BAB I

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Praktek Laboratorium Mekanik merupakan Praktek dasar yang harus dilakukan dan dikuasai oleh setiap Mahasiswa yang akan menjadi seorang Ahli Mesin ( Mekanik ), baik secara perencana maupun sebagai pembuat. Karena itulah seorang Mahasiswa harus mampu menguasai jenis mesin mesin yang ada di Laboratorium Teknik Mesin Politeknik Negeri Sriwijaya.

Dengan kata lain, Laporan ini mencoba menuangkan / memberikan standar standar pengerjaan / pengujian, cara menganalisa data dan mampu meneliti setiap benda / material yang akan diuji. Sebagai penunjang, Mahasiswa dituntut untuk mampu mempunyai keahlian dalam pembuatan Langkah Kerja / Percobaan sebelum melakukan proses pengujian pada benda / material maupun pada Mesin yang akan digunakan. Sehingga terhindar dari hal hal yang tidak di inginkan.

1.2 Tujuan Pengujian

Tensile Test atau Uji Tarik mempunyai tujuan pengujian, yaitu:

1. Mahasiswa dapat melakukan percobaan tarik pada Universal Testing Machine.

2. Mahasiswa dapat menentukan harga Tegangan tarik suatu bahan.

3. Mahasiswa dapat menentukan harga dan letak batas lumer ( Yield Point ) suatu bahan.

4. Mahasiswa dapat mentukan besarnya Regangan suatu bahan.

5. Mahasiswa dapat menentukan harga Modulus Elastisitas suatu bahan.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Landasan TeoriPengujian tarik merupakan pengujian yang paling umum dan sangat penting untuk diketahui, karena hanya dengan Pengujian Tarik, maka orang akan mengetahui karakteristik suatu bahan secara lengkap, yaitu:

Batas Elastisitasnya

Batas Plastisitas

Tegangan Maksimum

Tegangan Patah

Modulus Elastisitas

Jenis bahan yang diuji

Tujuan Pengujian Tarik adalah untuk menentukan atau mengetahui sifat sifat mekanik dari material yang diuji dan dapat menggambarkan diagram Tegangan ( ) dan Regangan ( ).

Dari berbagai macam konstruksi, maka banyak sekali suatu komponen atau bagian yang menerima tarikan ( beban tarik ), seperti pada: tali, rantai, baut, pengait, dan lain lain. Pengertian umum dari beban tarik yaitu apabila suatu benda dengan satu ujungnya di jepit kemudian ujung yang lainnya di beri suatu beban yang menarik ( gambar 1 ) atau bila benda dalam keadaan bebas, kemudian masing masing kedua ujungnya ditarik dengan beban yang sama dengan arah beban berlawanan (gambar 2).

Gambar 1

Gambar 2

Dalam merencanakan suatu konstruksi, kita harus mengetahui kemampuan suatu bahan terhadap tarikan supaya bahan tersebut tidak berubah bentuknya atau bahkan patah bila digunakan. Untuk itulah diperlukan Uji Tarik suatu bahan.

Bahan uji yang akan di test dijepit kedua ujungnya pada mesin tarik ( Universal Testing Machine ), kemudian diberi beban tarik sampai benda uji putus.

Perubahan perubahan selam terjadinya proses penarikan dapat diketahui melalui dynamometer ( untuk gayanya ) dan Dial Indikator ( untuk perpanjangannya ) dan hal ini harus di catat untuk mendapatkan diagram antara tegangan dan regangan.

Alat dan Bahan

1. Universal Testing Machine

2. Dynamometer

3. Vernier Caliper

4. Test Piece (benda uji)

5. Dial Indikator

6. Surface Plate

7. V blok dan klem

8. kertas grafik dan pensil

BAHAN

1. AlatAlat yang digunakan ada 2 yaitu mesin uji tarik manual dan mesin uji tarik otomatis atau komputerisasi. Pada mesin uji manual kita harus mensetting berapa beban yang akan kita berikan kepada benda, dan mencatat perubahan-perubahan yang terjadi pada benda tersebut. Sedangkan untuk mesin uji otomatis kita hanya memasukkan program tertentu untuk menjalankan mesin pada komputer dan komputer akan menjalankan mesin secara otomatis dan hasil penelitian akan tercatat secara otomatis didalam komputer sehingga lebih praktis dibandingkan dengan pengujian menggunakan mesin manual.

2. BahanSedangkan bahan yang digunakan untuk pengujian adalah batang berbentuk bulat dan datar. Ukuran-ukuran batang uji tarik yang berdasarkan standarisasi bentuk. Ada 2 bentuk yang sering dijadikan bentuk batang pengujian antara lain :

a. Bentuk Datar

b (mm)Lo (mm)Lc(mm)Lt(mm)r(mm)

2510012530025

12,5506320025

6243010012

31215506

b. Bentuk Bulat

A(mm2)d (mm)L0(mm)Lc(mm)r(mm)

Bahan TempaBahan Tuang

20015,9680881530

15013,8269761326

10011,2856621020

507,984044416

255,642831510

12,53,99202148

2.2 Karakteristik Uji Tarik

A. Regangan

Regangan adalah perbandingan antara pertambahan panjang dengan panjang batang mula mula.

L = Lu Lo

Lu = Panjang Sesudah Putus

Lo = Panjang Mula mula

Jika batang uji putusnya tidak ditengah tengah antara dua titik ukuran dari jarak patahnya kurang dari sepertiga panjangnya terhadap salah satu titik, maka penentuan regangannya sebagai berikut:

Sebelum batang uji dites, panjang Lo dibagi menjadi 10 bagian yang sama ( N = 10 ) jika n = jumlah bagian A B, dimana A adalah titik yang diambil dari bagian putus terpendek.Perpanjangan sesudah putus ditentukan seperti gambar berikut:

Jika N n adalah genap Putus

Putus

B. Elastisitas

Jika batang ditarik dan mengalami Regangan, tetapi bila beban tariknya dihilangkan batang kembali ke dimensi semula, maka hal ini dikatakan Elastis. Dalam Diagram Tegangan Regangan, sifat Elastisitas suatu bahan terjadi sampai batas Proporsional dimana Hukum Hooke masih berlaku.

C. Modulus Elastisitas ( Modulus Young )

Dalam menentukan hubungan antara beban dan Regangan, penampang batang harus diketahui dengan demikian Tegangan yang dapat ditentukan sebagai berikut:

F = Beban (Kgf)

A = Luas Penampang (mm2)Perbandingan antara tegangan dan regangan elastis disebut Modulus Elastisitas.

(N/mm2)Modulus elstisitas suatu bahan sangat penting bagi ahli teknik dalam merencanakan suatu konstruksi.

Keterangan :

A = Batas Ealstisitas

B = Batas Lumer Atas

C = Batas Lumer Bawah

D = Tegangan Maksimum

E = Tegangan PatahD. Batas Proposional dan Batas Elastis

Sampai pada suatu titik yang disebut batas Proposionalitas, Tegangan sebanding dengan Regangan, maka Grafiknya menunjukan garis lurus. Jika sampai pada batas Elastis Tegangan tidak lagi sebanding dengan Regangan.

Jika beban dihilangkan maka panjang batang akan kembali seperti semula.

E. Batas Lumer

Jika beban yang bekerja pada batang uji diteruskan sampai diluar batas Elastisitas, maka akan terjadi secara tiba tiba perpanjangan dari batang uji yang permanen. Hal ini disebut Yield Point ( batas lumer ), dimana Regangan meningkat sekalipun tidak ada peningkatan Tegangan ( hanya terjadi pada material lunak ).

F. Yield Stregth / Proof Stress

Untuk beberapa Logam Paduan Non Ferro dan baja baja keras, Yield Point sukar untuk dideteksi begitu pula batas limitnya. Oleh karena itu dinyatakan perpanjangan Non Proposional. Misalnya : 0,2 %. Didalam Ilmu bahan metode / cara ini dinamakan Metode Offset . Putus

G. Ultimate Tensile Strength ( Tegangan Tarik )

Tegangan nominal maksimum yang mampu ditahan oleh benda uji sebelum patah disebut Tegangan Tarik yaitu merupakan perbandingan antara beban maksimum yang dicapai selam percobaan tarik dan penampang mula mula.

Dimana :

t = Tegangan tarik bahan (N/mm2)

Fmax = Beban Maksimim (N)

A = Luas Penampang mula mula (mm2)H. Konstraksi / Reduksi ( Pengecilan Penampang )

Konstraksi adalah pengecilan penampang akibat adanya beban tarik dan biasanya dinyatakan dalam Prosentase.

Dimana :

Ao = Luas Penampang Mula mula

Au = Luas Penampang sesudah putus

Pengujian Pertama

ST 37

Langkah Percobaan : Hubungkan sambungan ke listrik

Putar Main Switch ke posisi 1

Atur Klem pada posisi 0 pada skala perpanjangan

Pasang benda uji pada klem atas, kemudian pada klem bawah untur mengaturnya putar Handwell pada klem

Atur kecepatan gerak klem dengan memutar Handwell pada Mesin

Nol kan skala penunjuk gaya

Siapkan tabel dan alat tulis untuk mencatat hasilnya

Tekan tombol pada mesin sehingga terjadi pengujian

Amati dan catat setiap pertambahan panjang dan besar gaya

Bila benda uji telah putus, ambil dan ukur pertambahan panjang maupun diameter setelah putus

Matikan mesin dengan cara memutar Main Switch pada posisi 0

Bersihkan Mesin

Lakukan perhitungan dan analisa data pengujian

Rumus :

Tabel Hasil Pengujian Tensile Test

St 37

Lo = 50 mm

D = 8 mmNo.F (Kg)L (mm2) (Kg/mm2) % (Kg/mm2)

1.00,00000

2.50,000,09900

3.100,000,19900

4.150,000,29800

5.200,020,3980,0004995,22

6.250,020,4970,00041244,02

7.300,040,5970.0008746,41

8.350,050,6960,001696,65

9.400,400,7960,00899,52

10.450,400,8590,008111,96

11.500,450,9950,009110,58

12.550,451,0940,009121,63

13.600,501,1940,010119,42

14.650,501,2930,010129,37

15.700,501,3930,010139,33

16.750,551,4920,011135,71

17.800,551,5920,011144,75

18.851,001,6910,02084,59

19.901,101,7910,02281,42

20.951,201,8900,02478,78

21.1001,201,9900,02482,93

22.1051,202,0890,02487,08

23.1101,252,1890,02587,57

24.1151,302,2890,02688,03

25.1201,302,3880,02691,86

26.1251,352,4880,02792,15

27.1301,402,5870,02892,41

28.1351,452,6870,02992,65

29.1401,452,7860,02996,09

30.1451,452,8860,02999,52

31.1501,452,9850,029102,95

32.1551,4753,0850,029104,58

33.1601,503,1840,030106,15

34.1651,503,2840,030109,47

35.1702,003,3830,04084,59

36.1752,103,4830,04282,93

37.1802,153,5820,04383,32

38.1852,203,6820,04483,68

39.1902,203,7810,04485,95

40.1952,253,8810,04586,25

41.2002,253,9800,04588,46

42.2052,304,0800,04688,70

43.2102,304,1790,04690,86

44.2152,354,2790,04791,05

45.2202,354,3780,04793,16

46.2252,354,4780,04795,28

47.2302,404,5780,04895,37

48.2352,404,6770,04897,44

49.2402,404,8760,04899,52

50.2452,404,9760,048101,59

51.2502,455,0750,049101,55

52.2552,455,1750,049103,58

53.2602,455,2740,049105,61

54.2652,505,3740,050105,49

55.2702,505,4730,050107,48

56.2752,505,5730,050109,47

57.2802,555,6720,050109,27

58.2852,605,7720,051109,09

59.2902,605,8710,052111,00

60.2952,605,9710,052112,91

61.3002,656,0700,052112,66

62.3052,656,2690,053114,54

63.3102,656,2690,053111,96

64.3152,806,3690,056111,96

65.3202,906,4680,058109,81

66.3253,306,5680,06698,01

67.3303,356,6670,06798,03

68.3353,756,7670,07588,90

69.3403,806,8670,07689,04

70.3453,906,9660,07888,03

71.3504,007,0660,08087,08

72.3554,107,1650,08286,17

73.3604,507,2650,00979,61

74.3655,507,2650,11066,04

75.3705,807,3640,11663,48

76.3756,007,4640,12062,20

77.3806,307,5630,12660,02

78.3856,807,6630,13656,34

79.3907,707,7620,15450,40

80.3258,306,4680,16638,96

81.3208,706,3680,17436,60

82.3159,006,2690,18034,83

83.3109,606,1700,19232,13

84.30511,006,0700,22027,59

Pengujian DuaTEMBAGA

Langkah Pengujian :

Hubungkan sambungan ke listrik

Putar Main Switch ke posisi 1

Atur Klem pada posisi 0 pada skala perpanjangan

Pasang benda uji pada klem atas, kemudian pada klem bawah untur mengaturnya putar Handwell pada klem

Atur kecepatan gerak klem dengan memutar Handwell pada Mesin

Nol kan skala penunjuk gaya

Siapkan tabel dan alat tulis untuk mencatat hasilnya

Tekan tombol pada mesin sehingga terjadi pengujian

Amati dan catat setiap pertambahan panjang dan besar gaya

Bila benda uji telah putus, ambil dan ukur pertambahan panjang maupun lebar setelah putus

Matikan mesin dengan cara memutar Main Switch pada posisi 0

Bersihkan Mesin

Lakukan perhitungan dan analisa data pengujian

Rumus :

Tabel Hasil Pengujian Tensile Test

Tembaga

Lo = 70 mm

Lebar = 16 mmNo.F (Kg)L (mm2) (Kg/mm2) % (Kg/mm2)

1.00,00000

2.50,100,00440,00143,428

3.100,150,00890,00214,238

4.150,150,01330,00216,333

5.200,200,01780,00286,357

6.250,250,02230,00356,371

7.300,300,02670,00426,357

8.350,350,03210,00506,240

9.400,350,03570,00507,140

10.450,400,04010,00577,035

11.500,500,04460,00716,281

12.550,600,04910,00855,776

13.600,700,05350,00105,350

14.650,800,05800,01145,087

15.700,850,06250,01245,040

16.750,850,06690,01215,528

17.800,900,07140,01285,578

18.850,900,07580,01285,921

19.900,950,08030,01355,948

20.950,950,08480,01356,281

21.1001,000,08920,01426,281

22.1051,000,09370,01725,447

23.1101,000,09820,01725,709

24.1151,10010260,01576,530

25.1201,150,10710,01646,530

26.1251,200,11160,01716,526

27.1301,200,11600,01786,516

28.1351,250,12050,01786,769

29.1401,300,12500,01856,756

30.1451,400,12940,02006,470

31.1501,450,13390,02076,468

32.1551,450,13830,02076,,681

33.1601,450,14280,02076,898

34.1651,500,14730,02146,883

35.1701,500,15170,02147,088

36.1751,550,15620,02217,067

37.1801,600,16070,02287,048

38.1851,700,16510,02446,766

39.1901,750,16960,02506,784

40.1951,750,17410,02506,964

41.2001,800,17860,02576,949

42.2051,850,18300,02646,931

43.2101,900,18760,02716,922

44.2151,900,19190,02717,081

45.2201,950,19640,02787,064

46.2251,950,20080,02787,223

47.2301,9750,20530,02827,280

48.2351,9750,20980,02827,439

49.2401,9750,21420,02827,595

50.2452,000,21820,02857,656

51.2502,000,22320,02857,831

52.2552,000,22760,02857,985

53.2602,100,23210,03007,736

54.2652,100,23660,03007,886

55.2702,100,24100,03008,033

56.2752,150,24550,03078,996

57.2802,150,25000,03078,143

58.2852,200,25440,031428,101

59.2902,200,25890,031428,245

60.2952,200,26330,031428,385

61.3002,200,26780,031428,528

62.3052,250,27230,03218,482

63.3102,250,27670,03218,619

64.3152,300,28120,03288,573

65.3202,350,28570,03358,528

66.3252,400,29010,03428,482

67.3302,450,29460,03508,417

68.3352,500,29910,03578,378

69.3402,550,30350,03648,337

70.3452,600,30800,03717,883

71.3502,700,31250,03858,116

72.3552,800,31690,04008,231

73.3602,900,32140,04147,763

74.3653,100,32580,04427,371

75.3703,200,33030,04577,227

76.3753,250,33480,04647,215

77.3803,400,33920,04856,993

78.3853,500,34370,05006,874

79.3903,650,34820,05216,683

80.3953,700,35260,05286,678

81.4003,750,35710,05356,674

82.4053,800,36610,05426,671

83.3203,900,28570,05575,129

84.3154,000,28120,05714,924

85.3104,100,27670,05854,729

86.3054,300,27230,06144,434

87.3004,500,26780,06424,171

88.2954,800,26330,06853,843

89.2905,000,25890,07143,626

90.2855,200,25440,07423,428

91.2805,500,25000,07853,184

92.2755,600,24550,08003,068

93.2705,800,24100,08282,910

94.2655,900,23660,08422,809

95.2606,100,23210,08712,664

96.2556,200,22760,08852,571

97.2506,300,22320,09002,480

98.2456,400,21870,09142,392

99.2406,500,21420,09282,308

100.2356,600,20980,09422,227

101.2208,000,19640,11421,719

Pengujian TigaTEMBAGA

Langkah Pengujian :

Hidupkan Mesin dan Komputer dengan cara hubungkan sambungan ke listrik

Putar Main Switch ke posisi ON

Hidupkan Komputer

Pasang benda uji pada klem bawah, kemudian pada klem atas untur mengaturnya tekan tombol

Atur kecepatan gerak klem

Nol kan skala penunjuk gaya

Nol kan skala penunjuk percepatan

Mulailah melakukan pengujian dengan menekan tombol secara terus menerus Pada saat skala gaya menunjukan 1 kN, maka segera menekan / klik tombol pada layar monitor sehingga gaya kembali ke posisi awal

Bila benda uji telah putus, ambil dan ukur pertambahan panjang maupun lebar setelah putus

Catat hasil dari pengujian tadi pada layar monitor Matikan mesin dan komputer

Lakukan perhitungan dan analisa data pengujian

Rumus :

Tabel Hasil Pengujian Tensile Test

Lo = 65 mm

Lebar = 16 mm

Force Elongation Table

Stres Elongation Table

BAB IIIPENUTUP3.1 Kesimpulan

- Tujuan Pengujian Tarik adalah untuk menentukan atau mengetahui sifat sifat mekanik dari material yang diuji dan dapat menggambarkan diagram Tegangan ( ) dan Regangan ( ).

- Dalam merencanakan suatu konstruksi, kita harus mengetahui kemampuan suatu bahan terhadap tarikan supaya bahan tersebut tidak berubah bentuknya atau bahkan patah bila digunakan. Untuk itulah diperlukan Uji Tarik suatu bahan.

- Perbedaan dari Pengujian Tarik terletak pada Mesin yang digunakan, apabila yang digunakan adalah Mesin Manual maka hasilnya akan tidak sempurna / tepat. Sedangkan apabila menggunakan Mesin Otomatis maka hasil yang di dapat akan tepat.F

F

F

2

Lo

L

C

B

A

0

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

2

n

N

n

%

100

2

Lo

Lo

BC

AB

C"

C'

B

A

0

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

Au

1

n

1

n

N

%

100

"

'

Lo

Lo

BC

BC

AB

A

F

E

Ao

A

B

C

D

E

max

t

A

100

F

%

Ao

C

d

Lo

A

F

%

100

Lo

L

2

4

1

/

d

A

70

16

F

A

L

Lo

100

%

A

L

P

L

Lo

100

%

F

A

A

L

P

16

65

23

_1235057832.dwg

_1235050776.dwg