Elemen Mesin i Lengkap Ku

ELEMEN MESIN I

ELEMEN MESIN I

Materi: I. Pendahuluan

II. Sambungan paku keling, las sudut dan lain-lain

III. Pegas

ASTM

: American Society of Testing and Material

ASME

: American Society of Mechanical Engineering

JIS

: Japan International Standard

Adalah beberapa jenis kode bahan.

Hukum Hooke

Tegangan adalah gaya di bagi luas penampang.

= P/A

= Tegangan normal

P

P

Diketahui : P= gaya tarik = 50 kg

D= Diameter 2 cm

Bahannya JIS G 4501

S 30C

kg/mm2

= 4800 kg/cm2

Ditanya : =.?

t = Dan hasil dari diatas harus lebih kecil dari jenis bahan agar kuat.

V = Faktor keamanan

V = F = factor keamanan

I = 1.5-3 = statis

II = 4-6 = beban dinamis & maks 2 macam ()

III = 6-8= dinamis 3 macam tegangan atau lebih.

Dari maks min adalah (fluktuasi)

IV =12-14 pesawat angkat.

dimana :

Soal :

Diketahui suatu batang seperti gambar

P

P

Bahannya St 37 = 3700 kg/Gaya tarik 10 kg

Berapakah diameter batang tersebut

Diambil V=4

Jawab :

t =

Mp = P . R = Momen Puntir = gaya x jarak (kg cm)

Wp = = Momen perlawanan puntir

Ml = Momen lengkung = p .

P

L

Tegangan geser dari puntir

= =

P = Gaya

R = Jarak

d1 da

P

MP

M = Momen lengkung

T = Momen puntir

P

P

L = panjang batang

Dimana :E = modulus elastisitas

LINGKARAN MOHR

Bahan

SAMBUNGAN

Setiap mesin terdiri dari bagian. Supaya mesin berfungsi maka bagian harus tersambung satu sama lain. Sambungan ini dapat dibagi dalam dua bagian besar :

Sambungan terbagi atas 2, yaitu:

Sambungan tetap

Yaitu sambungan yang tidak dapat dibuka selain kalau merusak sambungan itu sendiri dan dapat dilakukan dengan cara:

1. Mekanis (mechanical method)

a. paku keling

b. sambungan susut

2. Kimia (physico chemical adhesi)

a. las (welding)b. patri (selding)

c. lem (adhesil bounding)

sambungan tak tetap

Sambungan yang dapat dibuka tanpa merusak sambungan itu sendiri, Sambungan tak tetap dibagi atas:

1. baut/mur

2. pen

3. pasak

Sambungan yang baik adalah:

1. kekuatan sambungan baik

tergantung pada:

1. bahan yang diizinkan

2. factor keamanan( safety factor)

= perbandingan beban yang diizinkan dan beban maksimal. Jika = 0,9, maka kekuatan sambungan = 90 % dari beban maksimal

2. ikatan sambungan baik

3. kekakuan

4. hantaran panas

5. hantaran listrik

kekuatan sambungan tergantung pada :

1. beban yang di ijinkan

2. factor keamanan (fs)

fs = merupakan perbandingan antara beban yang di ijinkan dan beban maksimum. Pada pekerjaan sambungan, yang di utamakan adalah mengusahakan agar kekuatan sambungan sedapat mungkin sama dengan kekuatan bagian yang disambung. Bila besarnya fs = 0,9 maka kekuatan sambungan = 90 % dari beban maksimum. Pada sambungan paku keling, fs selamanya lebih kecil dari plat yang disambung karena dengan membuat lubang tersebut pil plat maka akan mengurangi kekuatan plat itu sendiri. Pada sambungan las, fs hampir sama dengan fs pada plat yang ingin disambung.

3

2

1

Adalah suatu kekuatan bahwa tegangan maksimal akan tercapai pada ujung sambungan dimana akan trcapai tegangan rata-rata ( ) sedangkan

: jumlah beban dibagi luas permukaan yang menerima beban.

P/2

P

P/2

Sambungan keeling ( Riveted joints)

Pemakaian sambungan keling biasanya pada konstruksi boiler ( ketel) kapal dan jembatan.

Pada akhir -akhir ini fungsi sambungan keeling sudah banyak diganti dengan system pengelasan. Untuk ketel yang mempunyai sifat pengelasan rendah banyak dipakai system sambungan pengelingan. Bagian bagian utama dari sambungan adalah : paku keling, tangkai dan kepala paku keeling.

kepala

Paku keling

plat

Tangkai

Tangkai

Macam Pengelingan

1. Pengelingan panas.,.Apabila di lakukan pengelingan, sebelumnya dipanasi terlebih dahulu.2. Pengelingan dingin (tanpa panas).

3. Pengelingan campuran hanya ujung tangkai yang dipanasi.

Paku keeling yang diameter 12 mm dapat dilakukan pengelingan dingin. Lebih dari ini dilakukan dengan panas atau campuran. Diameter lubang plat yang disambung dibuat lebih besar dari diameter tangkai, sesuai dengan standard dan tergantung ketelitian sambungan.

L = S + ( 1.5 + 1,7 ) d

S = lebar plat

Paku keeling di bagi dua :

1. Solid (pejal)

2. Tumbuler (berongga)Pesawat (ketinggian dan tinggi serta ringan)

Plat = 0,25 1,5 mm

Jika gaya luar bekerja terhadap plat (P) dan Q adalah gaya untuk mencegah gesekan pada :

atau

F = koefesien geser

Gaya Q akan merusak tangkai dan kepala paku keeling.

Persamaan kekuatan akan menjadi

.(1) untuk tangkai

..(2) kepala tekanan

kepala gunting

Dari persamaan 1 & 2 didapat

atau h0 = 0.3 d dan h = 0.35 d

Jarak antara 2 paku kelling pitch dan sejajar P1 disebut pitch (t1)

sedang yang tegak lurus P1 disebut pitch (t1)

Gaya P yang bekerja pada unit seperti pada gambar akan distribusikan pada kedua paku keling jadi :

P = P1 + P2

Gaya P akan mengakibatkan tegangan

Dimana = perpanjangan mutlak paku keeling

E = modulus elastisitas plat

Untuk P = . F

= . bs

P =

Semakin beban yang diterima semakin kecil.

Keuletan sambungan pada paku keeling

Pada paku keeling seperti gambar diberikan beban akan terjadi kerusakan

1. Paku keeling tergunting

2. Akan terjadi sobek pada lobang paku keling

3. Plat akan sobek sepanjang ab dan cd

4. Sambungan antara paku keeling akan dirusak

Bila pada dua luas plat yang dikeling dengan jumlah paku keeling (i) diberi gaya atau beban (P) maka gaya yang bekerja pada plat

Po =

.(4)

Gaya gunting yang bekerja pada keeling

Po

.(5)

gaya yang akan merusak plat antara paku keeling

Po (t d) s

.(6)

Gaya yang merusak pada tepi plat sepanjang (e - )

Po 2 (e - ) s .(7)

Gaya yang merusak permukaan sambungan antara paku dan plat

Po d . s

.(8)

Bila = 1,6 pada (5) dan (8) maka

d = . s

. d QUOTE 2s

dan pada 5 dan 6, bila = t dan d = 2s

t = ( d . + 1 ) = 2,6 d

pada 5 dan 7, bila = 0,8 dan d = 2s didapat :

e = 0,5d ( . + 1)

e = 1,47d

dalam praktiknya biasa diambil t = 3d dan e = 1,5d

gaya tegangan pada logam

Ck = 1 dan

C1 k1 = 2 dengan

Factor konsentrasi (k)

Maka maks = k . 1

= k 2 =

faktor keamanan

x = =

(9). Sambungan las

Ada bermacam macam tipe dari elektroda mechanical atau system welding :

Batt welding

Spot welding

Seane welding

Pro efection welding

Alat alat mesin yang dilas dengan cara batt welding metode assistance

Csank shapt

Crouneting sod

Spot welding digunakan kubus menyambung plat yang tebalnya 36 mm

Seane welding : untuk plat hingga 4 mm.

Perhitungan pengelasan

L = ..(1)

Dimana : P = beban tarik (kg) . t' = tegangan tarik yang diizinkan (kg/cm2)bila : b = l maka koefesien keamanan dari sambungan u = bila tegangan pada metal atau plat = tegangan pada las akan

u = = 1 bila t' < t , u < 1

pada pengelasan k pada sambungan T

P = gaya tarik tegangan adalah

= t'

panjang minimum yang diperlukan untuk pengelasan

L = (2)

= < t'

P P A

Hbila = 45o

maka h = a sin 45o = 0,7a

P = 2h . l ' P = 2. 0,7a l ' L =

' = tegangan gaya yang diizinkan luas luas dan

d = tinggi lasan

bila d = b dan a = s

maka

u = Dapat dilihat bahwa kekuatan dari las yang akan sama dengan kekuatan kotak lasan apabila

= 0,7 t

s

P s P

P P

L = Pengelasan crouprund

P

transive

longitudinal

P

Transvanse : beban tegak lurus terhadap pengelasan

Lobngitudinal : beban sejajar terhadap pengelasan

P = P long + p tran

P = h l

P = 0,7 a l

Jadi panjang pengelasan metode transvense dan longitudinal

l =

= tegangan geser yang diizinkan untuk lasan

1. Tegangan pada lasan akibat gaya gunting

1 = F = luas lasan

= 2 a.l

2. Tegangan pada lasan oleh karena momen

M = P.H

2 = w = 2 = Jadi tegangan total

= = 2tegangan normal terbagi 2 :

Tegangan tarik

Tegangan tekan

Tegangan geser

Tegangan lengkung

Tegangan putaran

Syarat P=R hokum Newton III

P tegak lurus dengan A (tegangan normal)

Bacalah :

3. Hokum newton

4. Hokum hook

L = L = .

L = . = . = . Emaka tegangan normal

t = (1)

= Py = p sin Py = sin d logam pada batang d A

A d= d = = d

= = = kolom dan analisis pada Px

Hubungan dan

1. = 0,5

P

t

P

PP

A = 0,2 in2A = 0,4 in2

2. 20 baja tembaga baja

10.000 lb

10105

ditanya F pada batang baja dan F batang tembaga

3. Bahan

dimensi

B y (tarik)

= Fs (factor keamanan) . P (gaya)

B= 37 kg/mm

= 3700 kg/cm

= = 1850 kg/cm

= d =

Soal No 2

A baja

= 0,2 Ph

A Tembaga= 0,4 Ph

E Baja

= 30.10b/ h

E Tembaga= t baja

10.000 Bs

F baja

?

F Tembaga ?

F1 + F2 + F3 W

= 0

= F1 + F2 + F3 100000=

= F1 + F2 + F3

= 100000

EMBED Equation.3=

EMBED Visio.Drawing.11 Langkah 1 wohreyek

Strength of material

Themo Shenko Analisis tegangan

Halaman ke 2

Diagram benda bebas Fice Body Diagram Melihat garis gaya secara grafik

1 = 3

1 2

Dicari besarnya

II. ASTM , AISI , JIS , DIN , BF,SAE

Amerika Jepang

TUGAS MATERIAL

Sambungan Baut

Pitch (jarak bagi)

d = diameter major ( major)

dm = rata-rata (min diameter)

dr = inti (route diameter)

Semua ulir dibuat berdasarkan bahan tangan, kemapuan standar ulir terdiri dari setandar ulir Inggis, standar ulir Amerika(Amerika NasionalUified Thread), standar ulir ISO(standar ulir metric).

Standar-standar tersebut banyak ditunjukkan pada table tentang standar ulir.

Ulir Amerika (Uified Thread)

EMBED Visio.Drawing.11 Ulir segiempat Ulir ACME

(Square thread) (Acme thread)

Win Amerika ditentukan dengan menetapkan diameter nominal, jumlah Ilir/inci dan serid dari pada ulir seperti 5/8 1 g UNF seri ulir

Jumlah Ulir/Inci

Nominal

Ulir metric ditentukan dengan menuliskan diameter dan pitch dalam millimeter seperti

M12 x 1,75 Pitch

Metric Major/d

Itali

x Nigeria Italia

Tegangan Geser

Tegangan Lengkung

Tegangan Torsi

+ Tarik

T

- Tekan

CombinationTegangan Residual Stress (tegangan permukaan, pengerjaan kekakuan)

Load Stress (tegangan beban yang berasal dari gaya-gaya luar)

P

Necking

besi corBCT

Al

0a = proporsional

b

c

M

y

M

M

d ds

dx

d

y

B B1

D

Keterangan : r = jari-jari kelengkungan dari sumbu netral

dr = panjang elemen diferensial pada sumbu netral

d = sudut antara garis CD & A1 B1Kelengkungan di deferensial

Perubahan panjang dari sebuah netial pada dx

dx = y d(b)

Besar regangan yang terjadi

..(c)

Subs a,b,c

..(d)

Dari hokum Hooke maka

..(e)

Jika Fx = 0, maka besar F bekerja pada luasan dA adalah dA

Dikeadaan setimbangan Me yang menjadi Me luas

...(f)

fe

Asumsi c = ymax =

T = P.R

Daya = T.w

tTegangan geser untuk puntiran

= jarak titik ke sebuah netial

Untuk max

Kekalahan mulai bilamana tegangan geser max pada setiap elemen menjadi sama dengan tegangan geser max dalam suatu bahan perc tarik dari bahan yang sama bila bahan percobaan tersebut mulai mengalah.

TEORI GESERAN MAKS

Dapat disebabkan oleh:

Retak

Takikan

Pemusatan teg

max = 0.5 (1)

yp = 0.5 (2)

SF = n = = SF = SF yang terjadi

Suatu batang baja 0,5 x 1,25 diberi oleh gaya tarik tetap 18750 lb.Titik serah baja tsb 45 kpsi hitung besar SF didasarkan titik searahnya.

Penyelesaian:

A = ( 0,5 x 1,25 ) = 0,625 in2

F = 18750 lb

yp = 45000 psi

= = = 30.000 lb/in2 max =

SF = = = 1,5

Kt = Kts = MEKANIKA ULIR PENGANGKAT

POWER SCREW

Mengangkat

Menurunkan /

(P=Arahnya kekanan)

Mengendorkan

Atau mengikat

(Pkekiri)

PADA POSISI MENGANGKAT ;

DI ELIMINASAI :

PADA POSISI MENURUNKAN ;

Maka :

Dibagi

MENGANGKAT

MENURUNKAN

MOMEN TORSI

T = Mengatasi gesekan mengangkat beban

PadatkanT Mengangkat >T Menurunkan

F/2

F/2 (baut) x

Nut (Mur)

F/2

F/2

Bahan Eksentrik

Sambungan paku keeling

Sambungan las

Sambungan baut

F1

Ket: F1 = Beban Eksentrik

Nut

n : Jumlah baut

F : Gaya

dengan

A = /4 d2B = Bj.V

Gaya-gaya yang bekerja

1. Primary load F = V/n

2. Scondary load F = Moment

F Tegak lurus kebawah

F Tegak lurus dengan jari-jari

Jika

Sambungan Susut

(Interference Fit Joints)

Gambar

Dh < Dp (Standar Dieransi)

Sambungan susut dibentuk oleh suatu proses pemuaian dan penyusutan dimana poros mempunyai diameter lebih besar dari pada diameter lubang hubungan.

Sambungan dilakukan dengan menggunakan teknik atau panas atau pendiniginan jadi poros akan masuk dengan bebas kedalam lubang dan dengan menyamakan temperaturnya setelah itu peningkatan akan terbentuk /akan terjadi.

Selama kontraksi yang terjadi pada hubungan tekanan berkembang antara poros dan lubang. Keuntungan jenis sambungan ini yaitu mudah dalam pembuatannya / pemasangannya dan dapat membawa beban yang besar.Kerugiannya adalah adanya kesukaran dalam membuka sambungan tersebut dan selama proses tersebut permukaannya bisa rusak.

Contohnya yang tipical/umum digunakan pada sambungan susut adalah :

Poros Engkol (cranks)

Roda untuk kereta api

Piringan turbine (turbine pisk)

Rotor untuk motor listrik dan

Bantalan bola dan bantalan rol

Sambungan ditentukan oleh besarnya interferensi yang diperoleh dari sitem standar toleransi dari susut. Sambungan susut tekan digunakan un tuk beban yang ringan sedangkan sambungan susut dengan ekspansi panas digunakan untuk beban yang besar dan berat.ANALISA TEGANGAN DARI SISTEM SAMBUNGANAnalisa TEG pada sambungan susut biasanya dilakukan dengan mengasumsikan bahwa hubungan dari penampang ortogonal ditekan sekeliling poros yang kaku.

Bentuk-bentuk yang lain digunakan dengan metode komputer antara hubungan dan poros terjadi tekanan antara (P) dan koefisien gesek fiksi (f).

Moment gesek

Gaya gesek aksialF = f.P..L.D

Biasanya tekanan yang akan menahan atau mengamankan sambungan susut adalah :

Kebutuhan perencanaan adalah :

1. untuk sambungan sudut interfensi minimal tekanan paling tidak harus sama dengan 0.

2. untuk interfensi maximal hubungan harus tidak rusak.

(a) (b)

(c)

(d) (e)

Dan gambar (c) adalah gaya 1

2 rop = -2 rdp + 2pdp 2pdp

Dengan menghitung produk differensial

Dari hokum Hooke :

Dengan menganggap regangan konstan :

= konstan = ..(2)

Konstan yang belum ditentukan gayanya

(1) & (2)

diintegrasikan

(3)

= konstanta yang didapat dari kondisi batang

untuk 1 = r1

untuk 2 = r2(2) & (3)

,

,

t = max

(t) max = 1 jika 1>2

Dengan harga tekanan dalam .j

Regangan Tangensial

SAMBUNG PASAK PENA & RETAINER

Pasak Pins/Pena, dan retainer biasanya digunakan untuk menahan elemen seperti roda gigi / Pulley. Pinion ( Roda gigi kecil Gear ( Roda gigi besar

Terhadap poros sehingga Torsi DP di transfer antara poros dan roda gigi

Pena DP melayani dua hak / 2 tujuan yaitu :

1. Mentrasisikan Torsi

2. Mencegah gerakan aksial relative antara bagian-bagian yang disambung

Gerakan aksial relative DP juga dicegah dengan menggunakan Ring Fit Set Screws atau Retainer

a

b

c

Square key

Round key

Tader Pin

Lihat RD perencanaan mesin F Sriyeley Hal 413

P= Ft Vt

P= Jaya

P = Ft x

MT=FE x d/z

Ft =

P (Hp)

N (rpm)

Mr (Kg) / cm )

Mt = 7,620

Tugas 6.A M = 7,620 Buktikan

6.B Tunjukkan besarnya angka konversi selain 7,620

analisis Tegangan

Gaya Tangensial harus menyinggung lingkaran poros

1. = (tegangan geser)2. tek = = pasak poro = pasak hub

Biasanya h1 = h2 =

Bahan pasak dimensi

Syaratnya

D D Jika pasaknya lebih dari satu jumlah pasak

Ft1 = 1 = 1 = Perhitungan pada elemen mesin1. Poros

2. Pasak

3. Kopling (Tetap & Tak Tetap)

4. Rem

POROS

Terbagi 2 yaitu:

1. Transmisi

2. Spindel

3. Gardan

Hal-hal penting pada perencanaan Poros:

1. Kekuatan Poros

2. Kekakuan & ketahanan korosi Poros

3. Bahan Poros

4. Putaran kritis

Biasanya terjadi apabila poros berputar, jangan sampai melampaui rpm (4000 rpm misal) dan dilebihkan atau dikurangi.

Perhitungan Poros

*Daya Mesin Daya Rencana (P)

Digerakkan

Menggerakkan

Momen Mesin

Momen Rencana

N = 25 Hp

n = 1500 rpm

Penyelesaian :

Mp = P . Rmisal Mp = 1000

1000 = 100 Rd = 20 cm

P = 100

d = 5

Mp = P . R

= 100 . 2,5

= 250 Kg cm

DgnB = 5500 kg/cm2

Sf1 = 6

Sf2 = 1,3 3

Mp = P. R = 100 . 5 = 500 kg

Syaratnya tegangan yang terjadi < tegangan izin

( < a ) amanPoros dengan beban Puntir & Lentur

Lentur : Puntir :

Defleksi puntiran G = 8,3 x 103 kg/mm2 Maka, PASAK

Pasak Tembiring

Pasak Jarum

Pasak Benam

Tegangan geser

Tegangan tekan

Gaya aksial

= (0,25 0,35

P = d ) ( T )

c = c

P = 2 h d ( )

=

d

Spline ( Poros Bintang )

F = 0,8 x m x

F = F = [ - (f + r )] cm luas penampang

= ( 1 ) ( 1,5 ) ( 2 ) ( 2,5 ) ( 3,5 ) ( 5 ) ( 7 ) ( 10 )

Tc = c dimana z = jumlah gigi ( spline )

Rm =

= daerah pelat spline

= /2 /2

P

P = 75 kg

/2 = 5 cm

d = 1 cmditanya - ukuran pasak

teg maksimal 0 tinggi

batas patas

diket = ( 0,25 0,35 ) d

KOPLING

Untuk memindahkan gaya dan putaran yang diberikan oleh poros.

pin coupling

Box Koplingl = 3 dsh ,.e = dsh ,.d pin = (0.3 : 0.25) dsh ,.dout = 1.5 dsh

l = (5 : 3.5) dsh

Dout = (4 : 2) dsh

Dout = (5.8 : 3) dsh

Db = 2.6 dsh

l = (5.8 : 3) dsh

KOPLING KARET BAN

Momen punter

Tm = 9.74 x 105 x P/n (kg.mm)

Td = fc x Tm

p = Td / Zp = Td / (/16 ds 3 )

jadi, ds = 16 x Td / ( x p )

Soal :

Kopling dengan : P = 10 kW

N = 1250 rpm

SBOe = 48 kg/mm2

d pasak = 20 mm

t = 5 mm

fc = 1-1.5

Berapa :

a. ukuran kopling

b. tahanan permukaan pada pasak

c. gaya pada baut

d. teg. Maximum pada porosa. Pd = fc x P

T = 9.74 x 105 x Pd/n

o = T / ( / 16ds3) = 5.17 / ds3ds = [ 5.1/ o Kt Cb T] 1/3 =

b. F c.

b = (0.25-0.35)ds

Tegangan baut

KOPLING PLENS

plat gesek

Asbestos P = cast iron P = 6 0.06 r ra r in

bronze

P = 4

0.05

r out

Momen geser

Luas permukaan geser

b = P =

tekanan permukaan

QUOTE

faktor operasi = 1.2

Mesin potong = 1.25 Traktor = 2 Crane = 71.5

P aksial = P sin Temperatur (C = 0.12)

V1 = A = kerja gesekan

C = panas sfesifik

C = 0.12 (cast iron)

V1 = temperatur plat gesek C

Vair = temperatur udara C

G = berat

d

r N1

M = momen

Z = jumlah bola(peluru)

R = jari-jari

N1= T = gaya tangensial normal

Pmax = E = (2.) kg/cm2

Atau

M = Latihan soal

diketahui : p = 15 kw

bahan poros = s 30c

bahan plat gesek asbestos

putaran = = 1750 rpm

panjang spline = 5cm (l) fc = 1 1,5

jumlah spline = 8 (2)

Ditanya :

1 . Ukuran poros spline

2. Perhitungan plat gesek

Penyelesaian :

1 . Pd = fc . P

= 1,2 . 15 = 18 kw

t = 9.74 . 105 . t = 9.74 . 105 . t = 10018,3 kg.mm

= dimana { sf1 = 6 & sf = 1,5 3 }

= = 4 kg/mm2 =

ds =

ds = ds = 23,4 mm

f = 0,8 . M . L = (0,8) . (1 cm) . (5 cm)

= 4 cm2 = 0,75

c = c = = = 417,43 kg/cm2

2. P = Asbestos

= Tekanan Permukaan = 3 kg/cm2b = 10 7,5 = 1,5 cm

r rata-rata (rred) = 0,5 (rout + r in )

= 0,5 (10 + 7,5)

= 8,75 cm

luas permukaan (Sfr) = (2rred) b = (2 . 3,14 . 8,75) 2,5 = 137,4 cm2 p = , P = p x Sfr = 3 x 137,4 = 412,2 kg

= c. G (v1 Vair) cal , dimana (c = 0,12)

Nme = , (umur plat)

REM

Rem terdiri dari :1. Blok

2. Drum

3. Cakra

4. Pita

Rem Blok Tunggal

Dimana : = koefisien Gesek Ql2 f . l1 = 0

Q = gaya tekan

f = Q. =

f = Ggaya gesek

F = gaya pengereman

Terjadinya pengereman, yaitu

F = x Q

Moment gesek : T = f x

Searah jarum jam :

F = f . ,. Berlawanan jarum jam : F = f .

Searah jarum jam :

Q.l2 F. l1 + f . c = 0

F = = f .

Berlawanan jarum jam :

F = f .

Rem Blok Ganda

Tekanan kontak, P (kg/mm2)

P = , dimana h = D sin

f = .Q + .Q

T = f. + f .

T = .Q . + .Q .

T = .Q . D

Daya pengereman :

P=

Pelumasan

Bantalan

Belt (Sabuk)

Pelumasan :Untuk mengurangi gesekan, keausan dan panas dari bagian mesin yang bergerak relative satu dengan yang lain

Pelumas : Zat yang bila dimasukkan diantara permukaan-permukaan yang bergerak, ia dapat mengatasi hak tersebut diatas

Jenis Pelumasan :

1. Hidrodinamika

2. Hidrostatika

3. Elastohidrodinamika

4. Batas (boundary)

5. Lapisan padat tipis (solid film)Hidrodinamika :

Melapisi permukaan yang menerima beban dari bantalan dengan pelumas yang agak tebal untuk menjaga persinggungan logam dengan logam pelumasan hidrodinamika tidak tergantung pada pemberian pelumasan dengan tekanan, walaupun hal ini mungkin terjadi yang persediaan pelumas yang cukup setiap waktu. Karena bisa terjadi dengan sendirinya yang diakibatkan gesekan permukaan yang menarik pelumas dengan kecepatan yang cukup tinggi bisa menghasilkan tekanan sehingga memindahkan permukaan terhadap beban pada bantalan.

Pelumasan hidrostatika :

Dengan memasukkan pelumas yang kadang-kadang berupa udara/air kedalam bidang bantalan dengan tekanan yang cukup dengan memisahkan permukaan-permukaan dengan suatu lapisan pelumas tipis agak tebal.

Pelumasan Elastohidrodinamika :

Untuk melumasi permukaan-permukaan yang berkontak secara menggelinding seperti pasangan roda gigi dan bantalan rol jadi terjadi bila suatu pelumas dimasukkan ke permukaan-permukaan tersebut.

Batas

Dengan memberikan batasan permukaan yang memadai agar terjadinya lapisan yang tipis penuh secara merata

Lapisan padat tipis (solid film)

Bila bantalan beroperasi pada suhu yang sangat tinggi haruslah menggunakan lapisan padat tipis seperti grafit/molidenum disulfide, karena kalau dengan minyak bisa tidak sesuai (memperkecil koefisien gesek)

SAE = Society of Automotive Engineering (kekentalan/viskositas)

API = American Patrolium institute (berat jenis uji)

Oli SAE 30,

T1 = suhu masuk 180o F

= 30o F

Tav = suhu rata-rata

= T1 + = 180 + = 195o F

= 1,40

Kenyataannya kenaikan suhu 54o F

Tav = 180 + = 207o F

Cara mencari tebal lapisan minimum,

= 4 reya

N = 30 rps

W = 500 lb (beban bantalan)

r = 0,75 m

C = 0,0015 m

l = 1,5 m

P = = = 222 Psi

Angka karakteristik bantalan,

s = = = 0,135

Juga, = = 1 = tebal lapisan minimum

ho/c = 0,4,

ho/0,0015 = 0,42

ho = 0,00063 m

Sistem Transmisi Roda GigiDiketahui :

Qn = 200

d = 8 gigi /in

n = 1720 rpm

H = 7,5 Hp

Ditanya : Carilah beban aksial dan radial?

Penyelesaian :V =

dimana dp =

V =

dan

Pt = 18 cos 150 = 17,386

V = 207,031

maka

dp =

= 0,460

Wt =

Wr = Wt tan Qt

= 1195,47 tan 200 = 435,115

Wa = Wt tan

= 1195,47 tan 150 = 1195,47 . 0,26795 = 320,326

W =

=

=

= 1317,11

Contoh soal 1:Pinion 2 : T = 1200 lbm

Pn = 8 gigi /in

Qn = 200

= 300

N2 = 14 gigi

Roda gigi 3 N3 = 36 gigi

Roda gigi 4 N4 = 15 gigi

Pn = 5 gigi/in

Qn = 200

= 150Roda gig 5 N5 = 14 gigi

Carilah besar dan arah gaya pada bantalan C dan D..?

Dimana daya = 4 Hp dan putaran 1750 rpm

PenyelesaianPt = Pn . cos = 8 . cos 300 = 6,928

dp = = 14/6,928 = 2,021

V = = = = 925,45 rpm

Wt =

Wr = Wt. tan Qt

= 35,658 tan 200 =

T = Wt x =36,032 lbm

Wa = Wt. tan

= 35,658 tan 300 = 20,5872

W =

=

= 43,817

Contoh soal 2:Diketahui :

Nw = 4

dw = 11/4 m

H = 1/3 Hp

Fe = 13/8 in

nw = 750 rpm

Qn = 141/20P = 10 gigi/in

= 0,07

NG = 40

= 17,745

Penyelesaian :1. dG= 2. Vw = 3. Vs = tabel (14-7) didapat Kv = 0.49574. Px = 5. L = Px. Nw = 0.314 . 4 = 1.256 in6. = 7. mG = tabel (14-6) didapat Km = 0.760, maka Ks didapat dari tabel (14-5) untuk FG = 15/8 = 700 Ks8. WGt = Ks . dG0.8 . Fe . Km . Kv = (700) (4)0.8 (1.375) (0.760) (0.4957)

= 1099.21 lb

9. Wf =

= 10. H = = = = 2.6172 + 2.2079 = 4.8251 hp

Efisiensi

11. = =

= = Soal 14-20 Halaman 257

Cacing baja yang permukaannya diperluas dan yang giginya digosok dan dipoles mempunyai puncak diameter 5 dan bergigi 3. Cacing mempunyai sudut tekan normal 200, sudut masuk 8,670, diameter puncak 2,30 in dan lebar muka 3 in. Cacing tersebut berputar pada 1740 rpm dan menggerakkan roda gigi cacing yang terbuat dari perunggu yang dituang pada tuangan pasir, bergigi 50, lebar muka 13/8 in. Carilah hp max yang dapat dipindahkan oleh susunan roda gigi tersebut.

Penyelesaian :

Diketahui :

Pt = 5 in

dw = 2,30 in

Fe = 1,375 in

Nw = 3

Fe = 3 in

Ks = 700

Qn = 200

nW = 1740 rpm

Nw = 3

NG = 50

= 8,620Ditanya : Hp max....?

Jawaban :

dG = mg = lihat tabel (14-6) didapat harga Km = 0,811 Kecepatan garis puncak dari cacing (Vw)Vw = Kecepatan Linear pada diameter rata-rata cacing (Vs)

Vs = pada tabel (14-7) akan didapat harga Kv = 0.2512 dan = 0.027

Beban yang dipindahkan (WGt)

WGt = Ks . dG0.8 . Fe . Km . Kv

= 700 . (10)0.8 . (1.375) . (0.811) . (0.2512)

= 1237.204 lb Gaya gesek (Wf)

Wf = = = = Daya masukan (Hin)

Hm = = = = 10.231 + (1.159035)

= 11.39 Hp

Daya Keluaran (Hout)

Hout = 10.231 Hp

Daya interpolasi (Kv)

Kv 257.567 = 0.500 = 0.4057.Contoh Soal 14-20

Nw = 2 dw = 1.25 in

NG = 40 FG = 2 in

P = 10 dG = 4 in

Qn = 41/20 w = 1720 rpm

= 9.0850H = = WGt = Ks. DG0.8 . Fg . Km . Kv

Wf = Wo = Wt . tan . sinWt = Wt = Teg lentur = Teg kontak = V =

EMBED Visio.Drawing.6























EMBED MSGraph.Chart.8 \s







P

P

Keterangan :

h = tinggi mur

dr= mur diameter

d = major diameter

P=pitch/ jarak bagi

Gaya Gesek

Jari-jari

2P2

2P1

dP

f

P2

2

1

aP

P1

f

rP

rP

P

P+dr

dP

0

9L

G

P

t

GL

2P1

2P2

4

Modulus elastisitas

Ratio poisson

-2a

EMBED Equation.3

d

FL

N ( rpm = Revolution per minute

EMBED Equation.3 = Faktor Proyeksi

P = Daya Mesin (Kw)

P = N = Daya Hf

n = Putaran

Mt = Momen

EMBED Equation.3 = 1,25 1,50

n = Putaran

T = Torsi (Momen)

T = Kg Cm ( Kg m )

ds = Diameter Poros

EMBED Equation.3 = Kg/mm2/C

Sf2 = 1,3 2,3

Sf1 = 6

Cb = 1,2 2,3

Kt = 1 1,5

ds = Diameter Poros

100 kg

Diabaikan

d = 10

d

l

(

y

a

b

l

t

S

Umur plat

NmL = L3

EW

SAE 40

10 20 30

1,4 11,26

195 263 1 Suhu(oF)

1

0,3

Viskositas

Absolute

()

A

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3 = 0,42

l/d =

l/d = 1

l/d=

l/d = 1/2

0,135

s

_1301052637.unknown

_1304105872.vsdB

_1304106872.unknown

_1304149921.vsdl

l

k

k1

l

d

a

c

c1

_1304149930.vsdP

l

s

M

_1304149934.vsd

_1304149937.vsdP

P

longitudinal

_1304149939.vsd

b

w

t

p

_1304149940.vsd

p

baja

tembaga

baja

_1304149941.vsdp

L

R

_1304149938.vsdp

L

R

_1304149936.vsd

_1304149932.vsd

_1304149933.vsd

_1304149931.vsd

p

p

_1304149925.vsd

s

p

p

_1304149928.vsdp

p

l

b

_1304149929.vsdl

s

P

_1304149927.vsdp

p

l

_1304149923.vsd

lap

_1304149924.vsd

_1304149922.vsdweld

_1304149916.vsd

_1304149918.vsd

_1304149919.vsd

b

d

c

t

_1304149917.vsdF = luas penampang

_1304106874.unknown

_1304149915.vsd1,26 p rata - rata

_1304106873.unknown

_1304105882.unknown

_1304105886.unknown

_1304106868.unknown

_1304106870.unknown

_1304106871.unknown

_1304106869.unknown

_1304105894.vsd

_1304106867.unknown

_1304106866.unknown

_1304105887.unknown

_1304105884.unknown

_1304105885.unknown

_1304105883.unknown

_1304105878.unknown

_1304105880.unknown

_1304105881.unknown

_1304105879.unknown

_1304105874.unknown

_1304105877.unknown

_1304105876.vsdBaja

Tmbga

Baja

_1304105873.unknown

_1303843118.vsdText

_1304105868.vsdB

_1304105870.unknown

_1304105871.vsd

_1304105869.unknown

_1304105866.unknown

_1304105867.unknown

_1304105862.unknown

_1304105865.vsdt

= 37

d ?

P = 100 kg

Fs = 2

_1303849931.vsdText

T

_1304097505.unknown

_1301074942.unknown

_1303835695.vsdText

p

p/2

d

dr

_1303840865.vsdText

d

dm

dr

p/2

P

60

_1303842032.vsdText

_1303841564.vsdText

p

p/2

p/2

d

dr

_1303839602.vsdText

2

45

P

d

dm

dr

_1301100896.vsd

D

h

d

Q

P

s

h0

P

_1301117668.unknown

_1301219208.unknown

_1301219228.unknown

_1301119385.unknown

_1301103580.vsdP

s

P2

P1

t1

_1301103778.vsdP

P

_1301101992.vsdP

l

P

_1301075081.unknown

_1301075150.unknown

_1301075071.unknown

_1301074754.unknown

_1301074821.unknown

_1301074862.unknown

_1301074799.unknown

_1301052921.unknown

_1301060743.unknown

_1301052868.unknown

_1300881709.unknown

_1300883271.unknown

_1300963388.unknown

_1300963955.unknown

_1300964366.unknown

_1300964544.unknown

_1301042598.unknown

_1300964469.unknown

_1300964425.unknown

_1300964170.unknown

_1300964225.unknown

_1300964292.unknown

_1300963989.unknown

_1300964111.unknown

_1300963859.unknown

_1300963924.unknown

_1300963530.unknown

_1300963709.unknown

_1300962764.unknown

_1300963274.unknown

_1300963325.unknown

_1300962963.unknown

_1300883364.unknown

_1300962358.unknown

_1300883362.unknown

_1300882004.unknown

_1300883238.unknown

_1300883254.unknown

_1300882068.unknown

_1300882500.unknown

_1300882194.unknown

_1300882022.unknown

_1300881817.unknown

_1300881830.unknown

_1300881784.unknown

_1300689906.unknown

_1300690486.unknown

_1300691142.unknown

_1300871541.unknown

_1300871558.unknown

_1300871701.unknown

_1300691523.unknown

_1300691617.unknown

_1300691707.unknown

_1300871517.unknown

_1300691837.unknown

_1300691685.unknown

_1300691570.unknown

_1300691364.unknown

_1300691509.unknown

_1300691283.unknown

_1300690818.unknown

_1300691027.unknown

_1300691117.unknown

_1300690842.unknown

_1300690766.unknown

_1300690780.unknown

_1300690582.unknown

_1300690627.unknown

_1300690280.unknown

_1300690374.unknown

_1300690191.unknown

_1300690034.unknown

_1300690115.unknown

_1300689324.unknown

_1300689465.unknown

_1300689857.unknown

_1300689397.unknown

_1146263427.unknown

_1146263765.unknown

_1146263438.unknown

_1146262339.unknown

_1146262351.unknown

_1146263039.unknown

_1098481058.xls

Documents

Elemen Mesin i Lengkap Ku