30

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan PustakaHandoyo membuat mesin pemarut dan pemeras singkong ini digunakan untuk memarut dan memeras singkong secara otomatis, sehingga memudahkan orang untuk memeras singkong secara cepat. Mesin ini menggunakan motor sebagai penggerak yang memutar pemarut dari bahan pipa alumunium yang gigi-giginya dipahat dari bahan tersebut, sehingga membentuk kontur paku yang menyerupai ujung paku. Sehingga proses pemarutan berjalan secara cepat. Dalam proses pembuatan mesin pemarut dan pemeras singkong ada beberapa kegiatan yang dilakukan, diantaranya sebagai berikut:a. Proses pemotongan logamProses pemotongan dilakukan untuk memotong logam yang akan dibentuk sebagai kerangka mesin. Proses pemotongan ini sendiri menggunakan gergaji besi dan alat potong lainnya seperti gunting dan gerenda.b. Proses pengelasanMenurut DEUTCHE INDUSTRI NORMEN (DIN) adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Selain it pengelasan merupakan teknologi untuk penyambungan tetap atau mati ( penyambungan yang tidak dapat dilepas).Wahyudi pembuatan tepung tapioka memerlukan proses pemarutan singkong dalam kapasitas yang cukup besar. Sehingga diperlukan mesin pemarut yang ekonomis dalam pengoperasiannya dan mudah dalam perawatannya. Namun pada kenyataannya, mesin pemarut singkong yang beredar di pasaran sebagian besar menggunakan penggerak berupa motor bensin (gambar 2.1).

5

Gambar 2.1 Mesin pemarut singkong dengan penggerak motor bensin(Sumber : Wahyudi, Mahasiwa S2 Teknik Mesin, UMY)Permasalahan yang timbul adalah selain harganya yang mahal, pemarutan singkong menggunakan motor bensin juga memerlukan biaya operasi yang cukup mahal.Sedangkan untuk konstruksi mesin yang digunakan adalah baja karbon guna menopang beban mesin dapat dilihat pada tabel di bawah ini. Tabel 2.1 Baja karbon untuk kontruksi mesin dan baja batang

Sumber : Sularso dan suga, K. Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin cetakan ke-9. PT Pradnya Paramita, Jakarta. Halaman 3

1. Mekanisme Pemarutan dan pemerasanPemarutan singkong untuk menghasilkan tepung tapioka merupakan suatu proses untuk memecahkan dinding sel pada umbi singkong (ketela pohon) agar butir tepung/pati yang terdapat di dalam ketela pohon tersebut dapat diambil. Setelah proses disaring, campuran yang terdiri dari tepung ketela pohon dan air ini diendapkan. Setelah mengendap dan dipisahkan dari airnya, maka endapan tepung ketela pohon ini kemudian dijemur hingga kering. Proses penjemuran dan pengeringan dilakukan terpisah dan tidak merupakan bagian dari mesin yang dirancang ini. ( Pola Pembiayaan Usaha Kecil (PPUK) Pengolahan Tepung Tapioka BANK INDONESIA Direktorat Kredit, BPR dan UMKM )

2. Mekanisme PemarutanHandoyo, Mekanisme yang umumnya dipakai untuk proses pemarutan ada dua macam. Pertama adalah menggunakan parut berputar. Pada proses pemarutan ini,ketela pohon yang telah dikupas diparut dengan menggunakan silinder berparut, yang mendesak pada celah dengan jarak tertentu. Silinder berparut diputar dengan menggunakan motor pada kecepatan putar tertentu. Sistem ini dipakai pada proses pemarutan mekanis. Sedangkan yang kedua menggunakan pemarut manual atau pemarut tetap. Pada proses pemarutan ini, pemarutan menggunakan plat yang terbuat dari stainlesssteel, yang memiliki gigi parut yang berbentuk seperti paku tajam. Gigi parut ini akan menyayat ketela pohon sehingga menjadi butiran atau sayatan yang halus. Untuk pemarut manual yang bahannya menggunakan plat stain- lesssteel, gigi parut berasal dari bahan itu sendiri yang disayat, sehingga lembaran yang disayat tersebut berbentuk seperti paku-paku tajam

3. Mekanisme PemerasanHandoyo, Mekanisme pemerasan adalah proses pengambilan tepung tapioka dari sari parutan ketela pohon yang sudah dicampur dengan air. Hasil dari proses pemerasan ini berupa campuran antara air dan endapan tepung tapioka (sari singkong). Campuran ini kemudian didiamkan beberapa saat, setelah tepung tapioca mengendap, airnya dipisahkan, dan endapannya dijemur atau dikeringkan.

4. Diagram Alir PerancanganPerancangan konstruksi mesin pemarut dan pemeras singkong ini dijelaskan dalam diagram alir di bawah ini :

Digram 1.1 Diagram Alir Perancangan

2.2 Daya MotorUntuk menentukan pemilihan daya motor yang di gunakan pada mekanisme pemeras ketela pohon dengan menggunakan sistem screw press, melalui tahapan berikut :1. Daya yang dibutuhkan pada proses (Sularso, 1997): .....................................................................................(2.1)Dimana :Pd = Daya Motor(KW)T= Torsi (kg.mm)

2. daya yang dibutuhkan untuk menggerakan poros pemarut adalah:Pv= ..................................................................................................(2.2)Dimana : Pv = Daya poros pemarut (KW)Pd= Daya motor = EffisiensiAdapun efisiensi mekanis (untuk setiap komponen yang dilewati oleh daya motor (besar reduksi daya oleh komponen yang dilalui oleh daya motor) ditunjukan oleh tabel 2.2 efisiensi mekanik (velues of coeficient of officienty for various transmission and supports)Tabel 2.2 values of coeficient of efficiency for various transmission and supports

(Sumber : N.K Mehta, Machine Tool Design, 1986:6)

2.3 Poros Sudarsono, Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin. Hampir setiap mesin meneruskan tenaga bersama sama dengan putaran. Peranan utama dalam transmisi seperti ini dipegang oleh poros. Poros untuk meneruskan daya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut:1. Poros transmisiPoros semacam ini mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya di transmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi puli sabuk atau sprocket rantai, dll.2. SpindelPoros transmisi yang relatif pendek, seperti poros utama mesin perkakas, dimana beban utamanya berupa puntiran, disebut sepindel. Syarat yang harus di penuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukuranya harus teliti3. GandarPoros seperti yang di pasang di antara roda roda kereta barang, dimana tidak mendapat beban puntir, bahkan kadang kadang tidak boleh berputar, disebut gandar. Gandar ini hanya mendapat beban lentur, kecali jika digerakan oleh penggerak mula dimana akan mengalami beban puntir juga.

Gambar 2.2 porosMenurut bentuk poros dapat digolongkan atas poros lurus umum, poros engkol sebagai poros utama dari mesin torak, dll. Poros luwes untuk tranmisi daya kecil agar terdapat kebebasan bagi perubahan arah, dan lain-lain.Dalam perencanaan pembuatan kontruksi poros terdapat hal hal yang harus diperhatikan, hal hal tersebut antara lain :1. Kekuatan poros Suatu poros transmisi dapat mengalami suatu beban puntir atau lentur atau gabungan antara puntir dan lentur seperti telah di utarakan diatas.Kelelahan, tumbukan atau pengaruh kosentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga ) atau bila poros mempunyai alur pasak, harus di perhatikan. Sebuah poros harus di rencanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban- benan di atas.2. Kekakuan porosMeskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau defleksi puntiran terlalu besar akan mengakibatkan ketidak telitian atau getaran dan suara. Karena itu, di samping kekuatan poros, kekakuannya juga harus di perhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan di layani poros tersebut.3. Putaran kritisBila putaran suatu mesin dinaikan maka suatu harga putaran tertentu dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini di sebut putaran kritis. Hal ini dapat terjadi pada turbin, motor torak, motor listrik , dll dan dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian bagian lainya. Jika mungkin, poros harus direncanakan sedemikian rupa hingga putaran kerjanya lebih rendah dari putaran kritisnya. 4. Perhitungan pada porosPada poros yang menderita beban puntir dan beban lentur sekaligus, maka pada permukaan poros akan terjadi tegangan geser karena momen puntir dan tegangan lentur karena momen lengkung, maka Rumus Momen Lentur menurut Modul Pembelajaran Elemen Mesin I,(Sudarsono)...................(2.3)Dimana : Mb = Momen LenturWb = Tahanan Lentur

...........................(2.4)........................(2.5)Dimana:d = Diameter tap (cm)F = Beban (Kg)I = Panjang tap (cm) = Tegangan Lentur (Kg/cm)

Tabel 2.3 Daftar Tegangan Bahan Poros Baja yang DiijinkanBAHAN dalam Kg/cm

Baja St. 60 s/d St. 70600 s/d 800

Baja St. 50500 s/d 600

Baja St.41400 s/d 500

Baja Tuang Stg. 38 s/d Stg. 45250 s/d 400

Baja Tuang Gy. 22 s/d Gy. 30150s/d 250

Sumber : Modul Pembelajaran Elemen Mesin I, (Sudarsono)Tabel 2.4 Diameter Poros

Sumber : Sularso, Elemen Mesin5. Perhitungan tekanan bidang Tekanan bidang yang bekerja antara poros danbantalan besarnya tidak sama. Letak tekanan terbesar tergantung dari kecepatan putar dan pelumasannya.Perhitungan tekakan bidang didasarkan atas tekanan rata-rata. Bidang poros yang dioperhitungkan adalah proyeksi dari bidang poros sebenarnya . Bidang proyeksi ini adalah luas bidangtengah, yaitu l x d. dengan demikian, maka rumus tekanan bidang menjadi :Modul Pembelajaran Elemen Mesin I, Ir.Sudarsono, MT.(2.6)AtauD = ..(2.7)Dimana : d = Diameter tap dalam (cm)F = Berat beban (Kg)l = Panjang tap (cm)2.4 Bantalan2.4.1. Definisi bantalanBantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau geraan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan panjang umur. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh system akan menurun atau tidak dapat bekerja secara semestinya. Jadi bantalan dalam permesinan dapat disamakan perannya dengan pondasi pada gedung.Dalam memilih bantalan yang digunakan, perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut:1. Tinggi rendahnya putaran poros2. Jenis bahan yang digunaka3. Besar kecilnya beban yang dikenakan4. Kemudahan perawatan

Tabel 2.5 Faktor V, X, Y dan Xo, Yo

(sumber : Ir.Sularso, Dasar Perencana an dan Pemilihan Elemen Mesin, Hal 135)Untuk tabel nomer bantalan gelinding jenis bola dapat dilihat pada tabel 2.5 di bawah ini :Tabel 2.6 Nomor Bantalan Gelinding Jenis Bola

Sumber : Sularso, 2004 : 14Tabel 2.7 Umur BantalanFactorBeban FwUmur Lh2000-4000(h)5000-15000(h)20000-30000(h)40000-60000(h)

Pemakaian jarangPemakaian sebentar sebentar (tidak terus menerus)Pemakaian terus menerusPemakaian terus menerus dengan keadaan tinggi

1-1,1Kerja halus tanpa tumbukanAlat listrik rumah tangga, sepedaKonveyor, mesin pengangkat, lift, tangga jalanPompa, poros transmisi,, separator, pengayak, mesin perkakas, pres putar, separator sentrifugal, motor listrikPoros transmisi utama yang memegang peranan penting, motor motor listrik yang penting

1,1-1,3Kerja biasaMesin pertanian, gerinda tanganOtomobil, mesinjahitMotor kesil, roda meja, pemegang pinyon, roda gigi reduksi, keret arelPompa penguras, mesin pabrik kertas, rol kalender, kipas angina, kran, penggiling bola, kereta utama kereta rel listrik

1,2-1,5Kerja dengan getaran atau tumbukanAlat-alatbesar, unit roda gigi dengan getaran besar, rolling millPenggetar, penghancur

Sumber : Sularso, 2004 : 1432.4.2 Nomor nominal bantalan gelindingDalam praktek, bantalan gelinding standar dipilih dari catalog bantalan. Ukuran utama bantalan gelinding adalah diameter lubang, diameter luar, lebar dan lengkungan sudut. Pada umumnya, diameter lubang diambil sebagai patokan, dengan mana berbagai diameter luar dan lebar digabungkan. Nomor nominal bantalan gelinding terdiri dari nomor dasar dan pelengkap. Nomor dasar yang terdapat merupakan lambang jenis, lambang ukuran (lambang lebar, diameter luar), nomor diameter lubang dan lambang sudut kontak.Lambang-lambang pelengkap mencakup lambang sangkar, lambang sekat (sil), bentuk cincin, pemasangan, kelonggaran, dan kelas. Jika hal-hal tersebut tidak diperinci, maka lambang-lambang di atas tidak dituliskan. Lambang jenis menyatakan jenis bantalan. Baris tunggal arus dalam diberi tanda 6; rol silinder diberi tanda huruf seperti N, NF, dan NU, yang menyatakan macam kerahnya.Lambang ukuran menyatakan lebar untuk bantalan radial dan tinggi untuk bantalan aksial, dapat juga menyatakan diameter luar dari bantalan-bantalan tersebut. Untuk bantalan bola radial, tidak terdapat lambang lebar. Diameter membesar dalam urutan: 7,8,9,0,1,2,3, dan 4. Lambang diameter luar 0, 2 dan 3 pada umumnya banyak dipakai. Juga lambang lebar 0,1,2 dan 3 lazim dipergunakan. Lambang diameter luar 0 dan 1 menyatakan jenis beban sangat ringan, 2 menunjukkan jenis beban ringan, 3 menunjukkan jenis beban sedang dan 4 menunjukkan jenis beban berat.Nomor diameter lubang dinyatakan dengan dua angka. Untuk bantalan yang berdiameter 20 500 (mm), kalikanlah dua angka lambang tersebut dengan 5 untuk mendapatkan diameter lubang yang sebenarnya (dalam mm). nomor tersebut bertingkat, dengan kenaikan sebesar 5 (mm) setia tingkatnya. Untuk diameter lubang dibawah 20 (mm), nomor 00 menyatakan 10 (mm); 01, 12 (mm); 02, 15 (mm); dan 03,17 (mm) diameter lubang.

Dibawah ini akan diberikan contoh nomor nominal dan artinya.1) 6312 ZZ C3 P66Menyatakan bantalan bola baris tunggal alur dalam

3Adalah singkatan dari lambang 03, dimana 3 menunjukkan diameter luar 130 (mm) untuk diameter lubang 60 (mm)

12Berarti 12 x 5 = 60 (mm) diameter lubang

ZZBerarti bersil 2

C3Adalah kelonggaran C3

P6Berarti kelas ketelitian 6

2) 22220 K C32Menyatakan bantalan rol mapan sendiri

22Menunjukkan diameter luar 200 (mm) dan lebar 53 (mm) untuk diameter lubang 110 (mm)

20Berarti 20 x 5 = 100 (mm) diameter lubang

KBerarti 1/12 tirus lubang, kelas ketelitian 0

C3Kelonggaran C3

AFBMA, dan untuk bantalan miniature dalam USAS. Untuk perusahaan kereta api nasional Jepang terdapat nomor nominal dengan lambang-lambang seperti diatas, di samping penomoran menurut JIS.2.4.3 Rumus perhitungana. Beban ekivalen dinamis (Sularso, 1994 : 136)P=x.v.Fr+Fa.Y...(2.8)Dengan : x=0.56 v= faktor rotasi bantalan = 1.0 jika bantalan ring dalam yang berputar = 1.2 jika bantalan ring luar yang berputar Y= 1.45 Fr= beban radial (N) Fa= beban aksialb. Faktor kecepatan (Sularso, 1994 : 136)Fn= .(2.9)c. Faktor umur (Sularso, 1994 : 136)Fh = fn ...(2.10)Dimana : P = gaya ekivalen (kg) C = 1000d. Umur bantalan (Sularso, 1994 : 136)LK = 500. .....(2.11)

2.5 Motor ElektrikMotor elektrik berfungsi sebagai tenaga penggerak yang digunakan untuk memutarkan roll pemarut. Pengguanaan dari motor elektrik ini disesuaikan dengan kebutuhan daya dari ,mesin pemarut singkong tersebut, yaitu daya yang diperlukan dalam proses pemarutan.

Gambar 2.3. Motor Elektrik

Menurut Sularso (1997) jika(rpm) adalah putarandari poros motor listrik dan T (kg.mm) adalah torsi pada poros motor listrik, maka besarnya daya P (kW) yang diperlukan untuk menggerakkan sistem adalah :

(2.12) Dimana : P = Daya motor listrik(kW) T = Torsi (kg.mm)2.6 Mur dan BautMur dan baut merupakan alat pengikat yng sangat penting dalam suatu rangkaian mesin. Untuk mencegah kecelakaan dan kerusakan pada mesin, pemilihan mur dan baut sebagai pengikat harus dilakukan dengan teliti untuk mendapatkan ukuran yang sesuai dengan beban yang diterimanya. Pada mesin pemarut ini, mur dan baut digunakan untuk mengikat beberapa komponen, antara lain :1. Pengikat pada bantalan2. Pengikat pada dudukan motor listrikUntuk menentukan jenis dan ukuran mur dan baut, harus memperhatikan berbagai faktor seperti sifat gaya yang bekerja pada baut, cara kerja mesin, kekuatan bahan, dan lain sebagainya. Adapun gaya-gaya yang bekerja pada baut dapat berupa:1. Beban statis aksial murni2. Beban aksial bersama beban puntir3. Beban geser

Gambar 2.4 Macam-macam Mur dan Baut(Sularso, 1994 : 293-295)

Ulir ditinjau dari negara asal/pembuatnya dapat dibedakan menjadi berikut:1. Ulir sekrup Withworth ( W ). Satuan inchi, karena berasal dari Inggris, miss : W1/2 x 12. artinya : ulir sekrup Withworth dengan diameter luar inchi dan setiap 1 inchinya terdapat 12 gang.Ulir withworth memiliki sudut puncak ulir sebesar 55.2. Ulir sekrup Amerika Ulir ini memiliki profil 60 . Satuan ulir ini diikuti oleh kombinasi huruf opsional yang menentukan serinya. Seperti : UNC,UNF atau UNEF jika kombinasi diameter-pitch dari coarse/kasar, fine/baik, extra fine/sangat baik dan mungkin juga diikuti oleh kelas toleransi. Contoh: 1/2-20 UNF (diameter utama 0.5 inchi, jumlah ulir 20 tpi).3. Ulir sekrup German (M)Ulir sekrup yang berasal dari german ini disebut Metrik(M).Misal : M12x1.75Artinya: ulir metris dengan diameter terluar 12mm dengan jarak kisar 1.75 mm. Ulir metrik memiliki sudut puncak sebesar 60 .

2.7 PengelasanBerdasarkan definisi dari Deutche Industries Normen (DIN), las adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Dari definisi tersbut dapat dijabarkan lebih lanjut bahwa las adalah sambungan setempat dari beberapa batang logam yang menggunakan energi panas.Dalam pengertian lain, las adalah penyambungan dua buah logam sejenis maupun tidak sejenis dengan cara memanaskan (mencairkan) logam tersebut di bawah atau di atas titik leburnya, disertai dengan atau tanpa tekanan dan disertai atau tidak disertai logam pengisi.Berdasarkan cara kerjanya, pengelasan diklasifikasikan menjadi tiga kelas utama yaitu pengelasan cair, pengelasan tekan, dan pematrian.1. Pengelasan cair adalah metode pengelasan dimana bagian yang akan disambung dipanaskan sampai mencair dengan sumber panas dari busur listrik ataupun busur gas.2. Pengelasan tekan adalah metode pangalasan dimana bagian yang akan disambung dipanaskan sampai lumer (tidak sampai mencair), kemudian ditekan hingga menjadi satu tanpa bahan tambahan.3. Pematrian adalah cara pengelasan dimana bagian yang akan disambung diikat dan disatukan dengan menggunakan paduan logam yang mempunyai titik cair yang rendah. Dengan metode pengelasan ini logam induk tidak ikut mencair.Sambungan las dapat diklasifikasikan berdasarkan bentuk alurnya, berikut macam- macam bentuk alur dari sambungan las :1. Sambungan Las DasarSambungan las pada konstruksi baja pada dasarnya dibagi menjadi sambungan tumpul, sambungan T, sambungan sudut dan sambungan tumpang. Jenis jenis sambungan dasar dapat dilihat pada gambar 2.6.

Gambar 2.5 Jenis-jenis sambungan dasar(Wiryo Sumarto H, 1994, 157)2. Sambungan TumpulSambungan tumpul adalah jenis sambungan las yang paling efisien, sambungan ini terbagi menjadi dua yaitu:a. Sambungan penetrasi penuhb. Sambungan penetrasi sebagianSambungan penetrasi penuh terbagi lagi menjadi sambungan tanpa plat pembantu dan sambungan dengan plat pembantu. Bentuk alur dalam sambungan tumpul sangat mempengaruhi efisiensi pekerjaan dan jaminan sambungan.Pada dasarnya dalam pemilihan bentuk alur harus mengacu pada penurunan masukan panas dan penurunan logam las sampai harga terendah yang tidak menurunkan mutu sambungan. 3. Sambungan bentuk T dan bentuk silangSambungan bentuk T dan bentuk silang ini secara garis besar terbagi menjadi dua jenis (seperti pada gambar 2.8.2), yaitu:a. Jenis las dengan alur datarb. Jenis las sudutDalam pelaksanaan pengelasan mungkin ada bagian batang yang menghalangi, hal ini dapat diatasi dengan memperbesar sudut alur.

Gambar 2.6 Macam-macam sambungan T(Wiryosumarto H, 1994 : 159)4. Sambungan TumpangSambungan tumpang dibagi menjadi tiga jenis seperti yang ditunjukan pada gambar Gambar 2.8.4 Sambungan Tumpang dikarenakan sambungan jenis ini tingkat keefisienannya rendah, maka jarang sekali jarang sekali digunaka untuk pelaksanaan sambungan konstruksi utama.

Gambar 2.7 Sambungan Tumpang(Wiryosumarto H, 1994 : 160)5. Sambungan SisiSambungan sisi dibagi menjadi dua (seperti ditunjukan pada gambar 2.9), yaitu:1. Sambungan las dengan alur: Untuk jenis sambungan ini platnya harus dibuat alur terlebih dahulu.2. Sambungan las ujung: Sedangkan untuk jenis sambungan ini pengelasan dilakukan pada ujung plat tanpa ada alur. Sambungan las ujung hasilnya kurang memuaskan, kecuiali jika dilakukan pada posisi datar dengan aliran listrik yang tinggi. Oleh karena itu, maka pengelasan jenis ini hanya dipakai untuk pengelasan tambahan atau pengelasan sementara pada pengelasan plat-plat yang tebal.

Gambar 2.8 Sambungan Sisi (Wiryosumarto H, 1994 : 161)6. Sambungan Dengan Plat PenguatSambungan ini dibagi dalam dua jenis yaitu sambungan dengan plat penguat tunggal dan sambungam dengan plat penguat ganda seperti yang ditunjukan pada gambar 2.10. Sambungan jenis ini mirip dengan sambungan tumpang, maka sambungan jenis ini pun jarang digunakan untuk penyambungan konstruksi utama.

Gambar 2.9 Sambungan Dengan Penguat(Wiryosumarto H, 1994 : 161)Sebelum menghitung kekuatan las terlebih dahulu menghitung diameter elektroda sbagai berikut :D = Dimana : D = Diameter Elektroda t = Tebal benda kerja (mm)

Tabel 2.8 Penggunaan ElektrodaDiameter ElektrodaTegangan (Volt)Arus (amper)

1,516 2040 60

2,516 2060 70

317 21110 135

418 22150 180

4,518 22180 220

619 23250 300

820 24300 425

922 26450 550

Sumber : Jac, Ir. WE, C. Kros, Ir. WE. Elemen Konstruksi Dari Bangunan mesin, 1984, ErlanggaAda beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan las, oleh karena itu penyambungan dalam proses pengelasan harus memenuhi beberapa syarat, antara lain:1. Benda yang dilas tersebut harus dapat cair atau lebur oleh panas2. Bahwa antara benda-benda padat yang disambungkan tersebut terdapat kesesuaian sifat lasnya sehingga tidak melemahkan atau meninggalkan sambungan tersebut.3. Cara-cara penyambungan harus sesuai dengan sifat benda padat dan tujuan dari penyambungannya.4. Perhitungan kekuatan las, seperti pada rumus di bawah ini:Tegangan Total :(Zainul Achmad, 1999: 59)

(2.13)Dengan:F = Gaya yang bekerja (N)

= Tegangan total (N/mm)H = Tinggi plat (mm)

A = Luas penampang (A = 2.a.)a = Lebar pengelasan (mm)

= PanjanglasKlasifikasi Elektroda Las ListrikMenurut standar AWS / ASTM (American Welding Society / American Society for Testing Material), semua jenis elektroda ditandai dengan huruf E disertai 4 atau 5 angka.Contoh penulisann jenis elektroda :

Cara pembacaannya sebagai berikut :1. E menyatakan elektroda2. Dua atau Tiga angka pertama menyatakan kekuatan tarik (lihat tabel)3. Angka ketiga atau keempat menyatakan posisi pengelasan yang dapat dipakai (lihat tabel )4. Angka keempat atau kelima menunjukkan jenis selaput, jenis sumber arus (AC atau Dc), sifat busur listrik, daya tembus, dan presentase serbuk besi yang terkandung pada selaput elektroda (lihat tabel).5. Akhiran (bila dipakai), ditulis setelah angka keempat atau kelima. Akhiran ini menunjukkan komposisi logam paduan (alloy steel), jadi tidak berlaku untuk golongan E 60 XX (lihat tabel)

Contoh :Pada elektroda Philips berseri AWS tertulis : E6013.Artinya :E = Elektroda las listrik60= Kekuatan tarik minimum dari deposit las adalah 60.000 lb/in2 atau 42 kg/mm2.1 = Dapat dipakai untuk pengelasan segala posisi.3 = Jenis selaput : Rutil potasium.Sumber tegangan / arus : AC, DCSP, DCRPDaya tembus : LemahKadar sebuk besi : 0 10 %Tabel 2.9 Klasifikasi Elektroda Las berdasarkan Kekuatan TarikKlasifikasiKekuatan Tarik

1 lb/in2Kg/mm2

E 60 xx60.000,0042

E 70 xx70.000,0049

E 80 xx80.000,0056

E 90 xx90.000,0063

E 100 xx100.000,0070

E 110 xx110.000,0077

E 120 xx120.000,0084

(Maman Suratman, S.Pd. Teknik Mengelas Asetilin, Brazing, dan Las Busur Listrik).

Tabel 2.10 Penggolongan dan posisi pengelasan yang tepatKekuatan TarikPosisi

E X X I XE X X 2 X

Dapat dipakaiDapat dipakaiDatar

Dapat dipakaiDapat dipakaiHorizontal

Dapat dipakaiTidak dapat dipakaiVertikal

Dapat dipakaiTidak dapat dipakaiDi atas kepala

(Maman Suratman, S.Pd. Teknik Mengelas Asetilin, Brazing, dan Las Busur Listrik).1. Karakteristik macam-macam elektroda menurut standar AWSa. Elektroda baja lunakTerdapat beberapa jenis elektroda baja lunak. Yang membedakan antara jenis yang satu dengan jenis lainnya hanyalah pada jenis bahan selaputnya, sedangkan kawat intinya sama. Beberapa jenis yang termasuk elektroda baja lunak adalah sebagai berikut.1) E 6010 dan E 6011Elektroda ini adalah jenis elektroda dengan selaput selulosa yang dapat dipakai untuk pengelasan dengan penembusan yang dalam. Pengelasan bisa untuk segala posisi dan terak yang tipis dapat dengan mudah dibersihkan. Deposit las biasanya mempunyai sifat-sifat mekanik yang baik dan dapat dipakai untuk pekerjaan dengan pengujia radiografi. Selaput selulosa dengan kebebasan 5% pada waktu pengelasan akan menghasilkan gas pelindung. E 6011 mengandung kalium untuk membantu menstabilkan busur listrik bila dipakai arus AC.2) E 6012 dan E 6013Kedua elektroda ini termasuk jenis selaput rutil yang dapat menghasilkan penembusan sedang. Keduanya dapat dipakai untuk pengelasan segala posisi, tetapi kebanyakan jenis E 6013 sangat baik untuk posisi pengelasan tegak arah ke bawah. Jenis E 6012 umumnya dapat dipakai pada amper yang relatif lebih tinggi dari E 6013. E 6013 yang mngandung lebih banyak kalium memudahkan pemakaian pada voltase mesin rendah. Elektroda dengan diameter kecil kebanyakan dipakai untuk pengelasan pelat tipis.3) E 6020Elektroda jenis ini dapat menghasilkan penembusan las sedang dan teraknya mudah dilepas dari lapisan las. Selaput elektroda terutama mengandung oksida besi dan mangan. Cairan terak yang terlalu cair dan mudah mengalir menyulitkan pada pengelasan dengan posisi lain daripada bawah tangan atau datar pada las sudut.4) Elektroda dengan selaput serbuk besiSelaput elektroda jenis ini E 6027, E 7014, E 7018, E 7024, dan E 7028 mengandung serbuk besi untuk meningkatkan efisiensi pengelasan. Umumnya selaput elektroda akan lebih tebal dengan bertambahnya presentase serbuk besi. Dengan adanya serbuk besi dan bertambah tebalnya selaput akan memerlukan amper yang lebih tinggi.5) Elektroda hydrogen rendahSelaput elektroda jenis ini mengandung hydrogen yang rendah (kurang dari 0,5%), sehingga deposit las juga dapat bebas dari korositas. Elektroda ini dipakai untuk pengelasan yang memerlukan mutu tinggi, bebas korositas, misalnya untuk pengelasan bejana dan pipa yang akan mengalami tekanan.b. Elektroda untuk besi tuangElektroda yang dipakai untuk mengelas besi tuang tidak dibuat dari besi tuang. Besi tuang dilas listrik dengan elektroda yang dibuat dari besi tuang. Besi tuang dilas listrik dengan elektroda yang dibuat dari beberapa janis logam yang berlainan, antara lain : Elektroda baja Elektroda nikel Elektroda perunggu Elektroda dengan hydrogen rendah