Rasio gear adalah sesuatu hal yang harus dipahami pemain engineering terutama kamu sebagai pembaca. Sebagian dari kamu mungkin sudah tahu ya apa itu rasio gear ? Tapi, kamu tahu nggak sih arti sebenarnya rasio gear itu sendiri? Kalo enggak, disini penulis akan menggali ulang beberapa penjelasan terkait materi ini. Sudah siap ? Yuk langsung aja !
Apa itu Rasio Gear?
Inggris merupakan asal dari istilah rasio gear (Gear Ratio) ini yang berarti perbandingan antara roda gigi yang saling bersinggungan atau berkaitan. Loh, apa sih maksudnya? Maksudnya itu perbandingan jumlah mata gigi mulai dari 2, 4, atau 5 gigi. Untuk anda yang ada di bidang jasa bubut pastinya sudah tak asing lagi dengan ini.
Perhitungannya sendiri bisa kita temukan pada transmisi sebuah sepeda motor yang pada umumnya memakai kombinasi 2 gigi di setiap tingkat percepatannya. Sedangkan untuk setiap tingkat percepatan pada transmisi sebuah mobil umumnya mengkombinasikan 4 dan 5 gigi.
Jadi gaes, Rasio gear itu bukan sebuah benda atau giginya, ya! Melainkan angka atau nilai dari perbandingan gigi itu sendiri.
Dengan adanya Rasio Gear yang kita gunakan sehari-hari, maka putaran dan momen yang dihasilkan mesin bisa kita ubah menjadi meningkat atau menurun. Sesuai dengan kebutuhan kendaraan yang akan kita lajukan. Sampai sini sudah paham, ya! Okay, kita lanjut ke topik berikutnya!
Tipe Gear dan Perhitungannya
Gear pemindah daya terdiri dari sejumlah gear untuk memindahkan daya dari satu poros ke poros lainnya. Misal, daya dari suatu mesin dipindahkan ke roda melalui gearbox (transmission gear). Gear ini dikelompokan menjadi empat jenis :
- Compound Gear (Roda gigi majemuk)
- Roda gigi sederhana
- Planetary Gear (Roda gigi planet)
- Reverted Gear (Roda gigi pembalik)
Baca Juga : Fungsi Roda Gigi dan Penggunaannya
Bagaimana Cara Menentukan Rasio Gear ?
Agar dapat menentukan Rasio Gear, kamu harus mempunyai minimal dua gear yang saling terhubung. Umumnya, gear pertama adalah ‘gear penggerak’ yang dipasang pada poros motor. Kedua adalah ‘roda gigi penggerak’ yang dipasang pada poros beban.
Dan mungkin akan ada beberapa roda gigi dimana keduanya akan saling mengirimkan daya dari roda gigi penggerak ke roda gigi yang digerakkan yang disebut dengan ‘roda gigi pemalas’.
Sekarang, mari kita hitung total gigi pada ‘roda gigi penggerak’. Cara sederhana supaya kita tahu rasio gear antara dua roda yang saling terhubung salah satunya adalah dengan membandingkan jumlah gigi yang dimiliki keduanya.
Tentukanlah berapa banyak gigi pada ‘gear penggerak’. Kamu bisa melakukannya dengan cara manual ya, atau, biasanya kamu diharuskan memerika informasi yang berlabel pada gear itu sendiri.
Hitunglah jumlah gigi pada gigi yang digerakkan. Berikutnya, tentukan berapa banyak gigi yang ada pada roda gigi penggerak sama seperti yang kamu lakukan sebelumnya pada roda gigi penggerak.
Bagi satu gear lalu jumlahkan dengan yang lain. Kemudian, bagilah gear yang digerakkan dengan gear penggerak. Tergantung pada tugas yang kamu kerjakan. Kamu bisa mencatatnya dalam bentuk pecahan, decimal, atau dalam bentuk rasio (yaitu, x : y) untuk menentukan rasio gear ini.
Apa Itu Transmisi ?
Setelah membahas dasar rasio gear diatas, mari kita gali sedikit mengenai Transmisi. Semua komponen drive-train yang mentransferkan daya engine ke roda merupakan bagian dari proses ‘Transmisi’. Dan gearbox adalah bagian yang tidak bisa dipisahkan.
Komponen-komponen ini termasuk kopling, poros baling-baling, gearbox, poros gandar dan diferensial. Pada dasarnya istilah ‘Transmisi’ mungkin lebih mengarah ke kotak persneling mobil.
Banyak dari rancangan mobil yang mengkombinasikan gearbox dan perakitan diferensial ke dalam satu unit yang disebut ‘Transmission’ atau ‘Trans-Axle’.
Torsi yaitu ukuran dari kecenderungan gaya yang dapat menyebabkan objek berputar terhadap beberapa sumbu. Sama seperti gaya yang mengakibatkan suatu objek berakselerasi pada kinematika linier (gerak lurus), torsi inilah yang menyebabkan sebuah objek mendapat percepatan sudut.
Apa Itu Torsi?
Torsi juga dapat dikaitkan dengan sumbu tertentu, jadi kita akan membahas torsi pada poros motor, torsi pada axle (gandar), dan sebagainya. Untuk menghasilkan torsi, gaya harus bekerja cukup jauh dari titik sumbu atau pivot.
Sebagai contoh, gaya yang diaplikasikan pada ujung pegangan kunci pas untuk memutar baut yang terletak pada rahang di ujung kunci pas menghasilkan torsi tentang baut.
Pun sebaliknya, suatu gaya yang diaplikasikan pada keliling roda gigi kemudian digabungkan dengan poros akan menciptakan torsi tentang poros. Torsi merupakan besaran vector dimana arah vektor torsi bergantung pada arah gaya pada sumbu. Saat tukang bubut melakukan operasi bending as atau pipa ini bisa menjadi contoh.
Baca artikel bermanfaat kami lainnya di blog kami, Klik Disini
Torsi Dapat Berupa Statis atau Dinamis
Selain itu poros penggerak pada balapan motor yang melaju cepat dari garis start membawa torsi dinamis karena harus menciptakan percepatan sudut roda karena motor sedang melaju di sepanjang lintasan.
Torsi statis tidak menghasilkan percepatan sudut. Hal ini dibuktikan dengan seseorang yang mendorong pintu tertutup mengaplikasikan torsi statis ke pintu karena pintu tidak berputar pada engselnya, walaupun ada gaya yang diterapkan. Seseorang menggowes sepeda pada kecepatan konstan juga menerapkan torsi statis karena tidak berakselerasi (gambar 1)
Bagaimana Kita Bisa Mengurangi atau Menambah Torsi?
Hal ini perlu dilakukan untuk mengurangi atau menambah torsi yang diciptkan oleh motor agar bisa disesuaikan pada aplikasi yang berbeda. Ingatlah bahwa tuas bisa mengurangi atau bahkan menambah gaya pada suatu objek dengan mengorbankan jarak melalui tuas yang harus didorong.
Sementara itu torsi yang diperoleh dari motor dapat kita turunkan atau tingkatkan melalui roda gigi (gear). Hal ini terjadi karena kecepatan putar yang menurun secara proporsional.
Untuk mendapatkan kinerja yang baik pada kendaraan yang disokong oleh mesin pembakaran, maka dari itu, penggunaan gear yang mudah diatur akan sangat diperlukan dalam proses ini.
Mesin-mesin ini nantinya akan menghasilkan torsi maksimum hanya untuk kisaran sempit dari kecepatan rotasi tinggi. Sama halnya seperti sepeda yang memerlukan roda gigi (gear) karena manusia tidak mampu mengayuh dengan kekuatan kayuhan yang cukup untuk mencapai kecepatan yang diinginkan ketika menggerakkan roda secara bersamaan.
Bagaimana Cara Menghitung Rasio Gear dan Torsi?
Perhitungan Rasio Gear
- Rumus Rasio Gear dan Kecepatan (Gambar A)
- Rumus Rasio Gear dan Torsi (Gambar B)
Perhitungan Torsi
Istilah yang dipakai saat membahas torsi memang cukup membingungkan. Lagu, bagaimana kita menghitung nilai sebuah torsi?
Besar torsi (τ) yang didapat oleh gaya F yang diberikan adalah
τ = F. R sin (θ)
dimana r yaitu panjang lengan momen dan θ yaitu sudut antara vektor gaya dan lengan momen. Perhatikan gambar 1, dalam kasus pintu tersebut gaya berada pada sudut kanan (90∘) terhadap lengan , sehingga nilai sinus menjadi 1, maka:
τ= F. r
Arah vektor torsi ditemukan oleh konvensi yang menggunakan aturan pegangan tangan kanan. Kalua sebuah tangan melengkung di sekitar sumbu rotasi dengan jari-jari menunjuk ke arah gaya, maka titik-titik torsi menunjuk ke arah ibu jari seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Bagaimana Torsi diukur ?
Satuan SI untuk torsi yaitu Newton-meter.
Dalam satuan imperial, Foot-pound justru lebih sering digunakan. Bingung, ya? karena dalam bahasa sehari-hari, satuan pound kadang disebut sebagai satuan massa atau satuan gaya. Maksudnya adalah gaya pound merupakan gaya yang diakibatkan gravitasi bumi pada suatu objek pound. Besarnya unit-unit ini hamper sama persis dengan 1 Nm ≃ 1.74 ft⋅lbs.
Menghitung torsi statis dalam sistem yang tidak berputar biasanya tidak sulit, dan dilakukan dengan mengukur gaya. Kalau sudah tahu panjang suatu lengan momen, torsi dapat ditemukan secara langsung.
Menghitung torsi dalam sistem berputar jauh lebih sulit. Salah satu metode yang dapat dilakukan adalah dengan mengukur tegangan pada poros penggerak yang memindahkan torsi dan mengirimkan informasi ini secara nirkabel.
Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam artikel rasio gear ini, karena jika salah persepsi justru akan membuat kamu bingung dalam belajar. Hati-hati dalam memahaminya, ya! karena setiap rumus berbeda digunakan pada masing-masing tujuan yang berbeda pula. Semoga pembahasan rasio gear ini bermanfaat untuk anda ya.
