Diktat Elemen Mesin i

download Diktat Elemen Mesin i

of 46

Transcript of Diktat Elemen Mesin i

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    1/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    1

    P kg

    Gb 1.1. Pembebanan Tarik

    P kg

    Gb 1.2. Pembebanan Tekan

    JENIS PEMBEBANAN1.1. Beban Tarik.Gaya P kg bekerja pada batang dengan luaspenampang F cm2. Besarnya tegangan tarik padabatang :

    F Gaya yang menyebabkan bahan itu patahdisebut beban-patah. Kalau beban patah dibagioleh luas penampang batang, maka didapatbeban-patah setiap satuan luas. Ini dinamakantegangan patah dari bahan atau kekuatan tarik

    (B) dari bahan. Agar tidak terjadi patah padabatang, maka kita tidak boleh membebanisampai pada tegangan patah. Oleh karena itupembebanan haru haruslah dibawah teganganpatah dari bahan itu. Tegangan yang digunakan

    dalam analisis dinamakan tegangan yangdiijinkan( ) .Tegangan yang diijinkan ini biasanya berapa kalilebih kecil dari pada tegangan patah bahan.Bilangan yang menunjukkan berapa kali lebihkecil dari tegangan yang diijinkan disebut dengankoefisien keamanan atau factor keamanan(v). Apabila diketahui tegangan tarik yangdiijinkan ( )kg/cm2 , beban maksimum P kg,maka besarnya F dapat dihitung dengan

    F = P/ t_

    cm2 dan apabila diketahui F cm2,

    tegangan yang diijinkan ( t_

    ) kg/cm2 , makabesarnya beban yang dapat ditahan oleh batang

    tersebut adalah P = F. t_

    kg. Dalamperancangan tegangan tarik yang terjadi tidakboleh lebih besar dari pada tegangan tarik yang

    diijinkan, maka berlaku :

    1.2. Beban Tekan.

    P kg Apabila suatu batang dibebani seperti padagambar 1.2 maka dikatakan bahwa ia dibebaniatas tekan. Kalau kita anggap beban P terbagirata pada penampang F , maka besarnyategangan tekan ( ) yang terjadi :

    F

    Tegangan tekan ini tidak boleh lebih besar daripada tegangan tekan yang diijinkan ( ) daribahan batang.Apabila tegangan tekan yang diijinkan ( ) danbeban diketahui, maka besarnya penampangbatang ( F ) dapat diketahui.

    d

    t

    t

    _

    2/ cmkg

    F

    Pt

    2/ cmkg

    F

    Pd

    d

    d

    2/ cmkg

    F

    Pt

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    2/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    2

    dan selaliknya bila (F) yang diketahui maka beban

    maksimum yang dapat diterima batang dapat diketahui dengan :

    1.3. Beban Geser.Suatu batang bila dibebani seperti pada gambar 1.3, maka dapat

    dikatakan bahwa batang tersebut dibebani atas geser. Kita anggap bahwabeban P terbagi rata pada penampang F. Tegangan geser yang terjadi padabatang diperoleh :

    Apabila tegangan geser yang diijinkan ( ), maka besarnya :

    P

    Penampang = F

    P

    Gb .1.3 Pembebanan atas geser.

    Tegangan geser yang diijinkan ( ), biasanya diambilkan dari hargategangan tarik yang diijinkan yang harganya :

    dimana = konstante Poisson.

    Untuk baja =3,6 maka:

    1.4.Beban Tumpu.

    Kalau suatu sambungan kelingan mendapat beban tarik, atau bebantekan, maka suatu kemungkinan bahwa paku-paku keling atau plat-

    platnya akan mendapat tekanan yang terlalu besar sehingga paku atau platakan mendapat perubahan bentuk yang diakibatkan beban tumpu.Tegangan-tegangan yang timbul diberi disebut tegangan tumpu. Gambar1.4 menunjukkan plat dan paku keeling mendapat beban tumpu. Apabila Pkg beban pada plat, s merpakan tebal plat dan d diameter paku keeling,

    maka tegangan tumpu (s) yang terjadi :

    _

    D

    _

    D

    2cmP

    Fd

    kgFP d.

    2/ cmkg

    F

    PD

    2/ cmkg

    F

    PD

    tD

    1

    ttD 78,0

    16,3

    6,3

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    3/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    3

    P kg

    P kg s

    d

    P kg P kg

    Gb 1.4 Plat dan paku keling dibebani atas tumpu

    Apabila tegangan tumpu yang diijinkan s_

    , maka seharusnya :

    1.5 Pembebanan Lentur.

    P P

    A B

    a aP P

    Gb 1. 5 Pembebanan Lentur

    Apabila sebuah penampang balok harus menahan tahanan sebuahkopel, yang terletak dalam bidang tegak lurus pada penampang yang dipandang, maka dikatakan bahwa penampang itu dibebani atas lenturan.

    Dari gambar 1.5, momen lentur Mb=P x aPerubahan bentuk akibat lenturan dapat digambarkan seperti pada gambar

    1.6 dibawah ini:

    A B

    Batang tak dibebani

    A B

    Mb Mb

    Batang dibebani lentur

    Gb. 1.6. Perubahan bentuk karena lenturan

    2/.cmkg

    Sd

    PS

    2/.cmkg

    Sd

    PS

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    4/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    4

    Gb.1.7. Balok dibebani atas lentur berganda

    Dari gambar 1.6 tegangan-tegangan maksimum akan timbul dalam lapisan-lapisan terujung sedang dalam lapisan netral adalah nol. Pada tempatdimana terjadi pemanjangan, maka terdapat tegangan tarik dan dimana

    terjadi pemendekan terdapat tegangan tekan.Untuk analisis terhadap lenturan yang perlu diingat adalah:

    - Momen lentur maksimum yang dapat ditahan oleh sebuah penampang,adalah sama dengan perkalian tegangan lentur yang diijinkan denganmomen tahanan yang terkecil terhadap garis yang melalui titik beratpenampang, yang tegak lurus pada bidang dimana kopel-kopel bekerja.

    - Momen tahanan terkecil dari sebuah penampang ialah hasil bagi darimomen kelembaman memanjang terhadap garis yang melalui titik beratpenampang, yang berdiri tegak lurus terhadap bidang dimana bekerjakopel-lentur dengan jarak terbesar dari sebuah titik penampang itusampai garis yang melalui titik berat.Dapat diperoleh rumus:

    Dimana:

    Mb = momen lentur.Wb = momen tahanan yang terkecil (= Iz/e )

    1.5.1 Lentur Berganda.

    a1 P1B

    P2

    A hC

    D a2 b

    P2

    Beban P1 kg terhadap penampang ABCD menimbulkan momen

    lentur sebesar Mb1=P1.a1 Kgcm. Tegangan lentur b1 yang terjadi karena

    pembebanan tersebut diperoleh:

    Beban P2 kg terhadap penampang ABCD menimbulkan momen

    lentur sebesar Mb2=P2.a2 Kgcm. Tegangan lentur b2 yang terjadi karena

    pembebanan tersebut diperoleh:

    kgcmWbMb b .

    2

    2

    11

    1

    1

    1 /..6/1

    .cmkg

    hb

    aP

    W

    M

    b

    bb

    2

    2

    22

    2

    22 /

    ..6/1

    .cmkg

    hb

    aP

    W

    M

    b

    bb

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    5/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    5

    Di titik A dari penampang ABCD kedua momen tersebut

    mengakibatkan tegangan tarik A,yang besarnya:

    Di titik C dari penampang ABCD kedua momen tersebut mengakibatkan

    tegangan tarik C,yang besarnya:

    1.6. Puntiran.

    P

    a

    P

    Gb 1.8 Poros menerima beban puntiran.

    Sebuah poros dibebani murni dengan puntiran (torsi), apabila

    penampang-penampang normal hanya bekerja kopel-kopel yang terletak dipenampang-penampang itu. Dalam keadaan ini berlaku rumus :

    Dimana :

    Mw = momen puntir ( torsi).

    w = tegangan puntir.Ww = momen tahanan terhadap puntiran Ip/r

    Untuk poros pejal berbentuk lingkaran Ip adalah momen kelembaman polerdan r adalah jari-jari, maka besarnya tahanan momen terhadap puntirdapat kita hitung.

    dan r = d/2

    Oleh karena tegangan puntir w tidak boleh lebih besar dari padategangan puntir yang diijinkan maka rumus puntiran menjadi:

    Mw Ww.

    Untuk batang slinder yang berlubang, kita dapat mencari momen tahanandengan :

    _

    w

    _

    w

    2

    2

    2

    1

    12

    21 // cmkgW

    M

    W

    M

    ataucmkgb

    b

    b

    b

    AbbA

    2

    2

    2

    1

    12

    21 // cmkgW

    M

    W

    Mataucmkg

    b

    b

    b

    bCbbC

    kgcmWM www .

    4

    32dIp

    3

    4

    162/

    32 dd

    d

    WW

    D

    IW

    p

    W2/1

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    6/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    6

    Rumus yang praktis:

    D

    dD

    Ww

    2

    13232

    44

    )(16

    44

    D

    dDWw

    )(2.044

    D

    dDWw

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    7/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    7

    BAB 2PEMBEBANAN GANDA

    2.1 Beban Lengkung dengan Tarik atau TekanBeban lengkung dengan tarik atau tekan apabila suatu gaya tarik

    atau tekan bekerja di luar titik sumbu batang. Jika garis kerja dari gayatarik atau tegan sejajar sumbu batang, maka dinamakan pembebanan luarpusat (pembebanan eksentrik ).

    a A B

    P2 P Penampang normal A-B

    P1Pa P a

    + -

    Wb WbTegangan lengkung

    A B

    Jalannya tegangan tekan

    Tegangan resultan

    Gb. 2.1 Pembebanan lengkung dengan tekan.

    Pada gambar 2.1 merupakan pembebanan luar pusat yangmerupakan pembebanan lengkung dengan tekan. Gaya P menyebabkanpenampang normal A-B bekerja momen Mb=P.a dan juga suatu gaya tekan

    P. Apabila luas penampang normal (F) dan momen tahanan Wb, maka kitadapat menentukan tegangan tekan d= P/F dan tegangan lengkung

    maksimum b = Mb/Wb = P.a/Wb. Tegangan lengkung ini merupakantegangan tarik di A dan tegangan tekan di B. Tegangan-teganganmaksimum di dalam penampang normal A-B diperoleh dengan caramenjumlahkan tegangan-tegangan yang terjadi oleh tekan dan lengkung.Apabila tegangan tarik kita berikan tanda positif dan tegangan tekan kita

    beri tanda negatif, maka tegangan pada A (A ) :

    Tegangan di B (B)

    F

    P

    W

    aP

    b

    A .

    F

    P

    W

    aP

    b

    B .

    P1

    F

    p

    F

    p

    F

    p

    Wb

    aP

    .

    Fp

    WbaP .

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    8/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    8

    Contoh: 1

    Apabila gambar 2.1 diketahui P = 8000 kg, a = 15 cm dan penampang daribatang adalah 15 cm x 6 cm, hitunglah tegangan maksimumnya ?

    Penyelesaian:F =15 x 6 = 90 cm2

    Wb = 1/6 b h2 = 1/6 . 6. 152 = 225 cm3

    Tegangan di A adalah:

    Tegangan di titik B

    Jadi tegangan maksimum adalah tegangan tekan sebesar 622,22 kg/cm2,sedangkan tegangan tarik maks adalah 444,44 kg/cm2.

    Contoh: 2Hitunglah tegangan maksimum pada penampang A-B dari sebuah kaitseperti pada gambar. Pembebanan P = 2 ton, a = 5 cm, penampang A-Badalah persegi panjang dengan ukuran 5 cm x 3 cm.

    Gb. 2.2 Beban lengkung dengan tarik

    2/44,44490

    8000

    225

    15.8000.cmkg

    F

    P

    W

    aP

    b

    A

    2/22,622

    90

    8000

    225

    15.8000.cmkg

    F

    P

    W

    aP

    b

    B

    F

    P

    W

    aP

    b

    B .

    P = 2000 kg

    Tegangan resultan

    Jalannya tegangan tarik

    Tegangan lengkung

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    9/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    9

    Penyelesaian :

    F = 5 x 3 = 15 cm2.P = 2 ton = 2000 kg.

    Wb = 1/6. 3. 52 = 12,5 cm3.

    Tegangan pada titik A (A):

    Tegangan pada titik B (B):

    Tegangan maksimum di titik A sebesar 933,33 kg/cm2, Tegangan tarik.

    2/33,93315

    2000

    5,12

    5.2000.cmkg

    F

    P

    W

    aP

    b

    A

    2/66,66615

    2000

    5,12

    5.2000.cmkg

    F

    P

    W

    aP

    b

    B

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    10/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    10

    BAB 3

    SAMBUNGAN TETAPSuatu konstruksi pada umumnya terdiri dari bermacam-macambagian yang disambungkan satu sama lain dengan sambungan tetap,sambungan yang dapat digerak-gerakkan serta sambungan longgar yangdapat dilepas. Sambungan tetap dapat dilakukan dengan cara mengeling,mengelas, menyolder, melekukkan, menyusudkan dan tekan.

    3.1. Sambungan Kelingan3.1.1. Paku Keling.

    Sambungan kelingan digunakan untuk sambungan tetap dari plat-plat dan profil-profil. Guna keperluan tersebut digunakan paku keling.Paku keling terdapat dalam perniagaan dan memiliki bentuk dan ukuran

    yang telah di normalisasikan. Untuk normalisasi di Negeri Belandaterdapat pada ( N 667 sampai N 675 dan N746 ). Untuk standar bangsaIndia terdapat pada IS: 2155-1962, IS: 1929-1961 dan IS: 1928-1961.

    Type A Type F2 Type D

    Gambar 3.1 Bentuk paku keling type A, F2 dan D

    Paku keling dibuat di pabrik dengan bermacam jenis yangdinormalisasi. Bahan paku keling dibuat dari baja paku keling Fe 310,juga dipergunakan dari baja paduan, tembaga, loyang dan aluminium.Dalam bangunan pesawat terbang, banyak digunakan paku keling paduanaluminium. Paku keling tembaga dan aluminium antara lain dipergunakanpada pemasangan bahan gesek pada kopling dan rem. Paku keling itu

    dikeling dalam keadaan dingin atau panas.

    3.1.2. Macam-macam Sambungan Keling3.1.2.1. Kampuh Berimpit

    Menurut jumlah baris paku-keling, dibedakan menurut: kampuhberimpit yang dikeling tunggal, kampuh berimpit yang dikeling bergandadan kampuh berimpit yang dikeling tiga kali

    Gambar 3. 2a Kampuh berimpit yang Gambar 3.2b Kampuh berimpit yang dikeling

    dikeling tunggal berganda.

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    11/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    11

    Cara lain untuk mengikatkan dua buah plat satu sama lain ialahkampuh bilah tunggal dan kampuh bilah berganda. Dimana diikatkansebuah bilah atau dua buah bilah pada plat itu, Lihat gambar 3.3 dangambar 3.4.

    plat plat plat bilah

    bilahbilah

    Gambar 3.3 Kampuh bilah tunggal Gambar 3.4 Kampuh bilah berganda

    Menurut maksud pemakaian paku keling, kita dapat membagi dalamtiga golongan :

    1. Kampuh keling untuk ikatan kuat dan rapat ( untuk ketel-uap,ketel-udara dsb).

    2. Kampuh keling yang harus merupakan ikatan yang rapat(reservoar zat cair atau gas dari tekanan yang sangatrendah).

    3. Sambungan keling yang harus kuat ( Konstruksi bajauntuk jembatan, kap-kap dsb ).

    3.1.2.2. Kampuh Berimpit Yang Dikeling Tunggal

    Gamba

    Sambungan keling ini ditunjuk-kan seperti pada gambar 3-5. Jelasdisini bahwa sambungan keling iniagak lemah dari pada platdisebelah kampuh keling itu,karena pada plat itu harus diboruntuk lubang paku keling itu.Perbandingan antara kekuatankampuh keling dengan kekuatanplat yang belum dilubang dihitungdalam prosen, disebut prosenkekuatan. Untuk perhitungankekuatan sambungan kelingan ini,maka harus mencari tempat ataubagian yang paling lemah. Padaperhitungan ini akan digunakan

    lambing-lambang sebagai berikut :

    Gambar 3.2c. Kampuh berimpit yang dikeling tiga kali

    Gambar 3. 5 Kampuh berimpit yang dikeling tunggal

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    12/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    12

    S = ukuran tebal plat dalam cm.d = garis tengah lubang paku keling dalam cm.t = jarak antara dalam cm.P = gaya dalam kg, yang bekerja pada tiap tusuk pada sambungan keling

    itu.= tegangan tarik yang diijinkan dalam kg/cm2.

    = tegangan geser yang diijinkan dalam kg/cm2

    = tegangan tumpu yang diijinkan dalam kg/cm2

    = prosen kekuatan dalam %.Sambungan itu akan putus bila plat antara lubang-lubang paku

    keling tertarik putus. Jadi bagian plat ini dibebani dengan kekuatan tarik.Pada perhitungan ini kita umpamakan P terbagi sama rata seluruh luasbahan yaitu ( td ) S cm2. Jadi plat antara paku keling yang harus dapat

    mengambil beban P itu dengan aman.

    putus

    P P

    Gambar 3. 6 Plat-plat antara paku keling dibebani dengan kekuatan tarik

    Dari sini maka :

    Beban penampang x tegangan tarik yang diijinkan.P ( td ) S x . ( 1 ).

    Sambungan akan putus bila tiap-tiap jarak antara bergeser

    satu paku keling.

    PP

    Gambar 3.7 Paku keling dibebani pada beban geser.

    Untuk ini maka :

    .. ( 2 )

    Besarnya

    Kampuh keling itu juga terputus bila paku keling itu tertekan padaplat atau sebaliknya, plat itu tertekan pada paku keling.

    D

    t

    t

    DxdP 2

    4

    tDD diambil 8,0

    S

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    13/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    13

    Tekanan antara plat dan paku keling tidak boleh terlalu besar, sebab kalautekanan itu terlampau besar, maka akan terjadi perubahan bentuk yangtidak diperkenankan. Kita katakana bahwa plat dan paku keling inidibebani pada pantakan.

    Dari ini ternyata : ( 3 )

    Disini harga

    Sambungan itu juga putus bila bahan tepi plat bergeser sepertigambar 3.9. Kita umpamakan hanya bagian-bagian a melawan gaya P. Jadiluas bahan yang dibebani pada beban geser pada penampang : 2d . S cm2.(bila jarak sumbu paku-keling sampai tepi plat itu 1,5 d)

    P P

    Gambar 3. 8 Kampuh keling dibebani dengan beban pantak

    Dari sini maka :

    ( 4 )

    Disini biasanya

    d d

    P P

    a

    a

    Gambar 3.9 Paku-keling tidak boleh terlampau dekat pada tepi tepi-plat

    Jika kekuatan itu kita persamakan dengan kekuatan menurut rumus (3)dengan rumus (4), maka keadaan yang pertama

    dan untuk rumus (4)

    DSdP ..2

    tDD diambil 8,0

    tSdP ..5,1 tSnpenggantiasesudah .5,1

    SSdP ..

    tSS diambil .5,1

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    14/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    14

    .

    Jadi jarak dari paku-keling sampai tepi-plat ada cukup terhadapperhitungan pada pantakan. Tetapi bila jarak sampai tepi plat jauh lebihkecil dari 1,5d maka kampuh keeling itu dapat pada tempat ini.

    Bila kita hendak mengetahui apa sambungan kelingan itu cukupkuat, kita harus melakukan bermacam-macam perhitungan, dimanadipakai sebagai ukuran untuk P, nilai yang paling kecil.

    Dari percobaan-percobaan ternyata bahwa paku-keling yang dikelingpanas, sebagai akibat penyusutannya pada pendinginan, plat-plat itumenekan begitu kuat satu sama lain, sehingga tekanan gesekan dapatdiambil gaya yang besar.

    Prosen Kekuatan.Yang dimaksud dengan prosen kekuatan dari kampuh berimpit ini

    adalah perbandingan kekuatan plat yang dilubang dengan kekuatan platyang tidak dilubang, dihitung dalam prosen.Dalam hal ini maka :

    Kekuatan plat yang dilubangProsen kekuatan = -------------------------------------------- x 100 %

    Kekuatan plat yang tidak dilubangAtau :

    Oleh karena kita disini hanya memperhatikan kekuatan plat, maka kita

    katakanprosen-platyang ditunjukkan sebagai -plat.Jadikita tulis: (5).

    Jika kita bandingkan kekuatan paku-keling dengan kekuatan plat yang

    belum dilubang, kita katakana dengan prosen-paku keeling (-paku keling).

    Kekuatan paku-keling

    - paku-keling = --------------------------------------------- x 100%Kekuatan plat yang belum dilubang

    Untuk keadaan ini :

    (6)

    Harus kita perhatikan bahwa :Berlaku untuk bahan paku-keling.Berlaku untuk bahan plat.

    Menurut rumus 1,2 dan 3 kita akan mengira, bahwa kampuhberimpit yang dikeling tunggal paling menguntungkan, bila untuk kampuhitu berlaku :

    tSdP ..6,1 tDnpenggantiasesudah 8,0

    %100..

    )(x

    St

    Sdt

    t

    t

    %100

    )(

    xt

    dt

    %100)(xt

    dtplat

    %100..

    .4

    2

    xSt

    dkelingpaku

    t

    D

    D

    t

    sDtSddSdt

    ...4

    .).( 2

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    15/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    15

    Bila kita umpamakan , bahwa plat dan paku keeling itu dibuat dari bahanyang sama, maka kita boleh juga menulis :

    atau :

    . (7)

    Dari rumus pertama dan ketiga ini terdapat :

    td = 1, 5 d t = 2,5 d (8)

    Dari rumus kedua dan ketiga, ternyata :

    0,628 d2= 1,5 d. S d = 2,39 S .(9)

    Rumus 8 dan 9 menurut teori benar-benar memberikan perbandingan yangpaling baik antara t, d dan S untuk kampuh berimpit ini, tetapi denganrumus 9 kebanyakan didapat paku-keling yang terlampau tebal, yang sukardikeling, selain itu ia tak terdapat dalam perniagaan.

    Biasanya ukuran tebal paku-keling itu kita tentukan dengan rumusempiris dengan mengingat, bahwa kita memakaipaku-keling yang normal.

    Untuk kampuh lap biasanya kita pakai :

    d = 0,75 + 13 mm.

    Selanjutnya kita harus mengusahakan, bahwa d itu tidak boleh lebihbesar dari pada menurut rumus 9 dan sekali-kali tidak boleh lebih kecildari pada tebal plat (S), mengingat kemungkinan pecahnya paku-keling itu,sebagai akibat menyusutnya paku-keling yang panas sesudah dikeling.Bila d dibuat lebih halus dari pada menurut rumus 9, seperti biasanyaterjadi, paku-keling itu lebih banyak mengambil beban pantakan dari padapenggeseran. Oleh karena tempat yang paling lemah dipakai sebagaiukuran untuk kekuatan kampuh keling, kita dapat untuk d < 2,39 Sperbandingan yang paling baik antara t dan d dengan menjaga, supayakekuatan plat antara paku-keling sama dengan kekuatan paku-keling itu.Dari persamaan 7 kita dapat :

    ( td ) S = 0,628 d2 atau

    ................ (11)

    Langkah-langkah untuk perhitungan ini, dilakukan sebagai berikut :1. Mula-mula kita hitung ukuran tebal plat S berhubung dengan

    pembebanan P maksimum.2. Kini dengan pertolongan rumus empiris, misalnya dengan rumus 10

    kita tentukan ukuran tebal paku-keling itu dan dibulatkan sampaipada ukuran yang mendekati garis tengah menurut normalisasi.

    3. Kemudian dengan rumus 11 kita hitung jarak antara t yang palingmenguntungkan, yang tidak boleh lebih besar dari pada 8 Smengingat perapatan plat itu dan tidak boleh lebih kecil dari pada2d 6 mm, berhubung dengan pembentukan kepala tutup (dalamrumus 11, d adalah garis-tengah lubang paku-keling )

    ttt SddSdt

    5,1..8,0.4.).(2

    SddSdt .5,1628,0).( 2

    dS

    dt

    2.628,0

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    16/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    16

    Pada daftar dibawah ini merupakan hasil yang diperoleh dari perhitunganbeberapa tebal plat, untuk kampuh berimpit yang dikeling tunggal. Disiniprosen kekuatan plat dan paku keling itu adalah sama. Bila bahan paku-keling itu lebih kuat dari pada bahan plat, prosen ini dapat sedikit lebihtinggi dari pada prosen kekuatan yang terdapat dalam daftar.

    Daftar I Kampuh berimpit yang dikeling tunggal.

    Ukurantebal plat S

    dlm mmPaku keling (dlm mm)

    Jarak antarat dlm mm

    Prosen dlm %

    d d

    6781011

    12,51416

    1316161919

    222528

    13,517172020

    232629

    3343404544

    505662

    ca.59 60 57 55 54

    54 53 53

    Bahan plat dan paku-keling sama

    3.1.2.3. Kampuh Berimpit Yang Dikeling Berganda.

    Gambar 3.10 Kampuh berimpit yang dikeling berganda (Kampuh berliku-liku)

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    17/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    17

    Kampuh berimpit yang dikeling berganda mempunyai 2 baris paku-keling.Sehubungan dengan penempatan paku-keling, kita membedakan, kampuhberliku-liku dan kampuh rantai (Gambar 3.10 dan Gambar 3.11). UntukKetel-Uap biasanya dipakai kampuh berliku-liku, oleh karena kampuhberliku-liku itu lebih mudah dirapatkan. Untuk menghitung pada kampuhini dipergunakan lagi penunjukan yang sama dengan perhitungan padakampuh keling yang dikeling tunggal.Kita umpamakan ukuran panjang t dari kampuh-keling dan gaya yangbekerja pada ukuran panjang ini, kita namakan P kg. Jadi gaya ini harusdapat mengambil plat itu antara lubang-lubang paku-keling itu. Untukkedua kampuh keling gambar 3.10 dan gambar 3.11 kita dapat :

    ........................ (12)

    Sambungan itu juga akan terputus bila pada tiap jarak antara terdapatdua paku-keling yang berpenampang satu dengan beban geser. Dari initernyata :

    ....................... (13)

    Dimana :

    Bila kita menghitung kampuh-keling dengan cara pantakan, maka untukdua paku-keling pada tiap jarak antara, kita dapat :

    ....................... (14)

    Disini kita ambil :

    Prosen Kekuatan.Prosen kekuatan sambungan-sambungan itu kita dapat lagi sebagaiberikut :

    Kekuatan plat yang dilubang

    -plat = x 100 %Kekuatan plat yang tidak dilubang

    Atau :

    Jadi

    ....................... (15)

    Untuk prosen paku-keling kita dapat :

    Kekuatan paku keling

    -paku keling= x 100 %Kekuatan plat yang tidak dilubang

    Atau :

    ............... (16)

    Disini untuk bahan paku keling berlaku dan untuk bahan plat berlaku t

    tSdtP .

    DdP 2

    42

    tD 8,0

    SSdP ...2

    tS .5,1

    %100)(

    %100..

    .).(

    xt

    dtplat

    xSt

    Sdtplat

    t

    t

    %100..

    42 2

    xSt

    d

    kelingpakut

    D

    D

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    18/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    18

    Gambar 3.11 Kampuh berimpit yang dikeling berganda (Kampuh rantai)

    Bila pada kampuh yang berliku-liku, baris-baris paku-keling itu kitaletakkan terlalu rapat satu sama lain, plat itu dapat menjadi robek, seprtiyang ditunjukkan dalam gambar 3.12.Jadi jarak antara baris-baris paku-keling itu harus dapat diperiksa. Jika

    jarak yang paling kecil antara paku-keling kita namakan t1, maka bahanyang tersedia antara paku-keling itu ( t1d ) . S cm2. Jadi pada tiap kalipanjang t dari kampuh keling itu terdapat dua kali luas ini (lihat gambar3.12). Jadi tiap luas harus dapat mengambil gaya P kg. Tetapi pada gayaini tidak berdiri tegak lurus pada bidang robekan. Oleh karena ituterjadi gaya yang menggeser dan gaya yang menarik pada penampangtersebut. Selain itu paku-keling pada baris kiri memberikan tahananterhadap pecahan yang kita umpamakan tadi. Untuk mempermudahperhitungan kita umpamakan bahwa jarak ( t1d ) hanya dibebani dengantarikan oleh gaya P (lihat gamber 3.12).

    Perbandingan yang paling menguntungkan dari d, t dan S darikampuh keling menurut gambar 3.10. kita dapat sebagai berikut :

    Dari rumus 12, 13 dan 14 ternyata perbandingan yang palingmenguntungkan harus :

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    19/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    19

    Gambar 3.12. Kampuh yang berliku-liku

    Bila bahan plat dan paku-keling itu mempunyai kekuatan tarik yang sama,maka :

    atau

    .................. (17)

    Dari ruas yang kedua dan yang ketiga ternyata :

    d = 2,39 S

    Disini berlaku peringatan-peringatan yang sama pada rumus 9, sehinggakita pada S dan d , juga mendapat perbandingan yang paling

    menguntungkan, bila kekuatan plat antara paku-paku keling itu samadengan kekuatan paku-keling itu, maka :

    ( t-d ) S = 1,256 d2 atau

    .............................................. (18)

    Untuk ukuran tebal plat yang banyak digunakan, juga dengan perhitunganseperti rumus 18, hasilnya seperti pada daftar dibawah ini.

    SddSdt

    SddSdt

    SddSdt

    ttt

    SDt

    ..3256,1).(

    5,1...2.8,0.4.2.).(

    ...2.4

    2.).(

    2

    2

    2

    dS

    dt

    2.256,1

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    20/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    20

    Daftar II Kampuh berimpit yang dikeling tunggal.

    Ukurantebal plat S

    dlm mmPaku keling (dlm mm)

    Jarak antarat dlm mm

    Prosen dlm %

    d d

    6781011

    12,514151619

    22

    13131619192222252528

    31

    13,513,51720202323262629

    32

    48466270657670868084

    90

    ca.72 70 72 71 69 70 67 70 67 65

    64

    Bahan plat dan paku-keling sama

    Jadi dengan membaca daftar seperti tersebut diatas, kita dapat langsungmembaca ukuran-ukuran yang diperlukan bila ukuran tebal plat diketahui.Jarak antara baris-baris paku-keling itu, pada kampuh ini biasanya diambil0,6 t (kampuh berliku-liku) dan 0,8 t pada kampuh rantai.

    3.1.2.4. Kampuh Berimpit Yang Dikeling Tiga Kali.Kampuh ini mempunyai tiga baris paku-keling dan ditunjukkan

    seperti pada gambar 3.13. Kekuatan kampuh keling ini dapat kita hitung

    lagi sebagai berikut :Sambungannya terputus bila plat antara paku-paku-keling itu robekmenurut I dalam gambar 3.13. Jadi bagian plat ini harus dapat denganaman mengambil gaya P. Dari ini ternyata lagi :

    P ( td ) S x ....................... (19 ).

    Sambungan itu juga terputus bila plat itu robek menurut II. Untuk inilihat pada pembicaraan sebelumnya pada gambar 3.12.Kekuatan paku-keling itu ternyata :

    .......................................... (20)

    Dimana :

    Kini kita mempunyai 3 paku-keling pada tiap jarak antara yang dibebanipada satu penampang.

    Kita juga hendak menghitung sambungan pada beban pantakan, makauntuk 3 paku-keling pada tiap jarak antara :

    ............................. (21)

    Disini diambil :

    t

    DdP

    .4

    .3 2

    tD 8,0

    tS .5,1

    SSdP ...3

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    21/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    21

    Gambar 3.13 Kampuh berimpit yang dikeling tiga kali

    Prosen Kekuatan.Prosen kekuatan plat

    .............................(22)

    Prosen kekuatan paku-keling

    .......... (23)

    Perbandingan yang paling menguntungkan kita dapat lagi dengan cara yangsama dengan kampuh-kampuh sebelumnya.Dari rumus (19) dan (20) ternyata :

    Jadi untuk paku-keling dan plat yang terbuat dari bahan yang samaberlaku :

    atau :............................. (24)

    %100)( xtdtplat

    %100..

    43 2

    xSt

    d

    kelingpakut

    D

    dS

    dt

    dSdt

    dSdt tt

    2

    2

    2

    884,1

    884,1).(

    .8,0.43.).(

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    22/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    22

    Dalam daftar III telah diperoleh perbandingan bermacam-macam tebal platuntuk kampuh berimpit yang dikeling tiga kali.

    Daftar III Kampuh berimpit yang dikeling tiga kali (Gambar 3.13).

    Ukurantebal plat S

    dlm mmPaku keling (dlm mm)

    Jarak antarat dlm mm

    Prosen dlm %

    d d

    12,51416192222

    2528

    222525282831

    3131

    232626292932

    3232

    100112105112101119

    109101

    ca.77 77 75 74 71 73

    70 68

    Bahan plat dan paku-keling sama

    3.1.2.5. Kampuh Bilah Berganda Yang Dikeling Tunggal.Kampuh ini ditunjukkan pada gambar 3.14. Pada kampuh ini,

    paku keling ini dibebani pada dua penampang , jadi harus bergeser duapenampang pada tiap paku-keling, bila kita hendak memutuskansambungan.

    Untuk menentukan ukuran-ukuran pada ukuran tebal plat, kitadapat lagi :

    P ( td ) S . ....................... (25).

    Juga kita hitung kekuatan paku-keling, dimana gaya P kg harusdiambil oleh satu paku-keling (lihat gambar 3.14). Tetapi paku-keling itudibebani pada dua penampang. Sehingga menurut teori kita bolehmembebaninya dua kali lebih banyak paku-keling yang dibebani pada satupenampang. Tetapi dalam praktek kita hanya boleh 1,875 kali sehungandengan kemungkinan, bahwa kedua bilah itu kadang-kadamg tidak dapatmemindahkan gaya yang sama. Jadi dalam keadaan ini kita dapat :

    .. (26)

    Dimana:

    Jika sambungan itu kita periksa pada beban pantakan, maka untuk satupaku-keling pada tiap jarak-antara, kita dapat :

    .. (27)Kita ambil :

    Prosen Kekuatan.

    Prosen kekuatan plat

    ................................(28)

    Prosen kekuatan paku-keling

    t

    DdP

    .4

    .875,1 2

    tD 8,0

    SSdP ...

    tS .2

    %100)(xt

    dtplat

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    23/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    23

    .......... (29)

    Juga disini berlaku untuk bahan paku-keling dan untuk bahan plat.Perbandingan antara d, t dan S , dari kampuh keling ini kita dapat denganrumus 25, 26 dan 27. Dari ini ternyata :

    atau

    Jadi intuk plat dan paku-keling dari bahan yang sama berlaku

    Dari rua yang kedua dan ketiga ternyata : (30)

    Untuk kampuh keeling ini kita pakai rumus empiris :. (31)

    Gambar 3.14 Kampuh bilah berganda yang dikeling tunggal

    %100..

    4875,1 2

    xSt

    d

    kelingpakut

    D

    mmSd

    Sd

    SddSdt

    10.7,0

    .7,1

    ...2775,1).(2

    ttt SddSdt

    .2...8,0.4

    875,1.).(2

    D t

    SDt SddSdt

    ...4

    875,1.).(2

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    24/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    24

    Selanjutnya harus kita usahakan, bahwa d tidak boleh lebih tebal dari yangmenurut rumus 30 dan tidak boleh lebih kecil dari S.Dari ruas pertama dan ruas yang kedua, ternyata :

    Atau (32)

    Dengan rumus tersebut pada daftar IV didapat perbandingan-perbandingant, S dan d untuk kampuh bilah berganda yang dikeling tunggal. Padakampuh bilah kita harus menjaga, supaya jarak paku-keling itu tidak lebihbesar dari pada 8 x ukuran tebal bilah itu, berhubung dengan perapatanbilah atau bilah-bilah itu. Tetapi oleh konstruksi yang special, jarak antarapada baris-baris paling luar dari kampuh keling, dapat dibuat lebih besar.

    Daftar IV Kampuh bilah berganda yang dikeling tunggal (Gambar 3.14).

    Ukurantebal plat

    Sdlm mm

    Bilah-bilah Paku keling(dlm mm)

    Jarak antarat dlm mm

    Prosen dlm %

    d d

    1011

    12,51416

    1619192222

    781010

    12,5

    12,514141616

    1616192222

    2525282831

    1717202323

    2626292932

    5148576762

    7568817487

    ca.67 64 65 66 63

    65 61 646163

    Bahan plat dan paku-keling sama

    3.1.2.6. Kampuh Bilah Berganda Yang Dikeling Berganda.Kampuh itu ditunjukkan oleh gambar 3.15. Plat-plat antara paku-

    keling itu dapat dipatahkan menurut I (lihat gambar 3.15). Berhubungdengan ini, kita dapat :

    P ( td ) S . ........................ (33).

    Sambungan itu tentu saja juga putus, bila plat-plat antara lubang-lubangitu pecah menurut II.Kekuatan paku-keling itu kita dapat dengan :

    ... (34)

    Sebabpada kampuh keling dari gambar 3.15, kita mempunyai dua paku-keling. Juga dalam rumus ini kita ambil .

    Pemeriksaan pada beban pantakan menghasilkan :

    . (35)

    Disini :

    2

    .1775,1).( dSdt

    dS

    dt

    21775,1

    t

    DdxP

    .4.875,12 2

    tD 8,0

    SSdP ....2

    tS .2

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    25/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    25

    Gambar 3.15. Kampuh bilah berganda yang dikeling berganda.

    Prosen kekuatan.Prosen kekuatan plat kita dapat dengan :

    .(36)

    Prosen kekuatan paku-keling :

    %100)(xt

    dtplat

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    26/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    26

    (37)

    Disini berlaku untuk bahan paku-keling, dan untuk bahan plat.Dari rumus 33, 34 dan 35, ternyata :

    Pada plat-plat dan paku-keling yang terbuat dari bahan yang sama, disiniternyata:

    (lihat peringatan-peringatan pada rumus 30).

    Dan .. (38)

    Dengan rumus ini, maka telah diperoleh perbandingan t, S dan d untukbermacam tebal plat kampuh bilah berganda yang dikeling berganda,seperti pada daftar V berikut ini.

    Daftar V Kampuh bilah berganda yang dikeling berganda

    Ukurantebal plat

    S

    dlm mm

    Bilah-bilah Paku keling(dlm mm)

    Jarak antarat dlm mm

    Prosen dlm %

    d d

    161922252830

    12,51416191922

    222528313131

    232629323232

    100110120128118112

    ca.77 76 75 75 73 71

    Bahan plat dan paku-keling sama

    Berhubung dengan perapatan bilah, ia kadang-kadang dibuat berliku-liku

    (lihat gambar 3.16). Maksud dibuat berliku-liku, supaya jarak dari tepi platkepaku-keling kecil, dan oleh sebab itu kampuh ini lebih baik. Caramenghitung kekuatannya dapat dilakukan sebagai berikut :Plat itu dapat robek menurut I, dari ini ternyata :

    P ( td ) S . ........................ (39).

    Sambungan itu juga robek menurut II, perhitungan ini biasanya tidakdilakukan. Tetapi sambungan juga putus , bila plat itu robek menurut III,dan bila juga tergeser satu paku keling yang dibebani pada dua penampang(lihat gambar 3.16).Dari sini ternyata:

    ..(40)

    Disini berlaku untuk bahan paku-keling, dan untuk bahan plat.Dalam hal ini , kekuatan paku-keling itu ternyata :

    dS

    dt

    2355,2

    t

    Dt dSdtP

    .4.875,1.).2( 2

    tD

    %100..

    4875,1.2 2

    xSt

    d

    kelingpakut

    D

    D

    Sd

    SddSdtttt

    .7,1

    .2...2.8,0.4

    875,1.2.).( 2

    t

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    27/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    27

    .. (41)Untuk pemeriksaan beban pantakan kita dapat :

    . (42)

    Disini :

    Prosen kekuatan :Prosen kekuatan kita dapat dengan :

    (43)

    . (54)

    Kadang-kadang kita juga memperhatikan prosen kekuatan berhubungdengan pecahan menurut III. Kita menyebut denganprosen baris dalam.

    Dalam hal ini kita dapat :

    .. (45)

    Disini berlaku untuk bahan paku-keling, dan untuk bahan plat.Perbandingan yang paling menguntungkan dari kampuh keling ini, kita

    peroleh sebagai berikut :Bila terlebih dahulu kita bandingkan rumus 39 dan 40, satu sama lain,maka didapat

    Dari sini paku-keling dan plat dibuat dari bahan yang sama, ternyata :

    Bila paku itu lebih tipis maka baris dalam itu lebih lemah, artinya pecahanmenurut III menurut teori lebih lekas terjadi dari pada pecahan menurut I.Oleh karena paku-keling itu selalu lebih tebal 0,85S, maka baris-dalam darikampuh ini jauh lebih kuat dari pada baris luar. Oleh karena kampuh-keling pada beban pantakan, juga lebih kuat dari pada menurut rumus 39dan 41, selama d itu lebih kecil dari pada 1,7S (lihat rumus 30), makadalam hal ini kita harus berpegang pada kekuatan menurut I dan menurut

    kekuatan paku-keling. Perbandingan yang paling menguntungkan :

    Dimana :

    ..(46)

    DdxP

    .4.875,13 2

    SSdP ....3

    tS .2

    %100)(xt

    dtplat

    %100

    ..

    4875,1.3 2

    x

    St

    d

    kelingpaku

    t

    D

    %100..

    4875,1.).(

    2

    xSt

    dSdt

    dalambarist

    Dt

    tD

    ttt dSdtSdt

    .8,0.4

    875,1.).2(.).(2

    SdataudS

    atau

    dSd

    atau

    dSdtSdt

    .85,0.18,1

    8

    .3

    .

    4

    .3).2(.).(

    2

    2

    tt dSdt

    .8,0.4

    875,1.3.).(2

    dS

    dt

    25325,3

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    28/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    28

    Sambungan juga akan putus, bila bilah-bilah itu pecah menurut III, dimanabilah-bilah itu menjadi lemah oleh dua buah lubang paku-keling pada tiapjarak-antara. Jadi bilah-bilah yang dipilih itu harus diperiksa dengan :

    . (47)

    Gambar 3.16 Kampuh bilah berganda yang dikeling berganda(satu dengan bilah-bilah dibuat berliku-liku)

    tSdtP .).2(

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    29/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    29

    disini S adalah ukuran bilah-bilah itu. Bila kita dengan rumus inimenghitung ukuran tebal S, maka kita harus memberi beberapa milimetertambahan, mengingat pembebanan yang tidak teratur yang mungkin ada.Daftar VI dibawah ini, diberikan harga bermacam-macam ukuran darikampuh, untuk bermacam-macam ukuran tebal plat.

    Daftar VI Kampuh bilah berganda yang dikeling berganda(Gambar 3.16)

    Ukurantebal plat

    Sdlm mm

    Bilah-bilah Paku keling(dlm mm)

    Jarak antarat dlm mm

    Prosen dlm %

    d d

    1619

    22252830

    1416

    19192225

    2225

    28313131

    2326

    29323232

    140150

    164176160152

    ca.83 82

    82 81 81 79

    Bahan plat dan paku-keling sama

    3.1.2.7. Kampuh - RoweGambar 3.17 menunjukkan kampuh-bilah berganda yang dikeling

    berganda, yang terkenal dengan nama Kampuh-Rowe.Yang istimewa padakampuh ini ialah, bahwa bilah luar lebih sempit dari bilah dalam, selain itubaris paku keling paling luar tidak berhubungan dengan bilah-bilah ini.

    Baris paku-keling paling luar diumpangkan untuk mempertinggi prosenplat. Jarak antara paku-keling dari baris sebelah dalam agak kecil, bilahsebelah luar dapat kita dirapatkan baik-baik dan oleh karena itu ia tidakperlu dibuat berliku-liku, yang biayanya lebih mahal.

    Cara menhitung kekuatan kampuh ini adalah sebagai berikut :Plat ini robek menurut I (gambar 3.17), sehingga :

    (48)

    Sambutan itu juga terputus, bila plat antara lubang paku keling barisdalam robek dan sambungan itu terputus bila satu paku-keling padasetiap jarak antara baris-dalam bergeser bila terbebani pada satu

    penampang (lihat II gambar 3.16). Untuk ini belaku persamaan :

    (49)

    Kekuatan pakukeling itu harus demikian rupa, sehingga :

    (50)

    pada tiap jarak antara terdapat dua paku keling, yang dibebani pada duapenampang dan satu paku-keling yang dibebani pada satu penampang.Untuk kemungkinan pemeriksaan pada pantakan, berlaku :

    (51)

    Perbandingan yang paling menguntungkan dari kampuh ini, diperoleh sbb:Bila bahan plat dan paku-keling sama, maka menurut 48 dan 49 :

    tSdtP .).(

    Dt dSdtP

    .4

    .).(2

    DD ddP

    .44

    875,1.222

    tt SdSdP 5,1..2..2

    ttt dSdtSdt

    8,0.4

    .).2(.).(2

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    30/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    30

    Gambar 3.16 Kampuh-Rowe (dikeling berganda)

    atau

    Bila d < 1,59, maka rumus 49 memberikan nilai paling kecil dari P. Bila

    hendak kita samakan kekuatan paku-keling itu dengan ini, maka haruslah:

    Sesudah beberapa perhitungan, ternyata :

    (52)

    SdataudSd

    ana

    dSdtSdt

    .59,1.628,0.

    dim

    8,0.4

    ).2(.).(

    2

    2

    tttt dddSdt

    8,0.4

    .8,0.4

    875,1.28,0.4

    .).(222

    .2.355,2

    2

    dS

    dt

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    31/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    31

    Bila d > 1,59. S, maka haruslah :

    Dari sini ternyata :

    . (53)

    Cara menghitung prosen kekuatan dilakukan lagi dengan cara yang samadari kampuh-keling sebelumnya. Daftar VII berikut ini berisi ukuran-ukuran untuk Kampuh_Rowe (Gambar 3.17)

    Daftar VII Kampuh- Rowe (Gambar 3.17)

    Ukurantebal plat S

    dlm mm

    Bilah-bilah Paku keling

    (dlm mm)

    Jarak antara

    t dlm mm

    Prosen

    dlm %d d

    12,514161922252830

    1112,5141619192225

    1922222528313131

    2023232629323232

    115135124135148160150144

    ca.83 83 81 80 79 797776

    Bahan plat dan paku-keling sama

    Dalam gambar 3.18 menunjukkan Kampuh-Rowe yang dikeling tigakali. Kampuh keling ini masih banyak dipakai pada ketel-uap. Caramenghitung kekuatannya dilakukan lagi dengan cara yang sama dengankampuh-keling sebelumnya.

    Untuk kampuh-keling dari gambar 3.18 kita peroleh rumus-rumussebagai berikut :Pecahan menurut I :

    . (54)

    Pecahan menurut II:.... (55)

    Bilah-bilah itu dapat juga kita periksa pada pecahan menurut III. MenurutIII plat itu tentu tidak akan pecah, oleh karena pada tiap jarakantara barisTengah harus bergeser dua paku-keling dan pada baris luar harus bergesersatu paku-keling.Kekuatan paku-keling itu harus demikian rupa, sehingga :

    . (56)

    sebab sekarang pada tiap jarak antara empat paku-keling yang dibebanipada dua penampang dan satu paku-keling yang dibebani pada satupenampang. Untuk pemeriksaan yang mungkin diperlukan pada beban

    pantakan paku :

    . (57)

    ttt ddSdt

    8,0.4

    8,0.4.875,1.2.).(

    22

    ..983,2

    2

    dS

    dt

    tSdtP .).(

    Dt dSdtP

    .4

    .).2(2

    DD ddP

    .44

    875,1.422

    tt SdSdP 5,1..2..4

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    32/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    32

    Gambar 3.18 Kampuh-Rowe (dikeling tiga kali )

    Jika rumus-rumus ini kita bandingkan satu sama lain, maka akhirnyauntuk d < 1,59 S perbandingan yang menguntungkan, kita dapat :

    (58)

    Bila d > 1,59 S, maka kita dapat :

    (59)

    .2.71,4

    2

    dS

    dt

    ..388,5

    2

    dS

    dt

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    33/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    33

    Dengan rumus ini kita susun daftar VIII.

    Daftar VIII Kampuh-Rowe (dikeling tiga kali gambar 3.18)

    Ukurantebal plat S

    dlm mm

    Bilah-bilah Paku keling(dlm mm)

    Jarak antarat dlm mm

    Prosen dlm %

    d d

    161922252830

    141619192225

    222528313131

    232629323232

    202219238256236224

    ca.88 88 88 87 86 85

    Bahan plat dan paku-keling sama

    Untuk menghitung ketel-uap dan macam-macam bejana tekan, dimanasambungan-sambungannya dikeling, biasanya kita pergunakan koefisien-koefisien pengaman, dengan harga-harga sebgai berikut :Untuk kampuh berimpit... v = 5Untuk kampuh-bilah berganda yang dikeling tunggal. v = 4,5Untuk kampuh-bilah berganda yang dikeling majemuk.. v = 4

    3.1.3. Cara Menghitung Ketel Yang Berbentuk Silinder.Bahwa bentuk silinder itu hampir selalu dipakai pada ketel-ketel

    untuk tekanan lebih, sebab ketel semacam ini sangat kuat dan mudahdibuat. Bila kita hendak menghitung ketel yang berbentuk silinder, kita

    akan menghitung tebal badan silinder dan tameng. Jadi terlebih dahulukita harus memperhatikan bagian-bagian ini lebih teliti.

    Sekarang akan kita periksa, tegangan-tegangan bahan mana yangterjadi dalam pipa atau silinder itu, bila didalam atau pipa silinder itubekerja tekanan lebih. Untuk ini kita perhatikan dahulu penampangsilinder (lihat gambar 3.19) , ternyata disini silinder itu sedikit akandiregang oleh tekanan didalam silinder itu.

    p pl p pl p

    pe pe

    A B

    S D

    Gambar 3. 19 Pipa yang Berdinding Tipis

    Tekananlebih

    dalam p kg/cm2

    PENAMPANG A - B

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    34/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    34

    Dalam hal ini bahan terjadi tegangan tarik. Bila kita perhatikan penampangA B dari pipa itu, maka akan kita lihat bahwa bahan pada penampangAB harus dapat menahan sejumlah gaya pe pada bagian atas dan bagianbawah pipa itu. Untuk dapat menghitung jumlah gaya ini, kita perhatikansebagian dari pipa itu dengan dengan ukuran panjang 1 cm. Tekanan padapipa itu kita misalkan p kg/cm2, garis tengah D cm dan ukuran tebaldidnding pipa S cm. Sekarang kita perhatikan 2 bagian dari 1 cm2 luas,yang terletak berhadapan satu sama lain dan terletak pada jarak yang samadari garis AB (lihat gambar 3.19 ).Tegak lurus pada bagian-bagian ini terdapat gaya dari p kg, sebab tekananlebih didalam adalah p kg/cm2. Jika gaya ini kita uraikan dalam arah yangsejajar pada AB dan arah yang tegak lurus pada AB , maka gaya-gayape , yang berjalan sejajar bekerja saling meniadakan, oleh karena gaya ituadalah sama besar bekerja berlawanan satu sama lain. Akibatnya bahwagaya pe tidak menyebabkan tegangan pada bahan itu, yang dipotong olehAB. Lain halnya dengan pl ,jadi yang berdiri tegak lurus pada A B. Iniharus seluruhnya diambil oleh tahanan bahan itu, yang terletak padapenampang A B. Bila dengan cara demikian, setengah selinder itu kitabagi dalam bagian-bagian yang sama, maka jumlah gaya yang harusdiambil oleh bahan itu pada A B, sama dengan jumlah yang diuraikandalam arah tegak lurus pada penampang AB yang kita umpamakan tadi.Jadi kita harus mengetahui gaya ini.

    Jika kita perhatikan gambar 3.19, bila ditarik garis dari b garis yangtegak lurus pada AB dan dari c menarik garis ca, sejajar pada AB

    sehingga pl px sebangun dengan abc, sebab pl = < a (90 o) dan < x =

    < c ( kaki satu sama lain). Dari ini ternyata :

    x. pl : ca = xp : cb

    atau pl : ca = p : 1 (sebab cb = 1 cm)

    Jadi pl = p . ac.

    Kita boleh menganggap bc lurus, oleh karena bagian tang kita umpamakanitu dapat diambil kecil sekali.Oleh karena ac sama dengan proyeksi bc pada garis tengah AB, makaoleh karena itu juga :

    pl = p . a1c1.

    Oleh karena kita mengambil bagian itu sembarang, maka uraian ini berlakuuntuk tiap dinding pipa.Ini berarti bahwa jumlah gaya yang bekerja pada penampang A B, samadengan :

    p xproyeksi setengah busur lingkaran padaAB.

    Untuk tiap bagian pipa untuk panjang 1 cm sama dengan : p x D (D dalamcm). Luas bahan yang tersedia pada tiap cm ukuran panjang untukmelawan tahanan adalah sama dengan 2 x S cm2. Jika tegangan tarik yangdiijinkan dari bahan , maka :

    atau :

    (60)

    t

    DpS t ...2

    2

    .DpS

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    35/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    35

    (untuk silinder yang tidak mempunyai kampuh keling)

    Dimana :S = ukuran tebal dinding pipa dalam cm.p = tekanan lebih sebelah dalam, dalam kg/cm2.D = garis tengah sebelah dalam pipa dalam cm.

    = tegangan tarik yang diijinkan dalam kg/cm2

    Jika kita memakai rumus ini untuk menghitung ketel atau pipa yang telahdikeling, kita perlu harus mengingat akan kelemahan yang disebabkan oleh

    pengeboran lubang paku-keling. Oleh sebab itu S harus kita ambil lebih tebaldari pada yang ditunjukkan oleh rumus (60). Tambahan itu tergantung pada

    prosen kekuatan kampuh keling yang dipilih.

    Untuk ini, ukuran tebal dinding silinder S untuk ketel yang berbentuksilinder dengan kampuh memanjang kita dapat rumus :

    . (61)

    Disini :

    = menunjukkan prosen kekuatan kampuh keling dalam prosen.Contoh :Tentukan ukuran tebal dinding ketel yang berbentuk silinder, dimana garis-tengah dalamnya harus 3,5 m dan kampuh memanjang adalah kampuh-Rowe yang dikeling 3 kali menurut gambar 3.18. Bahan untuk plat itu

    adalah K.P. Bj 35, untuk paku-keling K.Bj 34. Tekanan kerja 10 ato.

    Cara menghitung:

    Dalam hal ini koefisien keamanan v = 4. Maka tegangan tarik yang diijinkanbahan plat adalah : = 3500/4 = 875 kg/cm2Dengan rumus (61) maka :

    Kita ambil ukuran tebal yang normal, yaitu 25 mm.

    t

    100

    2

    .xDp

    S

    t

    100

    2

    .xDp

    S

    cmxS 35,2

    85

    100

    875.2

    350..10

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    36/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    36

    BAB 4

    SAMBUNGAN LASYang dimaksud dengan melas, adalah cara bekerja dimana bagian-

    bagian konstruksi dari logam atau paduan logam menjadi satu dibawahpengaruh panas. Bagian-bagian yang akan disambung dibawa padatemperatur tertentu, mendekati atau diatas titik cair bahan itu kemudiandisambungkan satu sama lain oleh tekanan atau paduan. Pada waktubersamaan biasanya ditambahkan bahan mencair dari macam yang sama,yang menjadi satu dengan tepi bagian-bagian konstruksi itu. Carapenyambungan yang demikian ini, banyak digunakan pada alat-alat bagianbaja.

    Baja yang mempunyai kadar zat-arang lebih tinggi dari

    0,25% biasanya mengalami kesulitan, untuk itu kita harus mengambilusaha-usaha spesial ketika melas.

    Gambar 4.1 dan 4.2 ditunjukkan secara simbolik sejumlahmetoda-las yang penting, dimana metode pengelasan dibagi menjadi duakelompok yaitu :pengelasan tekandanpengelasan cair.

    Pada pengelasan tekan, bagian yang hendak disambung ditekansatu sama lain dalam keadaan panas tanpa dicairkan dan tanpa bahantambahan.

    Pada pengelasan cair, ruangan antara bagian yang hendakdisambung, yaitu kampuh diisi demikian rupa dengan suatu bahan cairsehingga pada waktu yang sama tepi bagian yang berbatasan mencair.Kalor yang diperlukan dapat dibangkitkan baik dengan cara kimia maupun

    dengan listrik.Kedua metode tersebut dapat dijelaskan secara singkat sebagai

    berikut :

    Gambar 4.1 Metode Las Tekan

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    37/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    37

    Gambar4.2 Metoda Las Cair

    Pengelasan-api atau pengelasan tempa. Kedua bagian dipanaskansampai temperatur cair, dalam api tempa atau dapaur dan kemudiadisambungkan dengan pukulan atau pres.

    Pengelasan-gas air. Pemanasannya dilakukan dengan membakargas air, setelah itu kampuh yang kenyal digiling rapat. Penerapannya:dalam pabrik baja untuk pipa garis tengah besar dan siliner api ketel.

    Pengelasan-termit-tekan. Kalor yang diperlukan diperoleh darireaksi eksoterm dalam suatu campuran serbuk halus alumunium denganoksida-besi. Setelah dinyalakan tersedia temperatur yang sangat tinggi darikurang lebih 2800oC, sehingga baik serbuk besi yang direduksi maupunbahan benda-kerja melumer. Sambungan terjadi dengan menekan satusama lain bagian yang hendak disambung dengan gaya besar. Penerapan :rel dan reparasi bagian mesin berat.

    Pengelasan otogen-tekan. Luas yang hendak dilas dipanaskandengan pembakar oksigen-asitilin sampai temperatur cair dan setelah itu

    ditekan satu sama lain (temperatur api 3000oC). Penerapan: peneglasan-tumpul pipa.

    Pengelasan-tahanan listrik. Kekuatan arus tinggi dengan teganganrendah dihantar melalui dua bagian yang menyambung satu sama lain.Jadi sebagai akibat tahanan peralihan terjadi perkembangan kalor padabidang singgung. Karena itu bagian yang hendak disambung dipanaskansetempat sampai temperatur cair, setelah itu karena tekanan, terjadilahsambungan. Dalam hal ini dapat dibedakan :

    Pengelasan-temu-tekan (bett welding), dimana bagian selamaseluruh jangka waktu menghidupkan arus ditekan satu sama lain dan

    menyebabkan suatu penebalan setempat. Penerapan : pengelsan besi-beton, rantai jangkar.

    Pengelasan-temu bunga-api. Setelah arus dihidupkan lebih dahulu,kedua bagian berulangkali disinggungkan satu sama lain, sehingga jugaditarisk busur. Setelah keadaan cair tercapai, maka bagian tersebut ditekansatu sama lain dengan keras, sehingga las yang terjadi memperlihatkanberam. Pengelasan-temu bunga-api merupakan perbaikan pengelasan-

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    38/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    38

    temu-tekan. Penerapan : rantai, poros engkol (kebanyakan pada mesinotomatik).

    Pengelasan titik.. Dua buah elektroda (paduan tembaga) mengapitbagian benda kerja dengan bertumpang tindih dan memberi pada bidangtekan yang kecil itu suatu kerapatan arus tinggi setempat, sehingga padatempat tersebut dalam waktu yang sangat singkat bagian benda kerjamelekat satu sama-lain. Penerapan: sangat luas dalam pembuatan karoseridan pembuatan radas, pada mebel baja, perkawatan dsb. Cocok untuk bajadan boleh dikatakan semua paduan bukan-besi dan untuk tebal plat dari0,5 sampai 5 mm.

    Pengelasan proyeksi atau pengelasan pres. Dalam hal inisejumlah pengelasan titik dibentuk dengan serentak. Salah satu plat di presterlebih dahulu dan diperlengkapi dengan sebanyak tonjolan yang perluuntuk pengelasan titik. Sambungan las dihantarkan pada tonjolan itu,setelah itu elektroda datar dengan luas besar menekan plat satu sama lain,dengan demikian tonjolan menjadi rata dan terjadilah sambungan .

    Pengelasan rol kampuh tumpang tindih. Kedua elektroda dibuatsebagai rol tekan. Dengan berkali-kali (otomatik) menghidupkan danmematikan arus (selama beberapa periode arus bolak-balik), terjadi suatuseri pengelasan listrik. Las ini dapat ditempatkan senediri-sendiri atausaling tumpang tindih, malahan dalam hal yang belakangan ini terjadi lasrapat yang menghubung menjadi satu. Penerapan : pembuatan mobil,ember dan kaleng susu, radiator.

    Pengelasan rol kampuh tumpul. Seperti metode terdahulu, tetapidisini plat ditekan tumpul satu sama lain oleh rol terpisah yang terletakvertikal.

    Pengelasan-lebur otogen. Disini kalor yang perlu diperoleh dengan

    membakar gas (kebanyakan asetilin) dengan oksigen, sedang bahan isi yangperlu, tak tergantung pada api, diberikan dalam bentuk batang las.Penerapan: plat baja sangat tipis, dan pipa berukuran kecil, paduan bukanbesi, las-reparasi besi-cor. Suatu penerapan yang sangat penting ialahmemotong plat, profil dan pipa dengan otogen.

    Pengelasan-lebur-termit. Sama dengan pengelasan-tekan termittetapi tanpa penekanan benda kerja satu sama lain. Sebab termit yangdipergunakan adalah demikian banyaknya sehingga terjadi penangas-leburbesar yang dibendung oleh plat karbon. Penerapan : benda-kerja denganpenampang besar (rol-giling, linggi kapal).

    Pada pengelasan-busur listrik. Kalor yang diperlukan diperolehdengan menarik busur yang dipertahankan antara elektroda yang dapat

    atau tidak dapat mencair dan benda-kerja. Dibedakan : Pengelasancelup. Berlangsung otomatik penuh, dimana sebuah pena atau baut yangditempatkan dalam alat pegang ditarik sejauh itu dari benda kerja sehinggaterjadi busur. Karena itu ujung bawah pena atau baut tersebut, demikianpula benda-kerja akan mencair setempat. Pada saat itu alat pegangmencelupkan dengan cepat pena ataupun baut tadi dalam penangas-lebur.

    Pengelasan-benam. Busur yang terjadi antara sebuah elektrodapolos dan benda kerja seluruhnya tertutup oleh serbu-las (flux), sehinggapenangas-lebur sama sekali tertutup dari udara luar. Sistem serupa itudikenal dengan nama: union melt. Penerapan: plat sangat tebal, dengan lassangat panjang, kebanyakan otomatik. Metoda las ini masih merupakan

    proses las mekanik yang paling banyak diterapkan dalam bangunan kapal,pembuatan jembatan dan pembuatan ketel serta pembuatan radas.

    Pengelasan-busur gas-lindung. Busur yang terjadi antara sebuahelektroda wolfram yang tidak mencair dan benda kerja dalam atmosfir gasnetral. Nama kumpulanya ialah pengelasan tig(tungsten arc Inert gas= gaslamban busur tungsten). Bahan isian diberikan terpisah. Sering

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    39/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    39

    dipergunakan gas adi argon, karena itu juga diberi nama pengelasan argonarc (busur argon). Atmosfir yang netral memungkinkan pengelasan bahanyang cepat mengoksidasi (umpamanya paduan aluminium). Penerapan :plat baja tipis, baja tahan karat, dan jenis baja paduan lainnya yang tidaktebal.

    Pengelasan dengan elektroda bungkus. Metoda las ini adalahyang diterapkan paling luas dan paling umum. Suatu busur listrik dibuatterjadi antara batang las (elektroda las) dan benda yang hendak dilas.Supaya dihasilkan kualitas yang baik, maka logam yang cair harusdilindungi terhadap kegiatan oksigen dan nitrogen dari udara sekelilingnya .Perlindungan ini diperoleh dengan membungkus elektroda , artinyasekeliling kawat-teras diadakan selubung yang terdiri dari suatu campurandari bermacam-macam zat. Selubung ini mencair bersama dengan terasdan membentuk terak yang melindungi baik tetesan peralihan maupunpenangas lebur.

    4.1. Mampu LasPengertian mampu las sukar untuk diuraikan, sebab banyak sekali

    faktor memainkan peran dalam penilaian, apakah suatu sambungan lasyang dapat diandalkan dapat dibuat untuk tujuan yang dikehendaki.

    Faktor yang penting adalah: sifat fisik dan sifat kimia bahan untukbagian yang hendak dilas (cara pengolahan, metoda pemberian bentuk,perlakuan panas), tebal baian yang hendak disambung, bentuk dankekakuan konstruksi yang hendak dibuat, teknologi metoda-las, sifat dansusunan elektroda, urutan pengelasan, perlakuan panas sebelum, selamadan setelah pengelasan, temperatur sekitar selama pengelasan, keahliandan kalu perlu pengetahuan khusus juru-las, sifat beban (statik, dinamik,

    tumbukan) dan keadaan pekerjaan selanjutnya (temperatur, pengaruhkorosi). Oleh sebab itu disini hanya disampaikan beberapa data secarasecara global.

    Semakin tinggi persentase zat-arang ( dari 0,20 sampai 0,25%)semakin mengalami kesulitan dalam mengelas. Karena itu Fe 490 masihdapat dilas dengan agak mudah, tetapi sampai Fe 590 kesulitan mulaibertambah.

    Baja cor dalam keadaad tak terpadu, dapat dilas dengan baik asalsaja persentase karbonnya tidak terlampau tinggi.

    Pada umumnya baja terpadu dapat dilas secara terbatas, artinyaapabila terhadap elektroda, perlakuan panas sebelum, selama dan sesudahpengelasan dan teknologi metoda-las mempunyai pengaruh besar.

    Baja cor tempa dapat dilas baik, besi-cor abu-abu pada umumnyatidak.

    Nikel dan monel dapat dilas dengan baik, tembaga, kuningan,perunggu, alumunium dan paduan-Al dapat dilas dalam atmosfir lindung(umpamanya dengan proses busur argon).

    Catatan: Kekuatan las akan sangat tergantung pada keahlian juru-las. Adalah sangat mungkin bahwa las yang tampak bagus pada sisi luar,bercacat pada sebelah dalamnya, yang mempunyai pengaruh burukterhadap kekuatan. Sebagai akibat kalor-las benda kerja setempat akanmenjadi sangat panas, sehingga dapat terjadi perubahan bentuk dansetelah menjadi dingin dapat terjadi tegangan bahan. Dengan jalan memijarsetelah pengelasan, kalau perlu tegangan-panas dapat dihilangkan sama-

    sekali atau untuk beagian besar.Dengan melalui apa yang dinamakan pengujian non-destruktif

    (artinya pengujian dimana bagian yang hendak diuji tidak dihancurkanatau dirusak), dengan menggunakan sinar roentgen atau getaranultrasonic (getaran suara yang memberikan nada demikian tinggi sehinggatidak dapat didengar), dapat ditemukan kesalahan didalam las.

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    40/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    40

    4. 2. Bentuk Kampuh pada Pengelasan LeburKampuh las gunanya adalah untuk pengikatan yang tetap dari

    beberapa bagian-bagian konstruksi. Keuntungan kampuh las bila dibandingdengan sambungan kelingan ialah bahwa dengan kampuh-las konstruksilebih ringan, yang berarti penghematan bahan.

    Bangunan mesin benda-tuang yang berat itu makin banyak digantioleh konstruksi las yang lebih ringan. Dengan cara ini kadang-kadangmencapai penghematan bobot sampai 50%, selain itu tidak perlumengeluarkan ongkos pembuatan model yang mahal lagi. Oleh sebab itusambungan las semakin lama semakin banyak digunakan. Malahansekarang terdapat Ketel-uap baja dilas seluruhnya , jembatan-jembatan,kapal, bubungan atap dan lain-lain pekerjaan konstruksi. Untuk mendapatsambungan las yang baik, tepi bagian-bagian konstruksi yang harus dilasitu biasanya dikerjakan terlebih dahulu. Selain dari pada itu tepi las ituharus dibentuk demikian rupa sehingga pekerjaan menlas dapat dilakukandengan cara yang benar dimana tujuan utama adalah sambungan yangtetap.

    Dengan demikian terjadi bermacam-macam bentuk kampuh las.Nama-nama dari kampuh las ini kebanyakan dinormalisasi, jugapenunjukkan-penunjukan dari ini pada gambar kerja dinormalisasi.

    Dibawah ini kita berikan contoh beberapa bentuk kampuh-las untuklas-cair yang banyak dipakai.

    Las-pinggir(gambar 4.3 ), dipakai untuk pekerjaan plat yang tipis.Pada pembuatan bejana yang mempunyai dinding yang tipis, bentukkampuh-las semacam ini banyak dipakai. Bila ukuran besar plat itu lebihbesar dari pada 2 mm, penekukan plat itu agak menjadi mahal, dan oranglebih baik menggunakan kampuhI. Dibawah ini berturut-turut beberapa

    contoh bentuk kampuh-las tumpul.

    Las Las Las

    Las

    Gambar 4.3 Las pinggir

    Kampuh I (tanpa pengerjaan pendahuluan) lihat gambar 4.4,menunjukkan kampuh-I bersisi satu dan kampuh-I bersisi dua. Kampuh-Ibersisi satu dipakai pada tebal-tebal bahan 0,6 sampai 2,5 mm, sedangkampuh-I bersisi dua untuk bahan-bahan dengan tebal 3 sampai 8 mm.

    KampuhI Bersisi satu KampuhI Bersisi dua

    Gambar 4.4 KampuhI

    Kampuh V tertutup (gambar 4.5) ini dipakai untuk tebal-tebal

    bahan dari 4 mm sampai 30 mm.Kampuh V yang terbuka (gambar 4.6 ), bentuk las ini pada menlas

    dengan busur nyala listrik, dipakai untuk tebal-tebal bahan 4 sampai 20mm pada satu sisi.

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    41/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    41

    Gambar4.5 Kampuh V Tertutup

    Gambar4.6 Kampuh V Terbuka

    Pada menlas otogen ukuran yang terbaik untuk lubang :2 mm pada suatu tebal bahan dari 5 sampai 8 mm.3 mm pada suatu tebal bahan dari 8 sampai 12 mm.3,5 mm pada suatu tebal bahan dari 12 sampai 200 mm.4 mm pada suatu tebal bahan 20 mm atau lebih.

    Kampuh X bersisi sama (gambar4.7), dipakai pada menlas denganbusur nyala listrik, untuk tebal-tebal bahan dari 10 sampai 25 mm,

    untuk memperoleh suatu pembakaran yang baik harus diperhatikan secaraistimewa, supaya lubang dari 3 mm ditahan dengan baik, dengan jalanmemberi sejumlah impitan-impitan yang cukup sebelum sisi balik dilas,lapisan dasar harus dipahat. Pada menlas otogen, dapat dicapai hasil-hasilyang baik jika kedua sisi kampuh bersama-sama dikerjakan dua orangtukang las.

    Kampuh X bersisi sama Kampuh X tak sama sisi

    Gambar 4.7 Kampuh X

    Kampuh-U lebar (gambar 4.8 ), dipakai untuk tebal-tebal bahan dari20 sampai 50 mm. Lapisan tutup harus dilaskan diatas seluruh lebar,dengan jalan menlas penuh yang rata dalam satu lapisan. Untuk pengisiandapat dipakai batang-batang las dalam suatu garis tengah dari 4 sampai 8mm.

    Gambar 4.8 Kampuh U Lebar

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    42/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    42

    Kampuh U curam (gambar 4.9), dipakai untuk tebal-tebal bahandari 20 sampai 50 mm. Pada menlas dengan busur nyala listrik, pengisiandari kampuh U tumpul, mula-mula dilaksanakan pembuatan tepi-tepi,kemudian lapisan yang berikutnya tidak dengan melambaikan batang las.Lapisan-lapisan yang paling diatas, merupakan lapisan pengunci atas,dengan tidak membuat tepi-tepi atas seluruh lebar pada kampuh las.

    Gambar 4.9 Kampuh U Curam

    Kampuh-U dua sisi ( gambar 4.10 ) lebar dipakai untuk tebal bahan-bahan yang lebih besar dari 40 mm. Pelaksanaaan las sesuai dengan yangdilaksanakan pada kampuh U lebar. Sebelum sisi balik dilas, lapisandasarnya harus dipahat lebih dahulu.

    Gambar 4.10 Kampuh U dua sisi.Kampuh U dua sisi tidak simetris ( gambar 4.11 ), dipakai untuk

    tebal-tebal bahan yang lebih besar dari 40 mm dan suatu bentuk las yangistimewa untuk melas pasangan pada mana bagian yang paling bawah dilasdiatas kepala. Sebelum sisi balik dilas lapisan dasarnya haruslah dipahatlebih dahulu.

    Gambar 4.11 Kampuh U dua sisi tidak simetris

    Kampuh V setengah (gambar 4.12) , dipakai untuk tebal bahan dari

    4 sampai 15 mm. Dalam hal menlas dengan busur nyala listrik, sebelumsisi balik dilas, pada tepi-tepi bawah yang sama letaknya lapisan dasarnyaharuslas dipahat lebih dahulu.

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    43/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    43

    Gambar 4.12 Kampuh V setengahKampuh U setengah (gambar 4.13) , dipakai untuk tebal-tebal bahan

    kira-kira 12 sampai 40 mm. Pengisian dilakukan seperti pada pengisiankampuh U curam.

    Gambar 4.13 Kampuh U setengah

    Kampuh K (gambar 4.14 ), dipakai untuk tebal-tebal bahan darikira-kira 12 sampai 30 mm

    Gambar 4.14 Kampuh K

    Kampuh U setengah dua sisi (gambar 4.15), dipakai untuk tebal-tebal bahan yang lebih besar dari 25 mm. Pengisian dilakukan seperti padapengisian pada kampuh U curam.

    Gambar 4.15 Kampuh U setengah dua sisi

    1.2. Perhitungan-perhitungan sambungan las

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    44/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    44

    BAB 5

    SAMBUNGAN SOLDERYang dimaksud menyolder adalah penyambungan dua bagian logam

    satu sama lain dengan cara mencairkan logam diantara kedua bagian itu,atau mencairkan paduan logam diantara kedua bagian itu yang mempunyaititik cair lrbih rendah dari bagian-bagian yang akan disambungkan.

    Untuk mendapatkan sambungan yang kuat, bahan yangdimasukkan diantara kedua bagian itu harus melekat dengan baik padabidang-bidang yang akan disambung satu sama lain.

    Bahan yang akan ditambahkan kedua bagian itu biasanya terdiridari paduan timahdan timbeldan dinamakan solder lunakatau disebutdengan soldersaja.

    Paduan timahdan timbelbanyak dipakai karena ia mempunyai titikcair yang rendah. Pekerjaan solder itu tidak hanya pelekatan logam darisatu terhadap yang lain, tetapi juga harus rapat terhadap satu dengan yanglain.

    Bila sambungan solder itu harus mengalami suhu yang tinggi, makasolder timah tidak dapat dipakai. Juga bila sambungan itu harusmengambil gaya yang lebih besar, maka solder timah tidak dapat dipakaioleh karena tidak begitu kuat.

    Sambungan yang kuat kita dapat dengan jalan memakai solderkeras. Yang dimaksud solder kerasadalah solder tembagadanperak.

    Solder tembaga adalah paduan seng dengan tembaga, kadang-kadang ditambah sedikittimahatauperak.

    Solder perak adalah paduan perak dengan tembaga , kadang-kadang ditambah sedikit dengan seng. Untuk mendapat sambungan solderyang baik, bidang perlekatan harus bersih benar dan bebas dari oksid.Sebab biasanya pada luas logam yang putih segera terbentuk lapisan oksid.Untuk menghindari hal ini, kita memakai bahan yang cair, dengan bahancair ini kita tutupi tempat solder itu. Bahan cair ini melarutkan lapisanoksid yang mungkin terbentuk dan selain itu mencegah logam itumengoksid.

    Kita memakai macam-macam bahan cair, sesuai logam yang akan disolder. Pada solder timah, sebagai bahan cair terutama dapat kita pakaicloridseng, gemuk-lilin dan damar.

    Pada solder keras, biasanya dipakai asam-bor atau borax sebagai

    bahan cair. Biasanya tempat solder itu kita panaskan dengan baut solderatau nyala api solder.

    Kekuatan sambungan solder tergantung pada bahan solder dan dariukuran tebal lapisan solder. Makin tipis lapisan solder, maka makin kuatsambungan solder itu.. Tentu saja ruangan tambahan itu tidak bolehterlampau kecil, sehingga solder yang cair tidak dapat meresap kedalamruangan tambahan itu.

    Pada Tabel dibawah ini terdapat beberapa petunjuk-petunjuktentang solder lunak dan solder keras.

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    45/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    45

    Tabel 1. Sifat-sifat Solder Lunak

    Susunan Sifat encer

    seluruhnyadalam oC

    Sifat beku

    seluruhnyadalam oC

    Kekuatan

    GeserKg/cm2

    Keku-

    atanTarikKg/cm2

    Rega

    ngan%

    Keke

    rasanBrinell

    %Timah

    %Timbal

    100635040300

    027506070100

    232183212238257327

    232183183183183327

    148528433433413140

    202438403350324142

    553243352639

    4,613,912,011,38,74,1

    Tabel2 Solder Tembaga

    Susunan Titik Cair oC Pelaksanaan

    %Tembaga

    % Seng

    42455154

    58554945

    820835850875

    Untuk menyolder tembaga,Perunggu dan Loyang

    Tabel-3 Solder Perak

    Sususnan % Titik cairdalam oC

    Pelaksanaan

    Perak Seng Tembaga

    45251294

    2535524846

    3040364350

    720765785820855

    Untuk pekerjaan solder yanghalus dari tembaga, perunggudan loyang.Kampuhnya tidakmemerlukan pekerjaanpenyelesaian.

    Sering kali solder itu hanya dipakai untuk mendapat sambunganyang rapat, gaya yang terjadi hanya sebagian kecil diambil oleh solder.Gambar-12 dibawah ini memperlihatkan sebuah contoh dari sambungansolder yang banyak digunakan, dimana kerapatan dijamin oleh solder,sedangkan kekuatan didapat dengan cara saling menangkap dari plat-plat.Sambungan semacam ini dinamakan sambungan lipat. Ia hanya murahdibuat pada ukuran tebal plat sampai 2 mm.

  • 7/16/2019 Diktat Elemen Mesin i

    46/46

    FT / Elemen Mesin / Lagiyono, MPd, MT

    46

    Gambar 5.1 Sambungan lipat.

    Gambar 5.2 dibawah ini juga merupakan contoh-contoh penggunaansambungan solder.

    Gambar 5.2 Contoh Sambungan solder.