ELEMEN MESIN Ilatihan soal

Sambungan Paku KelingFrederikus Konrad, ST, MT, MM

JURUSAN TEKNIK MESIN,FTI-UNIVERSITAS GUNADARMA

Contoh soal A double riveted lap joint dengan tebal 15

mm, diameter lubang 25 mm dan pitch 75 mm dimana tegangan tarik 400 MPa, teganan geser 320 MPa, dan tegangan kompressi atau lumer 640 MPa, maka hitung minimum gaya yang terjadi per pitch

Bila sambungan pakukeling tersebut memiliki faktor keamanan 4 maka cari tegangan aktual yang terjadi pada plet dan paku keling tersebut

Contoh soal Diketahui

t = 15 mm

d = 25 mm

p = 75 mm

σtu = 400 MPa = 400 N/mm2

τtu = 320 MPa = 320 N/mm2

σcu = 640 MPa = 640 N/mm2

Ditanya

aktual σ = ?

Contoh soal Jawab

Beban yang dibutuhkan untuk merobek pelat pada jarak pitch

Pt = (p – d)t x σtu

Pt = (75 – 25)15 x 400

Pt = (50)15 x 400

Pt = 750 x 400

Pt = 300 000 N

Contoh soal Jawab

Beban yang dibutuhkan untuk patah geser tiap pitch panjang

NP

xxxP

xxxP

xxxP

xdxxnP

s

s

s

s

tus

000314

320625785.02

3206254

2

320254

2

4

2

2

Contoh soal Jawab

Beban yang dibutuhkan untuk melumer atau bengkok

Pc = n x d x t x σcu

Pc = 2 x 25 x 15 x 640

Pc = 480 000 N

Contoh soal Tegangan yang terjadi secara aktual perhitungan

tehadap plat dan paku keling dari perhitungan yang ada terhadap beban yang

terjadi makan beban terrendah adalah

300 000 N atau 300 kN

di karenakan memiliki faktor keamanan 4 maka

300000 / 4 = 75 000 N

jadi σtu , τtu , dan σcu secara nyata berdasarkan perhitungan dari faktor keamanan adalah 75 000 N

Contoh soal Jawab

diketahui hambatan aktual terhadap robekan plat

MPamm

N

x

xtdp

tu

tu

tu

tu

tu

tu

100

100

750

75000

75075000

15257575000

75000

2

Contoh soal Jawab

diketahui hambatan geser aktual terhadap paku keling

MPamm

N

xxx

xxx

xdxx

tu

tu

tu

tu

tu

tu

tu

433.76

433.76

25.981

75000

25.98175000

625785.0275000

254

275000

4275000

2

2

2

Contoh soal Jawab

dan hambatan bengkok aktual terhadap paku keling

MPamm

N

xxx

xtxdxn

cu

cu

cu

cu

cu

cu

100

100

750

75000

75075000

1525275000

75000

2

Terima kasih

Frederikus Konrad, ST, MM, MT

JURUSAN TEKNIK MESIN,

FT – UPN JAKARTA

Contoh soal Cari efisiensi dari sambungan paku keling

dengan data Single riveted lap joint 6 mm, diameter 20 mm

dengan pitch 50 mm Double riveted lap joint 6 mm, diameter 20 mm

dengan pitch 65 mm

Dimana

tegangan tarik pada plate σtu = 120 MPa

tegangan geser pada paku keling τtu = 90 MPa

tegangan kompressi/bengkok σcu = 180 MPa

Contoh soal Diketahui

t = 6 mm

d = 20 mm

p1 = 50 mm

p2 = 65 mm

σtu = 120 MPa = 120 N/mm2

τtu = 90 MPa = 90 N/mm2

σcu = 180 MPa = 180 N/mm2

Ditanya

η = ?

Contoh soal Jawab effisiensi p1

robekan pada plat

Pt = (p1 – d)t x σt

Pt = (50 – 20)6 x 120

Pt = (30)6 x 120

Pt = 180 x 120

Pt = 21 600 N

Contoh soal Jawab

gaya geser pada paku keling

NP

xxP

xxP

xdxP

s

s

s

s

26028

90400785.0

90204

4

2

2

Contoh soal Jawab

hambatan kompressi / bengkok

Pc = d x t x σc

Pc = 20 x 6 x 180

Pc = 21 600 N

Contoh soal Jawab

kekuatan sambungan yang diperoleh terkecil

= least of Pt, Ps & Pc

= 21 600 N

kekuatan plat utuh

P = p1 x t x σt

P = 50 x 6 x 120

P = 36 000 N

Contoh soal Jawab

maka efisiensi sambungan

%60

6.036000

21600

&,

P

PPPofleast cst

Contoh soal Jawab

efficiency of the second joint

Contoh soal Jawab effisiensi p2

robekan pada plat

Pt = (p2 – d)t x σt

Pt = (65 – 20)6 x 120

Pt = (45)6 x 120

Pt = 270 x 120

Pt = 32 400 N

Contoh soal Jawab

gaya geser pada paku keling

NP

xxxP

xxxP

xdxxnP

s

s

s

s

52056

90400785.02

90204

2

4

2

2

Contoh soal Jawab

hambatan kompressi / bengkok

Pc = n x d x t x σc

Pc = 2 x 20 x 6 x 180

Pc = 43 200 N

Contoh soal Jawab

kekuatan sambungan yang diperoleh terkecil

= least of Pt, Ps & Pc

= 32 400 N

kekuatan plat utuh

P = p2 x t x σt

P = 65 x 6 x 120

P = 46 800 N

Contoh soal Jawab

maka efisiensi sambungan

%231.69

692.046800

32400

&,

P

PPPofleast cst

Terima kasih

Frederikus Konrad, ST, MM, MT

JURUSAN TEKNIK MESIN,

FT – UPN JAKARTA

Contoh soal Terdapat Double riveted double cover butt joint

20 mm, diameter 25 mm dengan pitch 100 mm

Dimana

tegangan tarik pada plate σt = 120 MPa

tegangan geser pada paku keling τ = 100 MPa

tegangan kompressi/bengkok σc = 150 MPa

Berapa efficiency sambungan paku keling tersebut

Contoh soal Diketahui

t = 20 mm

d = 25 mm

p = 100 mm

σt = 120 MPa = 120 N/mm2

τ = 100 MPa = 100 N/mm2

σc = 150 MPa = 150 N/mm2

Ditanya

η = ?

Contoh soal Jawab

tearing resistance of the plate

Pt = (p – d)t x σt

Pt = (100 – 25)20 x 120

Pt = (75)20 x 120

Pt = 1500 x 120

Pt = 180 000 N

Contoh soal Jawab

shearing resistance of the rivets

the joint double rivetet butt joint

NP

xxxxP

xxxxP

xdxxxnP

s

s

s

s

250196

100625785.022

100254

22

42

2

2

Contoh soal Jawab

crushing resistance of the rivets

Pc = n x d x t x σc

Pc = 2 x 25 x 20 x 150

Pc = 150 000 N

Contoh soal Jawab

kekuatan sambungan yang diperoleh terkecil

= least of Pt, Ps & Pc

= 150 000 N

kekuatan plat utuh

P = p x t x σt

P = 100 x 20 x 120

P = 240 000 N

Contoh soal Jawab

maka efisiensi sambungan

%5.62

625.0240000

150000

&,

P

PPPofleast cst

Terima kasih

Frederikus Konrad, ST, MT, MMJURUSAN TEKNIK MESIN,

FTI-UNIVERSITAS GUNADARMA