasang di sisi dalam maupun luar sabuk multi-V. Namun, berbeda dengan sabuk datar, sabuk ini tidak dapat terlepas dari katrol selama operasi berlangsung. Sabuk ini sebaiknya digunakan pada transmisi kecepatan tinggi dan mampu mencapai kecepatan hingga 10.000 r/min, dengan rasio transmisi 1:10.
3. Katrol sabuk V-ganda juga lebih mudah diproduksi dan dikerjakan karena tidak memerlukan alat atau peralatan khusus seperti halnya pada sistem sabuk sinkron. Persyaratan pemasangan untuk sabuk V-ganda lebih rendah dibandingkan sabuk sinkron, sehingga memudahkan adopsinya di banyak pabrik. Mengganti sabuk sinkron dengan sabuk V-ganda dapat sangat hemat biaya, terutama bila rasio transmisi mekanis memungkinkan toleransi yang kecil.
II. Pengenalan Sabuk V-Ganda dan Sistem Katrolnya
1. Model Sabuk V-Ganda dan Dimensi Penampang Melintangnya
Sabuk multi-V diklasifikasikan berdasarkan bahan pembuatnya menjadi sabuk karet dan sabuk poliuretan. Sabuk V-beralur berbahan karet memiliki kapasitas tahan panas dan beban yang lebih tinggi dibandingkan varian poliuretan serta lebih umum digunakan. Sabuk V-beralur berbahan karet termasuk dalam klasifikasi PH menurut ISO/DP9982-1988 sebagaimana terlihat pada Tabel 1. Sabuk PH terutama digunakan pada mesin perkantoran dan sistem transmisi instrumen, yang secara utama berfungsi untuk memindahkan gerak. Sabuk PK memiliki tujuan spesifik dalam aplikasi otomotif, seperti penggerak kipas, alternator, dan pompa air. Penggunaan sabuk PJ, PL, dan PM sangat luas dalam sistem transmisi mesin industri umum. Penunjukan sabuk multi-V di beberapa negara, seperti Amerika Serikat dan Inggris Raya, menggunakan kode: H, J, K, L, M, dengan ukuran dasar sabuk yang sangat mirip dengan yang tercantum pada Tabel 1. Jenis yang paling populer di antara kode tersebut adalah tipe J dan L. Meskipun terdapat sedikit perbedaan dimensi pada aspek penampang lintang sabuk di berbagai negara, hal ini tidak menghambat kemampuan saling tukar-pakai (universal interchangeability) antarproduk. Pada sabuk multi-V tipe M, sudut alur (wedge angle) seragam di semua negara, yaitu 40 derajat, namun jarak antaralur berbeda-beda. Akibatnya, sabuk multi-V tipe M dari berbagai negara tidak selalu dapat saling dipertukarkan.
Penandaan ISO pada sabuk terdiri dari nomor alur (wedge), jenis penampang melintang sabuk, dan panjang efektifnya. Sebagai ilustrasi, sabuk tipe PM yang terdiri dari 10 alur dan memiliki panjang efektif 3550 mm diberi label 10PM3550, namun di Inggris Raya dan Amerika Serikat diberi label 550M10.
Peralatan khusus digunakan untuk mengukur panjang efektif (L) sabuk. Setiap model sabuk memiliki nilai-nilai spesifik yang berkaitan dengan diameter puli efektif (d) saat diukur. Perlu diperhatikan bahwa panjang efektif (L) yang digunakan oleh ISO—dibandingkan dengan istilah panjang pitch (Pitch Length) yang digunakan di negara-negara seperti Inggris Raya dan Amerika Serikat—sebenarnya merujuk pada panjang yang sama. Keduanya berarti keliling sabuk pada diameter puli efektif d. Seri standar panjang pitch yang identik telah ditetapkan di Inggris Raya, Amerika Serikat, Jepang, dan negara-negara lain, tetapi tidak dalam ISO/DP9982.
2. Jenis-Puli dan Dimensi Penampang Melintang
Puli sabuk-V majemuk dikategorikan ke dalam lima jenis berdasarkan ISO/DP9982, dan ukuran penampang melintangnya ditampilkan pada Gambar 4 dan Tabel 2.
Diameter luar (da) puli dapat (sebagaimana ditentukan oleh ISO) sama atau tidak sama dengan diameter efektif (d.). Namun, di negara-negara lain seperti Inggris, Amerika Serikat, dan Jepang, diameter luar puli (diameter luar) sepenuhnya setara dengan diameter pitch. Perlu disebutkan bahwa diameter efektif yang ditetapkan oleh ISO dan diameter pitch yang digunakan di negara-negara seperti Inggris dan Amerika Serikat sebenarnya merupakan diameter yang sama. Baik dari segi panjang efektif sabuk maupun diameter efektif, penjelasan dan spesifikasi keduanya dalam standar ISO didefinisikan secara ketat dan presisi. Alasannya adalah bahwa diameter pitch aktual (dp) dari puli sabuk-V majemuk harus berada pada lokasi lapisan netral sabuk setelah sabuk tersebut dipasang pada puli dan dikencangkan secara tepat sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 5.
Berdasarkan Gambar 5, kita dapat mengamati bahwa gaya diameter pitch pada katrol dihitung menggunakan persamaan berikut:
Tabel 2 menunjukkan perbedaan panjang efektif tali penggerak △e dalam rumus tersebut.
Kecepatan keliling (V) dan rasio transmisi (i) tali penggerak terutama dihitung berdasarkan diameter lingkaran pitch, dengan persamaannya adalah:
Di mana: dp1 adalah diameter lingkaran pitch roda kecil, dalam milimeter; n1 adalah kecepatan putar roda kecil, dalam putaran per menit.
Dalam persamaan tersebut: 1 dan 2 masing-masing merujuk pada roda kecil dan roda besar.
Untuk menghindari tegangan lentur berlebih pada tali penggerak selama transmisi serta meminimalkan masa pakai tali penggerak, ISO telah menetapkan diameter efektif minimum (dmin) untuk setiap jenis tali penggerak sebagaimana tercantum dalam Tabel 2.
Dalam proses pemesinan, untuk mengatur kedalaman alur pada puli sabuk V-ganda, diameter luar (d₂) batang pengukur (atau bola) yang dimasukkan ke dalam alur harus ditentukan seperti ditunjukkan pada Gambar 6. Rumus perhitungannya adalah: d₂ = d + 2K.
Di mana: k dan d₉ batang pengukur (bola), K dan d₉, diberikan dalam Tabel 2.
Apabila puli diproduksi dengan dₐ = d, maka d₂ = dₐ + 2K. Deviasi batas untuk d₂ adalah ±0,13 mm.
III. Aplikasi Penggerak Sabuk V-Ganda
Penggerak sabuk multi-V telah banyak digunakan di berbagai industri di negara-negara asing, seperti otomotif, tekstil, kimia, pertahanan, peralatan rumah tangga, dan mesin kantor. Penggerak sabuk multi-alur paling tepat digunakan sebagai pengganti penggerak sabuk-V pada peralatan yang menggunakan banyak sabuk-V dan mampu menahan beban kejut yang besar. Contohnya meliputi mesin pemotong limbah kain, limbah benang, serta bahan atas sepatu; mesin tekstil berkapasitas tinggi; dan pompa torak. Selain itu, pada transmisi di mana sumbu poros roda tegak lurus terhadap permukaan tanah atau bersudut semi-silang, penggantian penggerak sabuk-V atau sabuk datar dengan penggerak sabuk multi-V memberikan manfaat luar biasa.
Parameter operasional untuk penggerak sabuk multi-V secara umum adalah: kecepatan putar n₁ = 200–10.000 r/menit; daya P₁ = sekitar 0,2 kW hingga 300 kW; rasio transmisi i ≤ 10; efisiensi transmisi mendekati efisiensi sabuk datar, η ≈ 0,97.
Penggerak sabuk multi-V telah menimbulkan banyak masalah dalam hal prospek pengembangannya di Tiongkok. Penggantian sejumlah besar sabuk multi-V yang sudah tua pada peralatan impor merupakan masalah yang sangat mendesak. Tidak hanya produksi lokal sabuk multi-V yang memenuhi standar akan menghemat sejumlah besar devisa negara, tetapi juga akan mendukung penerapan luas teknologi penggerak sabuk baru di berbagai industri. Hal ini secara aktif akan mendorong pertumbuhan dan pengembangan industri manufaktur sabuk di Tiongkok.