POROS dengan BEBAN

PUNTIR

“ jika diperkirakan akan terjadi pembebanan berupa lenturan, tarikan atau tekanan, misalnya jika sebuah sabuk, rantai atau roda gigi dipasangkan pada poros, maka kemungkinan adanya pembebanan tambahan

tersebut perlu diperhitungkan dalam faktor keamanan yang diambil “

DIAGRAM ALIR UNTUK

MERENCAKAN POROS DENGAN MERENCAKAN POROS DENGAN

BEBAN PUNTIR

Mulai

1. Daya yang ditransmisikan: P (kW)

Putaran poros : n1 (rpm)

2. Faktor koreksi fc

3. Daya rencana Pd (kW)

4. Momen puntir rencana T (kg mm)

5. Bahan Poros, perlakuan panas, kekuatan tarik σB (kg/mm2)

Apakah poros bertangga atau beralur pasak ?

Faktor keamanan Sf1, Sf2

A

A

6. Tegangan geser yang diijinkan τa (kg/mm2)

7. Faktor koreksi untuk momen puntir Kt

Faktor lenturan Cb

8. Diameter poros ds (mm)

9. Jari-jari filet dari poros bertangga r (mm)

10. Faktor konsentrasi tegangan pada poros bertangga β,

pada pasak α

11. Tegangan geser τ (kg/mm2)

9. Jari-jari filet dari poros bertangga r (mm)

Ukuran pasak dan alur pasak

B

12.

B

τβα

τtb

a Kcatau

Sf≥2

5

8

9

Ya

No

13. Diameter poros ds (mm)

Bahan poros, Perlakuan panas

Jari-jari filet dari poros bertangga

Ukuran pasak dan alur pasak

Selesai

Pertama kali, ambillah suatu kasus dimana daya P (kW)

harus ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan.

)(kWPfP cd =

Daya yang harus ditransmisikanfc

Daya rata-rata yang diperlukan

Daya maksimum yang diperlukan

Daya normal

1,2 – 2,0

0,8 – 1,2

1,0 – 1,5

Pd adalah daya rencana

Jika momen puntir adalah T (kg.mm), maka :

Sehingga

1

51074,9n

PxT d=

( )( )102

60/21000/ 1nTPd

π=

Bila momen puntir T dibebankan pada suatu

diameter poros ds (mm),maka tegangan geser τ

(kg/mm2) yang terjadi adalah :

1

33

1,5

16/ ss d

T

d

T==

πτ

Tegangan geser yang diijinkan τa (kg/mm2) untuk pemakaian umum

pada poros dapat diperoleh dengan berbagai cara, salah satunya τa

dihitung atas dasar batas kelelahan puntir adalah 18% dari kekuatan

tarik σB (sesuai standar ASME)

• Untuk harga 18% ini faktor keamanan diambil sebesar 1/0,18 = 5,6. Harga 5,6 ini diambil untuk bahan SF dan 6,0 untuk bahan S-C dan baja paduan. Faktor ini dinyatakan dengan Sf1.

• Selanjutnya perlu ditinjau apakah poros tersebut akan diberi alur pasak atau • Selanjutnya perlu ditinjau apakah poros tersebut akan diberi alur pasak atau dibuat bertangga, karena pengaruh konsentrasi tegangan cukup besar. Pengaruh kekasaran permukaan juga harus diperhatikan. Faktor-faktor ini dinyatakan dengan Sf2 dengan harga sebesar 1,3 sampai 3,0

• Dari hal-hal diatas maka besarnya τa dapat dihitung dengan :

Τa = σB / (Sf1 x Sf2)

Faktor Koreksi Momen Puntir, Kt

(Standar ASME)• Kt = 1,0 jika beban dikenakan secara halus

• Kt = 1,0 – 1,5 jika terjadi sedikit tumbukan atau kejutan

• Kt = 1,5 – 3,0 jika beban dikenakan dengan kejutan atau tumbukan besar

• Meskipun dalam perkiraan sementara bahwa beban hanya puntiran saja, perlu ditinjau pula apakah ada kemungkinan pemakaian dengan beban lentur dimasa mendatang. Jika memang diperkirakan akan terjadi pemakaian dengan beban lentur, maka dapat dipertimbangkan pemakaian faktor Cb yang harganya 1,2 sampai 2,3. (Cb = 1,0 jika tidak ada beban lentur).

Diperoleh rumus untuk menghitung diameter poros ds (mm) :

• Diameter poros dapat dipilih dari tabel. Pada tempat dimana akan dipasang bantalan gelinding, pilihlah suatu diameter yang lebih besar dari harga yang cocok didalam tabel untuk

3/1

1,5

= TCKd bt

a

s τ

besar dari harga yang cocok didalam tabel untuk menyesuaikannya dengan diameter dalam dari bantalan.

• Selanjutnya ukuran pasak dan alur pasak dapat ditentukan dari tabel.

• Harga faktor konsentrasi tegangan untuk alur pasak α dan untuk poros bertangga β dapat diperoleh dari diagram Peterson.

Periksalah perhitungan tegangan, mengingat diameter

yang dipilih dari tabel lebih besar dari ds yang diperoleh

dari perhitungan.

• Bandingkan σ dan β , dan pilihlah yang lebih besar.

• Lakukan koreksi pada Sf2 yang dipilih sebelumnya untuk konsentrasi tegangan, dengan mengambil τ .Sf / (σ

• Lakukan koreksi pada Sf2 yang dipilih sebelumnya untuk konsentrasi tegangan, dengan mengambil τa.Sf2 / (σatau β ) sebagai tegangan yang diijinkan yang dikoreksi. Bandingkan harga ini dengan τ.Cb.Kt dari tegangan geser yang dihitung atas dasar poros tanpa alur pasak, faktor lenturan Cb, dan faktor koreksi tumbukan Kt, dan tentukan masing-masing harganya jika hasil yang terdahulu lebih besar, serta lakukan penyesuaian jika lebih kecil.

Tabel Diameter Poros

Ukuran Pasak dan Alur Pasak

Ukuran Pasak dan Alur Pasak

Diagram Peterson

Menentukan α Menentukan β

Contoh Soal Poros dengan beban puntir

Contoh Soal Poros dengan beban puntir

Selamat berlatih

Thankyou