PEMILIHAN MOTOR PENGERAK

Dalam merancang mesin dengan sumber penggerak motor, atau sejenisnya, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam memilih motor penggeraknya. Motor penggerak pun memiliki berbagai macam jenis, seperti motor pembakaran dalam, dan motor listrik. Motor pembakaran dalam seperti mesin bensin atau spark ignition engine, dan mesin diesel atau compression ignition engine. Motor listrik, seperti motor AC dan DC, motor stepper, motor servo, dan lain-lain. Pemilihan dalam hal ini tergantung kebutuhan mesin dan macam gerakan yang dibutuhkan. Dalam ulasan ini, saya tidak membahas tentang pemilihan jenis ini, namun yang lebih umum, seperti kecepatan dan daya motor, sesuai dengan pengalaman praktis saya dalam pekerjaan.

Motor dan Gearbox

Untuk beberapa merek motor, mereka selalu menawarkan produk gearbox juga, atau sering disebut geared motor. Sebenarnya secara desain, gearbox dan motornya dapat dipisahkan sehingga gearbox merek A dapat dipasang dengan motor merek B, dengan menggunakan universal flange, atau langsung dapat disambung jika memiliki posisi joining baut yang sama. Umumnya informasi dalam katalog tentang motor ber-gearbox ini terdiri dari tipe geared motor, daya motor, rasio gearbox, faktor keamanan, torsi output, dan kecepatan output gearbox. Jika ingin mengganti motor dengan daya lebih besar dan gearbox tidak diubah, pastikan flange penghubung antara gearbox dan motor bersesuaian, dan juga perhitungkan ulang daya output yang dihasilkan (asumsi daya output dan input sama, dengan perubahan kecepatan rotasi dan torsi motor) apakah sudah sesuai dengan desain sebelumnya.

Nameplate Motor

Secara umum, informasi pada nameplate motor bisa menjelaskan spesifikasi motor. Umumnya nameplate terdiri atas tipe motor dan gearbox, rasio gearbox, dan daya motor. Penggantian motor dengan merek lain perlu dikonsultasikan lebih lanjut dengan pihak supplier motor, dengan memperhatikan desain mesin, kecepatan output dan daya yang dibutuhkan.

Menentukan Daya Motor

Daya motor sangat tergantung pada besar dan jenis beban yang dibawa oleh mesin. Semakin besar beban yang ditanggung mesin, semakin besar daya motor yang dibutuhkan. Beban yang dimaksud termasuk rugi gesekan transmisi, dan juga impact saat loading beban. Satuan daya yang umum digunakan adalah kiloWatt dan Horse Power.

Menentukan Kecepatan Motor

Umumnya tiap motor memiliki kecepatan tertentu sesuai dengan katalog. Ada motor dengan 2800-an rpm, 1400-an rpm, dan 900-an rpm, tergantung merek dan jenis motor. Yang terpenting adalah kecepatan output yang dihasilkan. Dengan motor dan gearbox yang bersesuaian pada katalog atau melalui perhitungan, kita dapat memperoleh kecepatan output gearbox. Sedang kecepatan output tergantung pada kapasitas mesin. Kapasitas di sini adalah seberapa banyak beban yang dipindahkan dalam satuan waktu. Semisal, konveyor yang memindahkan botol dengan diameter 7 cm dengan kebutuhan 120 botol per menit, maka butuh pergerakan linear konveyor sebesar 840 cm/menit. Jika diameter efektif atau pitch diameter dari sprocket penggerak sebesar 400 mm, maka dibutuhkan kecepatan putar output motor gearbox sebesar kurang lebih 42 rpm atau revolutions per minute. Pengaturan kecepatan output dapat dilakukan dengan mengatur inverter motor untuk motor AC sampai benar-benar diperoleh kecepatan motor yang diharapkan. Atau pengaturan governor atau sejenisnya untuk mengatur masukan bahan bakar pada motor pembakaran dalam.

Perhitungan Umum Yang Digunakan

Secara umum perhitungan yang digunakan adalah turunan hukum kekekalan energi. Daya output sama dengan daya input, dengan asumsi rugi-rugi transmisi diabaikan.

P1 = P2

Jika P1 adalah daya input dan P2 adalah daya output. Sedang Daya adalah Usaha dibagi Waktu. Usaha secara umum yang kita kenal adalah gaya kali jarak perpindahan. Sehingga secara umum persamaan Daya adalah gaya kali jarak perpindahan dibagi waktu yang dibutuhkan.

P = F.s/t

Jika s/t adalah kecepatan, maka persamaan di atas dapat menjadi berikut.

P = F.v

Jika pergerakan yang dialami adalah radial alias berputar, maka v atau kecepatan linear diganti dengan ω atau kecepatan radial, sehingga persamaan menjadi berikut.

P = F.r.ω

Di mana r adalah jari-jari efektif dari sprocket atau pulley penggerak mesin. Jika gaya dikalikan dengan jari-jari, akan didapati torsi, sehingga persamaan menjadi berikut.

P = T.ω

Dengan mensubstitusikan persamaan awal dengan persamaan di atas diperoleh persamaan berikut.

T1.ω1 = T2.ω2

Persamaan di atas kurang lebih dapat digunakan untuk perhitungan motor dengan asumsi tidak ada rugi transmisi. Di mana T1 adalah torsi input, ω1 adalah kecepatan rotasi input, T2 adalah torsi output, dan ω2 adalah kecepatan rotasi output.

Untuk beberapa merek motor gearbox, mereka sudah memperhitungkan dan menjelaskan torsi output dan kecepatan rotasi output. Jika informasi tersebut sudah ada di katalog, lebih baik mengikuti perhitungan katalog dan tidak menghitungnya kembali. Semoga bermanfaat.