KONSTRUKSI MESIN (3 SKS) MODUL 10 JENIS-JENIS PEMBEBANAN DOSEN: JAMIATUL AKMAL, S.T., M.T. PROGRAM KULIAH SABTU MINGGU JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA http://www.mercubuana.ac.id JAKARTA 2007
7 F M 0 (2-2) (2-3) y z Secara umum suatu poros menerima empat macam gaya pembebanan berdasarkan arahnya yaitu gaya aksial, gaya geser, momen lentur (bending), dan momen puntir (torsi). Sebuah poros dapat menerima keempat macam gaya tersebut secara bersama-sama seperti pada Gambar 2.1 atau salah satunya saja. Akibat pembebanan dapat menimbulkan tegangan dan regangan. Dalam hukum Hooke dinyatakan bahwa hubungan antara tegangan dan regangan adalah sebanding, dan dapat ditulis dalam bentuk[4]: E dimana: σ = tegangan (N/mm2) ε = regangan E = modulus elastisitas (N/mm2) Sedangkan dalam bentuk pergeseran hubungannya menjadi G dimana: τ = tegangan geser (N/mm2) γ = regangan geser G = modulus elastisitas geser (N/mm2) 2.1.1 Momen Puntir (Torsi) http://www.mercubuana.ac.id (2-4) (2-5)
9 s = DE = s L G L sebesar sudut . Sudut akan bertambah besar sesuai dengan penambahan beban terpasang. Kemudian tinjau setiap serat dalam kedudukan pada jarak radial dari sumbu poros. Dengan menganggap proyeksi garis radial lurus terhadap penampang melintang di dalam penampang tetap lurus, jari-jari serat seperti itu juga berotasi terhadap sudut , sehingga deformasi geser total s sama dengan DE. Panjang deformasi ini adalah busur lingkaran dengan jari-jari dan berhadap dengan sudut radian, panjang dan tegangan gesernya diberikan oleh s = DE = (a) s L L (b) G (c) L Jika poros pada Gambar 2.2 dibagi menjadi dua segmen dengan bidang potong M-N, maka Gambar 2.3 memperlihatkan diagram benda bebas dari bagian kiri. Gambar 2.3 Diagram benda-bebas dari Gambar 2.2. Luas penampang differensial M-N pada jarak radial dari sumbu poros menghasilkan beban tahanan differensial dP = dA. Dengan menganggap luas sangat kecil kita bisa menganggap tegangan merata diseluruh luas. Oleh karena fungsi beban tahanan ini menghasilkan tahanan terhadap torsi terpasang T, http://www.mercubuana.ac.id