1Deri Tria Pratama

MUR DAN BAUT

Sistem sambungan dengan menggunakan Muramp Baut ini termasuk sambungan yang dapat dibuka tanpa merusak bagian yang disambung serta alat penyambung ini sendiri Penyambungan dengan mur dan baut ini paling banyak digunakan sampai saat ini misalnya sambungan pada konstruksi konstruksi dan alat permesinan

Bagianndashbagian terpenting dari mur dan baut adalah ulirUlir adalah suatu yang diputar disekeliling silinder dengan sudut kemiringan tertentu

Bentuk ulir dapat terjadi bila sebuah lembaran berbentuk segitiga digulung pada sebuah silinder seperti terlihat pada gambar1a Dalam pemakaiannya ulir selalu bekerja dalam pasangan antara ulir luar dan ulir dalam Ulir pengikat pada umumnya mempunyai profil penampang berbentuk segitiga samakaki Jarak antara satu puncak dengan puncak berikutnya dari profil ulir disebut jarak bagi (P) lihat gambar 1b

Keterangan gambar D = diameter terbesar ulir luar(ulir baut) atau diemeter terbesar dari ulir dalam (ulir Mur) Dc = diameter paling kecil dari ulir luar (ulir baut) atau diameter terkecil dari ulir dalam (ulir mur) Dp= diameter rata-rata dari ulir luar dan ulir dalam1 = sudut ulir 2 = Puncak ulir3 = jarak puncak ulir (jarak bagi) (P) 4 = Kedalaman ulir atau tingggi ulir (H)

Ulir disebut tunggal atau satu jalan bilahanya satu jalur yang melilit silinder dan disebut 2 atau3 jalan bila ada 2 atau3 jalur Jarak antara puncak-puncak yang berbeda satu putaran dari satu jalur disebut KISAR Kisar pada ulir tunggal kisar pada ulir tunggal adalah sama dengan jarak baginya sedangkan untuk ulir ganda dan tripal besarnya kisar berturutndashturut sama dengan duakali atau tiga kali jarak baginyaUlir juga dapat berupa ulir kanan dan ulir kiri dimana ulir kanan bergerak maju bila diputar searah jarum jam sedangkan ulir kiri diputar searah jarum jam akan bergerak mundurPada gambar2 dibawah ini diperlihatkan bentuk ulir kanan ulir kiri ulir tunggal ganda dan ulir tripal

2Deri Tria Pratama

Dalam perdagangan ulir sudah di standarisasikan amp bentuk ulirnya dapat bermacam-macam yaitu1 Standard British Witworthulir sekrup( gambar3a )2 British Association ulirsekrup( gambar3b )3 American National Standar ulir sekrup( gambar3c )4 Unified Standar ulir sekrup( gambar3d )5 Square thread ( Ulir sekrup bujur sangkar) ( gambar3e )6 Acme Thread ( Gambar3f )7 Ulir sekrup bulat( Knuckle thread ) ( gambar3g )8 Ulir sekrup trapesium( Buttress thread ) gambar 3h9 Ulir sekrup metris( Metric thread ) gambar 3i Pada saat ini ulir yang terdapat didalam perdagangan ada dua standard yang dipakai yaitua Standard British Witworth dengan ciri-cirinya-Simbolnya W misalnyaW frac12ldquoartinya diameter luarnya adalahfrac12inchi-ukurannya dalam satuan inchi-sudut puncak(alpha)= 55 derajat

b Standard Metris(SI) -simbolnya(M) misalnyaM20 artinya diameter luarnya adalah20mm-semua ukuran dalam tabel dan gambar dalam satuan(mm)-sudupuncak(alpha)= 60

derajatMacam-macambentukulir

3Deri Tria Pratama

1048698Bila ditijau dari segi penggunaan nya baut dapat dibedakan terdiri dari10486981Baut penjepit yang terdiri dari3 macam1048698A Baut biasa(bauttembus) (Gambar4a)1048698b Baut tanam(Gambar4b)1048698c Baut tap (Gambar4c)

2Baut untuk pemakaian khususa Baut Pondasi yang digunakan untuk memasang mesin atau bangunan pada pondasinya

(Gambar5a)b Baut Penahan untuk menahan dua bagian dalam jarak yang tetap (gambar5b)c Baut Mata atau Baut Kait untuk peralatan kaitan mesin pengangkat (Gambar5c)d Baut T untuk mengikat benda kerja atau peralatan pada meja yang dasar nya mempunyai alur

T (Gambar5d)e Baut Kereta dipakai pada kendaraan (Gambar5d)f Dll

4Deri Tria Pratama

3 Sekrup dengan Bermacamndashmacam bentuk kepala serta teknik pemutarnya (Gambar 6a sd6e)

4 Sekrup PenetapSekrup penetap ini digunakan untuk menetepkan naf pada porosnya sedang bentuk ujungnya disesuaikan dengan penggunaannya(lihat gambar 7a sd7c)

Keterangan1 Beralur2 Lekuk (soket) segienam3 Kepala bujur sangkar4 Ujung mangkok5 Ujung rata7 Ujung kerucut8 Ujung berleher9 Ujung bulat

Bila dilihat kepala baut sesuai dengan alat pemutarnya (pengunci) maka bentuknya terdiri dari

a Kepala segienam (gambar8a)b Fillister head (gambar8b)c Kepala bulat(Round head) (gambar8c)d Kepala datar(Flat head) (gambar8d)e Hexagonal Socket (gambar8e)f Socket beralur (Fluted Socket) (gambar8f)

5Deri Tria Pratama

6Deri Tria Pratama

MUR

Pada umumnya mur mempunyai bentuk segienam tetapi untuk pemakaian khusus dapat dipakai mur dengan bentuk bermacam macam misalnya Mur bulat Murflens Mur tutup Mur mahkota dan Mur kuping(lihat gambar 9a sd9e)

PERHITUNGAN BAUT DAN MURBaut dan mur merupakan alat pengikatyang sangatpenting untuk mencegah timbulnya

kerusakan pada mesin Pemeilihan baut dan mur sebagai alat pengikat harus disesuaikan dengan gaya yang mungkin akan menimbulkan baut dan mur tersebut putus atau rusak Dalam perencanaan baut dan mur kemungkinan kerusakan yang mengkint imbul yaitu a Putus karena mendapat beban tarikanb Putus karena mendapat beban puntirc Putus karena mendapat beban geser

d Ulir dari baut dan mur putus tergeser

Untuk menghindari kemungkinan timbulnya kerusakan tersebut maka beberapa faktor yang harus diperhatikan yaitu a Sifat gaya yang bekerja pada baut dan mur tersebut b Syarat

7Deri Tria Pratama

kerjanya c Kekuatan bahan nya d Kelas ketelitiannya Kemungkinan gaya-gaya yang bekerja pada baut dan mur 1 Beban statis aksial murni2 Beban aksial bersama dengan puntir3 Beban geser4 Beban tumbukan aksial

Dalam menganalisa kemungkinan baut dan mur tersebut rusak atau putus berdasarkan jenis-jenis pembebanan yang terjadi maka pada konstruksi dibawah ini dimisalkan pemakaian baut dan mur mendapatkan pembebanan seperti terlihat pada gambar

1 Bila ditinjau untuk baut (lihat gambar) mendapat pembebanan statis murniσt= FA

dimana luas penampang kemungkinan putus adalah penampang terkecil (dc) maka A = π4 dc21048698σt=

4F πdc2Umumnya diameter terkecil= 08x diameter terbesar dari ulir luar

dc = 08 d2 Bila tinjau kemungkinan putus terpuntir waktu mengunci baut tersebutTJ = τpr= GO L 1048698T = Jr τp

dimana J = π32 dc4r = frac12dc1048698T =( π32 dc4 ) ( frac12dc) τp 1048698= π16 dc3 τp

3 Kemungkinan putus tergeser lihat gambar ) dimana baut tersebut akan putus tergeser di sebabkan gaya atau tergeser(gambar) tergeserdi f1 f2

8Deri Tria Pratama

4 kemungkinan ulirnya sendiri putus tergeser tergeserPada perhitungan ini digunakan digunakan untuk untuk menentukan menentukan kedalaman kedalaman (banyak ulir ulir) yang akan mengikat mengikat dan juga juga untuk menentukan menentukan tinggi murBila murBila gaya atau beban yang diberikan diberikan melebihi kemampuan dari ulir yang mengikat Maka ulir akan putus tergeser (DOL tergeser)Luas penampang yang mungkin putus untuk UlirA =keliling x kedalam masukA = A πdcc H kUntuk Ulir MurA = keliling x tinggi MurA = A π dH H11 k Dimana k = faktor keamanan = 05 sdsd11 Bila jumlah ulir (z) (buah dan tinggi ulir (H) (maka kisarnyaP = H ZP Z

5 Kemungkinan kepala baut akan putus tergeser

τg = FA Dimana A = ππD H Biasanya diambil 08 H sudah cukup

aman H1 Baut yang mendapat pembebanan tumbukan dapat putus karena adanya konsentrasi tegangan

pada bagian akar profile ulirDengan demikian diameter inti baut (diameter terkecil ulir baut ) harus diambil besar untuk mempertinggi faktor keamanannya Baut khusus untuk menahan tumbukan biasanya dibuat panjang dan bagian yang tidak berulir dibuat dengan

9Deri Tria Pratama

diameter lebih kecil dari pada diameter intinya atau diberi lubang pada sumbunya sepanjang bagian yang tidak berulir lihat gambar 12) mendapat pembebanan tumbukan dapat putus karena baut) diambil besar mempertinggi faktor keamanannya Tumbukan biasanya berulir dibuat dengan intinya sepanjang bagian berulir( H1 aman 6

7 Kemungkinan baut dan mur mendapat pembebanan kombinasiPerhitungan ini biasanya terjadi pada baut pengikat pada tutup silinder Pada baut pengikat

kepala silinder gaya yang bekerja terdiri dari kombinasi antara gaya dalam dan gaya luar

Secara teoritas dapat tertulis

Padata bel dibawah ini harga K untuk berbagai sistim penyambungan

10Deri Tria Pratama

Untuk menentukan besar gaya yang diakibatkan oleh gaya luar(F) Misalnya untuk penutup kepala silinder 4P21πD2F=Dimana P = tekanan dalam silinder Bila diperhitungkan gaya F2 untuk setiap baut Dimanan = jumlah baut Besar gaya yang diakibatkan gaya F1 Menurut angka pengalaman F = 2840 d1 Dimana d = diameter luar atau diameter poros bautn14P21πD2F=42cπDAAFtσ==

11Deri Tria Pratama

SEKRUP

A PENGERTIANSebuah sekrup adalah suatu batang dengan ulir terbentuk dipermukaannya Sekrup

digunakan untuk mengikat dua benda bersamaan dan obeng adalah salah satu yg digunakan sebagai alat untuk memutar sekrup pada suatu objek yang akan dipasangi sekrup

B SEJARAH SEKRUP

1048698 Sekitar abad pertama alat berbentuk sekrup sudah menjadi barang umum namun sejarawan tidak tahu siapa yang menciptakan pertama Awal sekrup yang terbuat dari kayu dan digunakan dalam mengepress anggur mengepress minyak zaitun dan untuk mengepres pakaian sekrup dan mur dari logam yang digunakan untuk mengikat dua obyek bersama-sama pertama kali muncul pada abad kelima belas

1048698 Produksi massal Sekrup Pada 1770 alat pembuat inggris Jesse Ramsden (1735-1800) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup pertama Ramsden lalu mengilhami penemu lainnyaInggris Tahun 1797 Henry Maudslay (1771-1831) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup berukuran besar pertama yang memungkinkan untuk produksi secara besar-besaran dan ukuran sekrup yang akurat Pada 1798 di Amerika David Wilkinson juga menemukan mesin untuk produksi sekrup logam berulir massal

1048698 Robertson Robertson Screw Pada tahun 1908 sekrup dengan bentuk pemutar persegi diciptakan oleh orang Kanada PL Robertson Dua puluh delapan tahun sebelum Henry Phillips mempatenkan kepala sekrupnya yang juga sekrup kepala persegi Robertson dianggap sebagai tipe pertama sekrup yang diproduksi Desainnya menjadi standar di Amerika Utara seperti yang diterbitkan dalam edisi keenam Industries Fasteners Institute Metrik dan Inch Standard kepala persegi di sekrup bisa lebih baik daripada slot obeng karena tidak akan terlepas dari kepala sekrup pada saat instalasi Mobil Model T dibuat oleh Ford Motor Company (salah satu pelanggan pertama Robertson) menggunakan lebih dari tujuh ratus skrup buatan Robertson

1048698 Phillips Head Screw Spoiler for Henry Phillips Pada awal 1930-an kepala sekrup Phillips diciptakan oleh Henry PhillipsDalam perakitan mobil membutuhkan sekrup yang dapat menerima torsi yang lebih besar dan bisa memberikan ikatan yang lebih kuat Kepala sekrup Phillips yang ada sudah kompatibel dengan obeng otomatis yang biasa digunakan dalam perakitan Ironisnya perusahaan sekrup milik Philips tidak pernah membuat sekrup Phillips sekrup ataupun obengnya Henry Phillips meninggal di tahun 1958 pada usia enam puluh delapan

1048698 Allen Kunci Spoiler for Allen Key Spoiler for Hex Key Sebuah heksagonal atau kepala sekrup hex memiliki lubang heksagonal diputar oleh sebuah kunci Allen Sebuah kunci Allen adalah kunci pas berbentuk heksagonal Kunci Allen mungkin telah ditemukan oleh Amerika Gilbert F Heublein Namun hal ini masih sedang diteliti dan tidak boleh dianggap sebagai suatu fakta Heublein adalah importir dan distributor makanan dan minuman yang pada tahun 1892 memperkenalkan The Club Cocktails koktail dalam botol pertama di dunia

12Deri Tria Pratama

C Jenis Sekrup

1048698 Cap Screw Spoiler for cap screw mempunyai bentuk kepala yang cembung biasanya heksagonal dirancang untuk dapat digerakkan oleh sebuah kunci pas atau kunci ring

1048698 Sekrup kayuSpoiler for wood screw memiliki tangkai runcing untuk menembus kayu yang belum pernah di tancapkan sekrup

1048698 Sekrup mesin Spoiler for machine screw memiliki poros silindris dan bentuk kepala yang pas dengan mur atau digunaka untuk menekan lubang dengan baut kecil

1048698 Self-tapping screw Spoiler for self-tapping screw memiliki poros silindris dan pisau tajam yang memotong lubang sendiri sering digunakan dalam lembaran logam atau plastik

1048698 Drywall screw Spoiler for drywall screw adalah sekrup yang menekan sendiri

1048698 Sekrup set Spoiler for set screw tidak memiliki kepala dan dirancang untuk dimasukkan dengan atau di bawah permukaan benda

1048698 Sekrup ulir ganda Spoiler for double-end screw adalah sekrup kayu dengan dua ujung runcing dan tidak ada kepala digunakan untuk membuat sambungan tersembunyi di antara dua potong kayu

D Bentuk Screw Head

1048698 Pan head1048698 Cheese Head1048698 Countersunk head kerucut dengan wajah datar bagian kerucutnya tenggelam dalam material

sangat umum untuk sekrup kayu1048698 Button or Dome Head setengah bola dalam wajah luar1048698 Mirror screw head countersunk head dengan lubang tambahan di kepalanya untuk menerima

sekrup penutup berlapis krom digunakan untuk memasang cermin

E Jenis Screw Drive

1048698 Spoiler for Screwdrive Berbagai alat ada untuk mendorong sekrup ke dalam material yang akan dipasangi sekrup alat tangan yang digunakan untuk memutar sekrup yang tipe slot-headed dan cross-headed disebut obeng alat Tangan untuk mengemudi topi sekrup dan jenis lainnya disebut kunci pas (UK penggunaan) atau kunci pas (US penggunaan)

1048698 Kepala berbentuk slot diputar oleh obeng pipih kepala berbentuk silang atau x atau disebut sekrup Phillips memiliki slot berbentuk X dan didorong oleh obeng berkepala x dirancang awalnya pada 1930-an untuk digunakan dengan mesin pemutar mekanis sengaja dibuat agar pengemudi akan keluar sendiri untuk mencegah pengencangan yang terlalu berlebihan

13Deri Tria Pratama

1048698 Pozidriv telah dipatenkan mirip dengan kepala silang tapi dengan ketahanan yang lebih baik untuk meleset

1048698 Hexagonal atau kepala sekrup hex Spoiler for kunci L memiliki lubang dan didorong oleh sebuah kunci heksagonal (kita mngenal sbg kunci L) kadang-kadang disebut kunci Allen

1048698 pemutar baut Robertson head Spoiler for Obeng robertson memiliki lubang persegi dan didorong oleh kekuatan khusus alat-bit atau obeng (ini adalah biaya rendah versi kepala hex untuk penggunaan domestik)

1048698 Torx driver Spoiler for torx head memiliki soket splined dan menerima kunci dengan poros splined

1048698 Tamper-proof torx Spoiler for temper-proof torx head mirip dengan drive torx

1048698 Tri-Wing screw Spoiler for tri-wing screw yang digunakan oleh Nintendo pada GameboyIni mempersulit user melakukan perbaikna sendiri di rumah

G PERENCANAAN SAMBUNGAN SEKRUP

1048698 Sekrup atau ulir dibentuk melalui pemotongan alur helical secara kontinu pada permukaan silinder Bila dilakukan pemotongan alur tunggal pada permukaan silinder maka dinamakan single thread screw dan jika dilakukan pemotongan alur lainnya pada jarak antar alur pertamanya disebut double thread screw

1048698 Sambungan sekrup ( screw joints) terdiri dari 2 elemen yaitu mur dan baut Sambungan sekrup digunakan bila

1048698 Untuk bagian mesin yang memerlukan sambungan dan pelepasan tanpa mengakibatkan kerusakan pada komponen mesin

1048698 Untuk memegang dan penyesuaian dalam perakitan dan perawatan

1048698 Keuntungan dan Kerugian Screw joints

a Keuntungan1 Mempunyai reliabilitas tinggi dalam operasi2 Sesuai untuk perakitan dan pelepasan komponen3 Suatu lingkup yang luas dari sambungan baut diperlukan untuk beberapa kondisi operasi4 Lebih murah untuk diproduksi dan lebih efisien

14Deri Tria Pratama

POROS (SHAFT)

21 Poros Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin Hampir semua

mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros

221 Macam - Macam Poros

Poros untuk meneruskan gaya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut (1) Poros Transmisi

Poros macam ini terdapat beban puntir murni atau puntir dan lentur Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling roda gigi puli sabuk atau sproket rantai dan lain-lain

(2) SpindelPoros transmisi yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas dimana

beban utamanya berupa puntiran disebut spindel Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti

(3) Gandar (axle)Poros ini dipasang antara roda ndash roda kereta api tidak mendapat beban puntir dan

tidak berputar Gandar ini hanya mendapat beban lentur kecuali bila digerakkan oleh penggerak mula maka pros akan mengalami beban puntir

(4) Poros (shaft)Poros yang ikut berputar untuk memindahkan daya dari mesin ke mekanisme

yang digerakkan Poros ini mendapat beban puntir murni dan letur

(5) Poros luwes (flexible shaft)Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana

putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil

222 Hal - Hal Penting Dalam Perencanaan Poros Untuk merencanakan sebuah poros hal-hal berikut ini perlu diperhatikan

1 Kekuatan PorosSuatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara

puntir dan lentur seperti telah diutarakan di atas Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin dan lain-lain

15Deri Tria Pratama

Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan

Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atas

2 Kekakuan PorosMeskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau

defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-telitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi)

Karena itu di samping kekuatan poros kekakuannya juga diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut

3 Putaran KritisBila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang

cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya

4 Korosi Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak

dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

223 Poros Dengan Beban Puntir dan Lentur

Poros pada umumnya meneruskan daya melalui belt roda gigi rantai dan sebagainya Dengan demikian poros tersebut mendapatkan beban puntir dan lentur sehingga pada permukaan poros terjadi tegangan geser karena momen puntir dan tegangan tarik karena momen lentur

Poros dengan beban puntirHal-hal yang perlu diperhatikan akan diuraikan seperti di bawah ini

Pertama kali ambillah suatu kasus dimana daya P (kW) harus ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan Dalam hal ini perlu dilakukan pemeriksaan terhadap daya P tersebut Jika P adalah daya rata-rata yang perlu dilakukan maka harus dibagi dengan efisiensi mekanis η dari sistem transmisi untuk mendapatkan daya penggerak mula yang diperlukan Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat start atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start Dengan demikian sering kali diperlukan koreksi pada daya rata-rata yang diperlukan dengan menggunakan faktor pada perencanaan

16Deri Tria Pratama

Jika daya yang diberikan dalam daya kuda (Hp) maka harus dikalikan dengan 0735 untuk mendapatkan daya dalam kW Jika momen puntir sebagai momen rencana adalah T (kgmm) maka

Untuk mencari momen torsi persamaan diatas menjadi

helliphelliphelliphelliphellip (Ref 1 hal 7)

dimana

T = momen puntir perencanaan (kgmm)

Pd = daya perencanaan (kW)

n1 = putaran (rpm)

Bila momen torsi T (kgmm) dibebankan pada suatu poros dengan diameter D (mm) maka tegangan puntir (kgmm2) yang terjadi adalah

keterangan

= tegangan puntir (kgmm2)

Mt = momen puntir (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

17Deri Tria Pratama

Poros dengan beban lenturBeben lentur sebagai akibat dari tegangan tarik dicari dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut

keterangan

= tegangan bending (kgmm2)

Mb = momen bending (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

Akibat momen bending dan momen lentur tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan (teori Tresca)

18Deri Tria Pratama

helliphelliphellip(Ref 3 hal 74)

Dengan memasukkan persamaan momen bending dan momen lentur tegangan maksimum untuk poros pejal

Syarat perencanaan adalah tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan ijin sehingga

Keterangan

Syp = kekuatan bahan terhadap tegangan geser

AK = angka keamanan

• Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil
• 3 Putaran Kritis
• Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya
• 4 Korosi
• Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

2Deri Tria Pratama

Dalam perdagangan ulir sudah di standarisasikan amp bentuk ulirnya dapat bermacam-macam yaitu1 Standard British Witworthulir sekrup( gambar3a )2 British Association ulirsekrup( gambar3b )3 American National Standar ulir sekrup( gambar3c )4 Unified Standar ulir sekrup( gambar3d )5 Square thread ( Ulir sekrup bujur sangkar) ( gambar3e )6 Acme Thread ( Gambar3f )7 Ulir sekrup bulat( Knuckle thread ) ( gambar3g )8 Ulir sekrup trapesium( Buttress thread ) gambar 3h9 Ulir sekrup metris( Metric thread ) gambar 3i Pada saat ini ulir yang terdapat didalam perdagangan ada dua standard yang dipakai yaitua Standard British Witworth dengan ciri-cirinya-Simbolnya W misalnyaW frac12ldquoartinya diameter luarnya adalahfrac12inchi-ukurannya dalam satuan inchi-sudut puncak(alpha)= 55 derajat

b Standard Metris(SI) -simbolnya(M) misalnyaM20 artinya diameter luarnya adalah20mm-semua ukuran dalam tabel dan gambar dalam satuan(mm)-sudupuncak(alpha)= 60

derajatMacam-macambentukulir

3Deri Tria Pratama

1048698Bila ditijau dari segi penggunaan nya baut dapat dibedakan terdiri dari10486981Baut penjepit yang terdiri dari3 macam1048698A Baut biasa(bauttembus) (Gambar4a)1048698b Baut tanam(Gambar4b)1048698c Baut tap (Gambar4c)

2Baut untuk pemakaian khususa Baut Pondasi yang digunakan untuk memasang mesin atau bangunan pada pondasinya

(Gambar5a)b Baut Penahan untuk menahan dua bagian dalam jarak yang tetap (gambar5b)c Baut Mata atau Baut Kait untuk peralatan kaitan mesin pengangkat (Gambar5c)d Baut T untuk mengikat benda kerja atau peralatan pada meja yang dasar nya mempunyai alur

T (Gambar5d)e Baut Kereta dipakai pada kendaraan (Gambar5d)f Dll

4Deri Tria Pratama

3 Sekrup dengan Bermacamndashmacam bentuk kepala serta teknik pemutarnya (Gambar 6a sd6e)

4 Sekrup PenetapSekrup penetap ini digunakan untuk menetepkan naf pada porosnya sedang bentuk ujungnya disesuaikan dengan penggunaannya(lihat gambar 7a sd7c)

Keterangan1 Beralur2 Lekuk (soket) segienam3 Kepala bujur sangkar4 Ujung mangkok5 Ujung rata7 Ujung kerucut8 Ujung berleher9 Ujung bulat

Bila dilihat kepala baut sesuai dengan alat pemutarnya (pengunci) maka bentuknya terdiri dari

a Kepala segienam (gambar8a)b Fillister head (gambar8b)c Kepala bulat(Round head) (gambar8c)d Kepala datar(Flat head) (gambar8d)e Hexagonal Socket (gambar8e)f Socket beralur (Fluted Socket) (gambar8f)

5Deri Tria Pratama

6Deri Tria Pratama

MUR

Pada umumnya mur mempunyai bentuk segienam tetapi untuk pemakaian khusus dapat dipakai mur dengan bentuk bermacam macam misalnya Mur bulat Murflens Mur tutup Mur mahkota dan Mur kuping(lihat gambar 9a sd9e)

PERHITUNGAN BAUT DAN MURBaut dan mur merupakan alat pengikatyang sangatpenting untuk mencegah timbulnya

kerusakan pada mesin Pemeilihan baut dan mur sebagai alat pengikat harus disesuaikan dengan gaya yang mungkin akan menimbulkan baut dan mur tersebut putus atau rusak Dalam perencanaan baut dan mur kemungkinan kerusakan yang mengkint imbul yaitu a Putus karena mendapat beban tarikanb Putus karena mendapat beban puntirc Putus karena mendapat beban geser

d Ulir dari baut dan mur putus tergeser

Untuk menghindari kemungkinan timbulnya kerusakan tersebut maka beberapa faktor yang harus diperhatikan yaitu a Sifat gaya yang bekerja pada baut dan mur tersebut b Syarat

7Deri Tria Pratama

kerjanya c Kekuatan bahan nya d Kelas ketelitiannya Kemungkinan gaya-gaya yang bekerja pada baut dan mur 1 Beban statis aksial murni2 Beban aksial bersama dengan puntir3 Beban geser4 Beban tumbukan aksial

Dalam menganalisa kemungkinan baut dan mur tersebut rusak atau putus berdasarkan jenis-jenis pembebanan yang terjadi maka pada konstruksi dibawah ini dimisalkan pemakaian baut dan mur mendapatkan pembebanan seperti terlihat pada gambar

1 Bila ditinjau untuk baut (lihat gambar) mendapat pembebanan statis murniσt= FA

dimana luas penampang kemungkinan putus adalah penampang terkecil (dc) maka A = π4 dc21048698σt=

4F πdc2Umumnya diameter terkecil= 08x diameter terbesar dari ulir luar

dc = 08 d2 Bila tinjau kemungkinan putus terpuntir waktu mengunci baut tersebutTJ = τpr= GO L 1048698T = Jr τp

dimana J = π32 dc4r = frac12dc1048698T =( π32 dc4 ) ( frac12dc) τp 1048698= π16 dc3 τp

3 Kemungkinan putus tergeser lihat gambar ) dimana baut tersebut akan putus tergeser di sebabkan gaya atau tergeser(gambar) tergeserdi f1 f2

8Deri Tria Pratama

4 kemungkinan ulirnya sendiri putus tergeser tergeserPada perhitungan ini digunakan digunakan untuk untuk menentukan menentukan kedalaman kedalaman (banyak ulir ulir) yang akan mengikat mengikat dan juga juga untuk menentukan menentukan tinggi murBila murBila gaya atau beban yang diberikan diberikan melebihi kemampuan dari ulir yang mengikat Maka ulir akan putus tergeser (DOL tergeser)Luas penampang yang mungkin putus untuk UlirA =keliling x kedalam masukA = A πdcc H kUntuk Ulir MurA = keliling x tinggi MurA = A π dH H11 k Dimana k = faktor keamanan = 05 sdsd11 Bila jumlah ulir (z) (buah dan tinggi ulir (H) (maka kisarnyaP = H ZP Z

5 Kemungkinan kepala baut akan putus tergeser

τg = FA Dimana A = ππD H Biasanya diambil 08 H sudah cukup

aman H1 Baut yang mendapat pembebanan tumbukan dapat putus karena adanya konsentrasi tegangan

pada bagian akar profile ulirDengan demikian diameter inti baut (diameter terkecil ulir baut ) harus diambil besar untuk mempertinggi faktor keamanannya Baut khusus untuk menahan tumbukan biasanya dibuat panjang dan bagian yang tidak berulir dibuat dengan

9Deri Tria Pratama

diameter lebih kecil dari pada diameter intinya atau diberi lubang pada sumbunya sepanjang bagian yang tidak berulir lihat gambar 12) mendapat pembebanan tumbukan dapat putus karena baut) diambil besar mempertinggi faktor keamanannya Tumbukan biasanya berulir dibuat dengan intinya sepanjang bagian berulir( H1 aman 6

7 Kemungkinan baut dan mur mendapat pembebanan kombinasiPerhitungan ini biasanya terjadi pada baut pengikat pada tutup silinder Pada baut pengikat

kepala silinder gaya yang bekerja terdiri dari kombinasi antara gaya dalam dan gaya luar

Secara teoritas dapat tertulis

Padata bel dibawah ini harga K untuk berbagai sistim penyambungan

10Deri Tria Pratama

Untuk menentukan besar gaya yang diakibatkan oleh gaya luar(F) Misalnya untuk penutup kepala silinder 4P21πD2F=Dimana P = tekanan dalam silinder Bila diperhitungkan gaya F2 untuk setiap baut Dimanan = jumlah baut Besar gaya yang diakibatkan gaya F1 Menurut angka pengalaman F = 2840 d1 Dimana d = diameter luar atau diameter poros bautn14P21πD2F=42cπDAAFtσ==

11Deri Tria Pratama

SEKRUP

A PENGERTIANSebuah sekrup adalah suatu batang dengan ulir terbentuk dipermukaannya Sekrup

digunakan untuk mengikat dua benda bersamaan dan obeng adalah salah satu yg digunakan sebagai alat untuk memutar sekrup pada suatu objek yang akan dipasangi sekrup

B SEJARAH SEKRUP

1048698 Sekitar abad pertama alat berbentuk sekrup sudah menjadi barang umum namun sejarawan tidak tahu siapa yang menciptakan pertama Awal sekrup yang terbuat dari kayu dan digunakan dalam mengepress anggur mengepress minyak zaitun dan untuk mengepres pakaian sekrup dan mur dari logam yang digunakan untuk mengikat dua obyek bersama-sama pertama kali muncul pada abad kelima belas

1048698 Produksi massal Sekrup Pada 1770 alat pembuat inggris Jesse Ramsden (1735-1800) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup pertama Ramsden lalu mengilhami penemu lainnyaInggris Tahun 1797 Henry Maudslay (1771-1831) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup berukuran besar pertama yang memungkinkan untuk produksi secara besar-besaran dan ukuran sekrup yang akurat Pada 1798 di Amerika David Wilkinson juga menemukan mesin untuk produksi sekrup logam berulir massal

1048698 Robertson Robertson Screw Pada tahun 1908 sekrup dengan bentuk pemutar persegi diciptakan oleh orang Kanada PL Robertson Dua puluh delapan tahun sebelum Henry Phillips mempatenkan kepala sekrupnya yang juga sekrup kepala persegi Robertson dianggap sebagai tipe pertama sekrup yang diproduksi Desainnya menjadi standar di Amerika Utara seperti yang diterbitkan dalam edisi keenam Industries Fasteners Institute Metrik dan Inch Standard kepala persegi di sekrup bisa lebih baik daripada slot obeng karena tidak akan terlepas dari kepala sekrup pada saat instalasi Mobil Model T dibuat oleh Ford Motor Company (salah satu pelanggan pertama Robertson) menggunakan lebih dari tujuh ratus skrup buatan Robertson

1048698 Phillips Head Screw Spoiler for Henry Phillips Pada awal 1930-an kepala sekrup Phillips diciptakan oleh Henry PhillipsDalam perakitan mobil membutuhkan sekrup yang dapat menerima torsi yang lebih besar dan bisa memberikan ikatan yang lebih kuat Kepala sekrup Phillips yang ada sudah kompatibel dengan obeng otomatis yang biasa digunakan dalam perakitan Ironisnya perusahaan sekrup milik Philips tidak pernah membuat sekrup Phillips sekrup ataupun obengnya Henry Phillips meninggal di tahun 1958 pada usia enam puluh delapan

1048698 Allen Kunci Spoiler for Allen Key Spoiler for Hex Key Sebuah heksagonal atau kepala sekrup hex memiliki lubang heksagonal diputar oleh sebuah kunci Allen Sebuah kunci Allen adalah kunci pas berbentuk heksagonal Kunci Allen mungkin telah ditemukan oleh Amerika Gilbert F Heublein Namun hal ini masih sedang diteliti dan tidak boleh dianggap sebagai suatu fakta Heublein adalah importir dan distributor makanan dan minuman yang pada tahun 1892 memperkenalkan The Club Cocktails koktail dalam botol pertama di dunia

12Deri Tria Pratama

C Jenis Sekrup

1048698 Cap Screw Spoiler for cap screw mempunyai bentuk kepala yang cembung biasanya heksagonal dirancang untuk dapat digerakkan oleh sebuah kunci pas atau kunci ring

1048698 Sekrup kayuSpoiler for wood screw memiliki tangkai runcing untuk menembus kayu yang belum pernah di tancapkan sekrup

1048698 Sekrup mesin Spoiler for machine screw memiliki poros silindris dan bentuk kepala yang pas dengan mur atau digunaka untuk menekan lubang dengan baut kecil

1048698 Self-tapping screw Spoiler for self-tapping screw memiliki poros silindris dan pisau tajam yang memotong lubang sendiri sering digunakan dalam lembaran logam atau plastik

1048698 Drywall screw Spoiler for drywall screw adalah sekrup yang menekan sendiri

1048698 Sekrup set Spoiler for set screw tidak memiliki kepala dan dirancang untuk dimasukkan dengan atau di bawah permukaan benda

1048698 Sekrup ulir ganda Spoiler for double-end screw adalah sekrup kayu dengan dua ujung runcing dan tidak ada kepala digunakan untuk membuat sambungan tersembunyi di antara dua potong kayu

D Bentuk Screw Head

1048698 Pan head1048698 Cheese Head1048698 Countersunk head kerucut dengan wajah datar bagian kerucutnya tenggelam dalam material

sangat umum untuk sekrup kayu1048698 Button or Dome Head setengah bola dalam wajah luar1048698 Mirror screw head countersunk head dengan lubang tambahan di kepalanya untuk menerima

sekrup penutup berlapis krom digunakan untuk memasang cermin

E Jenis Screw Drive

1048698 Spoiler for Screwdrive Berbagai alat ada untuk mendorong sekrup ke dalam material yang akan dipasangi sekrup alat tangan yang digunakan untuk memutar sekrup yang tipe slot-headed dan cross-headed disebut obeng alat Tangan untuk mengemudi topi sekrup dan jenis lainnya disebut kunci pas (UK penggunaan) atau kunci pas (US penggunaan)

1048698 Kepala berbentuk slot diputar oleh obeng pipih kepala berbentuk silang atau x atau disebut sekrup Phillips memiliki slot berbentuk X dan didorong oleh obeng berkepala x dirancang awalnya pada 1930-an untuk digunakan dengan mesin pemutar mekanis sengaja dibuat agar pengemudi akan keluar sendiri untuk mencegah pengencangan yang terlalu berlebihan

13Deri Tria Pratama

1048698 Pozidriv telah dipatenkan mirip dengan kepala silang tapi dengan ketahanan yang lebih baik untuk meleset

1048698 Hexagonal atau kepala sekrup hex Spoiler for kunci L memiliki lubang dan didorong oleh sebuah kunci heksagonal (kita mngenal sbg kunci L) kadang-kadang disebut kunci Allen

1048698 pemutar baut Robertson head Spoiler for Obeng robertson memiliki lubang persegi dan didorong oleh kekuatan khusus alat-bit atau obeng (ini adalah biaya rendah versi kepala hex untuk penggunaan domestik)

1048698 Torx driver Spoiler for torx head memiliki soket splined dan menerima kunci dengan poros splined

1048698 Tamper-proof torx Spoiler for temper-proof torx head mirip dengan drive torx

1048698 Tri-Wing screw Spoiler for tri-wing screw yang digunakan oleh Nintendo pada GameboyIni mempersulit user melakukan perbaikna sendiri di rumah

G PERENCANAAN SAMBUNGAN SEKRUP

1048698 Sekrup atau ulir dibentuk melalui pemotongan alur helical secara kontinu pada permukaan silinder Bila dilakukan pemotongan alur tunggal pada permukaan silinder maka dinamakan single thread screw dan jika dilakukan pemotongan alur lainnya pada jarak antar alur pertamanya disebut double thread screw

1048698 Sambungan sekrup ( screw joints) terdiri dari 2 elemen yaitu mur dan baut Sambungan sekrup digunakan bila

1048698 Untuk bagian mesin yang memerlukan sambungan dan pelepasan tanpa mengakibatkan kerusakan pada komponen mesin

1048698 Untuk memegang dan penyesuaian dalam perakitan dan perawatan

1048698 Keuntungan dan Kerugian Screw joints

a Keuntungan1 Mempunyai reliabilitas tinggi dalam operasi2 Sesuai untuk perakitan dan pelepasan komponen3 Suatu lingkup yang luas dari sambungan baut diperlukan untuk beberapa kondisi operasi4 Lebih murah untuk diproduksi dan lebih efisien

14Deri Tria Pratama

POROS (SHAFT)

21 Poros Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin Hampir semua

mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros

221 Macam - Macam Poros

Poros untuk meneruskan gaya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut (1) Poros Transmisi

Poros macam ini terdapat beban puntir murni atau puntir dan lentur Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling roda gigi puli sabuk atau sproket rantai dan lain-lain

(2) SpindelPoros transmisi yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas dimana

beban utamanya berupa puntiran disebut spindel Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti

(3) Gandar (axle)Poros ini dipasang antara roda ndash roda kereta api tidak mendapat beban puntir dan

tidak berputar Gandar ini hanya mendapat beban lentur kecuali bila digerakkan oleh penggerak mula maka pros akan mengalami beban puntir

(4) Poros (shaft)Poros yang ikut berputar untuk memindahkan daya dari mesin ke mekanisme

yang digerakkan Poros ini mendapat beban puntir murni dan letur

(5) Poros luwes (flexible shaft)Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana

putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil

222 Hal - Hal Penting Dalam Perencanaan Poros Untuk merencanakan sebuah poros hal-hal berikut ini perlu diperhatikan

1 Kekuatan PorosSuatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara

puntir dan lentur seperti telah diutarakan di atas Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin dan lain-lain

15Deri Tria Pratama

Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan

Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atas

2 Kekakuan PorosMeskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau

defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-telitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi)

Karena itu di samping kekuatan poros kekakuannya juga diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut

3 Putaran KritisBila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang

cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya

4 Korosi Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak

dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

223 Poros Dengan Beban Puntir dan Lentur

Poros pada umumnya meneruskan daya melalui belt roda gigi rantai dan sebagainya Dengan demikian poros tersebut mendapatkan beban puntir dan lentur sehingga pada permukaan poros terjadi tegangan geser karena momen puntir dan tegangan tarik karena momen lentur

Poros dengan beban puntirHal-hal yang perlu diperhatikan akan diuraikan seperti di bawah ini

Pertama kali ambillah suatu kasus dimana daya P (kW) harus ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan Dalam hal ini perlu dilakukan pemeriksaan terhadap daya P tersebut Jika P adalah daya rata-rata yang perlu dilakukan maka harus dibagi dengan efisiensi mekanis η dari sistem transmisi untuk mendapatkan daya penggerak mula yang diperlukan Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat start atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start Dengan demikian sering kali diperlukan koreksi pada daya rata-rata yang diperlukan dengan menggunakan faktor pada perencanaan

16Deri Tria Pratama

Jika daya yang diberikan dalam daya kuda (Hp) maka harus dikalikan dengan 0735 untuk mendapatkan daya dalam kW Jika momen puntir sebagai momen rencana adalah T (kgmm) maka

Untuk mencari momen torsi persamaan diatas menjadi

helliphelliphelliphelliphellip (Ref 1 hal 7)

dimana

T = momen puntir perencanaan (kgmm)

Pd = daya perencanaan (kW)

n1 = putaran (rpm)

Bila momen torsi T (kgmm) dibebankan pada suatu poros dengan diameter D (mm) maka tegangan puntir (kgmm2) yang terjadi adalah

keterangan

= tegangan puntir (kgmm2)

Mt = momen puntir (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

17Deri Tria Pratama

Poros dengan beban lenturBeben lentur sebagai akibat dari tegangan tarik dicari dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut

keterangan

= tegangan bending (kgmm2)

Mb = momen bending (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

Akibat momen bending dan momen lentur tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan (teori Tresca)

18Deri Tria Pratama

helliphelliphellip(Ref 3 hal 74)

Dengan memasukkan persamaan momen bending dan momen lentur tegangan maksimum untuk poros pejal

Syarat perencanaan adalah tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan ijin sehingga

Keterangan

Syp = kekuatan bahan terhadap tegangan geser

AK = angka keamanan

• Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil
• 3 Putaran Kritis
• Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya
• 4 Korosi
• Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

3Deri Tria Pratama

1048698Bila ditijau dari segi penggunaan nya baut dapat dibedakan terdiri dari10486981Baut penjepit yang terdiri dari3 macam1048698A Baut biasa(bauttembus) (Gambar4a)1048698b Baut tanam(Gambar4b)1048698c Baut tap (Gambar4c)

2Baut untuk pemakaian khususa Baut Pondasi yang digunakan untuk memasang mesin atau bangunan pada pondasinya

(Gambar5a)b Baut Penahan untuk menahan dua bagian dalam jarak yang tetap (gambar5b)c Baut Mata atau Baut Kait untuk peralatan kaitan mesin pengangkat (Gambar5c)d Baut T untuk mengikat benda kerja atau peralatan pada meja yang dasar nya mempunyai alur

T (Gambar5d)e Baut Kereta dipakai pada kendaraan (Gambar5d)f Dll

4Deri Tria Pratama

3 Sekrup dengan Bermacamndashmacam bentuk kepala serta teknik pemutarnya (Gambar 6a sd6e)

4 Sekrup PenetapSekrup penetap ini digunakan untuk menetepkan naf pada porosnya sedang bentuk ujungnya disesuaikan dengan penggunaannya(lihat gambar 7a sd7c)

Keterangan1 Beralur2 Lekuk (soket) segienam3 Kepala bujur sangkar4 Ujung mangkok5 Ujung rata7 Ujung kerucut8 Ujung berleher9 Ujung bulat

Bila dilihat kepala baut sesuai dengan alat pemutarnya (pengunci) maka bentuknya terdiri dari

a Kepala segienam (gambar8a)b Fillister head (gambar8b)c Kepala bulat(Round head) (gambar8c)d Kepala datar(Flat head) (gambar8d)e Hexagonal Socket (gambar8e)f Socket beralur (Fluted Socket) (gambar8f)

5Deri Tria Pratama

6Deri Tria Pratama

MUR

Pada umumnya mur mempunyai bentuk segienam tetapi untuk pemakaian khusus dapat dipakai mur dengan bentuk bermacam macam misalnya Mur bulat Murflens Mur tutup Mur mahkota dan Mur kuping(lihat gambar 9a sd9e)

PERHITUNGAN BAUT DAN MURBaut dan mur merupakan alat pengikatyang sangatpenting untuk mencegah timbulnya

kerusakan pada mesin Pemeilihan baut dan mur sebagai alat pengikat harus disesuaikan dengan gaya yang mungkin akan menimbulkan baut dan mur tersebut putus atau rusak Dalam perencanaan baut dan mur kemungkinan kerusakan yang mengkint imbul yaitu a Putus karena mendapat beban tarikanb Putus karena mendapat beban puntirc Putus karena mendapat beban geser

d Ulir dari baut dan mur putus tergeser

Untuk menghindari kemungkinan timbulnya kerusakan tersebut maka beberapa faktor yang harus diperhatikan yaitu a Sifat gaya yang bekerja pada baut dan mur tersebut b Syarat

7Deri Tria Pratama

kerjanya c Kekuatan bahan nya d Kelas ketelitiannya Kemungkinan gaya-gaya yang bekerja pada baut dan mur 1 Beban statis aksial murni2 Beban aksial bersama dengan puntir3 Beban geser4 Beban tumbukan aksial

Dalam menganalisa kemungkinan baut dan mur tersebut rusak atau putus berdasarkan jenis-jenis pembebanan yang terjadi maka pada konstruksi dibawah ini dimisalkan pemakaian baut dan mur mendapatkan pembebanan seperti terlihat pada gambar

1 Bila ditinjau untuk baut (lihat gambar) mendapat pembebanan statis murniσt= FA

dimana luas penampang kemungkinan putus adalah penampang terkecil (dc) maka A = π4 dc21048698σt=

4F πdc2Umumnya diameter terkecil= 08x diameter terbesar dari ulir luar

dc = 08 d2 Bila tinjau kemungkinan putus terpuntir waktu mengunci baut tersebutTJ = τpr= GO L 1048698T = Jr τp

dimana J = π32 dc4r = frac12dc1048698T =( π32 dc4 ) ( frac12dc) τp 1048698= π16 dc3 τp

3 Kemungkinan putus tergeser lihat gambar ) dimana baut tersebut akan putus tergeser di sebabkan gaya atau tergeser(gambar) tergeserdi f1 f2

8Deri Tria Pratama

4 kemungkinan ulirnya sendiri putus tergeser tergeserPada perhitungan ini digunakan digunakan untuk untuk menentukan menentukan kedalaman kedalaman (banyak ulir ulir) yang akan mengikat mengikat dan juga juga untuk menentukan menentukan tinggi murBila murBila gaya atau beban yang diberikan diberikan melebihi kemampuan dari ulir yang mengikat Maka ulir akan putus tergeser (DOL tergeser)Luas penampang yang mungkin putus untuk UlirA =keliling x kedalam masukA = A πdcc H kUntuk Ulir MurA = keliling x tinggi MurA = A π dH H11 k Dimana k = faktor keamanan = 05 sdsd11 Bila jumlah ulir (z) (buah dan tinggi ulir (H) (maka kisarnyaP = H ZP Z

5 Kemungkinan kepala baut akan putus tergeser

τg = FA Dimana A = ππD H Biasanya diambil 08 H sudah cukup

aman H1 Baut yang mendapat pembebanan tumbukan dapat putus karena adanya konsentrasi tegangan

pada bagian akar profile ulirDengan demikian diameter inti baut (diameter terkecil ulir baut ) harus diambil besar untuk mempertinggi faktor keamanannya Baut khusus untuk menahan tumbukan biasanya dibuat panjang dan bagian yang tidak berulir dibuat dengan

9Deri Tria Pratama

diameter lebih kecil dari pada diameter intinya atau diberi lubang pada sumbunya sepanjang bagian yang tidak berulir lihat gambar 12) mendapat pembebanan tumbukan dapat putus karena baut) diambil besar mempertinggi faktor keamanannya Tumbukan biasanya berulir dibuat dengan intinya sepanjang bagian berulir( H1 aman 6

7 Kemungkinan baut dan mur mendapat pembebanan kombinasiPerhitungan ini biasanya terjadi pada baut pengikat pada tutup silinder Pada baut pengikat

kepala silinder gaya yang bekerja terdiri dari kombinasi antara gaya dalam dan gaya luar

Secara teoritas dapat tertulis

Padata bel dibawah ini harga K untuk berbagai sistim penyambungan

10Deri Tria Pratama

Untuk menentukan besar gaya yang diakibatkan oleh gaya luar(F) Misalnya untuk penutup kepala silinder 4P21πD2F=Dimana P = tekanan dalam silinder Bila diperhitungkan gaya F2 untuk setiap baut Dimanan = jumlah baut Besar gaya yang diakibatkan gaya F1 Menurut angka pengalaman F = 2840 d1 Dimana d = diameter luar atau diameter poros bautn14P21πD2F=42cπDAAFtσ==

11Deri Tria Pratama

SEKRUP

A PENGERTIANSebuah sekrup adalah suatu batang dengan ulir terbentuk dipermukaannya Sekrup

digunakan untuk mengikat dua benda bersamaan dan obeng adalah salah satu yg digunakan sebagai alat untuk memutar sekrup pada suatu objek yang akan dipasangi sekrup

B SEJARAH SEKRUP

1048698 Sekitar abad pertama alat berbentuk sekrup sudah menjadi barang umum namun sejarawan tidak tahu siapa yang menciptakan pertama Awal sekrup yang terbuat dari kayu dan digunakan dalam mengepress anggur mengepress minyak zaitun dan untuk mengepres pakaian sekrup dan mur dari logam yang digunakan untuk mengikat dua obyek bersama-sama pertama kali muncul pada abad kelima belas

1048698 Produksi massal Sekrup Pada 1770 alat pembuat inggris Jesse Ramsden (1735-1800) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup pertama Ramsden lalu mengilhami penemu lainnyaInggris Tahun 1797 Henry Maudslay (1771-1831) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup berukuran besar pertama yang memungkinkan untuk produksi secara besar-besaran dan ukuran sekrup yang akurat Pada 1798 di Amerika David Wilkinson juga menemukan mesin untuk produksi sekrup logam berulir massal

1048698 Robertson Robertson Screw Pada tahun 1908 sekrup dengan bentuk pemutar persegi diciptakan oleh orang Kanada PL Robertson Dua puluh delapan tahun sebelum Henry Phillips mempatenkan kepala sekrupnya yang juga sekrup kepala persegi Robertson dianggap sebagai tipe pertama sekrup yang diproduksi Desainnya menjadi standar di Amerika Utara seperti yang diterbitkan dalam edisi keenam Industries Fasteners Institute Metrik dan Inch Standard kepala persegi di sekrup bisa lebih baik daripada slot obeng karena tidak akan terlepas dari kepala sekrup pada saat instalasi Mobil Model T dibuat oleh Ford Motor Company (salah satu pelanggan pertama Robertson) menggunakan lebih dari tujuh ratus skrup buatan Robertson

1048698 Phillips Head Screw Spoiler for Henry Phillips Pada awal 1930-an kepala sekrup Phillips diciptakan oleh Henry PhillipsDalam perakitan mobil membutuhkan sekrup yang dapat menerima torsi yang lebih besar dan bisa memberikan ikatan yang lebih kuat Kepala sekrup Phillips yang ada sudah kompatibel dengan obeng otomatis yang biasa digunakan dalam perakitan Ironisnya perusahaan sekrup milik Philips tidak pernah membuat sekrup Phillips sekrup ataupun obengnya Henry Phillips meninggal di tahun 1958 pada usia enam puluh delapan

1048698 Allen Kunci Spoiler for Allen Key Spoiler for Hex Key Sebuah heksagonal atau kepala sekrup hex memiliki lubang heksagonal diputar oleh sebuah kunci Allen Sebuah kunci Allen adalah kunci pas berbentuk heksagonal Kunci Allen mungkin telah ditemukan oleh Amerika Gilbert F Heublein Namun hal ini masih sedang diteliti dan tidak boleh dianggap sebagai suatu fakta Heublein adalah importir dan distributor makanan dan minuman yang pada tahun 1892 memperkenalkan The Club Cocktails koktail dalam botol pertama di dunia

12Deri Tria Pratama

C Jenis Sekrup

1048698 Cap Screw Spoiler for cap screw mempunyai bentuk kepala yang cembung biasanya heksagonal dirancang untuk dapat digerakkan oleh sebuah kunci pas atau kunci ring

1048698 Sekrup kayuSpoiler for wood screw memiliki tangkai runcing untuk menembus kayu yang belum pernah di tancapkan sekrup

1048698 Sekrup mesin Spoiler for machine screw memiliki poros silindris dan bentuk kepala yang pas dengan mur atau digunaka untuk menekan lubang dengan baut kecil

1048698 Self-tapping screw Spoiler for self-tapping screw memiliki poros silindris dan pisau tajam yang memotong lubang sendiri sering digunakan dalam lembaran logam atau plastik

1048698 Drywall screw Spoiler for drywall screw adalah sekrup yang menekan sendiri

1048698 Sekrup set Spoiler for set screw tidak memiliki kepala dan dirancang untuk dimasukkan dengan atau di bawah permukaan benda

1048698 Sekrup ulir ganda Spoiler for double-end screw adalah sekrup kayu dengan dua ujung runcing dan tidak ada kepala digunakan untuk membuat sambungan tersembunyi di antara dua potong kayu

D Bentuk Screw Head

1048698 Pan head1048698 Cheese Head1048698 Countersunk head kerucut dengan wajah datar bagian kerucutnya tenggelam dalam material

sangat umum untuk sekrup kayu1048698 Button or Dome Head setengah bola dalam wajah luar1048698 Mirror screw head countersunk head dengan lubang tambahan di kepalanya untuk menerima

sekrup penutup berlapis krom digunakan untuk memasang cermin

E Jenis Screw Drive

1048698 Spoiler for Screwdrive Berbagai alat ada untuk mendorong sekrup ke dalam material yang akan dipasangi sekrup alat tangan yang digunakan untuk memutar sekrup yang tipe slot-headed dan cross-headed disebut obeng alat Tangan untuk mengemudi topi sekrup dan jenis lainnya disebut kunci pas (UK penggunaan) atau kunci pas (US penggunaan)

1048698 Kepala berbentuk slot diputar oleh obeng pipih kepala berbentuk silang atau x atau disebut sekrup Phillips memiliki slot berbentuk X dan didorong oleh obeng berkepala x dirancang awalnya pada 1930-an untuk digunakan dengan mesin pemutar mekanis sengaja dibuat agar pengemudi akan keluar sendiri untuk mencegah pengencangan yang terlalu berlebihan

13Deri Tria Pratama

1048698 Pozidriv telah dipatenkan mirip dengan kepala silang tapi dengan ketahanan yang lebih baik untuk meleset

1048698 Hexagonal atau kepala sekrup hex Spoiler for kunci L memiliki lubang dan didorong oleh sebuah kunci heksagonal (kita mngenal sbg kunci L) kadang-kadang disebut kunci Allen

1048698 pemutar baut Robertson head Spoiler for Obeng robertson memiliki lubang persegi dan didorong oleh kekuatan khusus alat-bit atau obeng (ini adalah biaya rendah versi kepala hex untuk penggunaan domestik)

1048698 Torx driver Spoiler for torx head memiliki soket splined dan menerima kunci dengan poros splined

1048698 Tamper-proof torx Spoiler for temper-proof torx head mirip dengan drive torx

1048698 Tri-Wing screw Spoiler for tri-wing screw yang digunakan oleh Nintendo pada GameboyIni mempersulit user melakukan perbaikna sendiri di rumah

G PERENCANAAN SAMBUNGAN SEKRUP

1048698 Sekrup atau ulir dibentuk melalui pemotongan alur helical secara kontinu pada permukaan silinder Bila dilakukan pemotongan alur tunggal pada permukaan silinder maka dinamakan single thread screw dan jika dilakukan pemotongan alur lainnya pada jarak antar alur pertamanya disebut double thread screw

1048698 Sambungan sekrup ( screw joints) terdiri dari 2 elemen yaitu mur dan baut Sambungan sekrup digunakan bila

1048698 Untuk bagian mesin yang memerlukan sambungan dan pelepasan tanpa mengakibatkan kerusakan pada komponen mesin

1048698 Untuk memegang dan penyesuaian dalam perakitan dan perawatan

1048698 Keuntungan dan Kerugian Screw joints

a Keuntungan1 Mempunyai reliabilitas tinggi dalam operasi2 Sesuai untuk perakitan dan pelepasan komponen3 Suatu lingkup yang luas dari sambungan baut diperlukan untuk beberapa kondisi operasi4 Lebih murah untuk diproduksi dan lebih efisien

14Deri Tria Pratama

POROS (SHAFT)

21 Poros Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin Hampir semua

mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros

221 Macam - Macam Poros

Poros untuk meneruskan gaya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut (1) Poros Transmisi

Poros macam ini terdapat beban puntir murni atau puntir dan lentur Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling roda gigi puli sabuk atau sproket rantai dan lain-lain

(2) SpindelPoros transmisi yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas dimana

beban utamanya berupa puntiran disebut spindel Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti

(3) Gandar (axle)Poros ini dipasang antara roda ndash roda kereta api tidak mendapat beban puntir dan

tidak berputar Gandar ini hanya mendapat beban lentur kecuali bila digerakkan oleh penggerak mula maka pros akan mengalami beban puntir

(4) Poros (shaft)Poros yang ikut berputar untuk memindahkan daya dari mesin ke mekanisme

yang digerakkan Poros ini mendapat beban puntir murni dan letur

(5) Poros luwes (flexible shaft)Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana

putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil

222 Hal - Hal Penting Dalam Perencanaan Poros Untuk merencanakan sebuah poros hal-hal berikut ini perlu diperhatikan

1 Kekuatan PorosSuatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara

puntir dan lentur seperti telah diutarakan di atas Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin dan lain-lain

15Deri Tria Pratama

Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan

Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atas

2 Kekakuan PorosMeskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau

defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-telitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi)

Karena itu di samping kekuatan poros kekakuannya juga diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut

3 Putaran KritisBila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang

cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya

4 Korosi Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak

dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

223 Poros Dengan Beban Puntir dan Lentur

Poros pada umumnya meneruskan daya melalui belt roda gigi rantai dan sebagainya Dengan demikian poros tersebut mendapatkan beban puntir dan lentur sehingga pada permukaan poros terjadi tegangan geser karena momen puntir dan tegangan tarik karena momen lentur

Poros dengan beban puntirHal-hal yang perlu diperhatikan akan diuraikan seperti di bawah ini

Pertama kali ambillah suatu kasus dimana daya P (kW) harus ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan Dalam hal ini perlu dilakukan pemeriksaan terhadap daya P tersebut Jika P adalah daya rata-rata yang perlu dilakukan maka harus dibagi dengan efisiensi mekanis η dari sistem transmisi untuk mendapatkan daya penggerak mula yang diperlukan Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat start atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start Dengan demikian sering kali diperlukan koreksi pada daya rata-rata yang diperlukan dengan menggunakan faktor pada perencanaan

16Deri Tria Pratama

Jika daya yang diberikan dalam daya kuda (Hp) maka harus dikalikan dengan 0735 untuk mendapatkan daya dalam kW Jika momen puntir sebagai momen rencana adalah T (kgmm) maka

Untuk mencari momen torsi persamaan diatas menjadi

helliphelliphelliphelliphellip (Ref 1 hal 7)

dimana

T = momen puntir perencanaan (kgmm)

Pd = daya perencanaan (kW)

n1 = putaran (rpm)

Bila momen torsi T (kgmm) dibebankan pada suatu poros dengan diameter D (mm) maka tegangan puntir (kgmm2) yang terjadi adalah

keterangan

= tegangan puntir (kgmm2)

Mt = momen puntir (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

17Deri Tria Pratama

Poros dengan beban lenturBeben lentur sebagai akibat dari tegangan tarik dicari dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut

keterangan

= tegangan bending (kgmm2)

Mb = momen bending (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

Akibat momen bending dan momen lentur tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan (teori Tresca)

18Deri Tria Pratama

helliphelliphellip(Ref 3 hal 74)

Dengan memasukkan persamaan momen bending dan momen lentur tegangan maksimum untuk poros pejal

Syarat perencanaan adalah tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan ijin sehingga

Keterangan

Syp = kekuatan bahan terhadap tegangan geser

AK = angka keamanan

• Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil
• 3 Putaran Kritis
• Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya
• 4 Korosi
• Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

4Deri Tria Pratama

3 Sekrup dengan Bermacamndashmacam bentuk kepala serta teknik pemutarnya (Gambar 6a sd6e)

4 Sekrup PenetapSekrup penetap ini digunakan untuk menetepkan naf pada porosnya sedang bentuk ujungnya disesuaikan dengan penggunaannya(lihat gambar 7a sd7c)

Keterangan1 Beralur2 Lekuk (soket) segienam3 Kepala bujur sangkar4 Ujung mangkok5 Ujung rata7 Ujung kerucut8 Ujung berleher9 Ujung bulat

Bila dilihat kepala baut sesuai dengan alat pemutarnya (pengunci) maka bentuknya terdiri dari

a Kepala segienam (gambar8a)b Fillister head (gambar8b)c Kepala bulat(Round head) (gambar8c)d Kepala datar(Flat head) (gambar8d)e Hexagonal Socket (gambar8e)f Socket beralur (Fluted Socket) (gambar8f)

5Deri Tria Pratama

6Deri Tria Pratama

MUR

Pada umumnya mur mempunyai bentuk segienam tetapi untuk pemakaian khusus dapat dipakai mur dengan bentuk bermacam macam misalnya Mur bulat Murflens Mur tutup Mur mahkota dan Mur kuping(lihat gambar 9a sd9e)

PERHITUNGAN BAUT DAN MURBaut dan mur merupakan alat pengikatyang sangatpenting untuk mencegah timbulnya

kerusakan pada mesin Pemeilihan baut dan mur sebagai alat pengikat harus disesuaikan dengan gaya yang mungkin akan menimbulkan baut dan mur tersebut putus atau rusak Dalam perencanaan baut dan mur kemungkinan kerusakan yang mengkint imbul yaitu a Putus karena mendapat beban tarikanb Putus karena mendapat beban puntirc Putus karena mendapat beban geser

d Ulir dari baut dan mur putus tergeser

Untuk menghindari kemungkinan timbulnya kerusakan tersebut maka beberapa faktor yang harus diperhatikan yaitu a Sifat gaya yang bekerja pada baut dan mur tersebut b Syarat

7Deri Tria Pratama

kerjanya c Kekuatan bahan nya d Kelas ketelitiannya Kemungkinan gaya-gaya yang bekerja pada baut dan mur 1 Beban statis aksial murni2 Beban aksial bersama dengan puntir3 Beban geser4 Beban tumbukan aksial

Dalam menganalisa kemungkinan baut dan mur tersebut rusak atau putus berdasarkan jenis-jenis pembebanan yang terjadi maka pada konstruksi dibawah ini dimisalkan pemakaian baut dan mur mendapatkan pembebanan seperti terlihat pada gambar

1 Bila ditinjau untuk baut (lihat gambar) mendapat pembebanan statis murniσt= FA

dimana luas penampang kemungkinan putus adalah penampang terkecil (dc) maka A = π4 dc21048698σt=

4F πdc2Umumnya diameter terkecil= 08x diameter terbesar dari ulir luar

dc = 08 d2 Bila tinjau kemungkinan putus terpuntir waktu mengunci baut tersebutTJ = τpr= GO L 1048698T = Jr τp

dimana J = π32 dc4r = frac12dc1048698T =( π32 dc4 ) ( frac12dc) τp 1048698= π16 dc3 τp

3 Kemungkinan putus tergeser lihat gambar ) dimana baut tersebut akan putus tergeser di sebabkan gaya atau tergeser(gambar) tergeserdi f1 f2

8Deri Tria Pratama

4 kemungkinan ulirnya sendiri putus tergeser tergeserPada perhitungan ini digunakan digunakan untuk untuk menentukan menentukan kedalaman kedalaman (banyak ulir ulir) yang akan mengikat mengikat dan juga juga untuk menentukan menentukan tinggi murBila murBila gaya atau beban yang diberikan diberikan melebihi kemampuan dari ulir yang mengikat Maka ulir akan putus tergeser (DOL tergeser)Luas penampang yang mungkin putus untuk UlirA =keliling x kedalam masukA = A πdcc H kUntuk Ulir MurA = keliling x tinggi MurA = A π dH H11 k Dimana k = faktor keamanan = 05 sdsd11 Bila jumlah ulir (z) (buah dan tinggi ulir (H) (maka kisarnyaP = H ZP Z

5 Kemungkinan kepala baut akan putus tergeser

τg = FA Dimana A = ππD H Biasanya diambil 08 H sudah cukup

aman H1 Baut yang mendapat pembebanan tumbukan dapat putus karena adanya konsentrasi tegangan

pada bagian akar profile ulirDengan demikian diameter inti baut (diameter terkecil ulir baut ) harus diambil besar untuk mempertinggi faktor keamanannya Baut khusus untuk menahan tumbukan biasanya dibuat panjang dan bagian yang tidak berulir dibuat dengan

9Deri Tria Pratama

diameter lebih kecil dari pada diameter intinya atau diberi lubang pada sumbunya sepanjang bagian yang tidak berulir lihat gambar 12) mendapat pembebanan tumbukan dapat putus karena baut) diambil besar mempertinggi faktor keamanannya Tumbukan biasanya berulir dibuat dengan intinya sepanjang bagian berulir( H1 aman 6

7 Kemungkinan baut dan mur mendapat pembebanan kombinasiPerhitungan ini biasanya terjadi pada baut pengikat pada tutup silinder Pada baut pengikat

kepala silinder gaya yang bekerja terdiri dari kombinasi antara gaya dalam dan gaya luar

Secara teoritas dapat tertulis

Padata bel dibawah ini harga K untuk berbagai sistim penyambungan

10Deri Tria Pratama

Untuk menentukan besar gaya yang diakibatkan oleh gaya luar(F) Misalnya untuk penutup kepala silinder 4P21πD2F=Dimana P = tekanan dalam silinder Bila diperhitungkan gaya F2 untuk setiap baut Dimanan = jumlah baut Besar gaya yang diakibatkan gaya F1 Menurut angka pengalaman F = 2840 d1 Dimana d = diameter luar atau diameter poros bautn14P21πD2F=42cπDAAFtσ==

11Deri Tria Pratama

SEKRUP

A PENGERTIANSebuah sekrup adalah suatu batang dengan ulir terbentuk dipermukaannya Sekrup

digunakan untuk mengikat dua benda bersamaan dan obeng adalah salah satu yg digunakan sebagai alat untuk memutar sekrup pada suatu objek yang akan dipasangi sekrup

B SEJARAH SEKRUP

1048698 Sekitar abad pertama alat berbentuk sekrup sudah menjadi barang umum namun sejarawan tidak tahu siapa yang menciptakan pertama Awal sekrup yang terbuat dari kayu dan digunakan dalam mengepress anggur mengepress minyak zaitun dan untuk mengepres pakaian sekrup dan mur dari logam yang digunakan untuk mengikat dua obyek bersama-sama pertama kali muncul pada abad kelima belas

1048698 Produksi massal Sekrup Pada 1770 alat pembuat inggris Jesse Ramsden (1735-1800) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup pertama Ramsden lalu mengilhami penemu lainnyaInggris Tahun 1797 Henry Maudslay (1771-1831) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup berukuran besar pertama yang memungkinkan untuk produksi secara besar-besaran dan ukuran sekrup yang akurat Pada 1798 di Amerika David Wilkinson juga menemukan mesin untuk produksi sekrup logam berulir massal

1048698 Robertson Robertson Screw Pada tahun 1908 sekrup dengan bentuk pemutar persegi diciptakan oleh orang Kanada PL Robertson Dua puluh delapan tahun sebelum Henry Phillips mempatenkan kepala sekrupnya yang juga sekrup kepala persegi Robertson dianggap sebagai tipe pertama sekrup yang diproduksi Desainnya menjadi standar di Amerika Utara seperti yang diterbitkan dalam edisi keenam Industries Fasteners Institute Metrik dan Inch Standard kepala persegi di sekrup bisa lebih baik daripada slot obeng karena tidak akan terlepas dari kepala sekrup pada saat instalasi Mobil Model T dibuat oleh Ford Motor Company (salah satu pelanggan pertama Robertson) menggunakan lebih dari tujuh ratus skrup buatan Robertson

1048698 Phillips Head Screw Spoiler for Henry Phillips Pada awal 1930-an kepala sekrup Phillips diciptakan oleh Henry PhillipsDalam perakitan mobil membutuhkan sekrup yang dapat menerima torsi yang lebih besar dan bisa memberikan ikatan yang lebih kuat Kepala sekrup Phillips yang ada sudah kompatibel dengan obeng otomatis yang biasa digunakan dalam perakitan Ironisnya perusahaan sekrup milik Philips tidak pernah membuat sekrup Phillips sekrup ataupun obengnya Henry Phillips meninggal di tahun 1958 pada usia enam puluh delapan

1048698 Allen Kunci Spoiler for Allen Key Spoiler for Hex Key Sebuah heksagonal atau kepala sekrup hex memiliki lubang heksagonal diputar oleh sebuah kunci Allen Sebuah kunci Allen adalah kunci pas berbentuk heksagonal Kunci Allen mungkin telah ditemukan oleh Amerika Gilbert F Heublein Namun hal ini masih sedang diteliti dan tidak boleh dianggap sebagai suatu fakta Heublein adalah importir dan distributor makanan dan minuman yang pada tahun 1892 memperkenalkan The Club Cocktails koktail dalam botol pertama di dunia

12Deri Tria Pratama

C Jenis Sekrup

1048698 Cap Screw Spoiler for cap screw mempunyai bentuk kepala yang cembung biasanya heksagonal dirancang untuk dapat digerakkan oleh sebuah kunci pas atau kunci ring

1048698 Sekrup kayuSpoiler for wood screw memiliki tangkai runcing untuk menembus kayu yang belum pernah di tancapkan sekrup

1048698 Sekrup mesin Spoiler for machine screw memiliki poros silindris dan bentuk kepala yang pas dengan mur atau digunaka untuk menekan lubang dengan baut kecil

1048698 Self-tapping screw Spoiler for self-tapping screw memiliki poros silindris dan pisau tajam yang memotong lubang sendiri sering digunakan dalam lembaran logam atau plastik

1048698 Drywall screw Spoiler for drywall screw adalah sekrup yang menekan sendiri

1048698 Sekrup set Spoiler for set screw tidak memiliki kepala dan dirancang untuk dimasukkan dengan atau di bawah permukaan benda

1048698 Sekrup ulir ganda Spoiler for double-end screw adalah sekrup kayu dengan dua ujung runcing dan tidak ada kepala digunakan untuk membuat sambungan tersembunyi di antara dua potong kayu

D Bentuk Screw Head

1048698 Pan head1048698 Cheese Head1048698 Countersunk head kerucut dengan wajah datar bagian kerucutnya tenggelam dalam material

sangat umum untuk sekrup kayu1048698 Button or Dome Head setengah bola dalam wajah luar1048698 Mirror screw head countersunk head dengan lubang tambahan di kepalanya untuk menerima

sekrup penutup berlapis krom digunakan untuk memasang cermin

E Jenis Screw Drive

1048698 Spoiler for Screwdrive Berbagai alat ada untuk mendorong sekrup ke dalam material yang akan dipasangi sekrup alat tangan yang digunakan untuk memutar sekrup yang tipe slot-headed dan cross-headed disebut obeng alat Tangan untuk mengemudi topi sekrup dan jenis lainnya disebut kunci pas (UK penggunaan) atau kunci pas (US penggunaan)

1048698 Kepala berbentuk slot diputar oleh obeng pipih kepala berbentuk silang atau x atau disebut sekrup Phillips memiliki slot berbentuk X dan didorong oleh obeng berkepala x dirancang awalnya pada 1930-an untuk digunakan dengan mesin pemutar mekanis sengaja dibuat agar pengemudi akan keluar sendiri untuk mencegah pengencangan yang terlalu berlebihan

13Deri Tria Pratama

1048698 Pozidriv telah dipatenkan mirip dengan kepala silang tapi dengan ketahanan yang lebih baik untuk meleset

1048698 Hexagonal atau kepala sekrup hex Spoiler for kunci L memiliki lubang dan didorong oleh sebuah kunci heksagonal (kita mngenal sbg kunci L) kadang-kadang disebut kunci Allen

1048698 pemutar baut Robertson head Spoiler for Obeng robertson memiliki lubang persegi dan didorong oleh kekuatan khusus alat-bit atau obeng (ini adalah biaya rendah versi kepala hex untuk penggunaan domestik)

1048698 Torx driver Spoiler for torx head memiliki soket splined dan menerima kunci dengan poros splined

1048698 Tamper-proof torx Spoiler for temper-proof torx head mirip dengan drive torx

1048698 Tri-Wing screw Spoiler for tri-wing screw yang digunakan oleh Nintendo pada GameboyIni mempersulit user melakukan perbaikna sendiri di rumah

G PERENCANAAN SAMBUNGAN SEKRUP

1048698 Sekrup atau ulir dibentuk melalui pemotongan alur helical secara kontinu pada permukaan silinder Bila dilakukan pemotongan alur tunggal pada permukaan silinder maka dinamakan single thread screw dan jika dilakukan pemotongan alur lainnya pada jarak antar alur pertamanya disebut double thread screw

1048698 Sambungan sekrup ( screw joints) terdiri dari 2 elemen yaitu mur dan baut Sambungan sekrup digunakan bila

1048698 Untuk bagian mesin yang memerlukan sambungan dan pelepasan tanpa mengakibatkan kerusakan pada komponen mesin

1048698 Untuk memegang dan penyesuaian dalam perakitan dan perawatan

1048698 Keuntungan dan Kerugian Screw joints

a Keuntungan1 Mempunyai reliabilitas tinggi dalam operasi2 Sesuai untuk perakitan dan pelepasan komponen3 Suatu lingkup yang luas dari sambungan baut diperlukan untuk beberapa kondisi operasi4 Lebih murah untuk diproduksi dan lebih efisien

14Deri Tria Pratama

POROS (SHAFT)

21 Poros Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin Hampir semua

mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros

221 Macam - Macam Poros

Poros untuk meneruskan gaya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut (1) Poros Transmisi

Poros macam ini terdapat beban puntir murni atau puntir dan lentur Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling roda gigi puli sabuk atau sproket rantai dan lain-lain

(2) SpindelPoros transmisi yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas dimana

beban utamanya berupa puntiran disebut spindel Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti

(3) Gandar (axle)Poros ini dipasang antara roda ndash roda kereta api tidak mendapat beban puntir dan

tidak berputar Gandar ini hanya mendapat beban lentur kecuali bila digerakkan oleh penggerak mula maka pros akan mengalami beban puntir

(4) Poros (shaft)Poros yang ikut berputar untuk memindahkan daya dari mesin ke mekanisme

yang digerakkan Poros ini mendapat beban puntir murni dan letur

(5) Poros luwes (flexible shaft)Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana

putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil

222 Hal - Hal Penting Dalam Perencanaan Poros Untuk merencanakan sebuah poros hal-hal berikut ini perlu diperhatikan

1 Kekuatan PorosSuatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara

puntir dan lentur seperti telah diutarakan di atas Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin dan lain-lain

15Deri Tria Pratama

Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan

Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atas

2 Kekakuan PorosMeskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau

defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-telitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi)

Karena itu di samping kekuatan poros kekakuannya juga diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut

3 Putaran KritisBila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang

cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya

4 Korosi Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak

dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

223 Poros Dengan Beban Puntir dan Lentur

Poros pada umumnya meneruskan daya melalui belt roda gigi rantai dan sebagainya Dengan demikian poros tersebut mendapatkan beban puntir dan lentur sehingga pada permukaan poros terjadi tegangan geser karena momen puntir dan tegangan tarik karena momen lentur

Poros dengan beban puntirHal-hal yang perlu diperhatikan akan diuraikan seperti di bawah ini

Pertama kali ambillah suatu kasus dimana daya P (kW) harus ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan Dalam hal ini perlu dilakukan pemeriksaan terhadap daya P tersebut Jika P adalah daya rata-rata yang perlu dilakukan maka harus dibagi dengan efisiensi mekanis η dari sistem transmisi untuk mendapatkan daya penggerak mula yang diperlukan Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat start atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start Dengan demikian sering kali diperlukan koreksi pada daya rata-rata yang diperlukan dengan menggunakan faktor pada perencanaan

16Deri Tria Pratama

Jika daya yang diberikan dalam daya kuda (Hp) maka harus dikalikan dengan 0735 untuk mendapatkan daya dalam kW Jika momen puntir sebagai momen rencana adalah T (kgmm) maka

Untuk mencari momen torsi persamaan diatas menjadi

helliphelliphelliphelliphellip (Ref 1 hal 7)

dimana

T = momen puntir perencanaan (kgmm)

Pd = daya perencanaan (kW)

n1 = putaran (rpm)

Bila momen torsi T (kgmm) dibebankan pada suatu poros dengan diameter D (mm) maka tegangan puntir (kgmm2) yang terjadi adalah

keterangan

= tegangan puntir (kgmm2)

Mt = momen puntir (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

17Deri Tria Pratama

Poros dengan beban lenturBeben lentur sebagai akibat dari tegangan tarik dicari dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut

keterangan

= tegangan bending (kgmm2)

Mb = momen bending (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

Akibat momen bending dan momen lentur tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan (teori Tresca)

18Deri Tria Pratama

helliphelliphellip(Ref 3 hal 74)

Dengan memasukkan persamaan momen bending dan momen lentur tegangan maksimum untuk poros pejal

Syarat perencanaan adalah tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan ijin sehingga

Keterangan

Syp = kekuatan bahan terhadap tegangan geser

AK = angka keamanan

• Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil
• 3 Putaran Kritis
• Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya
• 4 Korosi
• Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

5Deri Tria Pratama

6Deri Tria Pratama

MUR

Pada umumnya mur mempunyai bentuk segienam tetapi untuk pemakaian khusus dapat dipakai mur dengan bentuk bermacam macam misalnya Mur bulat Murflens Mur tutup Mur mahkota dan Mur kuping(lihat gambar 9a sd9e)

PERHITUNGAN BAUT DAN MURBaut dan mur merupakan alat pengikatyang sangatpenting untuk mencegah timbulnya

kerusakan pada mesin Pemeilihan baut dan mur sebagai alat pengikat harus disesuaikan dengan gaya yang mungkin akan menimbulkan baut dan mur tersebut putus atau rusak Dalam perencanaan baut dan mur kemungkinan kerusakan yang mengkint imbul yaitu a Putus karena mendapat beban tarikanb Putus karena mendapat beban puntirc Putus karena mendapat beban geser

d Ulir dari baut dan mur putus tergeser

Untuk menghindari kemungkinan timbulnya kerusakan tersebut maka beberapa faktor yang harus diperhatikan yaitu a Sifat gaya yang bekerja pada baut dan mur tersebut b Syarat

7Deri Tria Pratama

kerjanya c Kekuatan bahan nya d Kelas ketelitiannya Kemungkinan gaya-gaya yang bekerja pada baut dan mur 1 Beban statis aksial murni2 Beban aksial bersama dengan puntir3 Beban geser4 Beban tumbukan aksial

Dalam menganalisa kemungkinan baut dan mur tersebut rusak atau putus berdasarkan jenis-jenis pembebanan yang terjadi maka pada konstruksi dibawah ini dimisalkan pemakaian baut dan mur mendapatkan pembebanan seperti terlihat pada gambar

1 Bila ditinjau untuk baut (lihat gambar) mendapat pembebanan statis murniσt= FA

dimana luas penampang kemungkinan putus adalah penampang terkecil (dc) maka A = π4 dc21048698σt=

4F πdc2Umumnya diameter terkecil= 08x diameter terbesar dari ulir luar

dc = 08 d2 Bila tinjau kemungkinan putus terpuntir waktu mengunci baut tersebutTJ = τpr= GO L 1048698T = Jr τp

dimana J = π32 dc4r = frac12dc1048698T =( π32 dc4 ) ( frac12dc) τp 1048698= π16 dc3 τp

3 Kemungkinan putus tergeser lihat gambar ) dimana baut tersebut akan putus tergeser di sebabkan gaya atau tergeser(gambar) tergeserdi f1 f2

8Deri Tria Pratama

4 kemungkinan ulirnya sendiri putus tergeser tergeserPada perhitungan ini digunakan digunakan untuk untuk menentukan menentukan kedalaman kedalaman (banyak ulir ulir) yang akan mengikat mengikat dan juga juga untuk menentukan menentukan tinggi murBila murBila gaya atau beban yang diberikan diberikan melebihi kemampuan dari ulir yang mengikat Maka ulir akan putus tergeser (DOL tergeser)Luas penampang yang mungkin putus untuk UlirA =keliling x kedalam masukA = A πdcc H kUntuk Ulir MurA = keliling x tinggi MurA = A π dH H11 k Dimana k = faktor keamanan = 05 sdsd11 Bila jumlah ulir (z) (buah dan tinggi ulir (H) (maka kisarnyaP = H ZP Z

5 Kemungkinan kepala baut akan putus tergeser

τg = FA Dimana A = ππD H Biasanya diambil 08 H sudah cukup

aman H1 Baut yang mendapat pembebanan tumbukan dapat putus karena adanya konsentrasi tegangan

pada bagian akar profile ulirDengan demikian diameter inti baut (diameter terkecil ulir baut ) harus diambil besar untuk mempertinggi faktor keamanannya Baut khusus untuk menahan tumbukan biasanya dibuat panjang dan bagian yang tidak berulir dibuat dengan

9Deri Tria Pratama

diameter lebih kecil dari pada diameter intinya atau diberi lubang pada sumbunya sepanjang bagian yang tidak berulir lihat gambar 12) mendapat pembebanan tumbukan dapat putus karena baut) diambil besar mempertinggi faktor keamanannya Tumbukan biasanya berulir dibuat dengan intinya sepanjang bagian berulir( H1 aman 6

7 Kemungkinan baut dan mur mendapat pembebanan kombinasiPerhitungan ini biasanya terjadi pada baut pengikat pada tutup silinder Pada baut pengikat

kepala silinder gaya yang bekerja terdiri dari kombinasi antara gaya dalam dan gaya luar

Secara teoritas dapat tertulis

Padata bel dibawah ini harga K untuk berbagai sistim penyambungan

10Deri Tria Pratama

Untuk menentukan besar gaya yang diakibatkan oleh gaya luar(F) Misalnya untuk penutup kepala silinder 4P21πD2F=Dimana P = tekanan dalam silinder Bila diperhitungkan gaya F2 untuk setiap baut Dimanan = jumlah baut Besar gaya yang diakibatkan gaya F1 Menurut angka pengalaman F = 2840 d1 Dimana d = diameter luar atau diameter poros bautn14P21πD2F=42cπDAAFtσ==

11Deri Tria Pratama

SEKRUP

A PENGERTIANSebuah sekrup adalah suatu batang dengan ulir terbentuk dipermukaannya Sekrup

digunakan untuk mengikat dua benda bersamaan dan obeng adalah salah satu yg digunakan sebagai alat untuk memutar sekrup pada suatu objek yang akan dipasangi sekrup

B SEJARAH SEKRUP

1048698 Sekitar abad pertama alat berbentuk sekrup sudah menjadi barang umum namun sejarawan tidak tahu siapa yang menciptakan pertama Awal sekrup yang terbuat dari kayu dan digunakan dalam mengepress anggur mengepress minyak zaitun dan untuk mengepres pakaian sekrup dan mur dari logam yang digunakan untuk mengikat dua obyek bersama-sama pertama kali muncul pada abad kelima belas

1048698 Produksi massal Sekrup Pada 1770 alat pembuat inggris Jesse Ramsden (1735-1800) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup pertama Ramsden lalu mengilhami penemu lainnyaInggris Tahun 1797 Henry Maudslay (1771-1831) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup berukuran besar pertama yang memungkinkan untuk produksi secara besar-besaran dan ukuran sekrup yang akurat Pada 1798 di Amerika David Wilkinson juga menemukan mesin untuk produksi sekrup logam berulir massal

1048698 Robertson Robertson Screw Pada tahun 1908 sekrup dengan bentuk pemutar persegi diciptakan oleh orang Kanada PL Robertson Dua puluh delapan tahun sebelum Henry Phillips mempatenkan kepala sekrupnya yang juga sekrup kepala persegi Robertson dianggap sebagai tipe pertama sekrup yang diproduksi Desainnya menjadi standar di Amerika Utara seperti yang diterbitkan dalam edisi keenam Industries Fasteners Institute Metrik dan Inch Standard kepala persegi di sekrup bisa lebih baik daripada slot obeng karena tidak akan terlepas dari kepala sekrup pada saat instalasi Mobil Model T dibuat oleh Ford Motor Company (salah satu pelanggan pertama Robertson) menggunakan lebih dari tujuh ratus skrup buatan Robertson

1048698 Phillips Head Screw Spoiler for Henry Phillips Pada awal 1930-an kepala sekrup Phillips diciptakan oleh Henry PhillipsDalam perakitan mobil membutuhkan sekrup yang dapat menerima torsi yang lebih besar dan bisa memberikan ikatan yang lebih kuat Kepala sekrup Phillips yang ada sudah kompatibel dengan obeng otomatis yang biasa digunakan dalam perakitan Ironisnya perusahaan sekrup milik Philips tidak pernah membuat sekrup Phillips sekrup ataupun obengnya Henry Phillips meninggal di tahun 1958 pada usia enam puluh delapan

1048698 Allen Kunci Spoiler for Allen Key Spoiler for Hex Key Sebuah heksagonal atau kepala sekrup hex memiliki lubang heksagonal diputar oleh sebuah kunci Allen Sebuah kunci Allen adalah kunci pas berbentuk heksagonal Kunci Allen mungkin telah ditemukan oleh Amerika Gilbert F Heublein Namun hal ini masih sedang diteliti dan tidak boleh dianggap sebagai suatu fakta Heublein adalah importir dan distributor makanan dan minuman yang pada tahun 1892 memperkenalkan The Club Cocktails koktail dalam botol pertama di dunia

12Deri Tria Pratama

C Jenis Sekrup

1048698 Cap Screw Spoiler for cap screw mempunyai bentuk kepala yang cembung biasanya heksagonal dirancang untuk dapat digerakkan oleh sebuah kunci pas atau kunci ring

1048698 Sekrup kayuSpoiler for wood screw memiliki tangkai runcing untuk menembus kayu yang belum pernah di tancapkan sekrup

1048698 Sekrup mesin Spoiler for machine screw memiliki poros silindris dan bentuk kepala yang pas dengan mur atau digunaka untuk menekan lubang dengan baut kecil

1048698 Self-tapping screw Spoiler for self-tapping screw memiliki poros silindris dan pisau tajam yang memotong lubang sendiri sering digunakan dalam lembaran logam atau plastik

1048698 Drywall screw Spoiler for drywall screw adalah sekrup yang menekan sendiri

1048698 Sekrup set Spoiler for set screw tidak memiliki kepala dan dirancang untuk dimasukkan dengan atau di bawah permukaan benda

1048698 Sekrup ulir ganda Spoiler for double-end screw adalah sekrup kayu dengan dua ujung runcing dan tidak ada kepala digunakan untuk membuat sambungan tersembunyi di antara dua potong kayu

D Bentuk Screw Head

1048698 Pan head1048698 Cheese Head1048698 Countersunk head kerucut dengan wajah datar bagian kerucutnya tenggelam dalam material

sangat umum untuk sekrup kayu1048698 Button or Dome Head setengah bola dalam wajah luar1048698 Mirror screw head countersunk head dengan lubang tambahan di kepalanya untuk menerima

sekrup penutup berlapis krom digunakan untuk memasang cermin

E Jenis Screw Drive

1048698 Spoiler for Screwdrive Berbagai alat ada untuk mendorong sekrup ke dalam material yang akan dipasangi sekrup alat tangan yang digunakan untuk memutar sekrup yang tipe slot-headed dan cross-headed disebut obeng alat Tangan untuk mengemudi topi sekrup dan jenis lainnya disebut kunci pas (UK penggunaan) atau kunci pas (US penggunaan)

1048698 Kepala berbentuk slot diputar oleh obeng pipih kepala berbentuk silang atau x atau disebut sekrup Phillips memiliki slot berbentuk X dan didorong oleh obeng berkepala x dirancang awalnya pada 1930-an untuk digunakan dengan mesin pemutar mekanis sengaja dibuat agar pengemudi akan keluar sendiri untuk mencegah pengencangan yang terlalu berlebihan

13Deri Tria Pratama

1048698 Pozidriv telah dipatenkan mirip dengan kepala silang tapi dengan ketahanan yang lebih baik untuk meleset

1048698 Hexagonal atau kepala sekrup hex Spoiler for kunci L memiliki lubang dan didorong oleh sebuah kunci heksagonal (kita mngenal sbg kunci L) kadang-kadang disebut kunci Allen

1048698 pemutar baut Robertson head Spoiler for Obeng robertson memiliki lubang persegi dan didorong oleh kekuatan khusus alat-bit atau obeng (ini adalah biaya rendah versi kepala hex untuk penggunaan domestik)

1048698 Torx driver Spoiler for torx head memiliki soket splined dan menerima kunci dengan poros splined

1048698 Tamper-proof torx Spoiler for temper-proof torx head mirip dengan drive torx

1048698 Tri-Wing screw Spoiler for tri-wing screw yang digunakan oleh Nintendo pada GameboyIni mempersulit user melakukan perbaikna sendiri di rumah

G PERENCANAAN SAMBUNGAN SEKRUP

1048698 Sekrup atau ulir dibentuk melalui pemotongan alur helical secara kontinu pada permukaan silinder Bila dilakukan pemotongan alur tunggal pada permukaan silinder maka dinamakan single thread screw dan jika dilakukan pemotongan alur lainnya pada jarak antar alur pertamanya disebut double thread screw

1048698 Sambungan sekrup ( screw joints) terdiri dari 2 elemen yaitu mur dan baut Sambungan sekrup digunakan bila

1048698 Untuk bagian mesin yang memerlukan sambungan dan pelepasan tanpa mengakibatkan kerusakan pada komponen mesin

1048698 Untuk memegang dan penyesuaian dalam perakitan dan perawatan

1048698 Keuntungan dan Kerugian Screw joints

a Keuntungan1 Mempunyai reliabilitas tinggi dalam operasi2 Sesuai untuk perakitan dan pelepasan komponen3 Suatu lingkup yang luas dari sambungan baut diperlukan untuk beberapa kondisi operasi4 Lebih murah untuk diproduksi dan lebih efisien

14Deri Tria Pratama

POROS (SHAFT)

21 Poros Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin Hampir semua

mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros

221 Macam - Macam Poros

Poros untuk meneruskan gaya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut (1) Poros Transmisi

Poros macam ini terdapat beban puntir murni atau puntir dan lentur Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling roda gigi puli sabuk atau sproket rantai dan lain-lain

(2) SpindelPoros transmisi yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas dimana

beban utamanya berupa puntiran disebut spindel Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti

(3) Gandar (axle)Poros ini dipasang antara roda ndash roda kereta api tidak mendapat beban puntir dan

tidak berputar Gandar ini hanya mendapat beban lentur kecuali bila digerakkan oleh penggerak mula maka pros akan mengalami beban puntir

(4) Poros (shaft)Poros yang ikut berputar untuk memindahkan daya dari mesin ke mekanisme

yang digerakkan Poros ini mendapat beban puntir murni dan letur

(5) Poros luwes (flexible shaft)Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana

putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil

222 Hal - Hal Penting Dalam Perencanaan Poros Untuk merencanakan sebuah poros hal-hal berikut ini perlu diperhatikan

1 Kekuatan PorosSuatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara

puntir dan lentur seperti telah diutarakan di atas Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin dan lain-lain

15Deri Tria Pratama

Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan

Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atas

2 Kekakuan PorosMeskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau

defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-telitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi)

Karena itu di samping kekuatan poros kekakuannya juga diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut

3 Putaran KritisBila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang

cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya

4 Korosi Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak

dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

223 Poros Dengan Beban Puntir dan Lentur

Poros pada umumnya meneruskan daya melalui belt roda gigi rantai dan sebagainya Dengan demikian poros tersebut mendapatkan beban puntir dan lentur sehingga pada permukaan poros terjadi tegangan geser karena momen puntir dan tegangan tarik karena momen lentur

Poros dengan beban puntirHal-hal yang perlu diperhatikan akan diuraikan seperti di bawah ini

Pertama kali ambillah suatu kasus dimana daya P (kW) harus ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan Dalam hal ini perlu dilakukan pemeriksaan terhadap daya P tersebut Jika P adalah daya rata-rata yang perlu dilakukan maka harus dibagi dengan efisiensi mekanis η dari sistem transmisi untuk mendapatkan daya penggerak mula yang diperlukan Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat start atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start Dengan demikian sering kali diperlukan koreksi pada daya rata-rata yang diperlukan dengan menggunakan faktor pada perencanaan

16Deri Tria Pratama

Jika daya yang diberikan dalam daya kuda (Hp) maka harus dikalikan dengan 0735 untuk mendapatkan daya dalam kW Jika momen puntir sebagai momen rencana adalah T (kgmm) maka

Untuk mencari momen torsi persamaan diatas menjadi

helliphelliphelliphelliphellip (Ref 1 hal 7)

dimana

T = momen puntir perencanaan (kgmm)

Pd = daya perencanaan (kW)

n1 = putaran (rpm)

Bila momen torsi T (kgmm) dibebankan pada suatu poros dengan diameter D (mm) maka tegangan puntir (kgmm2) yang terjadi adalah

keterangan

= tegangan puntir (kgmm2)

Mt = momen puntir (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

17Deri Tria Pratama

Poros dengan beban lenturBeben lentur sebagai akibat dari tegangan tarik dicari dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut

keterangan

= tegangan bending (kgmm2)

Mb = momen bending (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

Akibat momen bending dan momen lentur tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan (teori Tresca)

18Deri Tria Pratama

helliphelliphellip(Ref 3 hal 74)

Dengan memasukkan persamaan momen bending dan momen lentur tegangan maksimum untuk poros pejal

Syarat perencanaan adalah tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan ijin sehingga

Keterangan

Syp = kekuatan bahan terhadap tegangan geser

AK = angka keamanan

• Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil
• 3 Putaran Kritis
• Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya
• 4 Korosi
• Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

6Deri Tria Pratama

MUR

Pada umumnya mur mempunyai bentuk segienam tetapi untuk pemakaian khusus dapat dipakai mur dengan bentuk bermacam macam misalnya Mur bulat Murflens Mur tutup Mur mahkota dan Mur kuping(lihat gambar 9a sd9e)

PERHITUNGAN BAUT DAN MURBaut dan mur merupakan alat pengikatyang sangatpenting untuk mencegah timbulnya

kerusakan pada mesin Pemeilihan baut dan mur sebagai alat pengikat harus disesuaikan dengan gaya yang mungkin akan menimbulkan baut dan mur tersebut putus atau rusak Dalam perencanaan baut dan mur kemungkinan kerusakan yang mengkint imbul yaitu a Putus karena mendapat beban tarikanb Putus karena mendapat beban puntirc Putus karena mendapat beban geser

d Ulir dari baut dan mur putus tergeser

Untuk menghindari kemungkinan timbulnya kerusakan tersebut maka beberapa faktor yang harus diperhatikan yaitu a Sifat gaya yang bekerja pada baut dan mur tersebut b Syarat

7Deri Tria Pratama

kerjanya c Kekuatan bahan nya d Kelas ketelitiannya Kemungkinan gaya-gaya yang bekerja pada baut dan mur 1 Beban statis aksial murni2 Beban aksial bersama dengan puntir3 Beban geser4 Beban tumbukan aksial

Dalam menganalisa kemungkinan baut dan mur tersebut rusak atau putus berdasarkan jenis-jenis pembebanan yang terjadi maka pada konstruksi dibawah ini dimisalkan pemakaian baut dan mur mendapatkan pembebanan seperti terlihat pada gambar

1 Bila ditinjau untuk baut (lihat gambar) mendapat pembebanan statis murniσt= FA

dimana luas penampang kemungkinan putus adalah penampang terkecil (dc) maka A = π4 dc21048698σt=

4F πdc2Umumnya diameter terkecil= 08x diameter terbesar dari ulir luar

dc = 08 d2 Bila tinjau kemungkinan putus terpuntir waktu mengunci baut tersebutTJ = τpr= GO L 1048698T = Jr τp

dimana J = π32 dc4r = frac12dc1048698T =( π32 dc4 ) ( frac12dc) τp 1048698= π16 dc3 τp

3 Kemungkinan putus tergeser lihat gambar ) dimana baut tersebut akan putus tergeser di sebabkan gaya atau tergeser(gambar) tergeserdi f1 f2

8Deri Tria Pratama

4 kemungkinan ulirnya sendiri putus tergeser tergeserPada perhitungan ini digunakan digunakan untuk untuk menentukan menentukan kedalaman kedalaman (banyak ulir ulir) yang akan mengikat mengikat dan juga juga untuk menentukan menentukan tinggi murBila murBila gaya atau beban yang diberikan diberikan melebihi kemampuan dari ulir yang mengikat Maka ulir akan putus tergeser (DOL tergeser)Luas penampang yang mungkin putus untuk UlirA =keliling x kedalam masukA = A πdcc H kUntuk Ulir MurA = keliling x tinggi MurA = A π dH H11 k Dimana k = faktor keamanan = 05 sdsd11 Bila jumlah ulir (z) (buah dan tinggi ulir (H) (maka kisarnyaP = H ZP Z

5 Kemungkinan kepala baut akan putus tergeser

τg = FA Dimana A = ππD H Biasanya diambil 08 H sudah cukup

aman H1 Baut yang mendapat pembebanan tumbukan dapat putus karena adanya konsentrasi tegangan

pada bagian akar profile ulirDengan demikian diameter inti baut (diameter terkecil ulir baut ) harus diambil besar untuk mempertinggi faktor keamanannya Baut khusus untuk menahan tumbukan biasanya dibuat panjang dan bagian yang tidak berulir dibuat dengan

9Deri Tria Pratama

diameter lebih kecil dari pada diameter intinya atau diberi lubang pada sumbunya sepanjang bagian yang tidak berulir lihat gambar 12) mendapat pembebanan tumbukan dapat putus karena baut) diambil besar mempertinggi faktor keamanannya Tumbukan biasanya berulir dibuat dengan intinya sepanjang bagian berulir( H1 aman 6

7 Kemungkinan baut dan mur mendapat pembebanan kombinasiPerhitungan ini biasanya terjadi pada baut pengikat pada tutup silinder Pada baut pengikat

kepala silinder gaya yang bekerja terdiri dari kombinasi antara gaya dalam dan gaya luar

Secara teoritas dapat tertulis

Padata bel dibawah ini harga K untuk berbagai sistim penyambungan

10Deri Tria Pratama

Untuk menentukan besar gaya yang diakibatkan oleh gaya luar(F) Misalnya untuk penutup kepala silinder 4P21πD2F=Dimana P = tekanan dalam silinder Bila diperhitungkan gaya F2 untuk setiap baut Dimanan = jumlah baut Besar gaya yang diakibatkan gaya F1 Menurut angka pengalaman F = 2840 d1 Dimana d = diameter luar atau diameter poros bautn14P21πD2F=42cπDAAFtσ==

11Deri Tria Pratama

SEKRUP

A PENGERTIANSebuah sekrup adalah suatu batang dengan ulir terbentuk dipermukaannya Sekrup

digunakan untuk mengikat dua benda bersamaan dan obeng adalah salah satu yg digunakan sebagai alat untuk memutar sekrup pada suatu objek yang akan dipasangi sekrup

B SEJARAH SEKRUP

1048698 Sekitar abad pertama alat berbentuk sekrup sudah menjadi barang umum namun sejarawan tidak tahu siapa yang menciptakan pertama Awal sekrup yang terbuat dari kayu dan digunakan dalam mengepress anggur mengepress minyak zaitun dan untuk mengepres pakaian sekrup dan mur dari logam yang digunakan untuk mengikat dua obyek bersama-sama pertama kali muncul pada abad kelima belas

1048698 Produksi massal Sekrup Pada 1770 alat pembuat inggris Jesse Ramsden (1735-1800) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup pertama Ramsden lalu mengilhami penemu lainnyaInggris Tahun 1797 Henry Maudslay (1771-1831) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup berukuran besar pertama yang memungkinkan untuk produksi secara besar-besaran dan ukuran sekrup yang akurat Pada 1798 di Amerika David Wilkinson juga menemukan mesin untuk produksi sekrup logam berulir massal

1048698 Robertson Robertson Screw Pada tahun 1908 sekrup dengan bentuk pemutar persegi diciptakan oleh orang Kanada PL Robertson Dua puluh delapan tahun sebelum Henry Phillips mempatenkan kepala sekrupnya yang juga sekrup kepala persegi Robertson dianggap sebagai tipe pertama sekrup yang diproduksi Desainnya menjadi standar di Amerika Utara seperti yang diterbitkan dalam edisi keenam Industries Fasteners Institute Metrik dan Inch Standard kepala persegi di sekrup bisa lebih baik daripada slot obeng karena tidak akan terlepas dari kepala sekrup pada saat instalasi Mobil Model T dibuat oleh Ford Motor Company (salah satu pelanggan pertama Robertson) menggunakan lebih dari tujuh ratus skrup buatan Robertson

1048698 Phillips Head Screw Spoiler for Henry Phillips Pada awal 1930-an kepala sekrup Phillips diciptakan oleh Henry PhillipsDalam perakitan mobil membutuhkan sekrup yang dapat menerima torsi yang lebih besar dan bisa memberikan ikatan yang lebih kuat Kepala sekrup Phillips yang ada sudah kompatibel dengan obeng otomatis yang biasa digunakan dalam perakitan Ironisnya perusahaan sekrup milik Philips tidak pernah membuat sekrup Phillips sekrup ataupun obengnya Henry Phillips meninggal di tahun 1958 pada usia enam puluh delapan

1048698 Allen Kunci Spoiler for Allen Key Spoiler for Hex Key Sebuah heksagonal atau kepala sekrup hex memiliki lubang heksagonal diputar oleh sebuah kunci Allen Sebuah kunci Allen adalah kunci pas berbentuk heksagonal Kunci Allen mungkin telah ditemukan oleh Amerika Gilbert F Heublein Namun hal ini masih sedang diteliti dan tidak boleh dianggap sebagai suatu fakta Heublein adalah importir dan distributor makanan dan minuman yang pada tahun 1892 memperkenalkan The Club Cocktails koktail dalam botol pertama di dunia

12Deri Tria Pratama

C Jenis Sekrup

1048698 Cap Screw Spoiler for cap screw mempunyai bentuk kepala yang cembung biasanya heksagonal dirancang untuk dapat digerakkan oleh sebuah kunci pas atau kunci ring

1048698 Sekrup kayuSpoiler for wood screw memiliki tangkai runcing untuk menembus kayu yang belum pernah di tancapkan sekrup

1048698 Sekrup mesin Spoiler for machine screw memiliki poros silindris dan bentuk kepala yang pas dengan mur atau digunaka untuk menekan lubang dengan baut kecil

1048698 Self-tapping screw Spoiler for self-tapping screw memiliki poros silindris dan pisau tajam yang memotong lubang sendiri sering digunakan dalam lembaran logam atau plastik

1048698 Drywall screw Spoiler for drywall screw adalah sekrup yang menekan sendiri

1048698 Sekrup set Spoiler for set screw tidak memiliki kepala dan dirancang untuk dimasukkan dengan atau di bawah permukaan benda

1048698 Sekrup ulir ganda Spoiler for double-end screw adalah sekrup kayu dengan dua ujung runcing dan tidak ada kepala digunakan untuk membuat sambungan tersembunyi di antara dua potong kayu

D Bentuk Screw Head

1048698 Pan head1048698 Cheese Head1048698 Countersunk head kerucut dengan wajah datar bagian kerucutnya tenggelam dalam material

sangat umum untuk sekrup kayu1048698 Button or Dome Head setengah bola dalam wajah luar1048698 Mirror screw head countersunk head dengan lubang tambahan di kepalanya untuk menerima

sekrup penutup berlapis krom digunakan untuk memasang cermin

E Jenis Screw Drive

1048698 Spoiler for Screwdrive Berbagai alat ada untuk mendorong sekrup ke dalam material yang akan dipasangi sekrup alat tangan yang digunakan untuk memutar sekrup yang tipe slot-headed dan cross-headed disebut obeng alat Tangan untuk mengemudi topi sekrup dan jenis lainnya disebut kunci pas (UK penggunaan) atau kunci pas (US penggunaan)

1048698 Kepala berbentuk slot diputar oleh obeng pipih kepala berbentuk silang atau x atau disebut sekrup Phillips memiliki slot berbentuk X dan didorong oleh obeng berkepala x dirancang awalnya pada 1930-an untuk digunakan dengan mesin pemutar mekanis sengaja dibuat agar pengemudi akan keluar sendiri untuk mencegah pengencangan yang terlalu berlebihan

13Deri Tria Pratama

1048698 Pozidriv telah dipatenkan mirip dengan kepala silang tapi dengan ketahanan yang lebih baik untuk meleset

1048698 Hexagonal atau kepala sekrup hex Spoiler for kunci L memiliki lubang dan didorong oleh sebuah kunci heksagonal (kita mngenal sbg kunci L) kadang-kadang disebut kunci Allen

1048698 pemutar baut Robertson head Spoiler for Obeng robertson memiliki lubang persegi dan didorong oleh kekuatan khusus alat-bit atau obeng (ini adalah biaya rendah versi kepala hex untuk penggunaan domestik)

1048698 Torx driver Spoiler for torx head memiliki soket splined dan menerima kunci dengan poros splined

1048698 Tamper-proof torx Spoiler for temper-proof torx head mirip dengan drive torx

1048698 Tri-Wing screw Spoiler for tri-wing screw yang digunakan oleh Nintendo pada GameboyIni mempersulit user melakukan perbaikna sendiri di rumah

G PERENCANAAN SAMBUNGAN SEKRUP

1048698 Sekrup atau ulir dibentuk melalui pemotongan alur helical secara kontinu pada permukaan silinder Bila dilakukan pemotongan alur tunggal pada permukaan silinder maka dinamakan single thread screw dan jika dilakukan pemotongan alur lainnya pada jarak antar alur pertamanya disebut double thread screw

1048698 Sambungan sekrup ( screw joints) terdiri dari 2 elemen yaitu mur dan baut Sambungan sekrup digunakan bila

1048698 Untuk bagian mesin yang memerlukan sambungan dan pelepasan tanpa mengakibatkan kerusakan pada komponen mesin

1048698 Untuk memegang dan penyesuaian dalam perakitan dan perawatan

1048698 Keuntungan dan Kerugian Screw joints

a Keuntungan1 Mempunyai reliabilitas tinggi dalam operasi2 Sesuai untuk perakitan dan pelepasan komponen3 Suatu lingkup yang luas dari sambungan baut diperlukan untuk beberapa kondisi operasi4 Lebih murah untuk diproduksi dan lebih efisien

14Deri Tria Pratama

POROS (SHAFT)

21 Poros Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin Hampir semua

mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros

221 Macam - Macam Poros

Poros untuk meneruskan gaya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut (1) Poros Transmisi

Poros macam ini terdapat beban puntir murni atau puntir dan lentur Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling roda gigi puli sabuk atau sproket rantai dan lain-lain

(2) SpindelPoros transmisi yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas dimana

beban utamanya berupa puntiran disebut spindel Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti

(3) Gandar (axle)Poros ini dipasang antara roda ndash roda kereta api tidak mendapat beban puntir dan

tidak berputar Gandar ini hanya mendapat beban lentur kecuali bila digerakkan oleh penggerak mula maka pros akan mengalami beban puntir

(4) Poros (shaft)Poros yang ikut berputar untuk memindahkan daya dari mesin ke mekanisme

yang digerakkan Poros ini mendapat beban puntir murni dan letur

(5) Poros luwes (flexible shaft)Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana

putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil

222 Hal - Hal Penting Dalam Perencanaan Poros Untuk merencanakan sebuah poros hal-hal berikut ini perlu diperhatikan

1 Kekuatan PorosSuatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara

puntir dan lentur seperti telah diutarakan di atas Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin dan lain-lain

15Deri Tria Pratama

Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan

Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atas

2 Kekakuan PorosMeskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau

defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-telitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi)

Karena itu di samping kekuatan poros kekakuannya juga diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut

3 Putaran KritisBila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang

cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya

4 Korosi Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak

dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

223 Poros Dengan Beban Puntir dan Lentur

Poros pada umumnya meneruskan daya melalui belt roda gigi rantai dan sebagainya Dengan demikian poros tersebut mendapatkan beban puntir dan lentur sehingga pada permukaan poros terjadi tegangan geser karena momen puntir dan tegangan tarik karena momen lentur

Poros dengan beban puntirHal-hal yang perlu diperhatikan akan diuraikan seperti di bawah ini

Pertama kali ambillah suatu kasus dimana daya P (kW) harus ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan Dalam hal ini perlu dilakukan pemeriksaan terhadap daya P tersebut Jika P adalah daya rata-rata yang perlu dilakukan maka harus dibagi dengan efisiensi mekanis η dari sistem transmisi untuk mendapatkan daya penggerak mula yang diperlukan Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat start atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start Dengan demikian sering kali diperlukan koreksi pada daya rata-rata yang diperlukan dengan menggunakan faktor pada perencanaan

16Deri Tria Pratama

Jika daya yang diberikan dalam daya kuda (Hp) maka harus dikalikan dengan 0735 untuk mendapatkan daya dalam kW Jika momen puntir sebagai momen rencana adalah T (kgmm) maka

Untuk mencari momen torsi persamaan diatas menjadi

helliphelliphelliphelliphellip (Ref 1 hal 7)

dimana

T = momen puntir perencanaan (kgmm)

Pd = daya perencanaan (kW)

n1 = putaran (rpm)

Bila momen torsi T (kgmm) dibebankan pada suatu poros dengan diameter D (mm) maka tegangan puntir (kgmm2) yang terjadi adalah

keterangan

= tegangan puntir (kgmm2)

Mt = momen puntir (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

17Deri Tria Pratama

Poros dengan beban lenturBeben lentur sebagai akibat dari tegangan tarik dicari dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut

keterangan

= tegangan bending (kgmm2)

Mb = momen bending (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

Akibat momen bending dan momen lentur tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan (teori Tresca)

18Deri Tria Pratama

helliphelliphellip(Ref 3 hal 74)

Dengan memasukkan persamaan momen bending dan momen lentur tegangan maksimum untuk poros pejal

Syarat perencanaan adalah tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan ijin sehingga

Keterangan

Syp = kekuatan bahan terhadap tegangan geser

AK = angka keamanan

• Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil
• 3 Putaran Kritis
• Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya
• 4 Korosi
• Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

7Deri Tria Pratama

kerjanya c Kekuatan bahan nya d Kelas ketelitiannya Kemungkinan gaya-gaya yang bekerja pada baut dan mur 1 Beban statis aksial murni2 Beban aksial bersama dengan puntir3 Beban geser4 Beban tumbukan aksial

Dalam menganalisa kemungkinan baut dan mur tersebut rusak atau putus berdasarkan jenis-jenis pembebanan yang terjadi maka pada konstruksi dibawah ini dimisalkan pemakaian baut dan mur mendapatkan pembebanan seperti terlihat pada gambar

1 Bila ditinjau untuk baut (lihat gambar) mendapat pembebanan statis murniσt= FA

dimana luas penampang kemungkinan putus adalah penampang terkecil (dc) maka A = π4 dc21048698σt=

4F πdc2Umumnya diameter terkecil= 08x diameter terbesar dari ulir luar

dc = 08 d2 Bila tinjau kemungkinan putus terpuntir waktu mengunci baut tersebutTJ = τpr= GO L 1048698T = Jr τp

dimana J = π32 dc4r = frac12dc1048698T =( π32 dc4 ) ( frac12dc) τp 1048698= π16 dc3 τp

3 Kemungkinan putus tergeser lihat gambar ) dimana baut tersebut akan putus tergeser di sebabkan gaya atau tergeser(gambar) tergeserdi f1 f2

8Deri Tria Pratama

4 kemungkinan ulirnya sendiri putus tergeser tergeserPada perhitungan ini digunakan digunakan untuk untuk menentukan menentukan kedalaman kedalaman (banyak ulir ulir) yang akan mengikat mengikat dan juga juga untuk menentukan menentukan tinggi murBila murBila gaya atau beban yang diberikan diberikan melebihi kemampuan dari ulir yang mengikat Maka ulir akan putus tergeser (DOL tergeser)Luas penampang yang mungkin putus untuk UlirA =keliling x kedalam masukA = A πdcc H kUntuk Ulir MurA = keliling x tinggi MurA = A π dH H11 k Dimana k = faktor keamanan = 05 sdsd11 Bila jumlah ulir (z) (buah dan tinggi ulir (H) (maka kisarnyaP = H ZP Z

5 Kemungkinan kepala baut akan putus tergeser

τg = FA Dimana A = ππD H Biasanya diambil 08 H sudah cukup

aman H1 Baut yang mendapat pembebanan tumbukan dapat putus karena adanya konsentrasi tegangan

pada bagian akar profile ulirDengan demikian diameter inti baut (diameter terkecil ulir baut ) harus diambil besar untuk mempertinggi faktor keamanannya Baut khusus untuk menahan tumbukan biasanya dibuat panjang dan bagian yang tidak berulir dibuat dengan

9Deri Tria Pratama

diameter lebih kecil dari pada diameter intinya atau diberi lubang pada sumbunya sepanjang bagian yang tidak berulir lihat gambar 12) mendapat pembebanan tumbukan dapat putus karena baut) diambil besar mempertinggi faktor keamanannya Tumbukan biasanya berulir dibuat dengan intinya sepanjang bagian berulir( H1 aman 6

7 Kemungkinan baut dan mur mendapat pembebanan kombinasiPerhitungan ini biasanya terjadi pada baut pengikat pada tutup silinder Pada baut pengikat

kepala silinder gaya yang bekerja terdiri dari kombinasi antara gaya dalam dan gaya luar

Secara teoritas dapat tertulis

Padata bel dibawah ini harga K untuk berbagai sistim penyambungan

10Deri Tria Pratama

Untuk menentukan besar gaya yang diakibatkan oleh gaya luar(F) Misalnya untuk penutup kepala silinder 4P21πD2F=Dimana P = tekanan dalam silinder Bila diperhitungkan gaya F2 untuk setiap baut Dimanan = jumlah baut Besar gaya yang diakibatkan gaya F1 Menurut angka pengalaman F = 2840 d1 Dimana d = diameter luar atau diameter poros bautn14P21πD2F=42cπDAAFtσ==

11Deri Tria Pratama

SEKRUP

A PENGERTIANSebuah sekrup adalah suatu batang dengan ulir terbentuk dipermukaannya Sekrup

digunakan untuk mengikat dua benda bersamaan dan obeng adalah salah satu yg digunakan sebagai alat untuk memutar sekrup pada suatu objek yang akan dipasangi sekrup

B SEJARAH SEKRUP

1048698 Sekitar abad pertama alat berbentuk sekrup sudah menjadi barang umum namun sejarawan tidak tahu siapa yang menciptakan pertama Awal sekrup yang terbuat dari kayu dan digunakan dalam mengepress anggur mengepress minyak zaitun dan untuk mengepres pakaian sekrup dan mur dari logam yang digunakan untuk mengikat dua obyek bersama-sama pertama kali muncul pada abad kelima belas

1048698 Produksi massal Sekrup Pada 1770 alat pembuat inggris Jesse Ramsden (1735-1800) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup pertama Ramsden lalu mengilhami penemu lainnyaInggris Tahun 1797 Henry Maudslay (1771-1831) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup berukuran besar pertama yang memungkinkan untuk produksi secara besar-besaran dan ukuran sekrup yang akurat Pada 1798 di Amerika David Wilkinson juga menemukan mesin untuk produksi sekrup logam berulir massal

1048698 Robertson Robertson Screw Pada tahun 1908 sekrup dengan bentuk pemutar persegi diciptakan oleh orang Kanada PL Robertson Dua puluh delapan tahun sebelum Henry Phillips mempatenkan kepala sekrupnya yang juga sekrup kepala persegi Robertson dianggap sebagai tipe pertama sekrup yang diproduksi Desainnya menjadi standar di Amerika Utara seperti yang diterbitkan dalam edisi keenam Industries Fasteners Institute Metrik dan Inch Standard kepala persegi di sekrup bisa lebih baik daripada slot obeng karena tidak akan terlepas dari kepala sekrup pada saat instalasi Mobil Model T dibuat oleh Ford Motor Company (salah satu pelanggan pertama Robertson) menggunakan lebih dari tujuh ratus skrup buatan Robertson

1048698 Phillips Head Screw Spoiler for Henry Phillips Pada awal 1930-an kepala sekrup Phillips diciptakan oleh Henry PhillipsDalam perakitan mobil membutuhkan sekrup yang dapat menerima torsi yang lebih besar dan bisa memberikan ikatan yang lebih kuat Kepala sekrup Phillips yang ada sudah kompatibel dengan obeng otomatis yang biasa digunakan dalam perakitan Ironisnya perusahaan sekrup milik Philips tidak pernah membuat sekrup Phillips sekrup ataupun obengnya Henry Phillips meninggal di tahun 1958 pada usia enam puluh delapan

1048698 Allen Kunci Spoiler for Allen Key Spoiler for Hex Key Sebuah heksagonal atau kepala sekrup hex memiliki lubang heksagonal diputar oleh sebuah kunci Allen Sebuah kunci Allen adalah kunci pas berbentuk heksagonal Kunci Allen mungkin telah ditemukan oleh Amerika Gilbert F Heublein Namun hal ini masih sedang diteliti dan tidak boleh dianggap sebagai suatu fakta Heublein adalah importir dan distributor makanan dan minuman yang pada tahun 1892 memperkenalkan The Club Cocktails koktail dalam botol pertama di dunia

12Deri Tria Pratama

C Jenis Sekrup

1048698 Cap Screw Spoiler for cap screw mempunyai bentuk kepala yang cembung biasanya heksagonal dirancang untuk dapat digerakkan oleh sebuah kunci pas atau kunci ring

1048698 Sekrup kayuSpoiler for wood screw memiliki tangkai runcing untuk menembus kayu yang belum pernah di tancapkan sekrup

1048698 Sekrup mesin Spoiler for machine screw memiliki poros silindris dan bentuk kepala yang pas dengan mur atau digunaka untuk menekan lubang dengan baut kecil

1048698 Self-tapping screw Spoiler for self-tapping screw memiliki poros silindris dan pisau tajam yang memotong lubang sendiri sering digunakan dalam lembaran logam atau plastik

1048698 Drywall screw Spoiler for drywall screw adalah sekrup yang menekan sendiri

1048698 Sekrup set Spoiler for set screw tidak memiliki kepala dan dirancang untuk dimasukkan dengan atau di bawah permukaan benda

1048698 Sekrup ulir ganda Spoiler for double-end screw adalah sekrup kayu dengan dua ujung runcing dan tidak ada kepala digunakan untuk membuat sambungan tersembunyi di antara dua potong kayu

D Bentuk Screw Head

1048698 Pan head1048698 Cheese Head1048698 Countersunk head kerucut dengan wajah datar bagian kerucutnya tenggelam dalam material

sangat umum untuk sekrup kayu1048698 Button or Dome Head setengah bola dalam wajah luar1048698 Mirror screw head countersunk head dengan lubang tambahan di kepalanya untuk menerima

sekrup penutup berlapis krom digunakan untuk memasang cermin

E Jenis Screw Drive

1048698 Spoiler for Screwdrive Berbagai alat ada untuk mendorong sekrup ke dalam material yang akan dipasangi sekrup alat tangan yang digunakan untuk memutar sekrup yang tipe slot-headed dan cross-headed disebut obeng alat Tangan untuk mengemudi topi sekrup dan jenis lainnya disebut kunci pas (UK penggunaan) atau kunci pas (US penggunaan)

1048698 Kepala berbentuk slot diputar oleh obeng pipih kepala berbentuk silang atau x atau disebut sekrup Phillips memiliki slot berbentuk X dan didorong oleh obeng berkepala x dirancang awalnya pada 1930-an untuk digunakan dengan mesin pemutar mekanis sengaja dibuat agar pengemudi akan keluar sendiri untuk mencegah pengencangan yang terlalu berlebihan

13Deri Tria Pratama

1048698 Pozidriv telah dipatenkan mirip dengan kepala silang tapi dengan ketahanan yang lebih baik untuk meleset

1048698 Hexagonal atau kepala sekrup hex Spoiler for kunci L memiliki lubang dan didorong oleh sebuah kunci heksagonal (kita mngenal sbg kunci L) kadang-kadang disebut kunci Allen

1048698 pemutar baut Robertson head Spoiler for Obeng robertson memiliki lubang persegi dan didorong oleh kekuatan khusus alat-bit atau obeng (ini adalah biaya rendah versi kepala hex untuk penggunaan domestik)

1048698 Torx driver Spoiler for torx head memiliki soket splined dan menerima kunci dengan poros splined

1048698 Tamper-proof torx Spoiler for temper-proof torx head mirip dengan drive torx

1048698 Tri-Wing screw Spoiler for tri-wing screw yang digunakan oleh Nintendo pada GameboyIni mempersulit user melakukan perbaikna sendiri di rumah

G PERENCANAAN SAMBUNGAN SEKRUP

1048698 Sekrup atau ulir dibentuk melalui pemotongan alur helical secara kontinu pada permukaan silinder Bila dilakukan pemotongan alur tunggal pada permukaan silinder maka dinamakan single thread screw dan jika dilakukan pemotongan alur lainnya pada jarak antar alur pertamanya disebut double thread screw

1048698 Sambungan sekrup ( screw joints) terdiri dari 2 elemen yaitu mur dan baut Sambungan sekrup digunakan bila

1048698 Untuk bagian mesin yang memerlukan sambungan dan pelepasan tanpa mengakibatkan kerusakan pada komponen mesin

1048698 Untuk memegang dan penyesuaian dalam perakitan dan perawatan

1048698 Keuntungan dan Kerugian Screw joints

a Keuntungan1 Mempunyai reliabilitas tinggi dalam operasi2 Sesuai untuk perakitan dan pelepasan komponen3 Suatu lingkup yang luas dari sambungan baut diperlukan untuk beberapa kondisi operasi4 Lebih murah untuk diproduksi dan lebih efisien

14Deri Tria Pratama

POROS (SHAFT)

21 Poros Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin Hampir semua

mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros

221 Macam - Macam Poros

Poros untuk meneruskan gaya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut (1) Poros Transmisi

Poros macam ini terdapat beban puntir murni atau puntir dan lentur Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling roda gigi puli sabuk atau sproket rantai dan lain-lain

(2) SpindelPoros transmisi yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas dimana

beban utamanya berupa puntiran disebut spindel Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti

(3) Gandar (axle)Poros ini dipasang antara roda ndash roda kereta api tidak mendapat beban puntir dan

tidak berputar Gandar ini hanya mendapat beban lentur kecuali bila digerakkan oleh penggerak mula maka pros akan mengalami beban puntir

(4) Poros (shaft)Poros yang ikut berputar untuk memindahkan daya dari mesin ke mekanisme

yang digerakkan Poros ini mendapat beban puntir murni dan letur

(5) Poros luwes (flexible shaft)Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana

putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil

222 Hal - Hal Penting Dalam Perencanaan Poros Untuk merencanakan sebuah poros hal-hal berikut ini perlu diperhatikan

1 Kekuatan PorosSuatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara

puntir dan lentur seperti telah diutarakan di atas Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin dan lain-lain

15Deri Tria Pratama

Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan

Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atas

2 Kekakuan PorosMeskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau

defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-telitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi)

Karena itu di samping kekuatan poros kekakuannya juga diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut

3 Putaran KritisBila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang

cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya

4 Korosi Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak

dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

223 Poros Dengan Beban Puntir dan Lentur

Poros pada umumnya meneruskan daya melalui belt roda gigi rantai dan sebagainya Dengan demikian poros tersebut mendapatkan beban puntir dan lentur sehingga pada permukaan poros terjadi tegangan geser karena momen puntir dan tegangan tarik karena momen lentur

Poros dengan beban puntirHal-hal yang perlu diperhatikan akan diuraikan seperti di bawah ini

Pertama kali ambillah suatu kasus dimana daya P (kW) harus ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan Dalam hal ini perlu dilakukan pemeriksaan terhadap daya P tersebut Jika P adalah daya rata-rata yang perlu dilakukan maka harus dibagi dengan efisiensi mekanis η dari sistem transmisi untuk mendapatkan daya penggerak mula yang diperlukan Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat start atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start Dengan demikian sering kali diperlukan koreksi pada daya rata-rata yang diperlukan dengan menggunakan faktor pada perencanaan

16Deri Tria Pratama

Jika daya yang diberikan dalam daya kuda (Hp) maka harus dikalikan dengan 0735 untuk mendapatkan daya dalam kW Jika momen puntir sebagai momen rencana adalah T (kgmm) maka

Untuk mencari momen torsi persamaan diatas menjadi

helliphelliphelliphelliphellip (Ref 1 hal 7)

dimana

T = momen puntir perencanaan (kgmm)

Pd = daya perencanaan (kW)

n1 = putaran (rpm)

Bila momen torsi T (kgmm) dibebankan pada suatu poros dengan diameter D (mm) maka tegangan puntir (kgmm2) yang terjadi adalah

keterangan

= tegangan puntir (kgmm2)

Mt = momen puntir (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

17Deri Tria Pratama

Poros dengan beban lenturBeben lentur sebagai akibat dari tegangan tarik dicari dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut

keterangan

= tegangan bending (kgmm2)

Mb = momen bending (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

Akibat momen bending dan momen lentur tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan (teori Tresca)

18Deri Tria Pratama

helliphelliphellip(Ref 3 hal 74)

Dengan memasukkan persamaan momen bending dan momen lentur tegangan maksimum untuk poros pejal

Syarat perencanaan adalah tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan ijin sehingga

Keterangan

Syp = kekuatan bahan terhadap tegangan geser

AK = angka keamanan

• Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil
• 3 Putaran Kritis
• Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya
• 4 Korosi
• Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

8Deri Tria Pratama

4 kemungkinan ulirnya sendiri putus tergeser tergeserPada perhitungan ini digunakan digunakan untuk untuk menentukan menentukan kedalaman kedalaman (banyak ulir ulir) yang akan mengikat mengikat dan juga juga untuk menentukan menentukan tinggi murBila murBila gaya atau beban yang diberikan diberikan melebihi kemampuan dari ulir yang mengikat Maka ulir akan putus tergeser (DOL tergeser)Luas penampang yang mungkin putus untuk UlirA =keliling x kedalam masukA = A πdcc H kUntuk Ulir MurA = keliling x tinggi MurA = A π dH H11 k Dimana k = faktor keamanan = 05 sdsd11 Bila jumlah ulir (z) (buah dan tinggi ulir (H) (maka kisarnyaP = H ZP Z

5 Kemungkinan kepala baut akan putus tergeser

τg = FA Dimana A = ππD H Biasanya diambil 08 H sudah cukup

aman H1 Baut yang mendapat pembebanan tumbukan dapat putus karena adanya konsentrasi tegangan

pada bagian akar profile ulirDengan demikian diameter inti baut (diameter terkecil ulir baut ) harus diambil besar untuk mempertinggi faktor keamanannya Baut khusus untuk menahan tumbukan biasanya dibuat panjang dan bagian yang tidak berulir dibuat dengan

9Deri Tria Pratama

diameter lebih kecil dari pada diameter intinya atau diberi lubang pada sumbunya sepanjang bagian yang tidak berulir lihat gambar 12) mendapat pembebanan tumbukan dapat putus karena baut) diambil besar mempertinggi faktor keamanannya Tumbukan biasanya berulir dibuat dengan intinya sepanjang bagian berulir( H1 aman 6

7 Kemungkinan baut dan mur mendapat pembebanan kombinasiPerhitungan ini biasanya terjadi pada baut pengikat pada tutup silinder Pada baut pengikat

kepala silinder gaya yang bekerja terdiri dari kombinasi antara gaya dalam dan gaya luar

Secara teoritas dapat tertulis

Padata bel dibawah ini harga K untuk berbagai sistim penyambungan

10Deri Tria Pratama

Untuk menentukan besar gaya yang diakibatkan oleh gaya luar(F) Misalnya untuk penutup kepala silinder 4P21πD2F=Dimana P = tekanan dalam silinder Bila diperhitungkan gaya F2 untuk setiap baut Dimanan = jumlah baut Besar gaya yang diakibatkan gaya F1 Menurut angka pengalaman F = 2840 d1 Dimana d = diameter luar atau diameter poros bautn14P21πD2F=42cπDAAFtσ==

11Deri Tria Pratama

SEKRUP

A PENGERTIANSebuah sekrup adalah suatu batang dengan ulir terbentuk dipermukaannya Sekrup

digunakan untuk mengikat dua benda bersamaan dan obeng adalah salah satu yg digunakan sebagai alat untuk memutar sekrup pada suatu objek yang akan dipasangi sekrup

B SEJARAH SEKRUP

1048698 Sekitar abad pertama alat berbentuk sekrup sudah menjadi barang umum namun sejarawan tidak tahu siapa yang menciptakan pertama Awal sekrup yang terbuat dari kayu dan digunakan dalam mengepress anggur mengepress minyak zaitun dan untuk mengepres pakaian sekrup dan mur dari logam yang digunakan untuk mengikat dua obyek bersama-sama pertama kali muncul pada abad kelima belas

1048698 Produksi massal Sekrup Pada 1770 alat pembuat inggris Jesse Ramsden (1735-1800) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup pertama Ramsden lalu mengilhami penemu lainnyaInggris Tahun 1797 Henry Maudslay (1771-1831) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup berukuran besar pertama yang memungkinkan untuk produksi secara besar-besaran dan ukuran sekrup yang akurat Pada 1798 di Amerika David Wilkinson juga menemukan mesin untuk produksi sekrup logam berulir massal

1048698 Robertson Robertson Screw Pada tahun 1908 sekrup dengan bentuk pemutar persegi diciptakan oleh orang Kanada PL Robertson Dua puluh delapan tahun sebelum Henry Phillips mempatenkan kepala sekrupnya yang juga sekrup kepala persegi Robertson dianggap sebagai tipe pertama sekrup yang diproduksi Desainnya menjadi standar di Amerika Utara seperti yang diterbitkan dalam edisi keenam Industries Fasteners Institute Metrik dan Inch Standard kepala persegi di sekrup bisa lebih baik daripada slot obeng karena tidak akan terlepas dari kepala sekrup pada saat instalasi Mobil Model T dibuat oleh Ford Motor Company (salah satu pelanggan pertama Robertson) menggunakan lebih dari tujuh ratus skrup buatan Robertson

1048698 Phillips Head Screw Spoiler for Henry Phillips Pada awal 1930-an kepala sekrup Phillips diciptakan oleh Henry PhillipsDalam perakitan mobil membutuhkan sekrup yang dapat menerima torsi yang lebih besar dan bisa memberikan ikatan yang lebih kuat Kepala sekrup Phillips yang ada sudah kompatibel dengan obeng otomatis yang biasa digunakan dalam perakitan Ironisnya perusahaan sekrup milik Philips tidak pernah membuat sekrup Phillips sekrup ataupun obengnya Henry Phillips meninggal di tahun 1958 pada usia enam puluh delapan

1048698 Allen Kunci Spoiler for Allen Key Spoiler for Hex Key Sebuah heksagonal atau kepala sekrup hex memiliki lubang heksagonal diputar oleh sebuah kunci Allen Sebuah kunci Allen adalah kunci pas berbentuk heksagonal Kunci Allen mungkin telah ditemukan oleh Amerika Gilbert F Heublein Namun hal ini masih sedang diteliti dan tidak boleh dianggap sebagai suatu fakta Heublein adalah importir dan distributor makanan dan minuman yang pada tahun 1892 memperkenalkan The Club Cocktails koktail dalam botol pertama di dunia

12Deri Tria Pratama

C Jenis Sekrup

1048698 Cap Screw Spoiler for cap screw mempunyai bentuk kepala yang cembung biasanya heksagonal dirancang untuk dapat digerakkan oleh sebuah kunci pas atau kunci ring

1048698 Sekrup kayuSpoiler for wood screw memiliki tangkai runcing untuk menembus kayu yang belum pernah di tancapkan sekrup

1048698 Sekrup mesin Spoiler for machine screw memiliki poros silindris dan bentuk kepala yang pas dengan mur atau digunaka untuk menekan lubang dengan baut kecil

1048698 Self-tapping screw Spoiler for self-tapping screw memiliki poros silindris dan pisau tajam yang memotong lubang sendiri sering digunakan dalam lembaran logam atau plastik

1048698 Drywall screw Spoiler for drywall screw adalah sekrup yang menekan sendiri

1048698 Sekrup set Spoiler for set screw tidak memiliki kepala dan dirancang untuk dimasukkan dengan atau di bawah permukaan benda

1048698 Sekrup ulir ganda Spoiler for double-end screw adalah sekrup kayu dengan dua ujung runcing dan tidak ada kepala digunakan untuk membuat sambungan tersembunyi di antara dua potong kayu

D Bentuk Screw Head

1048698 Pan head1048698 Cheese Head1048698 Countersunk head kerucut dengan wajah datar bagian kerucutnya tenggelam dalam material

sangat umum untuk sekrup kayu1048698 Button or Dome Head setengah bola dalam wajah luar1048698 Mirror screw head countersunk head dengan lubang tambahan di kepalanya untuk menerima

sekrup penutup berlapis krom digunakan untuk memasang cermin

E Jenis Screw Drive

1048698 Spoiler for Screwdrive Berbagai alat ada untuk mendorong sekrup ke dalam material yang akan dipasangi sekrup alat tangan yang digunakan untuk memutar sekrup yang tipe slot-headed dan cross-headed disebut obeng alat Tangan untuk mengemudi topi sekrup dan jenis lainnya disebut kunci pas (UK penggunaan) atau kunci pas (US penggunaan)

1048698 Kepala berbentuk slot diputar oleh obeng pipih kepala berbentuk silang atau x atau disebut sekrup Phillips memiliki slot berbentuk X dan didorong oleh obeng berkepala x dirancang awalnya pada 1930-an untuk digunakan dengan mesin pemutar mekanis sengaja dibuat agar pengemudi akan keluar sendiri untuk mencegah pengencangan yang terlalu berlebihan

13Deri Tria Pratama

1048698 Pozidriv telah dipatenkan mirip dengan kepala silang tapi dengan ketahanan yang lebih baik untuk meleset

1048698 Hexagonal atau kepala sekrup hex Spoiler for kunci L memiliki lubang dan didorong oleh sebuah kunci heksagonal (kita mngenal sbg kunci L) kadang-kadang disebut kunci Allen

1048698 pemutar baut Robertson head Spoiler for Obeng robertson memiliki lubang persegi dan didorong oleh kekuatan khusus alat-bit atau obeng (ini adalah biaya rendah versi kepala hex untuk penggunaan domestik)

1048698 Torx driver Spoiler for torx head memiliki soket splined dan menerima kunci dengan poros splined

1048698 Tamper-proof torx Spoiler for temper-proof torx head mirip dengan drive torx

1048698 Tri-Wing screw Spoiler for tri-wing screw yang digunakan oleh Nintendo pada GameboyIni mempersulit user melakukan perbaikna sendiri di rumah

G PERENCANAAN SAMBUNGAN SEKRUP

1048698 Sekrup atau ulir dibentuk melalui pemotongan alur helical secara kontinu pada permukaan silinder Bila dilakukan pemotongan alur tunggal pada permukaan silinder maka dinamakan single thread screw dan jika dilakukan pemotongan alur lainnya pada jarak antar alur pertamanya disebut double thread screw

1048698 Sambungan sekrup ( screw joints) terdiri dari 2 elemen yaitu mur dan baut Sambungan sekrup digunakan bila

1048698 Untuk bagian mesin yang memerlukan sambungan dan pelepasan tanpa mengakibatkan kerusakan pada komponen mesin

1048698 Untuk memegang dan penyesuaian dalam perakitan dan perawatan

1048698 Keuntungan dan Kerugian Screw joints

a Keuntungan1 Mempunyai reliabilitas tinggi dalam operasi2 Sesuai untuk perakitan dan pelepasan komponen3 Suatu lingkup yang luas dari sambungan baut diperlukan untuk beberapa kondisi operasi4 Lebih murah untuk diproduksi dan lebih efisien

14Deri Tria Pratama

POROS (SHAFT)

21 Poros Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin Hampir semua

mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros

221 Macam - Macam Poros

Poros untuk meneruskan gaya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut (1) Poros Transmisi

Poros macam ini terdapat beban puntir murni atau puntir dan lentur Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling roda gigi puli sabuk atau sproket rantai dan lain-lain

(2) SpindelPoros transmisi yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas dimana

beban utamanya berupa puntiran disebut spindel Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti

(3) Gandar (axle)Poros ini dipasang antara roda ndash roda kereta api tidak mendapat beban puntir dan

tidak berputar Gandar ini hanya mendapat beban lentur kecuali bila digerakkan oleh penggerak mula maka pros akan mengalami beban puntir

(4) Poros (shaft)Poros yang ikut berputar untuk memindahkan daya dari mesin ke mekanisme

yang digerakkan Poros ini mendapat beban puntir murni dan letur

(5) Poros luwes (flexible shaft)Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana

putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil

222 Hal - Hal Penting Dalam Perencanaan Poros Untuk merencanakan sebuah poros hal-hal berikut ini perlu diperhatikan

1 Kekuatan PorosSuatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara

puntir dan lentur seperti telah diutarakan di atas Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin dan lain-lain

15Deri Tria Pratama

Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan

Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atas

2 Kekakuan PorosMeskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau

defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-telitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi)

Karena itu di samping kekuatan poros kekakuannya juga diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut

3 Putaran KritisBila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang

cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya

4 Korosi Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak

dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

223 Poros Dengan Beban Puntir dan Lentur

Poros pada umumnya meneruskan daya melalui belt roda gigi rantai dan sebagainya Dengan demikian poros tersebut mendapatkan beban puntir dan lentur sehingga pada permukaan poros terjadi tegangan geser karena momen puntir dan tegangan tarik karena momen lentur

Poros dengan beban puntirHal-hal yang perlu diperhatikan akan diuraikan seperti di bawah ini

Pertama kali ambillah suatu kasus dimana daya P (kW) harus ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan Dalam hal ini perlu dilakukan pemeriksaan terhadap daya P tersebut Jika P adalah daya rata-rata yang perlu dilakukan maka harus dibagi dengan efisiensi mekanis η dari sistem transmisi untuk mendapatkan daya penggerak mula yang diperlukan Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat start atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start Dengan demikian sering kali diperlukan koreksi pada daya rata-rata yang diperlukan dengan menggunakan faktor pada perencanaan

16Deri Tria Pratama

Jika daya yang diberikan dalam daya kuda (Hp) maka harus dikalikan dengan 0735 untuk mendapatkan daya dalam kW Jika momen puntir sebagai momen rencana adalah T (kgmm) maka

Untuk mencari momen torsi persamaan diatas menjadi

helliphelliphelliphelliphellip (Ref 1 hal 7)

dimana

T = momen puntir perencanaan (kgmm)

Pd = daya perencanaan (kW)

n1 = putaran (rpm)

Bila momen torsi T (kgmm) dibebankan pada suatu poros dengan diameter D (mm) maka tegangan puntir (kgmm2) yang terjadi adalah

keterangan

= tegangan puntir (kgmm2)

Mt = momen puntir (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

17Deri Tria Pratama

Poros dengan beban lenturBeben lentur sebagai akibat dari tegangan tarik dicari dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut

keterangan

= tegangan bending (kgmm2)

Mb = momen bending (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

Akibat momen bending dan momen lentur tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan (teori Tresca)

18Deri Tria Pratama

helliphelliphellip(Ref 3 hal 74)

Dengan memasukkan persamaan momen bending dan momen lentur tegangan maksimum untuk poros pejal

Syarat perencanaan adalah tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan ijin sehingga

Keterangan

Syp = kekuatan bahan terhadap tegangan geser

AK = angka keamanan

• Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil
• 3 Putaran Kritis
• Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya
• 4 Korosi
• Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

9Deri Tria Pratama

diameter lebih kecil dari pada diameter intinya atau diberi lubang pada sumbunya sepanjang bagian yang tidak berulir lihat gambar 12) mendapat pembebanan tumbukan dapat putus karena baut) diambil besar mempertinggi faktor keamanannya Tumbukan biasanya berulir dibuat dengan intinya sepanjang bagian berulir( H1 aman 6

7 Kemungkinan baut dan mur mendapat pembebanan kombinasiPerhitungan ini biasanya terjadi pada baut pengikat pada tutup silinder Pada baut pengikat

kepala silinder gaya yang bekerja terdiri dari kombinasi antara gaya dalam dan gaya luar

Secara teoritas dapat tertulis

Padata bel dibawah ini harga K untuk berbagai sistim penyambungan

10Deri Tria Pratama

Untuk menentukan besar gaya yang diakibatkan oleh gaya luar(F) Misalnya untuk penutup kepala silinder 4P21πD2F=Dimana P = tekanan dalam silinder Bila diperhitungkan gaya F2 untuk setiap baut Dimanan = jumlah baut Besar gaya yang diakibatkan gaya F1 Menurut angka pengalaman F = 2840 d1 Dimana d = diameter luar atau diameter poros bautn14P21πD2F=42cπDAAFtσ==

11Deri Tria Pratama

SEKRUP

A PENGERTIANSebuah sekrup adalah suatu batang dengan ulir terbentuk dipermukaannya Sekrup

digunakan untuk mengikat dua benda bersamaan dan obeng adalah salah satu yg digunakan sebagai alat untuk memutar sekrup pada suatu objek yang akan dipasangi sekrup

B SEJARAH SEKRUP

1048698 Sekitar abad pertama alat berbentuk sekrup sudah menjadi barang umum namun sejarawan tidak tahu siapa yang menciptakan pertama Awal sekrup yang terbuat dari kayu dan digunakan dalam mengepress anggur mengepress minyak zaitun dan untuk mengepres pakaian sekrup dan mur dari logam yang digunakan untuk mengikat dua obyek bersama-sama pertama kali muncul pada abad kelima belas

1048698 Produksi massal Sekrup Pada 1770 alat pembuat inggris Jesse Ramsden (1735-1800) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup pertama Ramsden lalu mengilhami penemu lainnyaInggris Tahun 1797 Henry Maudslay (1771-1831) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup berukuran besar pertama yang memungkinkan untuk produksi secara besar-besaran dan ukuran sekrup yang akurat Pada 1798 di Amerika David Wilkinson juga menemukan mesin untuk produksi sekrup logam berulir massal

1048698 Robertson Robertson Screw Pada tahun 1908 sekrup dengan bentuk pemutar persegi diciptakan oleh orang Kanada PL Robertson Dua puluh delapan tahun sebelum Henry Phillips mempatenkan kepala sekrupnya yang juga sekrup kepala persegi Robertson dianggap sebagai tipe pertama sekrup yang diproduksi Desainnya menjadi standar di Amerika Utara seperti yang diterbitkan dalam edisi keenam Industries Fasteners Institute Metrik dan Inch Standard kepala persegi di sekrup bisa lebih baik daripada slot obeng karena tidak akan terlepas dari kepala sekrup pada saat instalasi Mobil Model T dibuat oleh Ford Motor Company (salah satu pelanggan pertama Robertson) menggunakan lebih dari tujuh ratus skrup buatan Robertson

1048698 Phillips Head Screw Spoiler for Henry Phillips Pada awal 1930-an kepala sekrup Phillips diciptakan oleh Henry PhillipsDalam perakitan mobil membutuhkan sekrup yang dapat menerima torsi yang lebih besar dan bisa memberikan ikatan yang lebih kuat Kepala sekrup Phillips yang ada sudah kompatibel dengan obeng otomatis yang biasa digunakan dalam perakitan Ironisnya perusahaan sekrup milik Philips tidak pernah membuat sekrup Phillips sekrup ataupun obengnya Henry Phillips meninggal di tahun 1958 pada usia enam puluh delapan

1048698 Allen Kunci Spoiler for Allen Key Spoiler for Hex Key Sebuah heksagonal atau kepala sekrup hex memiliki lubang heksagonal diputar oleh sebuah kunci Allen Sebuah kunci Allen adalah kunci pas berbentuk heksagonal Kunci Allen mungkin telah ditemukan oleh Amerika Gilbert F Heublein Namun hal ini masih sedang diteliti dan tidak boleh dianggap sebagai suatu fakta Heublein adalah importir dan distributor makanan dan minuman yang pada tahun 1892 memperkenalkan The Club Cocktails koktail dalam botol pertama di dunia

12Deri Tria Pratama

C Jenis Sekrup

1048698 Cap Screw Spoiler for cap screw mempunyai bentuk kepala yang cembung biasanya heksagonal dirancang untuk dapat digerakkan oleh sebuah kunci pas atau kunci ring

1048698 Sekrup kayuSpoiler for wood screw memiliki tangkai runcing untuk menembus kayu yang belum pernah di tancapkan sekrup

1048698 Sekrup mesin Spoiler for machine screw memiliki poros silindris dan bentuk kepala yang pas dengan mur atau digunaka untuk menekan lubang dengan baut kecil

1048698 Self-tapping screw Spoiler for self-tapping screw memiliki poros silindris dan pisau tajam yang memotong lubang sendiri sering digunakan dalam lembaran logam atau plastik

1048698 Drywall screw Spoiler for drywall screw adalah sekrup yang menekan sendiri

1048698 Sekrup set Spoiler for set screw tidak memiliki kepala dan dirancang untuk dimasukkan dengan atau di bawah permukaan benda

1048698 Sekrup ulir ganda Spoiler for double-end screw adalah sekrup kayu dengan dua ujung runcing dan tidak ada kepala digunakan untuk membuat sambungan tersembunyi di antara dua potong kayu

D Bentuk Screw Head

1048698 Pan head1048698 Cheese Head1048698 Countersunk head kerucut dengan wajah datar bagian kerucutnya tenggelam dalam material

sangat umum untuk sekrup kayu1048698 Button or Dome Head setengah bola dalam wajah luar1048698 Mirror screw head countersunk head dengan lubang tambahan di kepalanya untuk menerima

sekrup penutup berlapis krom digunakan untuk memasang cermin

E Jenis Screw Drive

1048698 Spoiler for Screwdrive Berbagai alat ada untuk mendorong sekrup ke dalam material yang akan dipasangi sekrup alat tangan yang digunakan untuk memutar sekrup yang tipe slot-headed dan cross-headed disebut obeng alat Tangan untuk mengemudi topi sekrup dan jenis lainnya disebut kunci pas (UK penggunaan) atau kunci pas (US penggunaan)

1048698 Kepala berbentuk slot diputar oleh obeng pipih kepala berbentuk silang atau x atau disebut sekrup Phillips memiliki slot berbentuk X dan didorong oleh obeng berkepala x dirancang awalnya pada 1930-an untuk digunakan dengan mesin pemutar mekanis sengaja dibuat agar pengemudi akan keluar sendiri untuk mencegah pengencangan yang terlalu berlebihan

13Deri Tria Pratama

1048698 Pozidriv telah dipatenkan mirip dengan kepala silang tapi dengan ketahanan yang lebih baik untuk meleset

1048698 Hexagonal atau kepala sekrup hex Spoiler for kunci L memiliki lubang dan didorong oleh sebuah kunci heksagonal (kita mngenal sbg kunci L) kadang-kadang disebut kunci Allen

1048698 pemutar baut Robertson head Spoiler for Obeng robertson memiliki lubang persegi dan didorong oleh kekuatan khusus alat-bit atau obeng (ini adalah biaya rendah versi kepala hex untuk penggunaan domestik)

1048698 Torx driver Spoiler for torx head memiliki soket splined dan menerima kunci dengan poros splined

1048698 Tamper-proof torx Spoiler for temper-proof torx head mirip dengan drive torx

1048698 Tri-Wing screw Spoiler for tri-wing screw yang digunakan oleh Nintendo pada GameboyIni mempersulit user melakukan perbaikna sendiri di rumah

G PERENCANAAN SAMBUNGAN SEKRUP

1048698 Sekrup atau ulir dibentuk melalui pemotongan alur helical secara kontinu pada permukaan silinder Bila dilakukan pemotongan alur tunggal pada permukaan silinder maka dinamakan single thread screw dan jika dilakukan pemotongan alur lainnya pada jarak antar alur pertamanya disebut double thread screw

1048698 Sambungan sekrup ( screw joints) terdiri dari 2 elemen yaitu mur dan baut Sambungan sekrup digunakan bila

1048698 Untuk bagian mesin yang memerlukan sambungan dan pelepasan tanpa mengakibatkan kerusakan pada komponen mesin

1048698 Untuk memegang dan penyesuaian dalam perakitan dan perawatan

1048698 Keuntungan dan Kerugian Screw joints

a Keuntungan1 Mempunyai reliabilitas tinggi dalam operasi2 Sesuai untuk perakitan dan pelepasan komponen3 Suatu lingkup yang luas dari sambungan baut diperlukan untuk beberapa kondisi operasi4 Lebih murah untuk diproduksi dan lebih efisien

14Deri Tria Pratama

POROS (SHAFT)

21 Poros Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin Hampir semua

mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros

221 Macam - Macam Poros

Poros untuk meneruskan gaya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut (1) Poros Transmisi

Poros macam ini terdapat beban puntir murni atau puntir dan lentur Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling roda gigi puli sabuk atau sproket rantai dan lain-lain

(2) SpindelPoros transmisi yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas dimana

beban utamanya berupa puntiran disebut spindel Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti

(3) Gandar (axle)Poros ini dipasang antara roda ndash roda kereta api tidak mendapat beban puntir dan

tidak berputar Gandar ini hanya mendapat beban lentur kecuali bila digerakkan oleh penggerak mula maka pros akan mengalami beban puntir

(4) Poros (shaft)Poros yang ikut berputar untuk memindahkan daya dari mesin ke mekanisme

yang digerakkan Poros ini mendapat beban puntir murni dan letur

(5) Poros luwes (flexible shaft)Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana

putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil

222 Hal - Hal Penting Dalam Perencanaan Poros Untuk merencanakan sebuah poros hal-hal berikut ini perlu diperhatikan

1 Kekuatan PorosSuatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara

puntir dan lentur seperti telah diutarakan di atas Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin dan lain-lain

15Deri Tria Pratama

Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan

Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atas

2 Kekakuan PorosMeskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau

defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-telitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi)

Karena itu di samping kekuatan poros kekakuannya juga diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut

3 Putaran KritisBila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang

cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya

4 Korosi Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak

dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

223 Poros Dengan Beban Puntir dan Lentur

Poros pada umumnya meneruskan daya melalui belt roda gigi rantai dan sebagainya Dengan demikian poros tersebut mendapatkan beban puntir dan lentur sehingga pada permukaan poros terjadi tegangan geser karena momen puntir dan tegangan tarik karena momen lentur

Poros dengan beban puntirHal-hal yang perlu diperhatikan akan diuraikan seperti di bawah ini

Pertama kali ambillah suatu kasus dimana daya P (kW) harus ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan Dalam hal ini perlu dilakukan pemeriksaan terhadap daya P tersebut Jika P adalah daya rata-rata yang perlu dilakukan maka harus dibagi dengan efisiensi mekanis η dari sistem transmisi untuk mendapatkan daya penggerak mula yang diperlukan Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat start atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start Dengan demikian sering kali diperlukan koreksi pada daya rata-rata yang diperlukan dengan menggunakan faktor pada perencanaan

16Deri Tria Pratama

Jika daya yang diberikan dalam daya kuda (Hp) maka harus dikalikan dengan 0735 untuk mendapatkan daya dalam kW Jika momen puntir sebagai momen rencana adalah T (kgmm) maka

Untuk mencari momen torsi persamaan diatas menjadi

helliphelliphelliphelliphellip (Ref 1 hal 7)

dimana

T = momen puntir perencanaan (kgmm)

Pd = daya perencanaan (kW)

n1 = putaran (rpm)

Bila momen torsi T (kgmm) dibebankan pada suatu poros dengan diameter D (mm) maka tegangan puntir (kgmm2) yang terjadi adalah

keterangan

= tegangan puntir (kgmm2)

Mt = momen puntir (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

17Deri Tria Pratama

Poros dengan beban lenturBeben lentur sebagai akibat dari tegangan tarik dicari dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut

keterangan

= tegangan bending (kgmm2)

Mb = momen bending (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

Akibat momen bending dan momen lentur tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan (teori Tresca)

18Deri Tria Pratama

helliphelliphellip(Ref 3 hal 74)

Dengan memasukkan persamaan momen bending dan momen lentur tegangan maksimum untuk poros pejal

Syarat perencanaan adalah tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan ijin sehingga

Keterangan

Syp = kekuatan bahan terhadap tegangan geser

AK = angka keamanan

• Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil
• 3 Putaran Kritis
• Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya
• 4 Korosi
• Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

10Deri Tria Pratama

Untuk menentukan besar gaya yang diakibatkan oleh gaya luar(F) Misalnya untuk penutup kepala silinder 4P21πD2F=Dimana P = tekanan dalam silinder Bila diperhitungkan gaya F2 untuk setiap baut Dimanan = jumlah baut Besar gaya yang diakibatkan gaya F1 Menurut angka pengalaman F = 2840 d1 Dimana d = diameter luar atau diameter poros bautn14P21πD2F=42cπDAAFtσ==

11Deri Tria Pratama

SEKRUP

A PENGERTIANSebuah sekrup adalah suatu batang dengan ulir terbentuk dipermukaannya Sekrup

digunakan untuk mengikat dua benda bersamaan dan obeng adalah salah satu yg digunakan sebagai alat untuk memutar sekrup pada suatu objek yang akan dipasangi sekrup

B SEJARAH SEKRUP

1048698 Sekitar abad pertama alat berbentuk sekrup sudah menjadi barang umum namun sejarawan tidak tahu siapa yang menciptakan pertama Awal sekrup yang terbuat dari kayu dan digunakan dalam mengepress anggur mengepress minyak zaitun dan untuk mengepres pakaian sekrup dan mur dari logam yang digunakan untuk mengikat dua obyek bersama-sama pertama kali muncul pada abad kelima belas

1048698 Produksi massal Sekrup Pada 1770 alat pembuat inggris Jesse Ramsden (1735-1800) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup pertama Ramsden lalu mengilhami penemu lainnyaInggris Tahun 1797 Henry Maudslay (1771-1831) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup berukuran besar pertama yang memungkinkan untuk produksi secara besar-besaran dan ukuran sekrup yang akurat Pada 1798 di Amerika David Wilkinson juga menemukan mesin untuk produksi sekrup logam berulir massal

1048698 Robertson Robertson Screw Pada tahun 1908 sekrup dengan bentuk pemutar persegi diciptakan oleh orang Kanada PL Robertson Dua puluh delapan tahun sebelum Henry Phillips mempatenkan kepala sekrupnya yang juga sekrup kepala persegi Robertson dianggap sebagai tipe pertama sekrup yang diproduksi Desainnya menjadi standar di Amerika Utara seperti yang diterbitkan dalam edisi keenam Industries Fasteners Institute Metrik dan Inch Standard kepala persegi di sekrup bisa lebih baik daripada slot obeng karena tidak akan terlepas dari kepala sekrup pada saat instalasi Mobil Model T dibuat oleh Ford Motor Company (salah satu pelanggan pertama Robertson) menggunakan lebih dari tujuh ratus skrup buatan Robertson

1048698 Phillips Head Screw Spoiler for Henry Phillips Pada awal 1930-an kepala sekrup Phillips diciptakan oleh Henry PhillipsDalam perakitan mobil membutuhkan sekrup yang dapat menerima torsi yang lebih besar dan bisa memberikan ikatan yang lebih kuat Kepala sekrup Phillips yang ada sudah kompatibel dengan obeng otomatis yang biasa digunakan dalam perakitan Ironisnya perusahaan sekrup milik Philips tidak pernah membuat sekrup Phillips sekrup ataupun obengnya Henry Phillips meninggal di tahun 1958 pada usia enam puluh delapan

1048698 Allen Kunci Spoiler for Allen Key Spoiler for Hex Key Sebuah heksagonal atau kepala sekrup hex memiliki lubang heksagonal diputar oleh sebuah kunci Allen Sebuah kunci Allen adalah kunci pas berbentuk heksagonal Kunci Allen mungkin telah ditemukan oleh Amerika Gilbert F Heublein Namun hal ini masih sedang diteliti dan tidak boleh dianggap sebagai suatu fakta Heublein adalah importir dan distributor makanan dan minuman yang pada tahun 1892 memperkenalkan The Club Cocktails koktail dalam botol pertama di dunia

12Deri Tria Pratama

C Jenis Sekrup

1048698 Cap Screw Spoiler for cap screw mempunyai bentuk kepala yang cembung biasanya heksagonal dirancang untuk dapat digerakkan oleh sebuah kunci pas atau kunci ring

1048698 Sekrup kayuSpoiler for wood screw memiliki tangkai runcing untuk menembus kayu yang belum pernah di tancapkan sekrup

1048698 Sekrup mesin Spoiler for machine screw memiliki poros silindris dan bentuk kepala yang pas dengan mur atau digunaka untuk menekan lubang dengan baut kecil

1048698 Self-tapping screw Spoiler for self-tapping screw memiliki poros silindris dan pisau tajam yang memotong lubang sendiri sering digunakan dalam lembaran logam atau plastik

1048698 Drywall screw Spoiler for drywall screw adalah sekrup yang menekan sendiri

1048698 Sekrup set Spoiler for set screw tidak memiliki kepala dan dirancang untuk dimasukkan dengan atau di bawah permukaan benda

1048698 Sekrup ulir ganda Spoiler for double-end screw adalah sekrup kayu dengan dua ujung runcing dan tidak ada kepala digunakan untuk membuat sambungan tersembunyi di antara dua potong kayu

D Bentuk Screw Head

1048698 Pan head1048698 Cheese Head1048698 Countersunk head kerucut dengan wajah datar bagian kerucutnya tenggelam dalam material

sangat umum untuk sekrup kayu1048698 Button or Dome Head setengah bola dalam wajah luar1048698 Mirror screw head countersunk head dengan lubang tambahan di kepalanya untuk menerima

sekrup penutup berlapis krom digunakan untuk memasang cermin

E Jenis Screw Drive

1048698 Spoiler for Screwdrive Berbagai alat ada untuk mendorong sekrup ke dalam material yang akan dipasangi sekrup alat tangan yang digunakan untuk memutar sekrup yang tipe slot-headed dan cross-headed disebut obeng alat Tangan untuk mengemudi topi sekrup dan jenis lainnya disebut kunci pas (UK penggunaan) atau kunci pas (US penggunaan)

1048698 Kepala berbentuk slot diputar oleh obeng pipih kepala berbentuk silang atau x atau disebut sekrup Phillips memiliki slot berbentuk X dan didorong oleh obeng berkepala x dirancang awalnya pada 1930-an untuk digunakan dengan mesin pemutar mekanis sengaja dibuat agar pengemudi akan keluar sendiri untuk mencegah pengencangan yang terlalu berlebihan

13Deri Tria Pratama

1048698 Pozidriv telah dipatenkan mirip dengan kepala silang tapi dengan ketahanan yang lebih baik untuk meleset

1048698 Hexagonal atau kepala sekrup hex Spoiler for kunci L memiliki lubang dan didorong oleh sebuah kunci heksagonal (kita mngenal sbg kunci L) kadang-kadang disebut kunci Allen

1048698 pemutar baut Robertson head Spoiler for Obeng robertson memiliki lubang persegi dan didorong oleh kekuatan khusus alat-bit atau obeng (ini adalah biaya rendah versi kepala hex untuk penggunaan domestik)

1048698 Torx driver Spoiler for torx head memiliki soket splined dan menerima kunci dengan poros splined

1048698 Tamper-proof torx Spoiler for temper-proof torx head mirip dengan drive torx

1048698 Tri-Wing screw Spoiler for tri-wing screw yang digunakan oleh Nintendo pada GameboyIni mempersulit user melakukan perbaikna sendiri di rumah

G PERENCANAAN SAMBUNGAN SEKRUP

1048698 Sekrup atau ulir dibentuk melalui pemotongan alur helical secara kontinu pada permukaan silinder Bila dilakukan pemotongan alur tunggal pada permukaan silinder maka dinamakan single thread screw dan jika dilakukan pemotongan alur lainnya pada jarak antar alur pertamanya disebut double thread screw

1048698 Sambungan sekrup ( screw joints) terdiri dari 2 elemen yaitu mur dan baut Sambungan sekrup digunakan bila

1048698 Untuk bagian mesin yang memerlukan sambungan dan pelepasan tanpa mengakibatkan kerusakan pada komponen mesin

1048698 Untuk memegang dan penyesuaian dalam perakitan dan perawatan

1048698 Keuntungan dan Kerugian Screw joints

a Keuntungan1 Mempunyai reliabilitas tinggi dalam operasi2 Sesuai untuk perakitan dan pelepasan komponen3 Suatu lingkup yang luas dari sambungan baut diperlukan untuk beberapa kondisi operasi4 Lebih murah untuk diproduksi dan lebih efisien

14Deri Tria Pratama

POROS (SHAFT)

21 Poros Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin Hampir semua

mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros

221 Macam - Macam Poros

Poros untuk meneruskan gaya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut (1) Poros Transmisi

Poros macam ini terdapat beban puntir murni atau puntir dan lentur Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling roda gigi puli sabuk atau sproket rantai dan lain-lain

(2) SpindelPoros transmisi yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas dimana

beban utamanya berupa puntiran disebut spindel Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti

(3) Gandar (axle)Poros ini dipasang antara roda ndash roda kereta api tidak mendapat beban puntir dan

tidak berputar Gandar ini hanya mendapat beban lentur kecuali bila digerakkan oleh penggerak mula maka pros akan mengalami beban puntir

(4) Poros (shaft)Poros yang ikut berputar untuk memindahkan daya dari mesin ke mekanisme

yang digerakkan Poros ini mendapat beban puntir murni dan letur

(5) Poros luwes (flexible shaft)Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana

putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil

222 Hal - Hal Penting Dalam Perencanaan Poros Untuk merencanakan sebuah poros hal-hal berikut ini perlu diperhatikan

1 Kekuatan PorosSuatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara

puntir dan lentur seperti telah diutarakan di atas Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin dan lain-lain

15Deri Tria Pratama

Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan

Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atas

2 Kekakuan PorosMeskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau

defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-telitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi)

Karena itu di samping kekuatan poros kekakuannya juga diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut

3 Putaran KritisBila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang

cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya

4 Korosi Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak

dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

223 Poros Dengan Beban Puntir dan Lentur

Poros pada umumnya meneruskan daya melalui belt roda gigi rantai dan sebagainya Dengan demikian poros tersebut mendapatkan beban puntir dan lentur sehingga pada permukaan poros terjadi tegangan geser karena momen puntir dan tegangan tarik karena momen lentur

Poros dengan beban puntirHal-hal yang perlu diperhatikan akan diuraikan seperti di bawah ini

Pertama kali ambillah suatu kasus dimana daya P (kW) harus ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan Dalam hal ini perlu dilakukan pemeriksaan terhadap daya P tersebut Jika P adalah daya rata-rata yang perlu dilakukan maka harus dibagi dengan efisiensi mekanis η dari sistem transmisi untuk mendapatkan daya penggerak mula yang diperlukan Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat start atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start Dengan demikian sering kali diperlukan koreksi pada daya rata-rata yang diperlukan dengan menggunakan faktor pada perencanaan

16Deri Tria Pratama

Jika daya yang diberikan dalam daya kuda (Hp) maka harus dikalikan dengan 0735 untuk mendapatkan daya dalam kW Jika momen puntir sebagai momen rencana adalah T (kgmm) maka

Untuk mencari momen torsi persamaan diatas menjadi

helliphelliphelliphelliphellip (Ref 1 hal 7)

dimana

T = momen puntir perencanaan (kgmm)

Pd = daya perencanaan (kW)

n1 = putaran (rpm)

Bila momen torsi T (kgmm) dibebankan pada suatu poros dengan diameter D (mm) maka tegangan puntir (kgmm2) yang terjadi adalah

keterangan

= tegangan puntir (kgmm2)

Mt = momen puntir (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

17Deri Tria Pratama

Poros dengan beban lenturBeben lentur sebagai akibat dari tegangan tarik dicari dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut

keterangan

= tegangan bending (kgmm2)

Mb = momen bending (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

Akibat momen bending dan momen lentur tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan (teori Tresca)

18Deri Tria Pratama

helliphelliphellip(Ref 3 hal 74)

Dengan memasukkan persamaan momen bending dan momen lentur tegangan maksimum untuk poros pejal

Syarat perencanaan adalah tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan ijin sehingga

Keterangan

Syp = kekuatan bahan terhadap tegangan geser

AK = angka keamanan

• Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil
• 3 Putaran Kritis
• Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya
• 4 Korosi
• Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

11Deri Tria Pratama

SEKRUP

A PENGERTIANSebuah sekrup adalah suatu batang dengan ulir terbentuk dipermukaannya Sekrup

digunakan untuk mengikat dua benda bersamaan dan obeng adalah salah satu yg digunakan sebagai alat untuk memutar sekrup pada suatu objek yang akan dipasangi sekrup

B SEJARAH SEKRUP

1048698 Sekitar abad pertama alat berbentuk sekrup sudah menjadi barang umum namun sejarawan tidak tahu siapa yang menciptakan pertama Awal sekrup yang terbuat dari kayu dan digunakan dalam mengepress anggur mengepress minyak zaitun dan untuk mengepres pakaian sekrup dan mur dari logam yang digunakan untuk mengikat dua obyek bersama-sama pertama kali muncul pada abad kelima belas

1048698 Produksi massal Sekrup Pada 1770 alat pembuat inggris Jesse Ramsden (1735-1800) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup pertama Ramsden lalu mengilhami penemu lainnyaInggris Tahun 1797 Henry Maudslay (1771-1831) menciptakan mesin bubut pembuat sekrup berukuran besar pertama yang memungkinkan untuk produksi secara besar-besaran dan ukuran sekrup yang akurat Pada 1798 di Amerika David Wilkinson juga menemukan mesin untuk produksi sekrup logam berulir massal

1048698 Robertson Robertson Screw Pada tahun 1908 sekrup dengan bentuk pemutar persegi diciptakan oleh orang Kanada PL Robertson Dua puluh delapan tahun sebelum Henry Phillips mempatenkan kepala sekrupnya yang juga sekrup kepala persegi Robertson dianggap sebagai tipe pertama sekrup yang diproduksi Desainnya menjadi standar di Amerika Utara seperti yang diterbitkan dalam edisi keenam Industries Fasteners Institute Metrik dan Inch Standard kepala persegi di sekrup bisa lebih baik daripada slot obeng karena tidak akan terlepas dari kepala sekrup pada saat instalasi Mobil Model T dibuat oleh Ford Motor Company (salah satu pelanggan pertama Robertson) menggunakan lebih dari tujuh ratus skrup buatan Robertson

1048698 Phillips Head Screw Spoiler for Henry Phillips Pada awal 1930-an kepala sekrup Phillips diciptakan oleh Henry PhillipsDalam perakitan mobil membutuhkan sekrup yang dapat menerima torsi yang lebih besar dan bisa memberikan ikatan yang lebih kuat Kepala sekrup Phillips yang ada sudah kompatibel dengan obeng otomatis yang biasa digunakan dalam perakitan Ironisnya perusahaan sekrup milik Philips tidak pernah membuat sekrup Phillips sekrup ataupun obengnya Henry Phillips meninggal di tahun 1958 pada usia enam puluh delapan

1048698 Allen Kunci Spoiler for Allen Key Spoiler for Hex Key Sebuah heksagonal atau kepala sekrup hex memiliki lubang heksagonal diputar oleh sebuah kunci Allen Sebuah kunci Allen adalah kunci pas berbentuk heksagonal Kunci Allen mungkin telah ditemukan oleh Amerika Gilbert F Heublein Namun hal ini masih sedang diteliti dan tidak boleh dianggap sebagai suatu fakta Heublein adalah importir dan distributor makanan dan minuman yang pada tahun 1892 memperkenalkan The Club Cocktails koktail dalam botol pertama di dunia

12Deri Tria Pratama

C Jenis Sekrup

1048698 Cap Screw Spoiler for cap screw mempunyai bentuk kepala yang cembung biasanya heksagonal dirancang untuk dapat digerakkan oleh sebuah kunci pas atau kunci ring

1048698 Sekrup kayuSpoiler for wood screw memiliki tangkai runcing untuk menembus kayu yang belum pernah di tancapkan sekrup

1048698 Sekrup mesin Spoiler for machine screw memiliki poros silindris dan bentuk kepala yang pas dengan mur atau digunaka untuk menekan lubang dengan baut kecil

1048698 Self-tapping screw Spoiler for self-tapping screw memiliki poros silindris dan pisau tajam yang memotong lubang sendiri sering digunakan dalam lembaran logam atau plastik

1048698 Drywall screw Spoiler for drywall screw adalah sekrup yang menekan sendiri

1048698 Sekrup set Spoiler for set screw tidak memiliki kepala dan dirancang untuk dimasukkan dengan atau di bawah permukaan benda

1048698 Sekrup ulir ganda Spoiler for double-end screw adalah sekrup kayu dengan dua ujung runcing dan tidak ada kepala digunakan untuk membuat sambungan tersembunyi di antara dua potong kayu

D Bentuk Screw Head

1048698 Pan head1048698 Cheese Head1048698 Countersunk head kerucut dengan wajah datar bagian kerucutnya tenggelam dalam material

sangat umum untuk sekrup kayu1048698 Button or Dome Head setengah bola dalam wajah luar1048698 Mirror screw head countersunk head dengan lubang tambahan di kepalanya untuk menerima

sekrup penutup berlapis krom digunakan untuk memasang cermin

E Jenis Screw Drive

1048698 Spoiler for Screwdrive Berbagai alat ada untuk mendorong sekrup ke dalam material yang akan dipasangi sekrup alat tangan yang digunakan untuk memutar sekrup yang tipe slot-headed dan cross-headed disebut obeng alat Tangan untuk mengemudi topi sekrup dan jenis lainnya disebut kunci pas (UK penggunaan) atau kunci pas (US penggunaan)

1048698 Kepala berbentuk slot diputar oleh obeng pipih kepala berbentuk silang atau x atau disebut sekrup Phillips memiliki slot berbentuk X dan didorong oleh obeng berkepala x dirancang awalnya pada 1930-an untuk digunakan dengan mesin pemutar mekanis sengaja dibuat agar pengemudi akan keluar sendiri untuk mencegah pengencangan yang terlalu berlebihan

13Deri Tria Pratama

1048698 Pozidriv telah dipatenkan mirip dengan kepala silang tapi dengan ketahanan yang lebih baik untuk meleset

1048698 Hexagonal atau kepala sekrup hex Spoiler for kunci L memiliki lubang dan didorong oleh sebuah kunci heksagonal (kita mngenal sbg kunci L) kadang-kadang disebut kunci Allen

1048698 pemutar baut Robertson head Spoiler for Obeng robertson memiliki lubang persegi dan didorong oleh kekuatan khusus alat-bit atau obeng (ini adalah biaya rendah versi kepala hex untuk penggunaan domestik)

1048698 Torx driver Spoiler for torx head memiliki soket splined dan menerima kunci dengan poros splined

1048698 Tamper-proof torx Spoiler for temper-proof torx head mirip dengan drive torx

1048698 Tri-Wing screw Spoiler for tri-wing screw yang digunakan oleh Nintendo pada GameboyIni mempersulit user melakukan perbaikna sendiri di rumah

G PERENCANAAN SAMBUNGAN SEKRUP

1048698 Sekrup atau ulir dibentuk melalui pemotongan alur helical secara kontinu pada permukaan silinder Bila dilakukan pemotongan alur tunggal pada permukaan silinder maka dinamakan single thread screw dan jika dilakukan pemotongan alur lainnya pada jarak antar alur pertamanya disebut double thread screw

1048698 Sambungan sekrup ( screw joints) terdiri dari 2 elemen yaitu mur dan baut Sambungan sekrup digunakan bila

1048698 Untuk bagian mesin yang memerlukan sambungan dan pelepasan tanpa mengakibatkan kerusakan pada komponen mesin

1048698 Untuk memegang dan penyesuaian dalam perakitan dan perawatan

1048698 Keuntungan dan Kerugian Screw joints

a Keuntungan1 Mempunyai reliabilitas tinggi dalam operasi2 Sesuai untuk perakitan dan pelepasan komponen3 Suatu lingkup yang luas dari sambungan baut diperlukan untuk beberapa kondisi operasi4 Lebih murah untuk diproduksi dan lebih efisien

14Deri Tria Pratama

POROS (SHAFT)

21 Poros Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin Hampir semua

mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros

221 Macam - Macam Poros

Poros untuk meneruskan gaya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut (1) Poros Transmisi

Poros macam ini terdapat beban puntir murni atau puntir dan lentur Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling roda gigi puli sabuk atau sproket rantai dan lain-lain

(2) SpindelPoros transmisi yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas dimana

beban utamanya berupa puntiran disebut spindel Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti

(3) Gandar (axle)Poros ini dipasang antara roda ndash roda kereta api tidak mendapat beban puntir dan

tidak berputar Gandar ini hanya mendapat beban lentur kecuali bila digerakkan oleh penggerak mula maka pros akan mengalami beban puntir

(4) Poros (shaft)Poros yang ikut berputar untuk memindahkan daya dari mesin ke mekanisme

yang digerakkan Poros ini mendapat beban puntir murni dan letur

(5) Poros luwes (flexible shaft)Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana

putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil

222 Hal - Hal Penting Dalam Perencanaan Poros Untuk merencanakan sebuah poros hal-hal berikut ini perlu diperhatikan

1 Kekuatan PorosSuatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara

puntir dan lentur seperti telah diutarakan di atas Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin dan lain-lain

15Deri Tria Pratama

Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan

Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atas

2 Kekakuan PorosMeskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau

defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-telitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi)

Karena itu di samping kekuatan poros kekakuannya juga diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut

3 Putaran KritisBila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang

cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya

4 Korosi Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak

dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

223 Poros Dengan Beban Puntir dan Lentur

Poros pada umumnya meneruskan daya melalui belt roda gigi rantai dan sebagainya Dengan demikian poros tersebut mendapatkan beban puntir dan lentur sehingga pada permukaan poros terjadi tegangan geser karena momen puntir dan tegangan tarik karena momen lentur

Poros dengan beban puntirHal-hal yang perlu diperhatikan akan diuraikan seperti di bawah ini

Pertama kali ambillah suatu kasus dimana daya P (kW) harus ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan Dalam hal ini perlu dilakukan pemeriksaan terhadap daya P tersebut Jika P adalah daya rata-rata yang perlu dilakukan maka harus dibagi dengan efisiensi mekanis η dari sistem transmisi untuk mendapatkan daya penggerak mula yang diperlukan Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat start atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start Dengan demikian sering kali diperlukan koreksi pada daya rata-rata yang diperlukan dengan menggunakan faktor pada perencanaan

16Deri Tria Pratama

Jika daya yang diberikan dalam daya kuda (Hp) maka harus dikalikan dengan 0735 untuk mendapatkan daya dalam kW Jika momen puntir sebagai momen rencana adalah T (kgmm) maka

Untuk mencari momen torsi persamaan diatas menjadi

helliphelliphelliphelliphellip (Ref 1 hal 7)

dimana

T = momen puntir perencanaan (kgmm)

Pd = daya perencanaan (kW)

n1 = putaran (rpm)

Bila momen torsi T (kgmm) dibebankan pada suatu poros dengan diameter D (mm) maka tegangan puntir (kgmm2) yang terjadi adalah

keterangan

= tegangan puntir (kgmm2)

Mt = momen puntir (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

17Deri Tria Pratama

Poros dengan beban lenturBeben lentur sebagai akibat dari tegangan tarik dicari dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut

keterangan

= tegangan bending (kgmm2)

Mb = momen bending (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

Akibat momen bending dan momen lentur tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan (teori Tresca)

18Deri Tria Pratama

helliphelliphellip(Ref 3 hal 74)

Dengan memasukkan persamaan momen bending dan momen lentur tegangan maksimum untuk poros pejal

Syarat perencanaan adalah tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan ijin sehingga

Keterangan

Syp = kekuatan bahan terhadap tegangan geser

AK = angka keamanan

• Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil
• 3 Putaran Kritis
• Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya
• 4 Korosi
• Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

12Deri Tria Pratama

C Jenis Sekrup

1048698 Cap Screw Spoiler for cap screw mempunyai bentuk kepala yang cembung biasanya heksagonal dirancang untuk dapat digerakkan oleh sebuah kunci pas atau kunci ring

1048698 Sekrup kayuSpoiler for wood screw memiliki tangkai runcing untuk menembus kayu yang belum pernah di tancapkan sekrup

1048698 Sekrup mesin Spoiler for machine screw memiliki poros silindris dan bentuk kepala yang pas dengan mur atau digunaka untuk menekan lubang dengan baut kecil

1048698 Self-tapping screw Spoiler for self-tapping screw memiliki poros silindris dan pisau tajam yang memotong lubang sendiri sering digunakan dalam lembaran logam atau plastik

1048698 Drywall screw Spoiler for drywall screw adalah sekrup yang menekan sendiri

1048698 Sekrup set Spoiler for set screw tidak memiliki kepala dan dirancang untuk dimasukkan dengan atau di bawah permukaan benda

1048698 Sekrup ulir ganda Spoiler for double-end screw adalah sekrup kayu dengan dua ujung runcing dan tidak ada kepala digunakan untuk membuat sambungan tersembunyi di antara dua potong kayu

D Bentuk Screw Head

1048698 Pan head1048698 Cheese Head1048698 Countersunk head kerucut dengan wajah datar bagian kerucutnya tenggelam dalam material

sangat umum untuk sekrup kayu1048698 Button or Dome Head setengah bola dalam wajah luar1048698 Mirror screw head countersunk head dengan lubang tambahan di kepalanya untuk menerima

sekrup penutup berlapis krom digunakan untuk memasang cermin

E Jenis Screw Drive

1048698 Spoiler for Screwdrive Berbagai alat ada untuk mendorong sekrup ke dalam material yang akan dipasangi sekrup alat tangan yang digunakan untuk memutar sekrup yang tipe slot-headed dan cross-headed disebut obeng alat Tangan untuk mengemudi topi sekrup dan jenis lainnya disebut kunci pas (UK penggunaan) atau kunci pas (US penggunaan)

1048698 Kepala berbentuk slot diputar oleh obeng pipih kepala berbentuk silang atau x atau disebut sekrup Phillips memiliki slot berbentuk X dan didorong oleh obeng berkepala x dirancang awalnya pada 1930-an untuk digunakan dengan mesin pemutar mekanis sengaja dibuat agar pengemudi akan keluar sendiri untuk mencegah pengencangan yang terlalu berlebihan

13Deri Tria Pratama

1048698 Pozidriv telah dipatenkan mirip dengan kepala silang tapi dengan ketahanan yang lebih baik untuk meleset

1048698 Hexagonal atau kepala sekrup hex Spoiler for kunci L memiliki lubang dan didorong oleh sebuah kunci heksagonal (kita mngenal sbg kunci L) kadang-kadang disebut kunci Allen

1048698 pemutar baut Robertson head Spoiler for Obeng robertson memiliki lubang persegi dan didorong oleh kekuatan khusus alat-bit atau obeng (ini adalah biaya rendah versi kepala hex untuk penggunaan domestik)

1048698 Torx driver Spoiler for torx head memiliki soket splined dan menerima kunci dengan poros splined

1048698 Tamper-proof torx Spoiler for temper-proof torx head mirip dengan drive torx

1048698 Tri-Wing screw Spoiler for tri-wing screw yang digunakan oleh Nintendo pada GameboyIni mempersulit user melakukan perbaikna sendiri di rumah

G PERENCANAAN SAMBUNGAN SEKRUP

1048698 Sekrup atau ulir dibentuk melalui pemotongan alur helical secara kontinu pada permukaan silinder Bila dilakukan pemotongan alur tunggal pada permukaan silinder maka dinamakan single thread screw dan jika dilakukan pemotongan alur lainnya pada jarak antar alur pertamanya disebut double thread screw

1048698 Sambungan sekrup ( screw joints) terdiri dari 2 elemen yaitu mur dan baut Sambungan sekrup digunakan bila

1048698 Untuk bagian mesin yang memerlukan sambungan dan pelepasan tanpa mengakibatkan kerusakan pada komponen mesin

1048698 Untuk memegang dan penyesuaian dalam perakitan dan perawatan

1048698 Keuntungan dan Kerugian Screw joints

a Keuntungan1 Mempunyai reliabilitas tinggi dalam operasi2 Sesuai untuk perakitan dan pelepasan komponen3 Suatu lingkup yang luas dari sambungan baut diperlukan untuk beberapa kondisi operasi4 Lebih murah untuk diproduksi dan lebih efisien

14Deri Tria Pratama

POROS (SHAFT)

21 Poros Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin Hampir semua

mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros

221 Macam - Macam Poros

Poros untuk meneruskan gaya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut (1) Poros Transmisi

Poros macam ini terdapat beban puntir murni atau puntir dan lentur Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling roda gigi puli sabuk atau sproket rantai dan lain-lain

(2) SpindelPoros transmisi yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas dimana

beban utamanya berupa puntiran disebut spindel Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti

(3) Gandar (axle)Poros ini dipasang antara roda ndash roda kereta api tidak mendapat beban puntir dan

tidak berputar Gandar ini hanya mendapat beban lentur kecuali bila digerakkan oleh penggerak mula maka pros akan mengalami beban puntir

(4) Poros (shaft)Poros yang ikut berputar untuk memindahkan daya dari mesin ke mekanisme

yang digerakkan Poros ini mendapat beban puntir murni dan letur

(5) Poros luwes (flexible shaft)Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana

putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil

222 Hal - Hal Penting Dalam Perencanaan Poros Untuk merencanakan sebuah poros hal-hal berikut ini perlu diperhatikan

1 Kekuatan PorosSuatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara

puntir dan lentur seperti telah diutarakan di atas Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin dan lain-lain

15Deri Tria Pratama

Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan

Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atas

2 Kekakuan PorosMeskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau

defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-telitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi)

Karena itu di samping kekuatan poros kekakuannya juga diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut

3 Putaran KritisBila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang

cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya

4 Korosi Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak

dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

223 Poros Dengan Beban Puntir dan Lentur

Poros pada umumnya meneruskan daya melalui belt roda gigi rantai dan sebagainya Dengan demikian poros tersebut mendapatkan beban puntir dan lentur sehingga pada permukaan poros terjadi tegangan geser karena momen puntir dan tegangan tarik karena momen lentur

Poros dengan beban puntirHal-hal yang perlu diperhatikan akan diuraikan seperti di bawah ini

Pertama kali ambillah suatu kasus dimana daya P (kW) harus ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan Dalam hal ini perlu dilakukan pemeriksaan terhadap daya P tersebut Jika P adalah daya rata-rata yang perlu dilakukan maka harus dibagi dengan efisiensi mekanis η dari sistem transmisi untuk mendapatkan daya penggerak mula yang diperlukan Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat start atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start Dengan demikian sering kali diperlukan koreksi pada daya rata-rata yang diperlukan dengan menggunakan faktor pada perencanaan

16Deri Tria Pratama

Jika daya yang diberikan dalam daya kuda (Hp) maka harus dikalikan dengan 0735 untuk mendapatkan daya dalam kW Jika momen puntir sebagai momen rencana adalah T (kgmm) maka

Untuk mencari momen torsi persamaan diatas menjadi

helliphelliphelliphelliphellip (Ref 1 hal 7)

dimana

T = momen puntir perencanaan (kgmm)

Pd = daya perencanaan (kW)

n1 = putaran (rpm)

Bila momen torsi T (kgmm) dibebankan pada suatu poros dengan diameter D (mm) maka tegangan puntir (kgmm2) yang terjadi adalah

keterangan

= tegangan puntir (kgmm2)

Mt = momen puntir (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

17Deri Tria Pratama

Poros dengan beban lenturBeben lentur sebagai akibat dari tegangan tarik dicari dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut

keterangan

= tegangan bending (kgmm2)

Mb = momen bending (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

Akibat momen bending dan momen lentur tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan (teori Tresca)

18Deri Tria Pratama

helliphelliphellip(Ref 3 hal 74)

Dengan memasukkan persamaan momen bending dan momen lentur tegangan maksimum untuk poros pejal

Syarat perencanaan adalah tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan ijin sehingga

Keterangan

Syp = kekuatan bahan terhadap tegangan geser

AK = angka keamanan

• Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil
• 3 Putaran Kritis
• Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya
• 4 Korosi
• Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

13Deri Tria Pratama

1048698 Pozidriv telah dipatenkan mirip dengan kepala silang tapi dengan ketahanan yang lebih baik untuk meleset

1048698 Hexagonal atau kepala sekrup hex Spoiler for kunci L memiliki lubang dan didorong oleh sebuah kunci heksagonal (kita mngenal sbg kunci L) kadang-kadang disebut kunci Allen

1048698 pemutar baut Robertson head Spoiler for Obeng robertson memiliki lubang persegi dan didorong oleh kekuatan khusus alat-bit atau obeng (ini adalah biaya rendah versi kepala hex untuk penggunaan domestik)

1048698 Torx driver Spoiler for torx head memiliki soket splined dan menerima kunci dengan poros splined

1048698 Tamper-proof torx Spoiler for temper-proof torx head mirip dengan drive torx

1048698 Tri-Wing screw Spoiler for tri-wing screw yang digunakan oleh Nintendo pada GameboyIni mempersulit user melakukan perbaikna sendiri di rumah

G PERENCANAAN SAMBUNGAN SEKRUP

1048698 Sekrup atau ulir dibentuk melalui pemotongan alur helical secara kontinu pada permukaan silinder Bila dilakukan pemotongan alur tunggal pada permukaan silinder maka dinamakan single thread screw dan jika dilakukan pemotongan alur lainnya pada jarak antar alur pertamanya disebut double thread screw

1048698 Sambungan sekrup ( screw joints) terdiri dari 2 elemen yaitu mur dan baut Sambungan sekrup digunakan bila

1048698 Untuk bagian mesin yang memerlukan sambungan dan pelepasan tanpa mengakibatkan kerusakan pada komponen mesin

1048698 Untuk memegang dan penyesuaian dalam perakitan dan perawatan

1048698 Keuntungan dan Kerugian Screw joints

a Keuntungan1 Mempunyai reliabilitas tinggi dalam operasi2 Sesuai untuk perakitan dan pelepasan komponen3 Suatu lingkup yang luas dari sambungan baut diperlukan untuk beberapa kondisi operasi4 Lebih murah untuk diproduksi dan lebih efisien

14Deri Tria Pratama

POROS (SHAFT)

21 Poros Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin Hampir semua

mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros

221 Macam - Macam Poros

Poros untuk meneruskan gaya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut (1) Poros Transmisi

Poros macam ini terdapat beban puntir murni atau puntir dan lentur Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling roda gigi puli sabuk atau sproket rantai dan lain-lain

(2) SpindelPoros transmisi yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas dimana

beban utamanya berupa puntiran disebut spindel Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti

(3) Gandar (axle)Poros ini dipasang antara roda ndash roda kereta api tidak mendapat beban puntir dan

tidak berputar Gandar ini hanya mendapat beban lentur kecuali bila digerakkan oleh penggerak mula maka pros akan mengalami beban puntir

(4) Poros (shaft)Poros yang ikut berputar untuk memindahkan daya dari mesin ke mekanisme

yang digerakkan Poros ini mendapat beban puntir murni dan letur

(5) Poros luwes (flexible shaft)Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana

putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil

222 Hal - Hal Penting Dalam Perencanaan Poros Untuk merencanakan sebuah poros hal-hal berikut ini perlu diperhatikan

1 Kekuatan PorosSuatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara

puntir dan lentur seperti telah diutarakan di atas Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin dan lain-lain

15Deri Tria Pratama

Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan

Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atas

2 Kekakuan PorosMeskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau

defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-telitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi)

Karena itu di samping kekuatan poros kekakuannya juga diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut

3 Putaran KritisBila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang

cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya

4 Korosi Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak

dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

223 Poros Dengan Beban Puntir dan Lentur

Poros pada umumnya meneruskan daya melalui belt roda gigi rantai dan sebagainya Dengan demikian poros tersebut mendapatkan beban puntir dan lentur sehingga pada permukaan poros terjadi tegangan geser karena momen puntir dan tegangan tarik karena momen lentur

Poros dengan beban puntirHal-hal yang perlu diperhatikan akan diuraikan seperti di bawah ini

Pertama kali ambillah suatu kasus dimana daya P (kW) harus ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan Dalam hal ini perlu dilakukan pemeriksaan terhadap daya P tersebut Jika P adalah daya rata-rata yang perlu dilakukan maka harus dibagi dengan efisiensi mekanis η dari sistem transmisi untuk mendapatkan daya penggerak mula yang diperlukan Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat start atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start Dengan demikian sering kali diperlukan koreksi pada daya rata-rata yang diperlukan dengan menggunakan faktor pada perencanaan

16Deri Tria Pratama

Jika daya yang diberikan dalam daya kuda (Hp) maka harus dikalikan dengan 0735 untuk mendapatkan daya dalam kW Jika momen puntir sebagai momen rencana adalah T (kgmm) maka

Untuk mencari momen torsi persamaan diatas menjadi

helliphelliphelliphelliphellip (Ref 1 hal 7)

dimana

T = momen puntir perencanaan (kgmm)

Pd = daya perencanaan (kW)

n1 = putaran (rpm)

Bila momen torsi T (kgmm) dibebankan pada suatu poros dengan diameter D (mm) maka tegangan puntir (kgmm2) yang terjadi adalah

keterangan

= tegangan puntir (kgmm2)

Mt = momen puntir (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

17Deri Tria Pratama

Poros dengan beban lenturBeben lentur sebagai akibat dari tegangan tarik dicari dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut

keterangan

= tegangan bending (kgmm2)

Mb = momen bending (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

Akibat momen bending dan momen lentur tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan (teori Tresca)

18Deri Tria Pratama

helliphelliphellip(Ref 3 hal 74)

Dengan memasukkan persamaan momen bending dan momen lentur tegangan maksimum untuk poros pejal

Syarat perencanaan adalah tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan ijin sehingga

Keterangan

Syp = kekuatan bahan terhadap tegangan geser

AK = angka keamanan

• Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil
• 3 Putaran Kritis
• Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya
• 4 Korosi
• Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

14Deri Tria Pratama

POROS (SHAFT)

21 Poros Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin Hampir semua

mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros

221 Macam - Macam Poros

Poros untuk meneruskan gaya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut (1) Poros Transmisi

Poros macam ini terdapat beban puntir murni atau puntir dan lentur Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling roda gigi puli sabuk atau sproket rantai dan lain-lain

(2) SpindelPoros transmisi yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas dimana

beban utamanya berupa puntiran disebut spindel Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti

(3) Gandar (axle)Poros ini dipasang antara roda ndash roda kereta api tidak mendapat beban puntir dan

tidak berputar Gandar ini hanya mendapat beban lentur kecuali bila digerakkan oleh penggerak mula maka pros akan mengalami beban puntir

(4) Poros (shaft)Poros yang ikut berputar untuk memindahkan daya dari mesin ke mekanisme

yang digerakkan Poros ini mendapat beban puntir murni dan letur

(5) Poros luwes (flexible shaft)Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana

putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil

222 Hal - Hal Penting Dalam Perencanaan Poros Untuk merencanakan sebuah poros hal-hal berikut ini perlu diperhatikan

1 Kekuatan PorosSuatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara

puntir dan lentur seperti telah diutarakan di atas Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin dan lain-lain

15Deri Tria Pratama

Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan

Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atas

2 Kekakuan PorosMeskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau

defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-telitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi)

Karena itu di samping kekuatan poros kekakuannya juga diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut

3 Putaran KritisBila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang

cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya

4 Korosi Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak

dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

223 Poros Dengan Beban Puntir dan Lentur

Poros pada umumnya meneruskan daya melalui belt roda gigi rantai dan sebagainya Dengan demikian poros tersebut mendapatkan beban puntir dan lentur sehingga pada permukaan poros terjadi tegangan geser karena momen puntir dan tegangan tarik karena momen lentur

Poros dengan beban puntirHal-hal yang perlu diperhatikan akan diuraikan seperti di bawah ini

Pertama kali ambillah suatu kasus dimana daya P (kW) harus ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan Dalam hal ini perlu dilakukan pemeriksaan terhadap daya P tersebut Jika P adalah daya rata-rata yang perlu dilakukan maka harus dibagi dengan efisiensi mekanis η dari sistem transmisi untuk mendapatkan daya penggerak mula yang diperlukan Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat start atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start Dengan demikian sering kali diperlukan koreksi pada daya rata-rata yang diperlukan dengan menggunakan faktor pada perencanaan

16Deri Tria Pratama

Jika daya yang diberikan dalam daya kuda (Hp) maka harus dikalikan dengan 0735 untuk mendapatkan daya dalam kW Jika momen puntir sebagai momen rencana adalah T (kgmm) maka

Untuk mencari momen torsi persamaan diatas menjadi

helliphelliphelliphelliphellip (Ref 1 hal 7)

dimana

T = momen puntir perencanaan (kgmm)

Pd = daya perencanaan (kW)

n1 = putaran (rpm)

Bila momen torsi T (kgmm) dibebankan pada suatu poros dengan diameter D (mm) maka tegangan puntir (kgmm2) yang terjadi adalah

keterangan

= tegangan puntir (kgmm2)

Mt = momen puntir (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

17Deri Tria Pratama

Poros dengan beban lenturBeben lentur sebagai akibat dari tegangan tarik dicari dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut

keterangan

= tegangan bending (kgmm2)

Mb = momen bending (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

Akibat momen bending dan momen lentur tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan (teori Tresca)

18Deri Tria Pratama

helliphelliphellip(Ref 3 hal 74)

Dengan memasukkan persamaan momen bending dan momen lentur tegangan maksimum untuk poros pejal

Syarat perencanaan adalah tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan ijin sehingga

Keterangan

Syp = kekuatan bahan terhadap tegangan geser

AK = angka keamanan

• Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil
• 3 Putaran Kritis
• Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya
• 4 Korosi
• Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

15Deri Tria Pratama

Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan

Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atas

2 Kekakuan PorosMeskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau

defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-telitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi)

Karena itu di samping kekuatan poros kekakuannya juga diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut

3 Putaran KritisBila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang

cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya

4 Korosi Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak

dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

223 Poros Dengan Beban Puntir dan Lentur

Poros pada umumnya meneruskan daya melalui belt roda gigi rantai dan sebagainya Dengan demikian poros tersebut mendapatkan beban puntir dan lentur sehingga pada permukaan poros terjadi tegangan geser karena momen puntir dan tegangan tarik karena momen lentur

Poros dengan beban puntirHal-hal yang perlu diperhatikan akan diuraikan seperti di bawah ini

Pertama kali ambillah suatu kasus dimana daya P (kW) harus ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan Dalam hal ini perlu dilakukan pemeriksaan terhadap daya P tersebut Jika P adalah daya rata-rata yang perlu dilakukan maka harus dibagi dengan efisiensi mekanis η dari sistem transmisi untuk mendapatkan daya penggerak mula yang diperlukan Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat start atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start Dengan demikian sering kali diperlukan koreksi pada daya rata-rata yang diperlukan dengan menggunakan faktor pada perencanaan

16Deri Tria Pratama

Jika daya yang diberikan dalam daya kuda (Hp) maka harus dikalikan dengan 0735 untuk mendapatkan daya dalam kW Jika momen puntir sebagai momen rencana adalah T (kgmm) maka

Untuk mencari momen torsi persamaan diatas menjadi

helliphelliphelliphelliphellip (Ref 1 hal 7)

dimana

T = momen puntir perencanaan (kgmm)

Pd = daya perencanaan (kW)

n1 = putaran (rpm)

Bila momen torsi T (kgmm) dibebankan pada suatu poros dengan diameter D (mm) maka tegangan puntir (kgmm2) yang terjadi adalah

keterangan

= tegangan puntir (kgmm2)

Mt = momen puntir (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

17Deri Tria Pratama

Poros dengan beban lenturBeben lentur sebagai akibat dari tegangan tarik dicari dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut

keterangan

= tegangan bending (kgmm2)

Mb = momen bending (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

Akibat momen bending dan momen lentur tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan (teori Tresca)

18Deri Tria Pratama

helliphelliphellip(Ref 3 hal 74)

Dengan memasukkan persamaan momen bending dan momen lentur tegangan maksimum untuk poros pejal

Syarat perencanaan adalah tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan ijin sehingga

Keterangan

Syp = kekuatan bahan terhadap tegangan geser

AK = angka keamanan

• Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil
• 3 Putaran Kritis
• Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya
• 4 Korosi
• Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

16Deri Tria Pratama

Jika daya yang diberikan dalam daya kuda (Hp) maka harus dikalikan dengan 0735 untuk mendapatkan daya dalam kW Jika momen puntir sebagai momen rencana adalah T (kgmm) maka

Untuk mencari momen torsi persamaan diatas menjadi

helliphelliphelliphelliphellip (Ref 1 hal 7)

dimana

T = momen puntir perencanaan (kgmm)

Pd = daya perencanaan (kW)

n1 = putaran (rpm)

Bila momen torsi T (kgmm) dibebankan pada suatu poros dengan diameter D (mm) maka tegangan puntir (kgmm2) yang terjadi adalah

keterangan

= tegangan puntir (kgmm2)

Mt = momen puntir (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

17Deri Tria Pratama

Poros dengan beban lenturBeben lentur sebagai akibat dari tegangan tarik dicari dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut

keterangan

= tegangan bending (kgmm2)

Mb = momen bending (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

Akibat momen bending dan momen lentur tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan (teori Tresca)

18Deri Tria Pratama

helliphelliphellip(Ref 3 hal 74)

Dengan memasukkan persamaan momen bending dan momen lentur tegangan maksimum untuk poros pejal

Syarat perencanaan adalah tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan ijin sehingga

Keterangan

Syp = kekuatan bahan terhadap tegangan geser

AK = angka keamanan

• Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil
• 3 Putaran Kritis
• Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya
• 4 Korosi
• Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

17Deri Tria Pratama

Poros dengan beban lenturBeben lentur sebagai akibat dari tegangan tarik dicari dengan menggunakan persamaan

sebagai berikut

keterangan

= tegangan bending (kgmm2)

Mb = momen bending (kgmm)

c = jari ndash jari poros (mm)

J = momen polar pada inertia (mm4)

dimana c =

Dari persamaan tersebut di atas dapat ditulis menjadi

Akibat momen bending dan momen lentur tersebut dapat dinyatakan dengan persamaan (teori Tresca)

18Deri Tria Pratama

helliphelliphellip(Ref 3 hal 74)

Dengan memasukkan persamaan momen bending dan momen lentur tegangan maksimum untuk poros pejal

Syarat perencanaan adalah tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan ijin sehingga

Keterangan

Syp = kekuatan bahan terhadap tegangan geser

AK = angka keamanan

• Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil
• 3 Putaran Kritis
• Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya
• 4 Korosi
• Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama

18Deri Tria Pratama

helliphelliphellip(Ref 3 hal 74)

Dengan memasukkan persamaan momen bending dan momen lentur tegangan maksimum untuk poros pejal

Syarat perencanaan adalah tegangan yang terjadi harus lebih kecil daripada tegangan ijin sehingga

Keterangan

Syp = kekuatan bahan terhadap tegangan geser

AK = angka keamanan

• Poros yang berfungsi untuk memindahkan daya dari dua mekanisme dimana putaran poros dapat membentuk sudut dengan poros lainnya daya yang dipindahkan biasanya kecil
• 3 Putaran Kritis
• Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga tertentu akan timbul getaran yang cukup besar Putaran yang menghasilkan getaran yang besar tersebut disebut putaran kritis Hal ini dapat terjadi pada turbin motor bakar motor listrik dan sebagainya Jika mungkin poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerja poros lebih rendah dari putaran kritisnya
• 4 Korosi
• Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk propeler pompa bila terjadi kontak dengan media yang korosif Demikian pula untuk poros yang terjadi kavitasi dan poros mesin yang sering berhenti lama