Elemen Mesin i Lengkap Ku
-
Upload
slamet-purwadi -
Category
Documents
-
view
110 -
download
3
description
Transcript of Elemen Mesin i Lengkap Ku
ELEMEN MESIN I
ELEMEN MESIN I
Materi: I. Pendahuluan
II. Sambungan paku keling, las sudut dan lain-lain
III. Pegas
ASTM
: American Society of Testing and Material
ASME
: American Society of Mechanical Engineering
JIS
: Japan International Standard
Adalah beberapa jenis kode bahan.
Hukum Hooke
Tegangan adalah gaya di bagi luas penampang.
= P/A
= Tegangan normal
P
P
Diketahui : P= gaya tarik = 50 kg
D= Diameter 2 cm
Bahannya JIS G 4501
S 30C
kg/mm2
= 4800 kg/cm2
Ditanya : =.?
t = Dan hasil dari diatas harus lebih kecil dari jenis bahan agar kuat.
V = Faktor keamanan
V = F = factor keamanan
I = 1.5-3 = statis
II = 4-6 = beban dinamis & maks 2 macam ()
III = 6-8= dinamis 3 macam tegangan atau lebih.
Dari maks min adalah (fluktuasi)
IV =12-14 pesawat angkat.
dimana :
Soal :
Diketahui suatu batang seperti gambar
P
P
Bahannya St 37 = 3700 kg/Gaya tarik 10 kg
Berapakah diameter batang tersebut
Diambil V=4
Jawab :
t =
Mp = P . R = Momen Puntir = gaya x jarak (kg cm)
Wp = = Momen perlawanan puntir
Ml = Momen lengkung = p .
P
L
Tegangan geser dari puntir
= =
P = Gaya
R = Jarak
d1 da
P
MP
M = Momen lengkung
T = Momen puntir
P
P
L = panjang batang
Dimana :E = modulus elastisitas
LINGKARAN MOHR
Bahan
SAMBUNGAN
Setiap mesin terdiri dari bagian. Supaya mesin berfungsi maka bagian harus tersambung satu sama lain. Sambungan ini dapat dibagi dalam dua bagian besar :
Sambungan terbagi atas 2, yaitu:
Sambungan tetap
Yaitu sambungan yang tidak dapat dibuka selain kalau merusak sambungan itu sendiri dan dapat dilakukan dengan cara:
1. Mekanis (mechanical method)
a. paku keling
b. sambungan susut
2. Kimia (physico chemical adhesi)
a. las (welding)b. patri (selding)
c. lem (adhesil bounding)
sambungan tak tetap
Sambungan yang dapat dibuka tanpa merusak sambungan itu sendiri, Sambungan tak tetap dibagi atas:
1. baut/mur
2. pen
3. pasak
Sambungan yang baik adalah:
1. kekuatan sambungan baik
tergantung pada:
1. bahan yang diizinkan
2. factor keamanan( safety factor)
= perbandingan beban yang diizinkan dan beban maksimal. Jika = 0,9, maka kekuatan sambungan = 90 % dari beban maksimal
2. ikatan sambungan baik
3. kekakuan
4. hantaran panas
5. hantaran listrik
kekuatan sambungan tergantung pada :
1. beban yang di ijinkan
2. factor keamanan (fs)
fs = merupakan perbandingan antara beban yang di ijinkan dan beban maksimum. Pada pekerjaan sambungan, yang di utamakan adalah mengusahakan agar kekuatan sambungan sedapat mungkin sama dengan kekuatan bagian yang disambung. Bila besarnya fs = 0,9 maka kekuatan sambungan = 90 % dari beban maksimum. Pada sambungan paku keling, fs selamanya lebih kecil dari plat yang disambung karena dengan membuat lubang tersebut pil plat maka akan mengurangi kekuatan plat itu sendiri. Pada sambungan las, fs hampir sama dengan fs pada plat yang ingin disambung.
3
2
1
Adalah suatu kekuatan bahwa tegangan maksimal akan tercapai pada ujung sambungan dimana akan trcapai tegangan rata-rata ( ) sedangkan
: jumlah beban dibagi luas permukaan yang menerima beban.
P/2
P
P/2
Sambungan keeling ( Riveted joints)
Pemakaian sambungan keling biasanya pada konstruksi boiler ( ketel) kapal dan jembatan.
Pada akhir -akhir ini fungsi sambungan keeling sudah banyak diganti dengan system pengelasan. Untuk ketel yang mempunyai sifat pengelasan rendah banyak dipakai system sambungan pengelingan. Bagian bagian utama dari sambungan adalah : paku keling, tangkai dan kepala paku keeling.
kepala
Paku keling
plat
Tangkai
Tangkai
Macam Pengelingan
1. Pengelingan panas.,.Apabila di lakukan pengelingan, sebelumnya dipanasi terlebih dahulu.2. Pengelingan dingin (tanpa panas).
3. Pengelingan campuran hanya ujung tangkai yang dipanasi.
Paku keeling yang diameter 12 mm dapat dilakukan pengelingan dingin. Lebih dari ini dilakukan dengan panas atau campuran. Diameter lubang plat yang disambung dibuat lebih besar dari diameter tangkai, sesuai dengan standard dan tergantung ketelitian sambungan.
L = S + ( 1.5 + 1,7 ) d
S = lebar plat
Paku keeling di bagi dua :
1. Solid (pejal)
2. Tumbuler (berongga)Pesawat (ketinggian dan tinggi serta ringan)
Plat = 0,25 1,5 mm
Jika gaya luar bekerja terhadap plat (P) dan Q adalah gaya untuk mencegah gesekan pada :
atau
F = koefesien geser
Gaya Q akan merusak tangkai dan kepala paku keeling.
Persamaan kekuatan akan menjadi
.(1) untuk tangkai
..(2) kepala tekanan
kepala gunting
Dari persamaan 1 & 2 didapat
atau h0 = 0.3 d dan h = 0.35 d
Jarak antara 2 paku kelling pitch dan sejajar P1 disebut pitch (t1)
sedang yang tegak lurus P1 disebut pitch (t1)
Gaya P yang bekerja pada unit seperti pada gambar akan distribusikan pada kedua paku keling jadi :
P = P1 + P2
Gaya P akan mengakibatkan tegangan
Dimana = perpanjangan mutlak paku keeling
E = modulus elastisitas plat
Untuk P = . F
= . bs
P =
Semakin beban yang diterima semakin kecil.
Keuletan sambungan pada paku keeling
Pada paku keeling seperti gambar diberikan beban akan terjadi kerusakan
1. Paku keeling tergunting
2. Akan terjadi sobek pada lobang paku keling
3. Plat akan sobek sepanjang ab dan cd
4. Sambungan antara paku keeling akan dirusak
Bila pada dua luas plat yang dikeling dengan jumlah paku keeling (i) diberi gaya atau beban (P) maka gaya yang bekerja pada plat
Po =
.(4)
Gaya gunting yang bekerja pada keeling
Po
.(5)
gaya yang akan merusak plat antara paku keeling
Po (t d) s
.(6)
Gaya yang merusak pada tepi plat sepanjang (e - )
Po 2 (e - ) s .(7)
Gaya yang merusak permukaan sambungan antara paku dan plat
Po d . s
.(8)
Bila = 1,6 pada (5) dan (8) maka
d = . s
. d QUOTE 2s
dan pada 5 dan 6, bila = t dan d = 2s
t = ( d . + 1 ) = 2,6 d
pada 5 dan 7, bila = 0,8 dan d = 2s didapat :
e = 0,5d ( . + 1)
e = 1,47d
dalam praktiknya biasa diambil t = 3d dan e = 1,5d
gaya tegangan pada logam
Ck = 1 dan
C1 k1 = 2 dengan
Factor konsentrasi (k)
Maka maks = k . 1
= k 2 =
faktor keamanan
x = =
(9). Sambungan las
Ada bermacam macam tipe dari elektroda mechanical atau system welding :
Batt welding
Spot welding
Seane welding
Pro efection welding
Alat alat mesin yang dilas dengan cara batt welding metode assistance
Csank shapt
Crouneting sod
Spot welding digunakan kubus menyambung plat yang tebalnya 36 mm
Seane welding : untuk plat hingga 4 mm.
Perhitungan pengelasan
L = ..(1)
Dimana : P = beban tarik (kg) . t' = tegangan tarik yang diizinkan (kg/cm2)bila : b = l maka koefesien keamanan dari sambungan u = bila tegangan pada metal atau plat = tegangan pada las akan
u = = 1 bila t' < t , u < 1
pada pengelasan k pada sambungan T
P = gaya tarik tegangan adalah
= t'
panjang minimum yang diperlukan untuk pengelasan
L = (2)
= < t'
P P A
Hbila = 45o
maka h = a sin 45o = 0,7a
P = 2h . l ' P = 2. 0,7a l ' L =
' = tegangan gaya yang diizinkan luas luas dan
d = tinggi lasan
bila d = b dan a = s
maka
u = Dapat dilihat bahwa kekuatan dari las yang akan sama dengan kekuatan kotak lasan apabila
= 0,7 t
s
P s P
P P
L = Pengelasan crouprund
P
transive
longitudinal
P
Transvanse : beban tegak lurus terhadap pengelasan
Lobngitudinal : beban sejajar terhadap pengelasan
P = P long + p tran
P = h l
P = 0,7 a l
Jadi panjang pengelasan metode transvense dan longitudinal
l =
= tegangan geser yang diizinkan untuk lasan
1. Tegangan pada lasan akibat gaya gunting
1 = F = luas lasan
= 2 a.l
2. Tegangan pada lasan oleh karena momen
M = P.H
2 = w = 2 = Jadi tegangan total
= = 2tegangan normal terbagi 2 :
Tegangan tarik
Tegangan tekan
Tegangan geser
Tegangan lengkung
Tegangan putaran
Syarat P=R hokum Newton III
P tegak lurus dengan A (tegangan normal)
Bacalah :
3. Hokum newton
4. Hokum hook
L = L = .
L = . = . = . Emaka tegangan normal
t = (1)
= Py = p sin Py = sin d logam pada batang d A
A d= d = = d
= = = kolom dan analisis pada Px
Hubungan dan
1. = 0,5
P
t
P
PP
A = 0,2 in2A = 0,4 in2
2. 20 baja tembaga baja
10.000 lb
10105
ditanya F pada batang baja dan F batang tembaga
3. Bahan
dimensi
B y (tarik)
= Fs (factor keamanan) . P (gaya)
B= 37 kg/mm
= 3700 kg/cm
= = 1850 kg/cm
= d =
Soal No 2
A baja
= 0,2 Ph
A Tembaga= 0,4 Ph
E Baja
= 30.10b/ h
E Tembaga= t baja
10.000 Bs
F baja
?
F Tembaga ?
F1 + F2 + F3 W
= 0
= F1 + F2 + F3 100000=
= F1 + F2 + F3
= 100000
EMBED Equation.3=
EMBED Visio.Drawing.11 Langkah 1 wohreyek
Strength of material
Themo Shenko Analisis tegangan
Halaman ke 2
Diagram benda bebas Fice Body Diagram Melihat garis gaya secara grafik
1 = 3
1 2
Dicari besarnya
II. ASTM , AISI , JIS , DIN , BF,SAE
Amerika Jepang
TUGAS MATERIAL
Sambungan Baut
Pitch (jarak bagi)
d = diameter major ( major)
dm = rata-rata (min diameter)
dr = inti (route diameter)
Semua ulir dibuat berdasarkan bahan tangan, kemapuan standar ulir terdiri dari setandar ulir Inggis, standar ulir Amerika(Amerika NasionalUified Thread), standar ulir ISO(standar ulir metric).
Standar-standar tersebut banyak ditunjukkan pada table tentang standar ulir.
Ulir Amerika (Uified Thread)
EMBED Visio.Drawing.11 Ulir segiempat Ulir ACME
(Square thread) (Acme thread)
Win Amerika ditentukan dengan menetapkan diameter nominal, jumlah Ilir/inci dan serid dari pada ulir seperti 5/8 1 g UNF seri ulir
Jumlah Ulir/Inci
Nominal
Ulir metric ditentukan dengan menuliskan diameter dan pitch dalam millimeter seperti
M12 x 1,75 Pitch
Metric Major/d
Itali
x Nigeria Italia
Tegangan Geser
Tegangan Lengkung
Tegangan Torsi
+ Tarik
T
- Tekan
CombinationTegangan Residual Stress (tegangan permukaan, pengerjaan kekakuan)
Load Stress (tegangan beban yang berasal dari gaya-gaya luar)
P
Necking
besi corBCT
Al
0a = proporsional
b
c
M
y
M
M
d ds
dx
d
y
B B1
D
Keterangan : r = jari-jari kelengkungan dari sumbu netral
dr = panjang elemen diferensial pada sumbu netral
d = sudut antara garis CD & A1 B1Kelengkungan di deferensial
Perubahan panjang dari sebuah netial pada dx
dx = y d(b)
Besar regangan yang terjadi
..(c)
Subs a,b,c
..(d)
Dari hokum Hooke maka
..(e)
Jika Fx = 0, maka besar F bekerja pada luasan dA adalah dA
Dikeadaan setimbangan Me yang menjadi Me luas
...(f)
fe
Asumsi c = ymax =
T = P.R
Daya = T.w
tTegangan geser untuk puntiran
= jarak titik ke sebuah netial
Untuk max
Kekalahan mulai bilamana tegangan geser max pada setiap elemen menjadi sama dengan tegangan geser max dalam suatu bahan perc tarik dari bahan yang sama bila bahan percobaan tersebut mulai mengalah.
TEORI GESERAN MAKS
Dapat disebabkan oleh:
Retak
Takikan
Pemusatan teg
max = 0.5 (1)
yp = 0.5 (2)
SF = n = = SF = SF yang terjadi
Suatu batang baja 0,5 x 1,25 diberi oleh gaya tarik tetap 18750 lb.Titik serah baja tsb 45 kpsi hitung besar SF didasarkan titik searahnya.
Penyelesaian:
A = ( 0,5 x 1,25 ) = 0,625 in2
F = 18750 lb
yp = 45000 psi
= = = 30.000 lb/in2 max =
SF = = = 1,5
Kt = Kts = MEKANIKA ULIR PENGANGKAT
POWER SCREW
Mengangkat
Menurunkan /
(P=Arahnya kekanan)
Mengendorkan
Atau mengikat
(Pkekiri)
PADA POSISI MENGANGKAT ;
DI ELIMINASAI :
PADA POSISI MENURUNKAN ;
Maka :
Dibagi
MENGANGKAT
MENURUNKAN
MOMEN TORSI
T = Mengatasi gesekan mengangkat beban
PadatkanT Mengangkat >T Menurunkan
F/2
F/2 (baut) x
Nut (Mur)
F/2
F/2
Bahan Eksentrik
Sambungan paku keeling
Sambungan las
Sambungan baut
F1
Ket: F1 = Beban Eksentrik
Nut
n : Jumlah baut
F : Gaya
dengan
A = /4 d2B = Bj.V
Gaya-gaya yang bekerja
1. Primary load F = V/n
2. Scondary load F = Moment
F Tegak lurus kebawah
F Tegak lurus dengan jari-jari
Jika
Sambungan Susut
(Interference Fit Joints)
Gambar
Dh < Dp (Standar Dieransi)
Sambungan susut dibentuk oleh suatu proses pemuaian dan penyusutan dimana poros mempunyai diameter lebih besar dari pada diameter lubang hubungan.
Sambungan dilakukan dengan menggunakan teknik atau panas atau pendiniginan jadi poros akan masuk dengan bebas kedalam lubang dan dengan menyamakan temperaturnya setelah itu peningkatan akan terbentuk /akan terjadi.
Selama kontraksi yang terjadi pada hubungan tekanan berkembang antara poros dan lubang. Keuntungan jenis sambungan ini yaitu mudah dalam pembuatannya / pemasangannya dan dapat membawa beban yang besar.Kerugiannya adalah adanya kesukaran dalam membuka sambungan tersebut dan selama proses tersebut permukaannya bisa rusak.
Contohnya yang tipical/umum digunakan pada sambungan susut adalah :
Poros Engkol (cranks)
Roda untuk kereta api
Piringan turbine (turbine pisk)
Rotor untuk motor listrik dan
Bantalan bola dan bantalan rol
Sambungan ditentukan oleh besarnya interferensi yang diperoleh dari sitem standar toleransi dari susut. Sambungan susut tekan digunakan un tuk beban yang ringan sedangkan sambungan susut dengan ekspansi panas digunakan untuk beban yang besar dan berat.ANALISA TEGANGAN DARI SISTEM SAMBUNGANAnalisa TEG pada sambungan susut biasanya dilakukan dengan mengasumsikan bahwa hubungan dari penampang ortogonal ditekan sekeliling poros yang kaku.
Bentuk-bentuk yang lain digunakan dengan metode komputer antara hubungan dan poros terjadi tekanan antara (P) dan koefisien gesek fiksi (f).
Moment gesek
Gaya gesek aksialF = f.P..L.D
Biasanya tekanan yang akan menahan atau mengamankan sambungan susut adalah :
Kebutuhan perencanaan adalah :
1. untuk sambungan sudut interfensi minimal tekanan paling tidak harus sama dengan 0.
2. untuk interfensi maximal hubungan harus tidak rusak.
(a) (b)
(c)
(d) (e)
Dan gambar (c) adalah gaya 1
2 rop = -2 rdp + 2pdp 2pdp
Dengan menghitung produk differensial
Dari hokum Hooke :
Dengan menganggap regangan konstan :
= konstan = ..(2)
Konstan yang belum ditentukan gayanya
(1) & (2)
diintegrasikan
(3)
= konstanta yang didapat dari kondisi batang
untuk 1 = r1
untuk 2 = r2(2) & (3)
,
,
t = max
(t) max = 1 jika 1>2
Dengan harga tekanan dalam .j
Regangan Tangensial
SAMBUNG PASAK PENA & RETAINER
Pasak Pins/Pena, dan retainer biasanya digunakan untuk menahan elemen seperti roda gigi / Pulley. Pinion ( Roda gigi kecil Gear ( Roda gigi besar
Terhadap poros sehingga Torsi DP di transfer antara poros dan roda gigi
Pena DP melayani dua hak / 2 tujuan yaitu :
1. Mentrasisikan Torsi
2. Mencegah gerakan aksial relative antara bagian-bagian yang disambung
Gerakan aksial relative DP juga dicegah dengan menggunakan Ring Fit Set Screws atau Retainer
a
b
c
Square key
Round key
Tader Pin
Lihat RD perencanaan mesin F Sriyeley Hal 413
P= Ft Vt
P= Jaya
P = Ft x
MT=FE x d/z
Ft =
P (Hp)
N (rpm)
Mr (Kg) / cm )
Mt = 7,620
Tugas 6.A M = 7,620 Buktikan
6.B Tunjukkan besarnya angka konversi selain 7,620
analisis Tegangan
Gaya Tangensial harus menyinggung lingkaran poros
1. = (tegangan geser)2. tek = = pasak poro = pasak hub
Biasanya h1 = h2 =
Bahan pasak dimensi
Syaratnya
D D Jika pasaknya lebih dari satu jumlah pasak
Ft1 = 1 = 1 = Perhitungan pada elemen mesin1. Poros
2. Pasak
3. Kopling (Tetap & Tak Tetap)
4. Rem
POROS
Terbagi 2 yaitu:
1. Transmisi
2. Spindel
3. Gardan
Hal-hal penting pada perencanaan Poros:
1. Kekuatan Poros
2. Kekakuan & ketahanan korosi Poros
3. Bahan Poros
4. Putaran kritis
Biasanya terjadi apabila poros berputar, jangan sampai melampaui rpm (4000 rpm misal) dan dilebihkan atau dikurangi.
Perhitungan Poros
*Daya Mesin Daya Rencana (P)
Digerakkan
Menggerakkan
Momen Mesin
Momen Rencana
N = 25 Hp
n = 1500 rpm
Penyelesaian :
Mp = P . Rmisal Mp = 1000
1000 = 100 Rd = 20 cm
P = 100
d = 5
Mp = P . R
= 100 . 2,5
= 250 Kg cm
DgnB = 5500 kg/cm2
Sf1 = 6
Sf2 = 1,3 3
Mp = P. R = 100 . 5 = 500 kg
Syaratnya tegangan yang terjadi < tegangan izin
( < a ) amanPoros dengan beban Puntir & Lentur
Lentur : Puntir :
Defleksi puntiran G = 8,3 x 103 kg/mm2 Maka, PASAK
Pasak Tembiring
Pasak Jarum
Pasak Benam
Tegangan geser
Tegangan tekan
Gaya aksial
= (0,25 0,35
P = d ) ( T )
c = c
P = 2 h d ( )
=
d
Spline ( Poros Bintang )
F = 0,8 x m x
F = F = [ - (f + r )] cm luas penampang
= ( 1 ) ( 1,5 ) ( 2 ) ( 2,5 ) ( 3,5 ) ( 5 ) ( 7 ) ( 10 )
Tc = c dimana z = jumlah gigi ( spline )
Rm =
= daerah pelat spline
= /2 /2
P
P = 75 kg
/2 = 5 cm
d = 1 cmditanya - ukuran pasak
teg maksimal 0 tinggi
batas patas
diket = ( 0,25 0,35 ) d
KOPLING
Untuk memindahkan gaya dan putaran yang diberikan oleh poros.
pin coupling
Box Koplingl = 3 dsh ,.e = dsh ,.d pin = (0.3 : 0.25) dsh ,.dout = 1.5 dsh
l = (5 : 3.5) dsh
Dout = (4 : 2) dsh
Dout = (5.8 : 3) dsh
Db = 2.6 dsh
l = (5.8 : 3) dsh
KOPLING KARET BAN
Momen punter
Tm = 9.74 x 105 x P/n (kg.mm)
Td = fc x Tm
p = Td / Zp = Td / (/16 ds 3 )
jadi, ds = 16 x Td / ( x p )
Soal :
Kopling dengan : P = 10 kW
N = 1250 rpm
SBOe = 48 kg/mm2
d pasak = 20 mm
t = 5 mm
fc = 1-1.5
Berapa :
a. ukuran kopling
b. tahanan permukaan pada pasak
c. gaya pada baut
d. teg. Maximum pada porosa. Pd = fc x P
T = 9.74 x 105 x Pd/n
o = T / ( / 16ds3) = 5.17 / ds3ds = [ 5.1/ o Kt Cb T] 1/3 =
b. F c.
b = (0.25-0.35)ds
Tegangan baut
KOPLING PLENS
plat gesek
Asbestos P = cast iron P = 6 0.06 r ra r in
bronze
P = 4
0.05
r out
Momen geser
Luas permukaan geser
b = P =
tekanan permukaan
QUOTE
faktor operasi = 1.2
Mesin potong = 1.25 Traktor = 2 Crane = 71.5
P aksial = P sin Temperatur (C = 0.12)
V1 = A = kerja gesekan
C = panas sfesifik
C = 0.12 (cast iron)
V1 = temperatur plat gesek C
Vair = temperatur udara C
G = berat
d
r N1
M = momen
Z = jumlah bola(peluru)
R = jari-jari
N1= T = gaya tangensial normal
Pmax = E = (2.) kg/cm2
Atau
M = Latihan soal
diketahui : p = 15 kw
bahan poros = s 30c
bahan plat gesek asbestos
putaran = = 1750 rpm
panjang spline = 5cm (l) fc = 1 1,5
jumlah spline = 8 (2)
Ditanya :
1 . Ukuran poros spline
2. Perhitungan plat gesek
Penyelesaian :
1 . Pd = fc . P
= 1,2 . 15 = 18 kw
t = 9.74 . 105 . t = 9.74 . 105 . t = 10018,3 kg.mm
= dimana { sf1 = 6 & sf = 1,5 3 }
= = 4 kg/mm2 =
ds =
ds = ds = 23,4 mm
f = 0,8 . M . L = (0,8) . (1 cm) . (5 cm)
= 4 cm2 = 0,75
c = c = = = 417,43 kg/cm2
2. P = Asbestos
= Tekanan Permukaan = 3 kg/cm2b = 10 7,5 = 1,5 cm
r rata-rata (rred) = 0,5 (rout + r in )
= 0,5 (10 + 7,5)
= 8,75 cm
luas permukaan (Sfr) = (2rred) b = (2 . 3,14 . 8,75) 2,5 = 137,4 cm2 p = , P = p x Sfr = 3 x 137,4 = 412,2 kg
= c. G (v1 Vair) cal , dimana (c = 0,12)
Nme = , (umur plat)
REM
Rem terdiri dari :1. Blok
2. Drum
3. Cakra
4. Pita
Rem Blok Tunggal
Dimana : = koefisien Gesek Ql2 f . l1 = 0
Q = gaya tekan
f = Q. =
f = Ggaya gesek
F = gaya pengereman
Terjadinya pengereman, yaitu
F = x Q
Moment gesek : T = f x
Searah jarum jam :
F = f . ,. Berlawanan jarum jam : F = f .
Searah jarum jam :
Q.l2 F. l1 + f . c = 0
F = = f .
Berlawanan jarum jam :
F = f .
Rem Blok Ganda
Tekanan kontak, P (kg/mm2)
P = , dimana h = D sin
f = .Q + .Q
T = f. + f .
T = .Q . + .Q .
T = .Q . D
Daya pengereman :
P=
Pelumasan
Bantalan
Belt (Sabuk)
Pelumasan :Untuk mengurangi gesekan, keausan dan panas dari bagian mesin yang bergerak relative satu dengan yang lain
Pelumas : Zat yang bila dimasukkan diantara permukaan-permukaan yang bergerak, ia dapat mengatasi hak tersebut diatas
Jenis Pelumasan :
1. Hidrodinamika
2. Hidrostatika
3. Elastohidrodinamika
4. Batas (boundary)
5. Lapisan padat tipis (solid film)Hidrodinamika :
Melapisi permukaan yang menerima beban dari bantalan dengan pelumas yang agak tebal untuk menjaga persinggungan logam dengan logam pelumasan hidrodinamika tidak tergantung pada pemberian pelumasan dengan tekanan, walaupun hal ini mungkin terjadi yang persediaan pelumas yang cukup setiap waktu. Karena bisa terjadi dengan sendirinya yang diakibatkan gesekan permukaan yang menarik pelumas dengan kecepatan yang cukup tinggi bisa menghasilkan tekanan sehingga memindahkan permukaan terhadap beban pada bantalan.
Pelumasan hidrostatika :
Dengan memasukkan pelumas yang kadang-kadang berupa udara/air kedalam bidang bantalan dengan tekanan yang cukup dengan memisahkan permukaan-permukaan dengan suatu lapisan pelumas tipis agak tebal.
Pelumasan Elastohidrodinamika :
Untuk melumasi permukaan-permukaan yang berkontak secara menggelinding seperti pasangan roda gigi dan bantalan rol jadi terjadi bila suatu pelumas dimasukkan ke permukaan-permukaan tersebut.
Batas
Dengan memberikan batasan permukaan yang memadai agar terjadinya lapisan yang tipis penuh secara merata
Lapisan padat tipis (solid film)
Bila bantalan beroperasi pada suhu yang sangat tinggi haruslah menggunakan lapisan padat tipis seperti grafit/molidenum disulfide, karena kalau dengan minyak bisa tidak sesuai (memperkecil koefisien gesek)
SAE = Society of Automotive Engineering (kekentalan/viskositas)
API = American Patrolium institute (berat jenis uji)
Oli SAE 30,
T1 = suhu masuk 180o F
= 30o F
Tav = suhu rata-rata
= T1 + = 180 + = 195o F
= 1,40
Kenyataannya kenaikan suhu 54o F
Tav = 180 + = 207o F
Cara mencari tebal lapisan minimum,
= 4 reya
N = 30 rps
W = 500 lb (beban bantalan)
r = 0,75 m
C = 0,0015 m
l = 1,5 m
P = = = 222 Psi
Angka karakteristik bantalan,
s = = = 0,135
Juga, = = 1 = tebal lapisan minimum
ho/c = 0,4,
ho/0,0015 = 0,42
ho = 0,00063 m
Sistem Transmisi Roda GigiDiketahui :
Qn = 200
d = 8 gigi /in
n = 1720 rpm
H = 7,5 Hp
Ditanya : Carilah beban aksial dan radial?
Penyelesaian :V =
dimana dp =
V =
dan
Pt = 18 cos 150 = 17,386
V = 207,031
maka
dp =
= 0,460
Wt =
Wr = Wt tan Qt
= 1195,47 tan 200 = 435,115
Wa = Wt tan
= 1195,47 tan 150 = 1195,47 . 0,26795 = 320,326
W =
=
=
= 1317,11
Contoh soal 1:Pinion 2 : T = 1200 lbm
Pn = 8 gigi /in
Qn = 200
= 300
N2 = 14 gigi
Roda gigi 3 N3 = 36 gigi
Roda gigi 4 N4 = 15 gigi
Pn = 5 gigi/in
Qn = 200
= 150Roda gig 5 N5 = 14 gigi
Carilah besar dan arah gaya pada bantalan C dan D..?
Dimana daya = 4 Hp dan putaran 1750 rpm
PenyelesaianPt = Pn . cos = 8 . cos 300 = 6,928
dp = = 14/6,928 = 2,021
V = = = = 925,45 rpm
Wt =
Wr = Wt. tan Qt
= 35,658 tan 200 =
T = Wt x =36,032 lbm
Wa = Wt. tan
= 35,658 tan 300 = 20,5872
W =
=
= 43,817
Contoh soal 2:Diketahui :
Nw = 4
dw = 11/4 m
H = 1/3 Hp
Fe = 13/8 in
nw = 750 rpm
Qn = 141/20P = 10 gigi/in
= 0,07
NG = 40
= 17,745
Penyelesaian :1. dG= 2. Vw = 3. Vs = tabel (14-7) didapat Kv = 0.49574. Px = 5. L = Px. Nw = 0.314 . 4 = 1.256 in6. = 7. mG = tabel (14-6) didapat Km = 0.760, maka Ks didapat dari tabel (14-5) untuk FG = 15/8 = 700 Ks8. WGt = Ks . dG0.8 . Fe . Km . Kv = (700) (4)0.8 (1.375) (0.760) (0.4957)
= 1099.21 lb
9. Wf =
= 10. H = = = = 2.6172 + 2.2079 = 4.8251 hp
Efisiensi
11. = =
= = Soal 14-20 Halaman 257
Cacing baja yang permukaannya diperluas dan yang giginya digosok dan dipoles mempunyai puncak diameter 5 dan bergigi 3. Cacing mempunyai sudut tekan normal 200, sudut masuk 8,670, diameter puncak 2,30 in dan lebar muka 3 in. Cacing tersebut berputar pada 1740 rpm dan menggerakkan roda gigi cacing yang terbuat dari perunggu yang dituang pada tuangan pasir, bergigi 50, lebar muka 13/8 in. Carilah hp max yang dapat dipindahkan oleh susunan roda gigi tersebut.
Penyelesaian :
Diketahui :
Pt = 5 in
dw = 2,30 in
Fe = 1,375 in
Nw = 3
Fe = 3 in
Ks = 700
Qn = 200
nW = 1740 rpm
Nw = 3
NG = 50
= 8,620Ditanya : Hp max....?
Jawaban :
dG = mg = lihat tabel (14-6) didapat harga Km = 0,811 Kecepatan garis puncak dari cacing (Vw)Vw = Kecepatan Linear pada diameter rata-rata cacing (Vs)
Vs = pada tabel (14-7) akan didapat harga Kv = 0.2512 dan = 0.027
Beban yang dipindahkan (WGt)
WGt = Ks . dG0.8 . Fe . Km . Kv
= 700 . (10)0.8 . (1.375) . (0.811) . (0.2512)
= 1237.204 lb Gaya gesek (Wf)
Wf = = = = Daya masukan (Hin)
Hm = = = = 10.231 + (1.159035)
= 11.39 Hp
Daya Keluaran (Hout)
Hout = 10.231 Hp
Daya interpolasi (Kv)
Kv 257.567 = 0.500 = 0.4057.Contoh Soal 14-20
Nw = 2 dw = 1.25 in
NG = 40 FG = 2 in
P = 10 dG = 4 in
Qn = 41/20 w = 1720 rpm
= 9.0850H = = WGt = Ks. DG0.8 . Fg . Km . Kv
Wf = Wo = Wt . tan . sinWt = Wt = Teg lentur = Teg kontak = V =
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED MSGraph.Chart.8 \s
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.6
EMBED Visio.Drawing.11
EMBED Visio.Drawing.11
P
P
Keterangan :
h = tinggi mur
dr= mur diameter
d = major diameter
P=pitch/ jarak bagi
Gaya Gesek
Jari-jari
2P2
2P1
dP
f
P2
2
1
aP
P1
f
rP
rP
P
P+dr
dP
0
9L
G
P
t
GL
2P1
2P2
4
Modulus elastisitas
Ratio poisson
-2a
EMBED Equation.3
d
FL
N ( rpm = Revolution per minute
EMBED Equation.3 = Faktor Proyeksi
P = Daya Mesin (Kw)
P = N = Daya Hf
n = Putaran
Mt = Momen
EMBED Equation.3 = 1,25 1,50
n = Putaran
T = Torsi (Momen)
T = Kg Cm ( Kg m )
ds = Diameter Poros
EMBED Equation.3 = Kg/mm2/C
Sf2 = 1,3 2,3
Sf1 = 6
Cb = 1,2 2,3
Kt = 1 1,5
ds = Diameter Poros
100 kg
Diabaikan
d = 10
d
l
(
y
a
b
l
t
S
Umur plat
NmL = L3
EW
SAE 40
10 20 30
1,4 11,26
195 263 1 Suhu(oF)
1
0,3
Viskositas
Absolute
()
A
EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 = 0,42
l/d =
l/d = 1
l/d=
l/d = 1/2
0,135
s
_1301052637.unknown
_1304105872.vsdB
_1304106872.unknown
_1304149921.vsdl
l
k
k1
l
d
a
c
c1
_1304149930.vsdP
l
s
M
_1304149934.vsd
_1304149937.vsdP
P
longitudinal
_1304149939.vsd
b
w
t
p
_1304149940.vsd
p
baja
tembaga
baja
_1304149941.vsdp
L
R
_1304149938.vsdp
L
R
_1304149936.vsd
_1304149932.vsd
_1304149933.vsd
_1304149931.vsd
p
p
_1304149925.vsd
s
p
p
_1304149928.vsdp
p
l
b
_1304149929.vsdl
s
P
_1304149927.vsdp
p
l
_1304149923.vsd
lap
_1304149924.vsd
_1304149922.vsdweld
_1304149916.vsd
_1304149918.vsd
_1304149919.vsd
b
d
c
t
_1304149917.vsdF = luas penampang
_1304106874.unknown
_1304149915.vsd1,26 p rata - rata
_1304106873.unknown
_1304105882.unknown
_1304105886.unknown
_1304106868.unknown
_1304106870.unknown
_1304106871.unknown
_1304106869.unknown
_1304105894.vsd
_1304106867.unknown
_1304106866.unknown
_1304105887.unknown
_1304105884.unknown
_1304105885.unknown
_1304105883.unknown
_1304105878.unknown
_1304105880.unknown
_1304105881.unknown
_1304105879.unknown
_1304105874.unknown
_1304105877.unknown
_1304105876.vsdBaja
Tmbga
Baja
_1304105873.unknown
_1303843118.vsdText
_1304105868.vsdB
_1304105870.unknown
_1304105871.vsd
_1304105869.unknown
_1304105866.unknown
_1304105867.unknown
_1304105862.unknown
_1304105865.vsdt
= 37
d ?
P = 100 kg
Fs = 2
_1303849931.vsdText
T
_1304097505.unknown
_1301074942.unknown
_1303835695.vsdText
p
p/2
d
dr
_1303840865.vsdText
d
dm
dr
p/2
P
60
_1303842032.vsdText
_1303841564.vsdText
p
p/2
p/2
d
dr
_1303839602.vsdText
2
45
P
d
dm
dr
_1301100896.vsd
D
h
d
Q
P
s
h0
P
_1301117668.unknown
_1301219208.unknown
_1301219228.unknown
_1301119385.unknown
_1301103580.vsdP
s
P2
P1
t1
_1301103778.vsdP
P
_1301101992.vsdP
l
P
_1301075081.unknown
_1301075150.unknown
_1301075071.unknown
_1301074754.unknown
_1301074821.unknown
_1301074862.unknown
_1301074799.unknown
_1301052921.unknown
_1301060743.unknown
_1301052868.unknown
_1300881709.unknown
_1300883271.unknown
_1300963388.unknown
_1300963955.unknown
_1300964366.unknown
_1300964544.unknown
_1301042598.unknown
_1300964469.unknown
_1300964425.unknown
_1300964170.unknown
_1300964225.unknown
_1300964292.unknown
_1300963989.unknown
_1300964111.unknown
_1300963859.unknown
_1300963924.unknown
_1300963530.unknown
_1300963709.unknown
_1300962764.unknown
_1300963274.unknown
_1300963325.unknown
_1300962963.unknown
_1300883364.unknown
_1300962358.unknown
_1300883362.unknown
_1300882004.unknown
_1300883238.unknown
_1300883254.unknown
_1300882068.unknown
_1300882500.unknown
_1300882194.unknown
_1300882022.unknown
_1300881817.unknown
_1300881830.unknown
_1300881784.unknown
_1300689906.unknown
_1300690486.unknown
_1300691142.unknown
_1300871541.unknown
_1300871558.unknown
_1300871701.unknown
_1300691523.unknown
_1300691617.unknown
_1300691707.unknown
_1300871517.unknown
_1300691837.unknown
_1300691685.unknown
_1300691570.unknown
_1300691364.unknown
_1300691509.unknown
_1300691283.unknown
_1300690818.unknown
_1300691027.unknown
_1300691117.unknown
_1300690842.unknown
_1300690766.unknown
_1300690780.unknown
_1300690582.unknown
_1300690627.unknown
_1300690280.unknown
_1300690374.unknown
_1300690191.unknown
_1300690034.unknown
_1300690115.unknown
_1300689324.unknown
_1300689465.unknown
_1300689857.unknown
_1300689397.unknown
_1146263427.unknown
_1146263765.unknown
_1146263438.unknown
_1146262339.unknown
_1146262351.unknown
_1146263039.unknown
_1098481058.xls