ELEMEN MESIN Ilatihan soal Paku Keling

Frederikus Konrad, ST, MT, MMJURUSAN TEKNIK MESIN,

FTI-UNIVERSITAS GUNADARMA

Contoh soal

Terdapat sebuah bejana tekan dengan diameter bagian dalam 1 m dengan tekanan kerja bagian dalam 2.75 N/mm2 diatas tekanan atmosfir. Dengan pertimbangan silinder yang tipis maka diasumsikan efisiensi sambungan paku keling 79 %, maka hitung ketebalan plat, tegangan tarik material tidak boleh lebih melampaui 88 MPa

Rencanakan suatu sambungan memanjang paku keling dengan double strap butt joint dimana lebar dianggap sama, pitch paku keling bagian luar adalah double pitch sedangkan pada bagian dalam dibentuk zig-zag. Tegangan geser maksimum pada paku keling 64 MPa. Anggap kekuatan paku keling patah geser adalah 1.8 kali paku keling patah geser tunggal, dan sambungan tidak rusak karena kompressi/bengkok

Contoh soal

Diketahui

D = 1 m = 1000 mm

P = 2.75 N/mm2

η = 79 % = 0.79

σt = 88 MPa = 88 N/mm2

τ = 64 MPa = 64 N/mm2

Contoh soal

1. Tebal plat dinding boilerDimana persamaan tebal dinding boiler adalah

2. Diameter paku kelingmmt

menjadidibulatkanmmt

mmt

mmt

mmxx

xt

mmxx

DxPt

lt

21

779.20

1779.19

104.139

2750

179.0882

100075.2

12

mmd

xd

d

td

498.27

583.46

216

6

Contoh soal

Diameter paku kelingDari tabel IS : 1928 – 1961 untuk standar lubang paku keling adalah

maka didapat lubang paku keling 28.5 mm dan diameter paku keling 27.498 mm = 27.5 mm

Contoh soal3. Pitch paku keling

p = pitch of rivets

tahanan untuk merobek pelat

Pt = (p – d)t x σt

Pt = (p – 28.5)21 x 88

Pt = (p – 28.5)1848 N

p baris bagian luar dua kali p bagian dalam dan paku keling ganda oleh karena satu pitch ada 3 paku keling dalam patah geser ganda (n=3) sehingga kekuatan paku keling pada patah geser 1.8 kali pada patah geser tunggal

NP

xxxxP

xxxxP

xdxxxnP

s

s

s

s

176.220360

6425.812785.08.13

645.284

14.38.13

48.1

2

2

Contoh soal

Persamaan Pt dan Ps maka didapat

pitch mak

dari tabel nilai C didapat

mmp

p

p

p

p

743.147

5.28243.119

243.1195.281848

176.2203605.28

176.22036018485.28

mmtxCPmak 28.41

Contoh soal

dari tabel nilai C didapat 4.63 dikarenakan double rivet, double strap joint

dikarenakan nilai p lebih besar dari Pmak maka diambil Pmak = 140 mm

jadi jarak pitch bagian dalam 140/2 = 70 mm

mmP

menjadidibulatkandapat

mmP

P

xP

mak

mak

mak

mak

140

51.138

28.4123.97

28.412163.4

Contoh soal

4. Jarak antara lubang paku keling

diketahui jarak antara lubang paku keling

5. Ketebalan dari cover plat double butt straps

mmt

mmt

xxt

xt

xxt

dp

dptt

18

627.17

343.121625.0

83

5.11121625.0

5.282140

5.2814021625.0

2625.0

1

1

1

1

1

1

mmp

mmp

p

xxp

dpp

b

b

b

b

b

61

775.60

775.3228

5.2815.11402.0

15.12.0

Contoh soal

6. margin

mmm

mmm

xm

dm

43

75.42

5.285.1

5.1

Contoh soal

cari efisiensi dari desain sambungan

tahanan untuk merobek pelat

Pt = (p – d)t x σt

Pt = (140 – 28.5)21 x 88

Pt = 111.5 x 1848

Pt = 206052 N

tahanan geser untuk paku keling

NP

xxxxP

xxxxP

xdxxxnP

s

s

s

s

176.220360

6425.812785.08.13

645.284

14.38.13

48.1

2

2

Contoh soal

efficiency dari sambungan

tegangan yang terjadi pada plat utuh

P = p x t x σt

P = 140 x 21 x 88

P = 258720 N

jadi effisiensi

dari hasil perhitungan dengan data perencanaan effisiensi paku keling sangat baik%6.79

796.0258720

206052

P

PandPofleast st

Terima kasihContoh soal

Frederikus Konrad, ST, MT, MMJURUSAN TEKNIK MESIN,

FTI-UNIVERSITAS GUNADARMA