Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Mata Kuliah lanjut : Prasyarat : 1. Pengetahuan Bahan Teknik 2. Statika dan dinamika 3. Kekuatan Bahan 4. Penerapan Komputer 5. Matematika.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Mata Kuliah lanjut : Prasyarat : 1. Pengetahuan Bahan Teknik 2. Statika dan dinamika 3. Kekuatan Bahan 4. Penerapan Komputer 5. Matematika."— Transcript presentasi:

1 Mata Kuliah lanjut : Prasyarat : 1. Pengetahuan Bahan Teknik 2. Statika dan dinamika 3. Kekuatan Bahan 4. Penerapan Komputer 5. Matematika

2  Mempelajari proses perencanaan elemen mesin dengan menggunakan salah satu Standar perencanaan yang ada (JIS)  Menentukan dimensi dan jenis bahan yang digunakan dari elemen mesin yang direncanakan  Mengintegrasikan proses perencanaan dalam bentuk software aplikasi

3  Poros dan Pasak  Kopling Tetap  Kopling tidak Tetap dan REM  Bantalan  Sabuk dan Rantai  Roda Gigi  Ulir dan Pegas

4  Komponen Penilaian  Tugas-Tugas kecil(10%)  Kuiz(10%)  UTS(30%)  UAS(30%)  Tugas Besar (grup)(20%)  Jadwal pengumpulan tugas besar, 2 minggu sebelum UAS

5  Poros merupakan bag yg sangat penting dari mesin  Fungsi Poros :  Meneruskan Tenaga ke poros yang lan  Meneruskan Putaran keporos yang lain  Macam_macam Poros : ada 3  Poros Transmisi : poros yang menerima beban lentur, puntir atau kedua-duanya. Daya diruskan melalui : kopling, roda gigi, puli sabukatau sproket rantai  Poros Spindel : Beban utamanya adalah puntiran. Contohnya adalah poros yang ada pada mesin bubut. Syarat bahan yang digunakan harus mempunyai deformasi yang kecil  Gandar : adalah poros yang murni menerima beban lentur, contohnya adalah poros yang digunakan pada gerobak barang. Gandar ada yang berputar atau yang benar-benar diam

6  Bentuk poros ada 3 macam : poros lurus, poros engkol, poros luwes (agar terdapat kebebasan bagi perubahan arah) A. Hal-hal penting dalam Perencanaan Poros a) Kekuatan Poros b) Kekakuan poros c) Putaran kritis d) Korosi e) Bahan Poros

7  Kekuatan Poros  Beban Poros adalahpuntir, lentur atau kombinasi, beban tarikatau tekan (spt pada as baling-baling)  Pengaruh konsentrasi : poros bertangga, alur pasak  Poros harus direncanakan untuk menerima beban-beban external tsb  Kekakuan Poros  Bahan poros walaupun kuat tetapi bila defleksi lentur atau puntir tinggi menyebabkan ketidak telitian. Maka kekakuan poros harus diperhatikan dalam perancangan  Putaran Kritis  Jika putaran mesin dinaikan sampai nilai tertentu maka akan terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran tsb disebut putaran kritis. Didalam design putaran operasional mesin harus dibawah putaran kritis

8  Korosi  Bahan tahan korosi harus dipilih untuk bahan poros atau melakukan perlinungan terhadap bahan poros yang digunakan, mis dg coating  Bahan Poros  Bahan S-C (Steel Construction) ; baja yang ddioksidasikan dg ferrosilikon da di cor : kadar karbon terjamin

9  Baja Karbon untuk Konstruksi Mesin dan Baja Batang yang difinis dingin untuk poros Standar dan macam LambangPerlakuan PanasKekuatan Tarik (kg/mm2) Keterangan Baja Karbon Konstruksi Mesin (JIS G 4501) S30C S35C S40C S45C S50C S55C Penormalan Idem idem Batang Baja yang difinis Dingin S35C-D S45C-D S55C-D Dtarik dingin, digerinda, dibubut atau gabungan hal-hal tsb

10  Poros-Poros yang digunakan untuk putaran tinggi dan beban beratumumnya dibuat dari baja paduan spt : baja khrom nikel, baja khrom nikel molibden dll  Baja paduan umumnya sangat mahal, maka tidak selalu dianjurkan untuk penggunaan jenis-jenis ini. Penggantinya menggunakan baja SF dimana kekauatannya dijamin

11 Standar dan MacamLambangPerlakuan PanasKekuatan Tarik (kg/mm2) Baja Khrom Nikel (JIS G 4102) SNC 2 SNC 3 SNC 21 SNC 22 - Pengerasan kulit Pengerasan Kulit Baja Khrom Nikel Molibden (JIS G 4103) SNCM 1 SNCM 2 SNCM 7 SNCM 8 SNCM 22 SNCM 23 SNCM25 - Pengeran kulit Pengerasan Kulit Baja Khrom (JIS G 4104) SCr 3 SCr 4 SCr 5 SCr 21 SCr 22 - Pengerasan kulit Pengerasan Kulit Baja Khrom Molibden (JIS G 4105) SCM 2 SCM 3 SCM 4 SCM 5 SCM21 SCM22 SCM 23 - Pengerasan Kulit Baja Paduan Untuk Poros

12 KelasLambangPemakaian Utama Perlakuan Panas Batas Mulur (kg/mm2) Kekuatan Tarik (kg/mm2) Kelas 1 ASFA 55A Poros Pengikut Penormala n atau celup dingin 2855 BSFA 55B Kelas 2 ASFA 60A Gandar yang digerakan dan poros pengikut 3060 BSFA 60B Kelas 3 ASFA 65ACelup dingin dan pelunakan 3565 BSFA 65B Kelas 4 ASFAQACelup dingin dan pelunakan pd bag tertentu 3060 BSFAQB

13  Umumnya baja diklasifikasikan berdasarkan Kandungan Karbonnya GolonganKadar C (%) Baja Lunak Baja Liat Baja Agak Keras Baja Keras Baja Sangat Keras – – – – 1.2

14 NamaStandar Jepang (JIS) Standar Amerika (AISI), Engrish(BS ) dan Jerman DIN Baja karbon konstruksi mesin S25C S30C S40C S45C S50C S55C AISI 1025, BS060A25 AISI 1030, BS060A30 AISI 1035, BS060A35, DIN C35 AISI 1045, BS060A45, DIN C45,CK45 AISI 1050, BS060A50, DIN St50.11 AISI 1055, BS060A55 Baja Tempa SF 40,45,50,55ASTM A Baja Nikel KhromSNC SNC22 BS 653M31 BS En36 Baja Nikel Khrom molibdenSNCM 1 SNCM 2 SNCM 7 SNCM 8 SNCM22 SNCM23 SNCM25 AISI 4337 BS830M31 AISI 8645,BS En100D AISI 4340, BS817M40, 816M40 AISI 4315 AISI 4320, BS En325 BS En39B Baja KhromScr 3 SCr 4 SCr 5 SCr21 SCr22 AISI 5135, BS530A36 AISI 5140,BS 530A40 AISI 5145 AISI 5115 AISI 5120 Baja khrom molibdenSCM 2 SCM3 SCM4 SCM5 AISI 4130, DIN 34CrMo4 AISI 4135, BS708A37 AISI 4140, BS708M40, DIN42CrMo4 AISI 4145, DIN50CrMo4

15 Mulai 1. Daya yang ditransmisikan P(kW), putaran poros (rpm) 2. Faktor koreksi 3. Daya Rencana Pd (kW) A

16 A 4. Momen Puntir Rencana T (kg.mm) Bahan Poros, perlakuan panas, kekuatan tarik σ B (kg/mm2),apakah poros bertangga atau beralur pasak, faktor keamanan sf1, sf2 Tegangan geser yang diijinjan τ a (kg/mm2) BF

17 B 7. Faktor koreksi untuk momen puntir K T, Faktor lenturan C b 8. Diameter poros d s (mm) 9. Jari-jari filet dari poros bertangga r (mm) Ukuran pasak dan alur pasak Menggunakan Tabel C D F

18 C 10. Faktor konsentrasi tegangan pada poros bertangga β, pada pasak α Melihat Gambar < D ≥ E

19 E 13. Diameter poros ds (mm), Bahan poros, Perlakuan panas, jari-jari filet dari poros bertangga, ukuran pasak dan alur pasak STOP END

20 Daya yang ditransmisikanfc Daya rata-rata yang diperlukan Daya maksimum yang diperlukan Daya Normal 1.2 – – – 1.5 Tabel. Faktor koreksi daya yang ditransmisikan fc Daya Rencana Torsi Rencana (kg.mm)

21  Torsi rencana bila dibebankan pada poros dengan diameter ds, maka tegangan geser yang terjadi adalah τ (kg/mm2)  Tegangan geser yang diijinkan τ a dihitung atas dasar batas kelelahan puntir yang besarnya diambil 40% dari batas kelelahan tarik yg besarnya kira-kira 45% dari kekuatan tarik σ B (kg/mm2), jadi besarnya adalah 18% dari kekuatan tarik σ B, sesuai dg standar ASME.

22  Untuk nilai 18 %, maka faktor keamananya diambil 1/0.18 = 5.6, nilai digunakan untuk bahan SF dan 6 untuk bahan SC. Faktor keamanan ini diberi notasi sf 1.  Untuk memberikan faktor keamanan pada poros bertangga atau beralur pasak akibat konsentrasi tegangan maka ditambahkan faktor keamanan kedua sf 2. Besarnya sf2 menurut JIS adalah 1.3 s/d 3.0 dan besarnya τ a dapat dihitung :

23  Faktor koreksi untuk momen puntir (Kt) perlu dipertimbangkan dan besarnya adalah 1 s/d 3 tergantung kondisi beban external  Faktor koreksi untuk momen lentur juga dipertimbangkan dan besarnya diambil antara 1.0 s/d 2.3 tergantung ada/tidaknya lenturan yang terjadi pada sistem, dan diameter poros yang direncanakan dihitung dengan persamaan sbb :

24 ukuran nom. pasak Ukuran stdr b, b1 dan b2 Ukuran Stdr hClUkura n standa r t1 Ukuran standar t2r1 dan r2Referensi P.pris matis, pasak luncur Pasak tirus Pasak prisma tis Pasak luncur Pasak tirus Diameter poros yang dapat dipakai 2x Lebih dari x Lebih dari x Lebih dari x Lebih dari x Lebih dari x Lebih dari x Lebih dari x Lebih dari x x Lebih dari x x Lbih dari Lebih dari x Lebih dari x Lebih dari x – Lebih dari x Lebih dari x Lebih dari x Lebih dari x Lebih dari x Lebih dari

25 Ukuran diameter bahan yang ada di pasaran (mm)

26 Penentuan Faktor konsentrasi tegangan akibat alur pasak ( α )

27 Penentuan faktor konsentrasi tegangan akibat poros bertangga ( β )

28

29

30

31  Contoh dari poros yang menerima beban murni berupa lenturan adalah Gandar. Beban yang diterima oleh satu gandar adalah setengah dari beban total dikurangi berat gandar dan roda. Bahan mempunyai tegangan lentur yang diijinkan σ a (kg/mm2), Momen tahanan lentur dari poros dengan diameter d s (mm) adalah Z = ( π /32) d s 3 (mm 3 )  Ada hubungan antara momen lentur (M 1 ), momen tahanan lentur (Z) dan tegangan lentur yang diijinkan σ a

32

33 Faktor Tegangan Pada Gandar

34

35

36 Alur Perencanaan Poros dengan Beban Lentur Murni

37  α h : Beban tambahan krn get horisontal/beban statis  M 1 : Momen pada tumpuan roda krn beban statis (kg.mm)  M 2 : Momen pada tumpuan roda karena gaya vertikal tambahan (kg.mm)  M 3 : Momen lentur pada pada naf tumpuan roda sebelah dalm karena beban horisontal (kg mm)  P : beban horisontal (kg)  Q 0 : Beban pada bantalan karena beban horisontal (kg)  R 0 : Bean pada telapak roda karena beban horisontal (kg)

38  W : Beban statis pada satu gandar (kg)  g : Jarak telapak roda (mm)  j : Jarak bantalan radial (mm)  h : Tinggi titik berat (mm)  v : Kecepatan kerja maksimum (km/jam)  r : Jari-jari telapak roda (mm)  α v : Beban tambahan krn get vertikal/beban statis

39 Tabel untuk faktor akibat getaran baik horisontal atau vertikal

40

41  Sebuah kereta tambang beratnya 2.6 ton memakai 2 gandar dengan 4 roda. Gandar tersebut tetap, dan beratnya sendiri adalah 950 kg. Lebar rel 610 mm dan jarak tumpuan pd gandar dengan penampang persegi adalah 420 mm. Berapakah diameter gandar yang harus diambil pada bantalan kerucutyang dipasang pada jarak 285 mm dari tengah gandar.  Solusi : Beban pada gandar adalah ( )/2 = 1775 kg  Panjang lengan momen pada bantalan rol kerucut adalah :(610/2) – 285 = 20 mm. Besarnya momen lentur :  M = (1775/2) x 20 = kg.mm

42

43

44  Gandar dari sebuah kendaran rel seperti ditunjukan pada gambar, mendapat beban statis sebesar kg. Tentukan diameter gandar pada dudukan roda. Kecepatan maksimum danggap sebesar 100 km/jam, dan bahan gandar diambil JIS E4502 kelas 3.

45

46

47

48

49

50

51 Perencanaan Poros dengan Beban Lentur dan Puntir

52

53


Download ppt "Mata Kuliah lanjut : Prasyarat : 1. Pengetahuan Bahan Teknik 2. Statika dan dinamika 3. Kekuatan Bahan 4. Penerapan Komputer 5. Matematika."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google