Slide 1

GAYA STATIS DALAM MESIN

Karminto, ST, M EngGAYASTATISDINAMISUntuk analisa gaya menggunakan penerapan persamaan keseimbangan, secara metematis ditulis sebagai berikut :

F = 0 dan M = 0

Gaya-gaya statis dalam mesin : Gaya-gaya yang bekerja pada elemen mesin, dimana dapat muncul dalam berbagai bentuk yaitu :Gaya berat komponenGaya dari energi yang ditransmisikanGaya dari beban yang dikenakan Gaya gesekGaya dari pegasGaya inersia Gaya perakitanGaya karena terjadi perubahan temperatur Adapun gaya-gaya yang diberikan atau diteruskan didalam mesin melalui : Roda gigi, Pena, poros, komponen luncur dan bermacam-macam penghubung yang membentuk sebuah mesin. RODA GIGI

Biasanya besarnya sudut tekan antara = 14,5 s/d 20 Maka gaya-gaya yang dikenakan roda gigi adalah seperti gambar dibawah ini.

ABKopel yang dikenakan pada roda gigi AKopel yang dikenakan pada Roda gigi BB. PENA Jika gesekan dan berat diabaikan, maka gaya-gaya yang bekerja pada Sebuah pena akan melalui pusat pena.

FFGesekan dan berat diabaikanAB

CGaya-gaya pada pena akan bekerja tegak lurus terhadap permukaannyaFC. KOMPONEN LUNCUR Komponen mesin yang lainnya yaitu peluncur/torak.Jika gesekkan diabaikan, maka gaya-gaya reaksi tegak lurus ke permukaan kontak.N = ResultanteP Apabila gesekkan diperhatikan, maka resultante tidak lagi tegak lulus Ke permukaanTetap dimungkinkan dari garis vertikal maka :ReaksiF = N

tg = N/N = Dimana : = koefisien gesek = sudut gesekMekanisme Engkol Peluncurooo02T21234PBCSebuah gaya P dikenakan pada sebuah torak dan dianggap sebagai akibat dari tekanan gas. Untuk menjaga terjadinya keseimbangan , sebuah momen puntir T2 harus dikenakan pada engkol 2 dan dilakukan oleh porosnya pada 02.1ooo02T2234PBCooCF23

F43F34F14F32F12Dari gambar diatas menunjukkan bahwa tiap bagian benda yang diisolasi dengan besaran gaya-gaya yang diketahui. Pada sebuah sambungan pena tidak ada momen yang bekerja. Jadi pada batang penghubung 3 yang ada hanya gaya saja.F23 adalah gaya dari benda 2 terhadap benda3F43 adalah gaya dari benda 4 terhadap benda 3P besar dan arah diketahuiF34 adalah suatu gaya dari 3 yang bekerja pada 4 berlawannan dengan gaya F43 dan F14 adalah gaya dari 1 ke 4.

OFF14F34PF34F23F12F43F32F21OF adalah titik sebagai kutub dari segi banyak gaya.o02T212oF23F12h F12 = F32T2 = F32h = F12hGaya-gaya untuk membuat keseimbanganMekanisme empat batang penghubungo02o04T2BCPQ11234Mekanisme empat batang penghubung pada gambar diatas, dua buah gaya yaitu gaya P dan Q bekerja pada mekanisme. Momen T2 dikenakan pada batang penghubung 2 untuk menjaga keseimbangan. Gambarkan diagram benda bebasnya (a)T2202BF12F32BQ3CF23F4304P4F34F14Diagram benda bebasnya mekanisme empat batang penghubung (b)Kita akan mengisolasi tiap batang penghubung sebagai benda bebas, seperti pada gambar diatas. BQ3CF23F43F43N4T4d/heb04P4F34F14F34N4T4Ca(c)F 34 dipecah menjadi komponen-komponen F34 N4 dan F34 T4, yang masing-masing sejajar dan tegak lurus terhadap O4C. Besar dari F34 T4 ditentukan dari momen terhadap O4, yaitu :

F34 T4 = Pa/O4C

Qb F43 T4 d + F43 N4 e = 0

F43N4 = (F43T4 d Qb)/eOFQF43F43F23T4N4(d)T2202BF12F32h(e)POFF14F12Q(f)(d) Segi banyak gaya harus digambarkan untuk menentukan besar dan arah gaya.(e) Momen puntir terjadi pada poros O2

T2 = F32 h

(f) F14 diperoleh dengan segi banyak gaya.

Soal02BC1123P = 445 N14D6EA76,2544,510263,538,1Dalam rangkaian batang penghubung gambar diatas, gaya P sebesar 445 N bekerja pada peluncur 6 secara vertikal melalui titik E. Skala gaya 1 mm = 17,5 N.Tentukan :Semua gaya yang bekerjaMomen puntir pada O2SolusiP = 445 NF16F56PF56F16OFSkala gaya 1 mm = 17,5 N F16 skala = 409 NF61 = F16 = 409 NF56 skala = 614 NF65 = F56 = 614 N(diagram benda bebas)(segi banyak gaya)Hasil pengukuranECF65F35Link 5 two force body F35 dan F65F34F144DLink 4 two force body F34 dan F145C3DedF23F53F43F23MD = 0 ; F53 . e = F23T3 . d

e = skala = 15,2 mm

F23T3 = (F53. e)/d

= (614 . (15,2))/102

= 41,5 NN3T3sjjbjjOFF23N3F43F23T3F53F43F34F41F43 skala = 205 N

F23N3 skala = 467 N

F41 F34 = 205 N 02B2F32F32T2T3N3gfF12OFF32F32T3N3F21F12F12 skala = 480 N

F21 = F12 = 480 NSkala 1 mm = 17,5 Ng skala = 32,5 mmf skala = 19,1 mmM = 0

T2 = F32 . f - F32 . g

= 91,5 (0,0191) - 467 (0,0325)

= 16,9 N.mT3N3SEKIAN DAN TERIMA KASIH