2.1 Pengantar Kopling merupakan sebuah elemen mesin yang berfungsi sebagai sambungan dua poros atau sebagai sambungan poros dengan elemen mesin yang dengan terus menerus atau kadang-kadang harus ikut berputar dengan poros tersebut. Elemen mesin serupa itu bisa puli sabuk, puli tali, dan puli-rantai, roda gigi serta tromol. Sehubungan dengan tujuannya, terdapat bermacam-macam prinsip kopling. Prinsip-prinsip itu adalah sebagai berikut.
a. Kalau kopling harus dibuat suatu sambungan mati, maka dipergunakan kopling lekat b. Kalau kopling harus membolehkan gerakan poros yang satu terhadap poros yang lain, dalam arah memanjang sebagai akibat ketidaktelitian ketika memasang dan sebagainya, maka dipasang kopling yang dapat bergerak atau kopling yang fleksibel c. Suatu sambungan yang mengurangi tumbukan lewat akumulasi kerja dan lewat pengubahan kerja menjadi kalor dan yang banyak atau sedikit meredam getaran, disebut sebagai kopling elastik; kopling ini sekaligus memiliki keuntungan sama seperti kopling fleksibel.
d. Apabila sambungan dapat dibuat bekerja hanya kalau sedang berhenti, tetapi dapat dilepaskan selama sedang bergerak, maka kita sedang membahsa kopling yang dapat dilepaskan. Kopling ini kebanyakan dilaksanakan sebagai kopling-cakar
e. Apabila sambungan sembarang waktu selaam sedang bergerak harus dapat dihubungkan dan dilepaskan, maka yang dipergunakan adalah kopling yang dapat dihubungkan : kopling gesek, kopling hidrolik atau kopling induksi elektromagnetik
f. Untuk pekerjaan berat atau pekerjaan yang peka, digunakan kopling-aman untuk menghindari tumbukan dalam bagian yang peka dalam perkakas yang digerakkan atau beban terlampau besar dalam mesin penggerak, motor, dan sebagainya. Untuk yang terakhir disebut dengan kopling stater.
Ketika membuat konstruksi kopling, pada umumnya harus diperhatikan titik-pandang sebagai berikut.
1. Kopling harus ringan, sederhana dan semurah mungkin dan mempunyai garis tengah sekecil mungkin
2. Garis sumbu poros yang hendak disambung harus berderet dengan tepat, terutama apabila kopling tidak fleksibel atau tidak elastik
3. Titik berat kopling sebanyak mungkin harus terletak pada garis-sumbu poros; tambahan pula kopling harus disetimbangkan dinamik sebab kalau tidak kopling akan berayun. (Apabila tiitik berat terletak dalam garis sumbu, maka kopling telah disetyimbangkan statik)
4. Kopling harus dapat dipasang dan dilepaskan dengan mudah
5. Bagian menonjol harus dicegah atau ditutupi sedemikian rupa sehingga tidak menimbulkan bahaya
2.2. Kopling Lekat Apabila dua poros hendak disambungkan sentrik dengan teliti, maka dapat digunakan sebuah kopling kotak. Suatu konstruksi modern kopling ini adalah kopling kotak SKF. Ujung poros pada kopling ini harus dirapikan dan disetel yang satu terhadap yang lain dengan teliti juga dalam arah memanjang (jarak = 0,01 d). Setelah itu, selongsong dari baja paduan dengan berturut-turut disorongkan pada ujung poros. Bus berdinding tipis suai dengan ruang-bebas kecil pada poros. Bentuk luar menyerupai kerucut (ketirusan 1 : 80).
Lubang dalam bus luar mempunyai ketirusan yang sama. Setelah disorongkan dengan tangan pada bus paling dalam, maka bus luar dapat dipasang pada tempatnya yang tepat dengan menggunakan paku ulir dan cincin 2/2. (mulai garis tengah poros berukuran 200 mm, gaya aksial pada bus-luar dipasang hidrolik). Tambahan pula, untuk keperluan itu adalah perlu untuk mempres minyak (tekanan = 50 .... 85 bar) ke dalam alur berbentuk cincin dengan menggunakan pompa pres minyak melalui lubang berulir ditengah-tengah bus. Minyak tiba diantara bus melalui alur tersebut; ditempat itu minyak membentuk film-minyak, jadi koefisien gesekan sangat kecil; karena itu ada kemungkinan yang mudah untuk menarik bus-luar lebih lanjut pada bus-dalam. Setelah pompa disingkirkan terjadilah kopling poros, sebab bus-luar menjepit bus-dalam poros. Untuk melepas kopling diterapkan cara kerja yang sesuai. Juga sehubungan dengan kekuatan tarik yang tinggi pada baja yang digunakan, maka ukuran dan berat kopling kotsk SKF lebih kecil daripada ukuran serta berat kopling selongsong dengan baut yang dibahas dibawah ini. Kateiak dilepaskan, kopling atau salah satu poros harus dapat disorongkan melalui sediktinya separuh panjang bus-rangkai. Pengencangannya merupakan suatu sambungan pres yang dapat dilepaskan.
Sambungan serupa itu juga dapat dipakai ditempat lain, umpamanya pada poros engkol tersusun, pengencangan bantalan gelinding besar, dan naf pada poros bubungan, baling-baling kapal pada poros baling-baling. Pelaksanaan kedua kopling selongsong dengan baut seperti terlihat pada gambar. Kopling ini lebih mudah untuk dilepaskan. Dalam hal ini ada kemungkinan untuk menggunakan bantalan gelinding. Agar kedua parohan dapat dijepit dengan kuat pada ujung poros, maka garis tengah lubang diambil sedikit lebih kecil daripada garis tengah poros (0,1 .... 0,2 mm), sehingga ketika mengencangkan baut mula-mula terjadi suatu penjepitan ke samping. Karena dikencangkan dengan kuat diperoleh suaian ketat sehiungga momen dalam poros dapat dipindahkan lewat gesekan. Dengan bautan pengiraan yang disederhanakan terhadap sistem gaya yang rumit, banyaknya baut dapat dihitung. Banyaknya baut berubah-ubah antara 4 .... 10 dan garis tengah db baut normal dari M 12 .... M 17 . Untuk kalkulasi harus diketahui momen dalam poros. Momen ini dipindahkan lewat gesekan oleh poros penggerak pada kopling dan selanjutnya juga lewat gesekan moemn dari kopling pada poros yang digerakkan. Momen dalam poros kebanyakan tidak konstan sebagai akibat percepatan, perlambatan, dan tumbukan, tergantung dari mesin penggerak dan dari mesin yang digerakkan. Karena itu, untuk mencegah slip, kopling harus mampu untuk memindahkan momen yang lebih besar daripada kopel nominal, yang dihitung dari daya nominal P dan jumlah putaran n, Adalah cukup sulit untuk menentukan kopel maksimum Mk yang harus dipindahkan oleh kopling. Tetapi dengan bantuan koefisien eksperimen dengan cara sederhana dapat ditentukan hayga mana yang dapat diharapkan untuk Mk. Untuk perhitungan sederhana, dianggap bahwa p antara kopling dengan poros adalah konstan sepanjang keliling, mka jumlah gaya Q dalam baut adalah : Q = p . d . l Dan Dimana f = koefisien gesek antara poros dan bus Jadi atau Untuk besi-cor pada baja (kering), f = 0,15 ..... 0,2 Gaya tiap baut : Karena beban dalam baut konstan (tidak terdapa gaya-kerja dalam baut), mka tegangan-tarik baut sebagai akibat momen pengencang adalah Contoh Soal : Sebuah kopling-selongsong dengan baut, lubang diameter d = 60 mm, panjang l = 220 mm. Kopling ini mempunyai 6 baut M 16 dengan bahan baja 5,6. Periksalah apakah kopling ini cocok untuk daya minimal P = 12 kW pada 200 rpm dari sebuah motor listrik dan mesin yang digerakkan dengan massa sangat kecil yang akan dipercepat. Diasumsikan c = 1,5 dan f = 0,18 Penyelesaian : Momen puntir yang terjadi : Tegangan geser akibat puntiran diatas adalah : Kopel maksimum yang terjadi adalah : Jadi gaya dalam baut : Maka beban tiap baut adalah : Sehingga tegangan-tarik dalam baut adalah : Sesuai dengan perhitungan diatas, maka ukuran baut mencukupi. Dengan koefisien gesek f = fs = 0,15 pada biang kontak baut dan mur, maka : Catatan : Pada tegangan tinggi dalam baut yang mengencang, perlu untuk memeriksa tekanan-bidang pada sebelah bawah mur untuk mengetahui kebutuhan cincin-penutup.
