Tegangan Ijin

Copied from http://elemen-mesin.blogspot.com/

Tegangan Ijin

Tegangan Ijin :

Tegangan yang terjadi akibat pembebanan yang

berlangsung tak terbatas lamanya pada elemen mesin,

tanpa mengakibatkan terjadinya kepatahan maupun

perubahan bentuk yang menuju ke kerusakan.

Pemilihan tegangan ijin sangat menentukan untuk

menghitung dan memeriksa kembali ukuran dari elemen

mesin

Besarnya tegangan ijin tergantung pada :

Bahan / Material

1. Logam ( Ferro / non Ferro )

2. Non Logam ( Kayu, Keramik etc. )

Jenis Pembebanan

1. Pembebanan Tekan Menghasilkan tegangan tekan sd

2. Pembebanan Tarik menghasilkan tegangan tarik sz

3. Pembebanan Tekuk / Bengkok Menghasilkan tegangan

tekuk / bengkok sb

4. Pembebanan Puntir / Torsi Menghasilkan tegangan

puntir / torsi tt

Jenis Beban

1. Beban Statik

2. Beban Dinamik Ulang

3. Beban Dinamik Ganti

4. Beban Dinamik Umum

Beban Statik Terdapat terutama pada penyangga, tiang, sambungan atap, termasuk

didalamnya konstruksi kran ( katrol ) dan jembatan.

Kekuatan material ( tegangan batas ).

sB ( atau tB ) =

Fm

( N mm2 )

A0

sB = Batas patah ( N / mm2 )

Fm = Beban maksimum atau beban patah ( N )

A0 = Penampang awal dari batang uji ( mm2 )

Untuk menghitung tegangan ijin pada elemen konstruksi

dengan material sebagai berikut :

baja

baja paduan

baja tuang

metal ringan yang lain dan paduannya,seperti : kuningan

aluminium

paduan aluminium

Angka keamanan Beberapa pertimbangan untuk menentukan besarnya angka keamanan

Angka keamanan kecil apabila :

Besarnya gaya luar diketahui dengan pasti

Patahnya elemen konstruksi yang bersangkutan tidak membawa akibat

yang fatal terhadap keseluruhan konstruksi.

Kerusakan dari elemen konstruksi yang bersangkutan dapat diatasi

dengan cepat.

Angka keamanan besar apabila :

Besarnya gaya luar tidak diketahui dengan pasti

Patahnya elemen konstruksi yang bersangkutan berakibat fatal

terhadap keseluruhan konstruksi ( membawa kematian, kemacetan

operasi ).

http://elemen-mesin.blogspot.com/2012/02/tegangan-ijin.html


Kerusakan dari elemen konstruksi yang bersangkutan sukar diatasi (

suku cadang yang langka / mahal, pengerjaan sukar, kesukaran

memperoleh material ).

Beban Dinamik : Terdapat terutama pada elemen-elemen mesin yang

bergerak, misalnya: poros, tuas, roda gigi, pegas dan

lain-lain.Dipandang dari segi keamanan, elemen mesin yang

dibebani secara dinamik akan jauh lebih kritis dari pada

elemen mesin yang dibebani secara statik.

Titik tolak perhitungan untuk menentukan jenis material,

ukuran jenis pengerjaan dan lain-lain berbeda dari yang

diperuntukkan bagi elemen mesin dengan beban statik.

Efek Lekuk Efek yang menurunkan batas tegangan kontinyu ( kekuatan ) material yang

terutama disebabkan

oleh perubahan penampang sisi luar, misalnya :

Slot / alur ( groove ).

Lekuk bubut ( undercut ).

Pundak poros ( shoulder ).

Lubang bor yang melintang

Dan lain-lain.

Penyebab efek lekuk Terjadinya pemadatan garis gaya setempat ( di

sekitar lokasi perubahan penampang sisi luar ) yang

juga berarti naiknya tegangan pada bagian tersebut.

Material yang keras dan getas lebih peka terhadap

efek lekuk.

Pada material elastik puncak-puncak tegangan dapat

diimbangi dengan deformasi elastik atau sebagian

deformasi plastik.

Puncak tegangan yang sedikit melebihi batas tegangan

kontinyu pada material elastik tidak bersifat

merusak elemen konstruksi.

Poros Penyangga & Poros Transmisi

Poros Penyangga :

Elemen konstruksi yang berfungsi menyangga elemen konstruksi lain

yang berputar

Contoh :

Puli kabel / tali pada keran angkat

Puli penegang sabuk atau rantai

Roda gigi antara

Tuas pengungkit

Tuas pengunci

Poros Penyangga Pembebanan bengkok / tekuk sangat dominan.

( Pembebanan tarik atau tekan sangat jarang ) Tidak meneruskan /

mentransmisikan momen puntir. Dapat berupa poros diam, maupun

poros ikut berputar. Pada poros ikut berputar, pembebanan tekuk adalah

pembebanan tekuk ganti ( reverse bending load ).

Poros Transmisi :

Elemen konstruksi yang berfungsi menerima, kemudian meneruskan

momen puntir ( Mt ) dari elemen transmisi yang satu ke elemen

transmisi yang lain.

Contoh :

Roda gigi

Puli sabuk

http://elemen-mesin.blogspot.com/2012/01/eleman-mesin-poros-poros-penyangga-vs.html


Pembebanan terutama adalah puntir ( tt ) akibat momen puntir (

Mt ). Masih menerima pembebanan bengkok ( sb ) akibat berat elemen

mesin yang harus disangga. Jika elemen yang disangga adalah roda gigi

miring, poros juga harus menerima pembebanan tekan ( sd ) dan

pembebanan tarik ( sz ) akibat gaya aksial ( Fa ).

Material Poros:

Penyangga dan transmisi beban normal : biasanya St. 37 – St. 70

Transmisi untuk beban berat : baja perlakuan panas, Baja keras,Baja

otomatik, Baja kerja dingin.

Menghitung poros :

Menghitung poros bisa berdasarkan keseluruhan konsep konstruksi:

Hubungan jarak antara kontruksi lain dangan poros.

Rumus poros penyangga :

Syarat : diketahui jenis material dan kekasaranya, besarnya beban, jarak

antara bantalan / penompang, angka keamanan.

1. Hitung tengangan sementara

2. Hitung dk sementara dari tegangan sementara

Besarnya Mb hitung dengan cara uraian gaya, cari Mb yang paling

maksimal.

3.Menghitung tegangan sebenarnya dari dk sementara

Dk sementara berfungsi untuk mencari besanya b1 dan b2

4.menghitung dk sebenarnya

5.Hitung diameter sebenarnya dengan ditambahi tebal pasak

Poros penyangga diam dan poros penyangga ikut berputar biasanya

beban bengkok ganti.

Rumus Poros transmisi :

1. Hitung tengangan sementara/ tegangan sudah ketahui

2. Hitung dk sementara dari tegangan sementara/tegangan yang

sudah diketahui

Besarnya Mv: gabungan dari Mt (tegangan puntir) Mb hitung

dengan cara uraian gaya, cari yang paling maksimal.

Menghitung momen puntir atau momen bengkok.

Momen puntir rumus terlampir. (Mt = 9550 P/n)

Momen bengkok cari momen bengkok maximal. Untuk uraian

gaya biasanya dipengaruhi oleh gaya aksial (Fa) gaya radial

(Fr) dan (Fu)

3. Menghitung tegangan sebenarnya dari dk sementara

Dk sementara berfungsi untuk mencari besanya b1 dan b2

5. Menghitung dk sebenarnya

6. Hitung diameter sebenarnya dengan ditambahi tebal pasak

Perhitungan lain biasanya tentang toleransi poros dan besarnya ukuran

pasak. ( Lihat tabel elemen mesin)

Tegangan Ijin

Documents

Transcript of Tegangan Ijin