1EL MES II Review 1 Poros

8/19/2019 1EL MES II Review 1 Poros

1/13

ELEMEN MESIN II

Dalam Elemen Mesin II (Bagian-Bagian Mesin II) materi yang akan

dipelajari adalah :

1. Poros.

2. Bantalan.

. !opling"#l$t%h.

&. 'em.

. Belt"Ban mesin.

. 'antai.

*. Pegas.

+. 'oda ,igi.

1. POROS.

Poros adalah s$at$ elemen mesin yang er$ngsi $nt$k mend$k$ng dan

menempatkan elemen mesin lainnya/ misalnya : roda gigi/ ly 0heel/ kopling dan

lain-lain/ yang sem$anya it$ did$k$ng dan ditempatkan pada se$ah poros.

e$ah poros ada kem$ngkinan akan mengalami momen lengk$ng (M)

karena adanya ean pada poros/ dan apaila poros terse$t erp$tar akan

mengalami torsi ()/ serta kem$ngkinan akan menderita gaya aksial (3a) yang sejajar

dengan s$m$ poros.

3 (ean pada poros)

P$taran 3a (gaya aksial)

,amar : e$ah poros transmisi (se$ah shat).

o Momen lengk$ng (ending momen) diseakan oleh ean 3 pada poros.

o Momen p$ntir (torsi) diseakan oleh p$taran pada poros.

o ,aya aksial arahnya sejajar dengan s$m$ poros diseakan oleh ean poros

yang menghasilkan gaya aksial misalnya : roda gigi %a%ing/ roda gigi miring/

kopling konis (ker$%$t).

Elemen Mesin II 1


2/13

Poros berdasarkan kegunaannya dapat dibedakan atas :

1. hat (poros transmisi) : Poros yang er$ngsi $nt$k mener$skan tenaga dan

p$taran/ misalnya : Poros pada lokomoti

2. 45le (poros d$k$ng) : Poros yang er$ngsi $nt$k mend$k$ng ean/

misalnya : poros pada andong (dokar)/ poros pada

geroak/ poros pada gerong kereta api.

,amar : Poros d$k$ng (a5le).

. pindle : Poros pendek yang memp$nyai ketelitian yang tinggi/

misalnya : Poros pada mesin $$t/ rais dan lain-lain

&. Poros line shat : Poros penggerak mem$tar poros $tama yang er$k$ran

leih esar/ dari poros $tama terse$t dig$nakan $nt$k menggerakkan poros mesin-mesin yang anyak sekali.

Pada poros transmisi erlak$ h$$ngan antara daya (6) dan torsi () seagai erik$t:

n

6.*127 =

Dimana : 8 momen p$ntir (torsi)/ kg.%m

6 8 daya penggerak/ 9P

n 8 p$taran poros/ rpm

Poros berdasarkan bentuknya dapat dibedakan atas :

1. #am-shat : poros yang dig$nakan $nt$k menggerakan kat$p isap dan kat$p

$ang pada silinder motor akar.

,amar : #am shat.

Elemen Mesin II 2


3/13

2. Poros engkol (%ran%k-shat) : poros yang dig$nakan $nt$k mer$ah gerakan l$r$s

menjadi gerakan olak-alik ata$ sealiknya/ pada mesin re%ipro%ating (mesin

olak alik). Misal :

- poros engkol pada motor akar/ dari gerak l$r$s dir$ah menjadi gerak p$tar.

- poros engkol pada kompr. torak/ dari gerak p$tar dir$ah menjadi gerak l$r$s.

- poros engkol pada pompa torak/ dari gerak p$tar dir$ah menjadi gerak l$r$s.

. #o$nter-shat : poros yang terletak antara pesa0at tenaga dengan pesa0at kerja.

,amar : #o$nter shat.

&. 3leksile shat : poros yang terdapat pada tangkai mesin pemotong r$mp$t.

. Poros ertingkat : poros yang memp$nyai ent$k ertingkat dan iasanya $nt$k

menamah kek$atan poros.

,amar : Poros ertingkat.

Bahan-ahan yang dig$nakan $nt$k poros/ pada $m$mnya di$at dari aja/

dan j$ga tergant$ng dari ean yang akan did$k$ng.

Bahan yang paling m$rah di$at dari :

1. 9ot rolled plain %aron steel : perm$kaan kasar dan $m$mnya masih tersel$$ng

kerak (s%ale).

2. #old do0n ar : %old rolled shating/ perm$kaan hal$s ata$ mengkilap/ pada

$m$mnya ter$at dari aja karon/ dapat j$ga dari aja pad$an.

Bahan poros yang di$at pada kondisi dingin akan memperaiki siat-siat

isis dan memperesar tegangan tarik ma$p$n tegangan l$l$h.

Elemen Mesin II


4/13

Bahan poros yang akan dig$nakan $nt$k poros engkol pada motor akar/

pada $m$mnya di$at dengan jalan ditempa.

Bahan poros : - Baja karon yang sering dipakai :

4E 17& s"d 4E 177 dengan 7/&# ; 7/7#.

- Baja pad$an yang sering dipakai :

4E &1&7 %amp$ran : #r/ Mo

4E &&7 %amp$ran : 6i/ Mo

(4E 8 o%iety o 4$tomoti


5/13

PERI!"N#$N %E%"$!$N POROS

- Bila poros erl$ang (9ollo0 shat).

,amar : Poros erl$ang.

=$as penampang poros erl$ang : ( )

22

& dido A −=

π

Momen inertia terhadap s$m$ porosnya : I.

( )

( )&&

&

&

&&

1&

:1&

&

k do I

do

dik mis

do

dido

dido I

−=

=→

−=

−=

π

π

π

- Bila poros pejal :⇒ k 8 7

&

&do I

π =

I p 8 momen inertia k$t$.

I p 8 ( ) ( )&&&& 122

k dodido −=− π π

I . Poros hanya &enga'a&i (&enderita) beban statis antara 'ain :

1. Poros &enga'a&i beban &o&en 'engkung saja.

#ontoh : Poros d$k$ng (45le).

Elemen Mesin II


6/13

,amar : Poros d$k$ng.

( )

( )

( ))amanaya(s$p

k 1do

M.2

k 1do2

M

k 1(do2do

I

r

I>

>

M

r "I

M

>r "I

lengk$ngtahananmomen??

M

&

&

&

21

σ≤−π

=σ

−π

=σ

−π

===→==σ

==

=→=σ

Pada a5le iasanya ean hanya momen

( )&

1

.2

k

M do

−≥

σ π

*. Poros &enga'a&i beban a+ia' : ,a

3a → @ 3a σ 8 ( )22 k 1do3a.&

4

3a

−π=

Berlak$ jika poros pendek"tidak ada tek$kan.

Bila porosnya panjang : kem$ngkinan ada tek$kan teori kolom

( )4

I! A

!

=4.E..n3%r

:E$ler PersA4

3%r

2

2

==λ→λ

π=

=σ

4ta$ :

Elemen Mesin II


7/13

(/1E..%

y

(/1.77&&/71

1

kolomaktor 4

3a.

2

2

2

〉λ→λπ

σ=α

〈λ→λ−

=α

=α→α

=σ

yσ 8 egangan l$l$h (yield)

n 8 % 8 !oeisien seperti pada pers E$ler (% 8 n) tergant$ng

perletakan"$j$ng : % ≈1/

( )22 k 1do3a&.

−π

α

=σ

-. %o&binasi antara M dan ,a

M↓ ← 3a M σM σ 8 σM C σ3a

3a σ3a

( ) ( )

( ) ( ) σ α

π

σ

π

α

π

σ

≤

++−=

−+

−=

Fak do M k do

k do

Fa

k do

M

.1.+1

1.2

1.

&..

1.

.2

2&

22&

. /eban torsi saja

4da orsi 4da egangan ,eser

( )&2

11.

.1

.

k do

T

do Ip

T

Ip

r T

−==

=

π

τ

τ

adi : ( )& 1..1

k do

T

−=

π

τ

( )7

1.

.1&

=→→−

= k pejal benda Jikak

T do

τ π

0. %o&binasi M ,a !

Elemen Mesin II *


8/13

M dan 3a memeri tegangan tarik (σ).

memeri tegangan geser (τ).

222

1 .&maks τ+σ=τ / yang sering dipakai/

ata$ men$r$t Misser 9en%ky

( ) ( ) ( )

( )

( ) ( ) 2

2

2

&

2

&

2

2

2

&21

222

1

22

3ak 1do+

Mk 1do.

1

k 1.do

.1&3ak 1do

+M

k 1do

2

&.maks: jadi

+

+

α+

−π=τ

−π+

+

α+

−π=τ

τ+σ=τ

τ+σ=τ

!eadaan kh$s$s : 3a87/ dan poros pejal k 8 7

II . Poros &enga'a&i

(&enderita) beban dina&is.

Misalnya : ean yang erl$kt$asi.

! 8 aktor konsentrasi tegangan.

τyp 8 tegangan geser pada yield point (titik l$l$h).

τe 8 tegangan end$ran%e.

Elemen Mesin II +

2 2 2 2

1

.1.

.

maks M T M T Te

doTee equivalen

do

τ

π

τ

π

= + → + =

= ≤ =


9/13

r .e

yp.!mar σ

σσ+σ=σ

Men$r$t 4ME (4meri%an o%iety o Me%hani%al Engineers) $nt$k ean dinamis.

Momen yang tim$l har$s dikalikan dengan !m/

orsi yang tim$l har$s dikalikan dengan !t.

M !m.M

!t.

!m 8 3aktor kominasi kej$t dan ati$e"lelah pada momen (M).

!t 8 3aktor kominasi kej$t dan ati$e"lelah pada torsi ().

9arga !m dan !t :

Poros erp$tar

- Bean steady 1/ 1 non ean erl$kt$asi

- Bean minor sho%k 1/ ; 2 1 - 1/

- Bean hea


10/13

#ontoh 1 :

Pada idang : 5 ; y Pada idang : 5 ; F

Dari ked$a gamar BMD terse$t dapat di%ari res$ltantenya :

itik 4 : M4 8 7 e4 8 227 T +

itik # : M# 8 22 M#FM#y + e# 8 22 T mC +

itik D : MD 8 22 MDz MDy + eD 8 22 T MD +

itik B : MB 8 7 eB 8 227 T +

e 8 Momen ga$ngan pada tiap titik.

egangan maks : τ maks 8 ..1

do

Te

π

itik 4 : φ d4 8 H/ φd4 8τ π .

.1) TeA $nt$k e4

itik B : φ dB 8 H/ φdB 8τπ.eB.1

$nt$k eB

itik # : φ d# 8 H/ φd# 8τπ.e#.1

$nt$k e#

itik D : φ dD 8 H/ φdD 8τπ.

eD.1 $nt$k eD

#ontoh 2 :

Elemen Mesin II 17


11/13

Pada idang : ; J Bidang : ; >.

Momen 'es$ltantenya :

itik 4: M4 8 7

itik B : MB 8 227 MBz +

itik # : M# 8 22 M#FM#y +

itik D : MD 8 22 MDz MDy +

!emd : e 8 22 T M +

τ maks 8 d do

Teφ τ

π →<

.

.1masing-masing titik dapat di%ari

oal :1.

e$ah poros transmisi mamp$ mener$skan daya : P 8 2* !? pada p$taran

n 8 277 rpm. Pada B dan D dipasang antalan. Pada 4 dan # dipasang 'oda

,igi.

Diameter ',1 8 17 mm ari-jari ',1 8 2 mm

Diameter ',2 8 1277 mm ari-jari ',2 8 77 mm

Diameter ', 8 &77 mm ari-jari ', 8 277 mm

Elemen Mesin II 11


12/13

Diameter ',& 8 1&77 mm

Bahan poros memp$nyai tegangan geser : τ 8 7 6"mm2

9it$nglah : Diameter poros minim$m yang diijinkan (φd) H

Penyelesaian :

Besarnya daya yang dapat diter$skan oleh poros :

P 8 .ω

ω 8 ke%epatan s$d$t/ rad"det

8)7

..2 nπ

P 8 2*.777 ?att

at$an daya dalam : ?att 8dt

m. 6

dt

=

Momen p$ntir :ω

P T =

= G/27

2*777

277.

2*777

277.2

2*777 ==π π

7 7

8 12+G 6.m

,aya keliling : PF 8 jarak xkeliling ayamomenTorsi !

T =→ )(.

1

8 " 7772/7

12+G =

Elemen Mesin II 12


13/13

Py : PF 8 '2 : '

2

!

!

Pz

Py

=

!61.277

77Py == .

Bidang 5 ; F : Bidang 5 ; y :

Moment 'es$ltante : Ma 8 7/ MD 8 7.

MB 8 "m177771777 22 =+

M% 8 "m21+2172+7 22 =+

itik 4 / hanya ada 8 12+G 6mA M 8 7A τ 8 7 6"mm2

d4 8 mmmmdATe

2*/7A7.

12+G.1

.

.1 ≈==π τ π

itik B : 8 12+G 6m A M 8 1777 6m

dB 8 mmmmdBT M *71G/A12+G17777.

1.

1 2222≈=+=+ π τ π

itik # : 8 12+G 6m A M 8 21+ 6m

d# 8 mm+7mm&/*d#A12+G21+7.

1M.

1 2222 ≈=+π

=+τπ

Elemen Mesin II 1

Documents

1EL MES II Review 1 Poros