Elemen Mesin 1
-
Upload
budi-santoso -
Category
Documents
-
view
116 -
download
5
description
Transcript of Elemen Mesin 1
TUGAS RESUME
ELEMEN MESIN 1
Di Susun Oleh :
BUDI SANTOSO
11321013
PROGRAMSTUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BANDAR LAMPUNG
1
PAKU KELING
A. PENGERTIAN PAKU KELING
Paku keling/rivet adalah salah satu metode penyambungan yang
sederhana. Sambungan keling umumnya diterapkan pada jembatan,
bangunan, ketel, tangki, kapal dan pesawat terbang. Penggunaan metode
penyambungan dengan paku keling ini juga sangat baik digunakan untuk
penyambungan pelat-pelat alumnium. Pengembangan penggunaan rivet
dewasa ini umumnya digunakan untuk pelat-pelat yang sukar dilas dan dipatri
dengan ukuran yang relatif kecil. Setiap bentuk kepala rivet ini mempunyai
kegunaan tersendiri, masing masing jenis mempunyai kekhususan dalam
penggunaannya.
Gambar. Bentuk kepala paku keling
Sambungan dengan paku keling ini umumnya bersifat permanent dan sulit
untuk melepaskannya karena pada bagian ujung pangkalnya lebih besar daripada
batang paku kelingnya.
Bagian utama paku keling adalah :
Kepala
Badan
Ekor
Kepala lepas
B. BAHAN PAKU KELING
Yang biasa digunakan antara lain adalah baja, brass, aluminium, dan
tembaga tergantung jenis sambungan/ beban yang diterima oleh sambungan.
Penggunaan umum bidang mesin : ductile (low carbor), steel, wrought iron.
Penggunaan khusus : weight, corrosion, or material constraints apply : copper,
aluminium , monel, dll
C. METODE PENGELINGAN
Metode pengelingan (penyambungan paku keling) yang dilakukan
padaumumnya tergantung dari jenis pemakaian, Yakni :
a) Pemakaian ringan,
b) Pemakaian sedang,
c) Pemakaian berat dan kedap air.
D. PENGGUNAAN PAKU KELING
Pemakaian paku keling ini digunakan untuk :
Sambungan kuat dan rapat, pada konstruksi boiler ( boiler, tangki dan
pipa-pipa tekanan tinggi ).
Sambungan kuat, pada konstruksi baja (bangunan, jembatan dan crane
).
Sambungan rapat, pada tabung dan tangki ( tabung pendek, cerobong,
pipa-pipa tekanan).
Sambungan pengikat, untuk penutup chasis ( misalnya ; pesawat
terbang, kapal).
E. KEUNTUNGAN DAN KELEMAHAN
a. Keuntungan
Sambungan paku keling ini dibandingkan dengan sambungan las
mempunyai keuntungan yaitu :
Bahwa tidak ada perubahan struktur dari logam disambung. Oleh
karena itu banyak dipakai pada pembebanan-pembebanan
dinamis.
Sambungan keling lebih sederhana dan murah untuk dibuat.
Pemeriksaannya lebih muda
Sambungan keling dapat dibuka dengan memotong kepala dari
paku keling tersebut
b. Kelemahan
Hanya satu kelemahan bahwa ada pekerjaan mula berupa
pengeboran lubang paku kelingnya di samping kemungkinan terjadi
karat di sekeliling lubang tadi selama paku keling dipasang. Adapun
pemasangan paku keling bisa dilakukan dengan tenaga manusia,
tenaga mesin dan bisa dengan peledak (dinamit) khususnya untuk
jenis-jenis yang besar. Paku keling dalam ukuran yang kecil dapat
digunakan untuk menyambung dua komponen yang tidak
membutuhkan kekuatan yang besar, misalnya peralatan rumah tangga,
furnitur, alat-alat elektronika, dll
F. JENIS PEMBEBANAN DALAM PAKU KELING
Bila dilihat dari bentuk pembebanannya, sambungan paku keling ini
dibedakan yaitu: Pembebanan tangensial dan Pembebanan eksentrik.
PEMBEBANAN TANGENSIAL
Pada jenis pembebanan tangensial ini, gaya yang bekerja terletak
pada garis kerja resultannya, sehingga pembebanannya terdistribusi
secara merata kesetiap paku keling yang digunakan.
PEMBEBANAN EKSENTRIK
G. BENTUK-BENTUK KEPALA PAKU
Paku keling yang dapat digunakan berdasarkan pada jenis
pemakaiannya :
Gambar. Bentuk-bentuk kepala paku
Gambar. Dimensi kepala paku
Pemakaiannya :
Kepala bulat dan jamur digunakan untuk mengeling konstruksi mesin
mulai daripemakaianringan sampai berat, seperti pemakaian rumah
tangga, jembatan, keretaapi, bangunan tingkattinggi dan lain-lain,
Kepala rata terbenam digunakan untuk bangunan kedap air dengan
permukaan rata, seperti : kapal (laut / terbang),
Kepala bulat terbenam digunakan untuk bangunan-bangunan kedap
dan tahantekanan tinggi fluida, seperti : ketel, tangki dan lain-lain,
Kepala panci digunakan untuk pemasangan dengan palu tangan.
H. CARA PEMASANGAN
Gambar. Cara pemasangan paku
ket :
1. Plat yang akan disambung dibuat lubang, sesuai diameter paku keling yang
akan digunakan. Biasanya diameter lubang dibuat 1.5 mm lebih besar dari
diameter paku keling.
2. Paku keling dimasukkan ke dalam lubang plat yang akan disambung.
3. Bagian kepala lepas dimasukkan ke dalam lubang plat yang akan
disambung.
4. Dengan menggunakan alat atau mesin penekan (palu), tekan bagian
kepala lepas masuk ke bagian ekor paku keling dengan suaian paksa.
5. Setelah rapat/kuat, bagian ekor sisa kemudian dipotong dan
dirapikan/ratakan.
6. Mesin/alat pemasang paku keling dapat digerakkan dengan udara, hidrolik
atau tekanan uap tergantung jenis dan besar paku keling yang akan
dipasang.
I. JENIS KERUSAKAN
Tearing of the plate at ende : robek pada bagian pinggir dari plat yang dapat
terjadi jika margin (m) kurang dari 1.5 d, dengan d ialah diameter paku
keling.
Tearing of the plate a cross a row of rivets : robek pada garis sumbu lubang
paku keling dan bersilangan dengan garis gaya.
Shearing of the rivets : kerusakan sambungan paku keling karena beban
geser.
J. TIPE SAMBUNGAN PAKU KELING
1. Berdasarkan Penyambungan Plat
a. Lap joint (Sambungan Berimpit) :
sambungan yang menempatkan pelat yang akan disambung
saling berimpitan dan kedua pelat tersebut disambung dengan paku
keling . Pemasangan tipe lap joint biasanya digunakan pada plat
yang overlaps satu dengan yang lainnya.
Gambar. Sambungan Lap joint
b. Butt joint (Sambungan Bilah)
Sambungan yang menempatkan kedua ujung pelat yang akan
disambung saling berdekatan, lalu kedua pelat tersebut ditutup
dengan bilah (strap), kemudian masing-masing pelat disambungkan
dengan bilah menggunakan paku keling Digunakan untuk
menyambung dua plat utama, dengan menjepit menggunakan 2 plat
lain, sebagai penahan (cover), dimana plat penahan ikut dikeling
dengan plat utama. Tipe ini meliputi single strap butt joint dan double
strap butt joint.
Gambar. Sambungan Butt joint
2. Berdasarkan Jumlah Baris
a. Sambungan baris tunggal (single riveted joint)
Pada sambungan berimpit, sambungan baris tunggal adalah
sambungan yang menggunakan satu baris paku keeling pada sistem
sambungan. Sedangkan pada sambungan bilah, sambungan baris
tunggal adalah sambungan yang menggunakan satu baris paku
pada masing-masing sisi sambungan.
b. Sambungan baris ganda (double riveted lap joint)
Pada sambungan berimpit, sambungan baris ganda adalah
sambungan yang menggunakan dua baris paku keling pada sistem
sambungan. Sedangkan pada sambungan bilah, sambungan baris
ganda adalah sambungan yang menggunakan dua baris paku pada
masing-masing sisi sambunga.
c. Sambungan baris ganda (double riveted lap joint)
Pada sambungan berimpit, sambungan baris ganda adalah
sambungan yang menggunakan dua baris paku keling pada sistem
sambungan. Sedangkan pada sambungan bilah, sambungan baris
ganda adalah sambungan yang menggunakan dua baris paku pada
masing-masing sisi sambungan
3. Berdasarkan Susunan Paku
Sambungan Rantai
Sambungan Zig - Zag
2
SAMBUNGAN LAS
A. Pengertian Pengelasan
Pengelasan merupakan penyambungan dua bahan atau lebih yang
didasarkan pada prinsip-prinsip proses difusi, sehingga terjadi penyatuan
bagian bahan yang disambung. Kelebihan sambungan las adalah konstruksi
ringan, dapat menahan kekuatan yang tinggi, mudah pelaksanaannya, serta
cukup ekonomis. Namun kelemahan yang paling utama adalah terjadinya
perubahan struktur mikro bahan yang dilas, sehingga terjadi perubahan sifat
fisik maupun mekanis dari bahan yang dilas.
Perkembangan teknologi pengelasan logam memberikan kemudahan umat
manusia dalam menjalankan kehidupannya. Saat ini kemajuan ilmu
pengethuan di bidang elektronik melalui penelitian yang melihat karakteristik
atom, mempunyai kontribusi yang sangat besar terhadap penemuan material
baru dan sekaligus bagaimanakah menyambungnya.
Jauh sebelumnya, penyambungan logam dilakukan dengan memanasi dua
buah logam dan menyatukannya secara bersama. Logam yang menyatu
tersebut dikenal dengan istilah fusion. Las listrik merupakan salah satu yang
menggunakan prinsip tersebut.
Pada zaman sekarang pemanasan logam yang akan disambung berasal
dari pembakaran gas atau arus listrik. Beberapa gas dapat digunakan, tetapi
yang sangat popular adalah gas Acetylene yang lebih dikenal dengan gas
Karbit. Selama pengelasan, gas Acetylene dicampur dengan gas Oksigen
murni. Kombinasi campuran gas tersebut memproduksi panas yang paling
tinggi diantara campuran gas lain.
Cara lain yang paling utama digunakan untuk memanasi logam yang dilas
adalah arus listrik. Arus listrik dibangkitkan oleh generator dan dialirkan
melalui kabel ke sebuah alat yang menjepit elektroda diujungnya, yaitu suatu
logam batangan yang dapat menghantarkan listrik dengan baik. Ketika arus
listrik dialirkan, elektroda disentuhkan ke benda kerja dan kemudian ditarik ke
belakang sedikit, arus listrik tetap mengalir melalui celah sempit antara ujung
elektroda dengan benda kerja. Arus yang mengalir ini dinamakan busur (arc)
yang dapat mencairkan logam.
Terkadang dua logam yang disambung dapat menyatu secara langsung,
namun terkadang masih diperlukan bahan tambahan lain agar deposit logam
lasan terbentuk dengan baik, bahan tersebut disebut bahan tambah (filler
metal). Filler metal biasanya berbentuk batangan, sehingga biasa dinamakan
welding rod (Elektroda las). Pada proses las, welding rod dibenamkan ke dalam
cairan logam yang tertampung dalam suatu cekungan yang disebut welding
pool dan secara bersama-sama membentuk deposit logam lasan, cara
seperti ini dinamakan Las Listrik atau SMAW (Shielded metal Arch welding),
lihat gambar 1.
Gambar 1 . Prinsip Kerja Las Listrik
Sebagian besar logam akan berkarat (korosi) ketika bersentuan
dengan udara atau uap air, sebagai contoh adalah logam besi mempunyai
karat, dan alumunium mempunyai lapisan putih di permukaannya.
Pemanasan dapat mempercepat proses korosi tersebut. Jika karat, kotoran,
atau material lain ikut tercampur ke dalam cairan logam lasan dapat
menyebabkan kekroposan deposit logam lasan yang terbentuk sehingga
menyebabkan cacat pada sambungan las.
B. Klasifikasi Proses Las
Sambungan las adalah ikatan dua buah logam atau lebih yang terjadi
karena adanya proses difusi dari logam tersebut. Proses difusi dalam
sambungan las dapat dilakukan dengan kondisi padat maupun cair. Dalam
terminologi las, kondisi padat disebut Solid state welding (SSW) atau Presure
welding dan kondisi cair disebut Liquid state welding (LSW) atau Fusion
welding.
Proses SSW biasanya dilakukan dengan tekanan sehingga proses ini
disebut juga Presure welding Presure welding. Proses SSW memiliki beberapa
kelebihan, diantaranya adalah dapat menyambung dua buah material atau
lebih yang tidak sama, proses cepat, presisi, dan hampir tidak memiliki daerah
terpengaruh panas (heat affected zone / HAZ). Namun demikian SSW juga
mempunyai kelemahan yaitu persiapan sambungan dan prosesnya rumit,
sehingga dibutuhkan ketelitihan sangat tinggi.
LSW merupakan proses las yang sangat populer di kalangan masyarakat
kita, sambungan las terjadi karena adanya pencairan ujung kedua material
yang disambung. Energi panas yang digunakan untuk mencairkan material
berasal dari busur listrik, tahanan listrik, pembakaran gas, dan juga beberapa
cara lain diantaranya adalah sinar laser, sinar electron, dan busur plasma.
Penyambungan material dengan cara ini mempunyai persyaratan material
harus sama, karena untuk mendapatkan sambungan yang sempurna suhu
material harus sama, jika tidak proses penyambungan tidak akan terjadi.
Kelebihan metode pengelasan ini adalah proses dan persiapan sambungan
tidak rumit, beaya murah, pelaksanaannya mudah. Kelemahannya
adalah memerlukan juru las yang terampil, terjadinya HAZ yang menyebabkan
perubahan sifat bahan, dan ada potensi kecelakaan dan terganggunya
kesehatan juru las.
Tabel 1 menunjukan berbagai macam proses las yang ditinjau dari
kelompok SSW dan LSW, disamping itu juga dilihat dari jenis sumber panas
yang digunakan beserta kode proses las berdasarkan standar ISO.
C. Reaksi Kimia Selama Proses Las
Dalam proses LSW bagian dari logam yang dilas harus dipanasi sampai
mencair. Pemanasan logam dengan temperature yang sangat tinggi ini dapat
megakibatkan terjadinya reaksi kimia antara logam tersebut dengan Oksigen
dan Nitrogen yang ada dalam udara. Jika selama proses las cairan logam las
(welding pool) tidak dilindungi dari pengaruh udara, maka logam akan bereaksi
dengan Oksigen dan Nitrogen membentuk Oxides dan Nitrides yang dapat
menyebabkan logam tersebut menjadi getas dan keropos karena adanya
kotoran (slag inclutions), sedangkan kandungan unsur Karbon dalam logam
akan membentuk gas CO yang dapat mengakibatkan adanya rongga dalam
logam las (caviety).
Reaksi kimia lainnyapun bisa terjadi dalam cairan logam las (welding pool).
Gas Hydrogen dan uap air juga dapat menyebabkan cacat las (welding
defect). Hydrogen yang bereaksi dengan Oxides yang ada dalam logam dasar
dapat menyebabkan terjadinya uap yang mengakibatkan terjadnya porositas
pada logam lasan.
Tabel 1. Klasifikasi Proses Pengelasan Logam
Jenis
Proses Las
Kode
ISO
WEL
DIN
G P
RO
CES
SES
LIQ
UID
STA
TE W
ELD
ING
Elec
tric
Arc
Wel
ding
Flash ButtStud Welding 781
ProjectionWelding
ConsumableElectrode
Shelded Metal Arc Welding (SMAW)
111
Metal Inert GasWelding (MIG) 131
Metal Active GasWelding (MAG) 135
Flux Cored ArcWelding (FCAW) 114
Non Consumable Electrode
Tungsten InertGas (TIG) 141
Plasma ArcWelding (PAW) 15
Resistance WeldingSpot Welding
Seam Welding
Thermal WeldingGas Welding 3
Laser Welding -
SOLI
D S
TATE
WEL
DIN
G
Friction Welding 42
Cold Welding
ExplosiveWelding 441
UltrasonicWelding 41
Forge Welding 43
Diffusion Welding45
D. Melindungi Cairan Logam Las dari Pengaruh Udara Luar
Type energi panas yang digunakan untuk pencairan logam dan
teknik pelindungan cairan logam las sangat berpengaruh terhadap perubahan
komposisi kimawi dalam deposit logam lasan. Ketika nyala oksidasi dalam las
Karbit (Oxy-acetylene welding/OAW) akan merubah besi menjadi Oxides
sehingga deposit las keropos karena Oxides tersebut tercampur di dalamnya.
Untuk mengelas baja karbon akan lebih baik bila digunakan nyala Netral.
Pengelasan logam dengan OAW, cairan logam dilindungi dari udara luar oleh
reduksi gas hasil pembakaran gas Acetylene.
Dalam teknik pengelasan SMAW, proses pelindungan logam lasan
dilakukan dua tahap. Ketika logam las dalam kondisi cair dilindungi oleh
bermacam-macam gas hasil pembakaran elektroda las dan ketika sedang
membeku cairan ini dilindungi oleh lapisan terak yang terbentu dari fluks yang
membeku.
Pelindungan deposit logam las dalam pengelasan Metal inert gas (MIG)
dan Tungsten inert gas (TIG), terjadi karena sifat inert gas yang tidak dapat
mengikat elemen lain dalam udara sehingga tidak akan terjadi reaksi kimia.
Jika las MIG menggunakan gas pelindung CO2, akan terjadi proses deoksidasi
CO2 ketika terbakar dengan busur listrik, gas ini terpecah menjadi Karbon
monoksida (CO) dan Oksigen (O2). Oksigen yang lepas tidak bersentuhan
dengan logam lasan, sedangkan deoxidisers bereaksi dengan Oksigen
membentuk lapisan slag yang sangat tipis di atas permukaan deposit logam
lasan.
Dalam las OAW deposit logam lasan dapat dilindungi dari oksidasi dan
pengaruh reaksi kimia lainnya dengan menggunakan Flux. Flux merupakan
gabungan berbagai elemen yang berfungsi meminimalkan terjadinya oksidasi.
Komposisi kimia flux bervariasi tergantung jenis logam yang akan dilas.
E. Perubahan Sifat Logam Setelah Proses Las
Pencairan logam saat pengelasan menyebabkan adanya perubahan
fasa logam dari padat hingga mencair. Ketika logam cair mulai membeku
akibat pendinginan cepat, maka akan terjadi perubahan struktur mikro dalam
deposit logam las dan logam dasar yang terkena pengaruh panas (Heat
affected zone/HAZ). Struktur mikro dalam logam lasan biasanya berbentuk
columnar, sedangkan pada daerah HAZ terdapat perubahan yang sangat
bervariasi. Sebagai contoh, pengelasan baja karbon tinggi sebelumnya
berbentuk pearlite, maka seelah pengelasan struktur mikronya tidak hanya
pearlite, tetapi juga terdapat bainite dan martensite (lihat Gambar 4).
Perubahan ini mengakibatkan perubahan pula sifat-sifat logam dari
sebelumnya. Struktur mikro pearlite memiliki sifat liat dan tidak keras,
sebaliknya martensite mempunyai sifat keras dang etas. Biasanya keretakan
sambungan las bearsal dari struktur mikro ini.
Gambar 2 mendeskripsikan distribusi temperatur pada logam dasar yang
sangat bervariasi telah menyebabkan berbagai macam perlakuan panas
terhadap daerah HAZ logam tersebut. Logam lasan mengalami pemanasan
hingga termperatur 1500o C dan daerah HAZ bervariasi mulai 200° C
hingga 1100° C (lihat Gambar 3). Temperatur 1500° C pada logam lasan
menyebabkan pencairan dan ketika membeku membentk struktur mikro
columnar. Temperatur 200° C hingga 1100° C menyebabkan perubahan
struktur mikro pada logam dasar baik ukuran maupun bentuknya.
200oC
600oC
850oC
1100oC
1500oC
Gambar 2. Distribusi Temperatur Saat Pengelasan
Transformation Over 1500oC 900oCHeating 1100oC 700oC
Anneling
Fusi
Gambar 3. Perlakuan Panas Logam Las
F. Distorsi Sambungan Las Akibat Panas
Setiap logam yang dipanaskan mengalami pemuaian dan ketika
pendinginan akan mengalami penyusutan. Fenomena ini menyebabkan
adanya ekspansi dan konstraksi pada logam yang dilas. Ekspansi dan
konstraksi pada logam yang dilas ini menurut istilah metalurgi dinamakan
distorsi.
HAZ struktur columnar
Gambar 4. Struktur Makro Sambungan Las
Martensite Pearlite
Gambar 5 Struktur Mikro Baja Karbon
Distorsi dikategorikan menjadi tiga macam, yaitu:
1) distorsi longitudinal,
2) distorsi transfersal, dan
3) distorsi angular.
Distorsi longitudinal terjadi akibat adanya ekspansi dan konstraksi deposit
logam las di sepanjang jalur las yang menyebabkan tarikan dan dorongan
pada logam dasar yang dilas. Distorsi transfersal terjadi tegak lurus terhadap
jalur las yang dapat mengakibatkan tarikan ke arah sumbu tegak jalur
las.Distorsi angular menyebabkan efek gerakan sayap burung yang
biasanya terjadi karena pengelasan di satu sisi logam dasar (lihat Gambar 6).
G. Ruang Lingkup Pekerjaan Las
Industri manufaktur tidak dapat terlepas dari penyambungan logam.
Penyambungan logam dilakukan dengan berbagai tujuan, diantaranya adalah
untuk membuat suatu barang yang tidak mungkin dilakukan dengan teknik lain,
memudahkan pekerjaan, serta dapat menekan biaya produksi.
Proses penyambungan logam yang banyak digunakan dalam industri
manufaktur adalah las. Pengelasan logam merupakan pilihan yang cukup tepat.
Pengelasan tidak membutuhkan waktu lama, konstruksi ringan, kekuatan
sambungan cukup baik, serta biaya relatif murah.
Penerapan sambungan las sangat luas. Sambungan las banyak digunakan
pada konstruksi jembatan, gedung, industri otomotif, industri peralatan rumah tangga,
bahkan industri barang dengan bahan plastikpun banyak menggunakan proses las
tersebut,
H. Pengaruh Posisi Proses Las Terhadap Keterampilan Juru Las
Sebagaian besar pekerjaan las dilakukan dengan proses LSW (Liquid state
welding) atau proses las dalam kondisi cair. Proses las yang dilakukan dengan
kondisi cair ini, posisi saat pengelasan berlangsung sangat berpengaruh
terhadap bentuk deposit logam las yang terbentuk. Tidak semua juru las mahir
di semua posisi, posisi di bawah tangan (down hand) merupakan posisi
yang paling mudah untuk dilakukan, namun ketika mengelas pipa logam
dengan posisi miring akan sangat sulit dilakukan. Juru las yang dapat
melakukan pengelasan ini adalah juru las kelas satu yang dilengkapi dengan
sertifikat standar internasional.
Gambar 7. Sambungan Las pada Pipa
Dalam dunia industri posisi las diberi kode tertentu agar pada saat
pengelasan dilakukan tidak terjadi kekeliruan menentukan juru las dan
prosedur pengelasan. Ada dua sistim pengkodean yang banyak dikenal,
yaitu sistim yang ditetapkan oleh American Welding Society (AWS) dan sistim
International Standard Organisation (ISO).
Berdasarkan kode yang ditetapkan oleh AWS, posisi las dikaitkan pada
jenis teknik sambungan las, jika sambungan berkampuh (groove) maka kode
posisinya dengan huruf G, untuk posisi down-hand 1G, horisontal 2G, vertikal
3G, over-head 4G, pipa dengan sumbu horisontal 5G, dan pipa miring 45° 6G.
Jika sambungan las tidak berkampuh/tumpul (fillet) maka kodenya adalah
F, untuk posisi down-hand 1F, horisontal 2F, vertikal 3F, dan over-head 4F.
Sistim kode posisi las yang ditetapkan ISO berbeda dengan AWS. Kode
posisi las menurut ISO didasarkan pada posisi elektroda saat pengelasan
dilakukan, untuk pengelasan plat diberi kode PA, PB, PC, PD, dan PE,
sedangkan pengelasan pipa naik PF dan pipa turun PG, lihat Gambar 8 dan
9.
PE
PD
PC
PB
PA
Gambar 8. Kode ISO Posisi Las Flat
I. Klasifikasi Bentuk Sambungan Las
Ada beberapa bentuk dasar sambungan las yang biasa dilakukan dalam
penyambungan logam, bentuk tersebut adalah butt joint, fillet joint, lap joint
edge joint, dan out-side corner joint. Berbagai bentuk dasar sambungan ini
dapat dilihat pada Gambar 10.
PF PG
Gambar 9. Kode ISO Posisi Las Pipa
J. Beberapa Variabel yang Berkaitan dengan Pekerjaan Las.
Penyambungan logam dengan proses pengelasan tidak dapat dilakukan
sembarangan, banyak variabel yang harus diperhatikan agar kualitas
sambungan sesuai standar yang dipersyaratkan oleh suatu lembaga
internasional yang berkaitan dengan pekerjaan las. Variabel tersebut adalah
bahan, proses, metode, keselamatan dan kesehatan kerja, peralatan,
sumber daya manusia, lingkungan, serta pemeriksaan kualitas sambungan las.
Dalam proses pengelasan logam, bahan yang akan disambung harus
diidentifikasi dengan baik. Dengan dikenalinya bahan yang akan dilas, dapat
ditentukan prosedur pengelasan yang benar, pemilihan juru las yang sesuai, serta
pemilihan mesin dan alat yang tepat
14
3
SAMBUNGAN BAUT
Sambungan mur baut (Bolt) banyak digunakan pada berbagai komponen
mesin. Sambungan mur baut bukan merupakan sambungan tetap, melainkan dapat
dibongkar pasang dengan mudah. Beberapa keuntungan penggunaan sambungan
mur baut :
• Mempunyai kemampuan yang tinggi dalam menerima beban.
• Kemudahan dalam pemasangan
• Dapat digunakan untuk berbagai kondisi operasi
• Dibuat dalam standarisasi
• Efisiensi tinggi dalam proses manufaktur
Kerugian utama sambungan mur baut adalah mempunyai konsentrasi tegangan yang
tinggi di daerah ulir.
1. Tata Nama Baut
a. Diameter mayor adalah diameter luar baik untuk ulir luar maupun
dalam.
b. Diameter minor adalah diameter ulir terkecil atau bagian dalam dari ulir.
c. Diameter pitch adalah diameter dari lingkaran imajiner atau diameter
efektif dari baut
d. Pitch adalah jarak yang diambil dari satu titik pada ulir ke titik berikutnya
dengan posisi yang sama.
Pitch= 1jumlahulir per panjang baut
e. Lead adalah jarak antara dua titik pada kemiringan yang sama atau
jarak lilitan.
Gambar. Bagian-Bagian Baut
Jenis-jenis baut yang biasa digunakan sebagai berikut :
Gambar. Jenis Baut
Jenis-jenis sekrup yang biasa digunakan sebagai berikut :
Gambar. Jenis Sekrup
Gambar. Tata Nama Ulir
Jenis – jenis mur
Gambar. Jenis - jenis mur
Kerusakan baut
Gambar. Kerusakan baut
Ring /Washer
Gambar. Jenis ring
Baut dengan pemakaian khusus
Gambar. Baut dengan pemakaian khusus
Contoh pengkodean baut
Gambar. Pengkodean baut
2. Tegangan Pada Baut
Tegangan yang terjadi pada baut dibedakan menjadi tiga kelompok
berdasarkan gaya yang mempengaruhinya. Tegangan tersebut adalah sebagai
berikut :
Tegangan dalam akibat gaya kerja
Tegangan akibat gaya luar
Tegangan kombinasi
4
Pegas (spring)
A. Pengertian pegas
Pegas adalah elemen mesin flexibel yang digunakan untuk memberikan gaya,
torsi, dan juga untuk menyimpan atau melepaskan energi. Energi disimpan pada
benda padat dalam bentuk twist, stretch, atau kompresi. Energi di-recover dari
sifat elastis material yang telah terdistorsi. Pegas haruslah memiliki kemampuan
untuk mengalami defleksi elastis yang besar. Beban yang bekerja pada pegas
dapat berbentuk gaya tarik, gaya tekan, atau torsi (twist force). Pegas umumnya
beroperasi dengan ‘high working stresses’ dan beban yang bervariasi secara
terus menerus. Beberapa contoh spesifik aplikasi pegas adalah sebagai berikut:
1. Untuk menyimpan dan mengembalikan energi potensial, seperti misalnya
pada ‘gun recoil mechanism’
2. Untuk memberikan gaya dengan nilai tertentu, seperti misalnya pada relief
valve
3. Untuk meredam getaran dan beban kejut, seperti pada auto mobil
4. Untuk indikator/kontrol beban, contohnya pada timbangan
5. Untuk mengembalikan komponen pada posisi semula, contonya
pada ‘brake pedal’
B. Klasifikasi Pegas
Pegas dapat diklasifikasikan berdasarkan jenis fungsi dan beban yang bekerja
yaitu pegas tarik, pegas tekan, pegas torsi, dan pegas penyimpan energi. Tetapi
klasifikasi yang lebih umum adalah diberdasarkan bentuk fisiknya. Klasifikasi
berdasarkan bentuk fisik adalah :
1. Wire form spring (helical compression, helical tension, helical
torsion, custom form)
2. Spring washers (curved, wave, finger, belleville)
3. Flat spring (cantilever, simply supported beam)
4. Flat wound spring (motor spring, volute, constant force spring)
Pegas ‘helical compression’ dapat memiliki bentuk yang sangat bervariasi.
Gambar 10.1(a) menunjukkan beberapa bentuk pegas helix tekan. Bentuk yang
standar 10-2 memiliki diameter coil, pitch, dan spring rate yang konstan. Picth
dapat dibuat bervariasi sehingga spring rate-nya juga bervariasi. Penampang
kawat umumnya bulat, tetapi juga ada yang berpenampang segi empat. Pegas
konis biasanya memiliki spring rate yang non-linear, meningkat jika defleksi
bertambah besar. Hal ini disebabkan bagian diametercoil yang kecil memiliki
tahanan yang lebih besar terhadap defleksi, dan coil yang lebih besar akan
terdefleksi lebih dulu. Kelebihan pegas konis adalah dalam hal tinggi pegas,
dimana tingginya dapat dibuat hanya sebesar diameter kawat. Bentuk barrel dan
hourglass terutama digunakan untuk mengubah frekuensi pribadi pegas standar.
Pegas helix tarik perlu memiliki pengait (hook) pada setiap ujungnya sebagai
tempat untuk pemasangan beban. Bagian hook akan mengalami tegangan yang
relatif lebih besar dibandingkan bagian coil, sehingga kegagalan umumnya terjadi
pada bagian ini. Kegagalan pada bagian hook ini sangat berbahaya karena segala
sesuatu yang ditahan pegas akan terlepas. Salah satu metoda untuk mengatasi
kegagalan hook adalah dengan menggunakan pegas tekan untuk menahan
beban tarik seperti ditunjukkan pada gambar 10.1(c). Pegas wire form juga dapat
untuk memberikan/menahan beban torsi seperti pada gambar 10.1(d). Pegas tipe
ini banyak digunakan pada mekanisme ‘garage door counter balance’, alat
penangkap tikus, dan lain-lain.
Spring washer dapat memiliki bentuk yang sangat bervariasi, tetapi lima tipe
yang banyak digunakan ditunjukkan pada gambar 10.2(a). Spring washer hanya
mampu menyediakan beban tekan aksial. Pegas jenis ini memiliki defleksi yang
relatif kecil, dan mampu memberikan beban yang ringan. Volute spring, seperti
pada gambar 10.2(b) mampu memberikan beban tekan tetapi ada gesekan dan
histerisis yang cukup signifikan.
Beam spring dapat memiliki bentuk yang bevariasi, dengan menggunakan
prinsip kantilever atau simply supported. Spring rate dapat dikontrol dari bentuk
dan panjang beam. Pegas beam mampu memberikan atau menahan beban yang
relatif besar, tetapi dengan defleksi yang terbatas.
Power spring seperti ditunjukkan pada gambar 10.2(d) sering juga disebut pegas
motor atau clock spring. Fungsi utamanya adalah menyimpan energi dan
menyediakan twist. Contoh aplikasinya adalah pada windup clock, mainan anak-
anak. Tipe yang kedua disebut dengan constant force spring. Kelebihan pegas ini
adalah defleksinya atau stroke yang sangat besar dengan gaya tarik yang hampir
konstan.
DAFTAR PUSTAKA
1. Sularso, Kiyokatsu Suga, Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen
Mesin, Paradya Paramitha, Jakarta, 1997.
2. JOSEPH E. SHIGLEY, PERENCANAAN ELEMEN MESIN, Edisi keempat jilid
1. Penerjemah Ir. Gandhi Harahap M.Eng. ERLANGGA 1999
3. (http://www.google.com / yefrichan.wordpress.com
4. http://www.e-bookspdf.org/download/elemen-mesin-sambungan-baut.html
5. http://pakukeling.wordpress.com/
6. http://teknik-pelat.blogspot.com/2013/02/komponen-mesin-paku
kelingrivet.html#.UUbvFTeUI1I
7. http://blog.ub.ac.id/mohamadfaisholkamil/2012/11/16/paku-keling-baut-dan-
mur/
8. Dieter, G.E. (1983). Engineering design: A materials and processing
approach. Tokyo: McGraw-Hill International Book Company.
9. Graham E. (1990). Maintenance Welding, Prentice-Hall Inc: New Jersey.
10. Smith, F.J.M. (1992). Basic fabrication and welding engineering, Hong Kong:
Wing Tai Cheung Printing Co. Ltd.
11. https://www.scribd.com/doc/147382744/Modul-Teori-Pengelasan