SAMBUNGAN ELEMEN MESIN

Presentasi berjudul: "SAMBUNGAN ELEMEN MESIN"— Transcript presentasi:

1 SAMBUNGAN ELEMEN MESIN
Mesin  gabungan banyak elemen mesin  “SAMBUNGAN” Sliding Fixed Bentuk sambungan

2 BENTUK SAMBUNGAN SLIDING: Poros dan bantalan Pasangan roda gigi
Sabuk (belt) dan pulley Sprocket dan chain FIXED: Paku keling Las Solder/patri

3 SAMBUNGAN BERDASAR SIFAT
Sambungan elemen mesin PAKU KELING TIDAK TETAP TETAP LAS ULIR-SEKRUP PASAK SUSUT-TEKAN

4 SAMBUNGAN PAKU KELING Merupakan salah satu jenis sambungan tetap/permanen Aplikasi: Kontruksi ketel uap Kapal laut Pesawat udara

5 JENIS PAKU KELING

6 SAMBUNGAN PAKU KELING

7 SAMBUNGAN PAKU KELING KAMPUH BERIMPIT (LAP JOINT)
KAMPUH BILAH (BUTT JOINT) KAMPUH BERIMPIT

8 KAMPUH BILAH (BUTT JOINT)
KAMPUH BILAH TUNGGAL KAMPUH BILAH GANDA

9 KERUSAKAN PADA SAMBUNGAN PAKU KELING

10 TINJAUAN KEKUATAN SAMBUNGAN
BAGIAN YANG DITINJAU: PELAT PAKU KELING Kekuatan sambungan paku keling didasarkan: pelat rusak akibat tarikan paku rusak akibat geseran pelat dan paku rusak akibat tekanan/desak

11 BEBAN TERPUSAT  KEKUATAN SAMBUNGAN PAKU KELING – KAMPUH BERIMPIT
Garis gaya beban melewati titik berat sebuah paku atau sekelompok paku BEBAN TERPUSAT 

12 KEKUATAN SAMBUNGAN PAKU KELING – KAMPUH BERIMPIT
BEBAN TERPUSAT

13 SAMBUNGAN PAKU KELING KAMPUH BILAH TUNGGAL
BEBAN TERPUSAT

14 SAMBUNGAN PAKU KELING KAMPUH BILAH GANDA
BEBAN TERPUSAT

15 ANALISIS SAMBUNGAN PAKU KELING KAMPUH BILAH GANDA
BEBAN TERPUSAT

16 SAMBUNGAN DENGAN TEBAL PELAT BERBEDA

17 CONTOH SAMBUNGAN DENGAN TEBAL PELAT BERBEDA

18 CONTOH SAMBUNGAN DENGAN TEBAL PELAT BERBEDA

19 SOAL Dua pelat mempunyai tebal sama sebesar 10 mm dan diameter tiap
paku 15 mm, kedua pelat disambung dengan paku keling. Beban tarik = F = N Lebar pelat = b = 200 mm. Pelat dan paku keling terbuat dari bahan yang sama, dengan - tegangan tarik yg diijinkan = 120 MPa - tegangan geser yg diijinkan = 160 Mpa - tegangan desak yg diijinkan = 85 MPa Tentukan tegangan tarik, tegangan tekan, dan tegangan geser yang timbul pada pelat dan paku Cek tingkat keamanannya!

20 SOAL

21 SOAL

22 SAMBUNGAN LAS Merupakan sambungan yang bersifat tetap/permanen
Aplikasi: Kontruksi bangunan baja Konstruksi mesin

23 DEFINISI PENGELASAN Menurut American Welding Society (AWS), las merupakan proses penyambungan yang menyebabkan terjadinya penggabungan material-material melalui: pemanasan sampai titik leleh dengan atau tanpa tekanan atau dengan pemberian tekanan saja dan dengan atau tanpa logam pengisi (filler)

24 DEFINISI PENGELASAN Menurut Deutche Industrie Normen (DIN), las merupakan ikatan metalurgi pada sambungan logam atau paduan logam yang dilaksanakan dalam keadaan cair atau lumer Keuntungan sambungan las versus sambungan paku keling: Kekuatan sambungan lebih besar dan lebih rapat Sambungan lebih ringan sehingga cocok untuk konstruksi yang memerlukan bobot ringan seperti pesawat udara Saat pengelasan relatuf tidak bersuara gaduh Lebih praktis, lebih ekonomis dipandang dari segi bahan maupun biaya

25 METODE PENGELASAN BERDASAR CARA KERJA
Metode Las Cair Penyambungan dengan cara memanaskan bagian yang akan disambung sampai cair Sumber panas: busur listrik, busur gas Metode Las Tekan Penyambungan dengan cara menekan bagian yang akan disambung dengan tekanan tertentu atau kombinasi tekanan dan pemanasan Pematrian Penyambungan dilakukan menggunakan paduan logam yang memiliki titik lebur rendah, logam induk tidak ikut mencair

26

27

28 JENIS-JENIS PENGELASAN

29 JENIS-JENIS PENGELASAN

30 JENIS-JENIS PENGELASAN

31 JENIS-JENIS PENGELASAN

32 JENIS-JENIS PENGELASAN

33 JENIS-JENIS PENGELASAN

34 ANALISA KEKUATAN SAMBUNGAN LAS
SAMBUNGAN LAS BERIMPIT DENGAN BEBAN TERPUSAT

35 ANALISA KEKUATAN SAMBUNGAN LAS
SAMBUNGAN LAS BERIMPIT DENGAN BEBAN TERPUSAT

36 ANALISA KEKUATAN SAMBUNGAN LAS

37 PR Tinjaulah sambungan las di bawah ini. Panjang las 1 = 30 mm dan panjang las 2 = 15 mm. Jika kedua las mempunyai tebal throat las yang sama dan tebal pelat sama, maka tentukan tebal throat las (t) bila tegangan geser las yang diijinkan sebesar 95 MPa.

38 Sambungan tekan (Forced Joint) Sambungan susut (Shrink Joint)
SAMBUNGAN SUSUT DAN TEKAN Merupakan sambungan permanen, dapat dibagi: Sambungan tekan (Forced Joint) Sambungan susut (Shrink Joint)

39 SAMBUNGAN S TEKAN diperoleh dengan cara menekan poros (shaft) dengan gaya tertentu ke dalam sebuah naf (hub) yang berlubang dengan diameter lebih kecil dari diameter poros  terjadi karena adanya sifat elastis dari elemen- elemen mesin yang akan disambung  sambungan tekan lebih banyak dipakai daripada sambungan susut

40 SAMBUNGAN TEKAN Keuntungan sambungan tekan:
Perencanaan cukup sederhana Keandalan cukup tinggi dan bongkar pasang dapat dilakukan tanpa mengurangi kekuatan sambungan Kelemahan sambungan tekan:  Ketelitian sulit dikontrol selama pemasangan  Membutuhkan ketelitian ukuran dari elemen-elemen yang akan disambung

41 SAMBUNGAN TEKAN DUA SILINDER BERONGGA

42 Sambungan susut dibagi: B. Sambungan susut dingin
Sambungan susut panas B. Sambungan susut dingin

43 SAMBUNGAN S SUSUT PANAS
 diperoleh dengan cara memanaskan naf (hub)sehingga mengembang dan selanjutnya poros dapat dimasukkan ke dalam lubang yang terdapat pada naf tersebut  setelah poros berada dalam naf, naf ini didinginkan hingga lubang pada naf mengecil kembali mendekati ukuran semula dan akan menjepit poros

44  sambungan susut lebih kuat daripada sambungan tekan
SAMBUNGAN S SUSUT PANAS  terjadi perubahan bentuk dan ukuran struktur bahan karena pemanasan yang dilakukan sebelum penyambungan sedang pada sambungan susut dingin akan kurang stabil pada suhu rendah  sambungan susut lebih kuat daripada sambungan tekan

45 SAMBUNGAN ULIR SEKRUP (MUR-BAUT)
Merupakan sambungan tidak tetap/sambungan yang dapat dilepas setiap saat tanpa merusak elemen-elemen yang disambung Keuntungan sambungan ulir sekrup:  keandalannya cukup tinggi  pemasangan dan pelepasan relatif mudah  kuat dan relatif mudah  efisiensi proses pembuatannya cukup tinggi Kelemahan sambungan ulir sekrup:  pada permukaan ulir terjadi konsentrasi tegangan lebih besar sehingga bagian ini lebih mudah rusak

46 SAMBUNGAN ULIR SEKRUP (MUR-BAUT)
BAUT (BOLT) MUR (NUT)

47 SAMBUNGAN ULIR SEKRUP (MUR-BAUT)

48 BENTUK / PROFIL ULIR

49 ARAH LILITAN ULIR

50 ULIR LUAR DAN ULIR DALAM

51 Atas dasar penggunaannya:
SAMBUNGAN ULIR SEKRUP Atas dasar penggunaannya: Ulir sekrup pengikatan: Ulir Withworth Ulir Sellers Ulir Metrik Ulir sekrup Gerak: Ulir persegipanjang Ulir trapesium C. Ulir sekrup Gas: Ulir Bisectrix Ulir Generatrix

52 MACAM-MACAM ULIR SEKRUP

53 ULIR BENTUK V ATAU BENTUK BULAT
Biasa digunakan untuk maksud pengikatan Kelemahan ulir bentuk V:  Ujung-ujung tajam pada puncak ataupun pada alas ulir akan melemahkan ulir tersebut, terutama bila ulir menerima beban berulang atau beban kejut (shock load) Sukar dalam pembuatan ujung-ujung tajam, terutama bila bahan ulir dari besi cor, karena itu banyak dipakai bentuk bulat atau bentuk V dengan puncak dan dasar ulirnya sedikit dibulatkan sebab ujung-ujung tajam mudah rusak

54 ULIR BISECTRIX DAN ULIR GENERATRIX
Merupakan dua buah ulir konis dengan bentuk ulir yang agak berbeda satu sama lainnya Keuntungan penggunaan ulir konis: Beban merata pada seluruh ulir Dapat digunakan untuk sambungan rapat walaupun tanpa seal Cara pemasangan mudah dan cepat Kelemahannya: Cara pembuatannya sulit dan kemungkinan rusak lebih mudah

55 PENGANGKATAN BEBAN (LIFTING LOAD)

56 PENURUNAN BEBAN (LOWERING LOAD)

57 SAMBUNGAN PASAK (KEY) Pasak digunakan untuk mencegah gerakan relatif antara satu elemen dengan elemen lainnya, seperti: poros dengan roda gigi poros dengan puli poros dengan kopling

58 SAMBUNGAN PASAK (KEY)

59 SAMBUNGAN PASAK (KEY) Bila pasangan poros-puli tidak dilengkapi pasak maka puli tidak akan berputar, sedangkan jika ada pasak maka puli akan meneruskan torsi dari poros dengan perantaraan pasak Bahan pasak: baja (steel) dengan kekuatan lebih rendah daripada poros

60 BENTUK-BENTUK PASAK

61 Alur pasak dibuat dengan mesin fris
ALUR PASAK MEMANJANG Alur pasak dibuat dengan mesin fris

62 SAMBUNGAN PASAK MEMANJANG
Di mana: P = gaya tangensial (kg) N = tenaga (HP = horse power) n = rpm = round per minute d = diameter poros (kg)cm

63 SAMBUNGAN PASAK MELINTANG
Pasak melintang (cotter) dipakai untuk menyambung dua elemen yang mendapat beban tarik, tekan, atau puntir Pasak menderita gaya geser Pasak melintang yang digunakan berupa pasak tirus tunggal (single tapered), tirus ganda (double tapered), atau dowel

64 KELEMAHAN SAMBUNGAN PASAK MELINTANG
Pembuatan bentuk tirus pada elemen-elemen yang akan disambung relatif sulit Adanya lubang pada elemen-elemen yang akan disambung akan melemahkan kekuatan elemen-elemen tersebut

65 PASAK MELINTANG

66 SHANK HEAD, SOCKET, DAN PASAK MELINTANG

67 SOAL F = 10000 N Kedua pelat mempunyai tebal sama sebesar 10 mm
dan diameter tiap paku keling 15 mm. Tentukan tegangan tarik, tegangan tekan dan tegangan geser yang timbul pada pelat dan paku!

68 SOAL-01 Kedua pelat mempunyai tebal sama sebesar 10 mm
dan diameter tiap paku keling 15 mm. Tentukan tegangan tarik, tegangan tekan dan tegangan geser yang timbul pada pelat dan paku!

69 SOAL-02 Kedua pelat mempunyai tebal sama yaitu 11 mm. Pelat dan paku terbuat dari bahan yang sama dengan: tegangan tarik yang diijinkan 120 MPa tegangan desak yang diijinkan 160 MPa tegangan geser yang diijinkan 85 MPa Tentukan diameter paku keling!