Ini Masih Hangat :
Selamat datang di Blogku Dududth Blog | Jangan Lupa berkunjung Ke Website Baru saya ya, ayo ayo :D jangan lupa dibaca juga loh di Bahrul.com | Dijamin gak rugi kok. Jangan lupa ya kunjungi website saya yang Bahrul.com | Thanks kaka :)

Wednesday 4 March 2015

Membuat Soal Elemen Mesin Untuk mengetahu Diameter Poros dan Ukuran Pasak

SOAL !
·         Diketahui daya yang ditransmisikan adalah 9 kW dengan 1500 rpm.
Tentukan :
            1. Diameter poros yang diperlukan dan
                bahannya
            2. Ukuran pasak yang diperlukan dan
                bahannya
Jika dalam penggunaannya nanti :
            1. Terjadi tumbukan sedang
            2. Terdapat beban lentur
Nilai fc = 1.2

1. Daya rencana
    Pd    = fc x P
            = 1.2 x 9 kW
            = 10.8 kW
2. Momen puntir rencana
    T      = 9.74 x 105 x Pd/n
            = 9.74 x 105 x 10.8 kW/1500 rpm
            = 7012.8 kgmm
3. Memilih bahan poros (lihat tabel 1.1 halaman 3)
    S35C à σB = 52 kg/mm2
    Karena :
    * Kelelahan tarik = 45% x σB
    * Kelelahan puntir = 40% x Kelelahan tarik
    Maka à     Kelelahan puntir           = 18% x σB
                                                                                = 18% x 52 kg/mm2
                                                            = 9.36 kg/mm2
4. Faktor Keamanan
    * Sf1 = ... à Bahan SF = 5.6 dan Bahan SC = 6.0
    * Sf2 = ... à 1.3 – 3.0
    Yang direncanakan à Sf1 = 6.0 dan Sf2 = 2.0
5. Tegangan Geser yang Diizinkan
    τa     = σB/(Sf1 x Sf2)
            = 52 kg/mm2/(6.0 x 2.0)
            = 4.33 kg/mm2
6. Faktor koreksi
    * Kt             1.0 = Halus,                             * Cb    1.2 – 2.3          = Ada
                        1.0 – 1.5 = Sedang                              1.0                   = Tidak ada
                        1.5 – 3.0 = Berat
    Yang direncanakan à Kt = 1.2 dan Cb = 2.0
7. Diameter poros
    ds    = (5.1/ τa x Kt x Cb x T)1/3
            = (5.1/4.33 kg/mm2 x 1,2 x 2.0 x 7012.8 kgmm) 1/3
            = 27.064 mm ≈ 28 mm (lihat tabel 1.7)
8. ds = 28 mm à D = 30 mm (Untuk menyangga bantalan)
    r       = (D – ds)/2
            = (30 – 28) mm/2
            = 1 mm
    dengan ds 28 mm à pasak (b x h) = 8 x 7 (lihat tabel 1.8)
    α = Faktor konsentrasi akibat alur pasak
    β = Faktor konsentrasi akibat poros bertangga
    α = r/ds = 0.25/28 = 0.00893 ≈ 3.1 (lihat diagram 1.1)
    β = * r/ds = 1/28 = 0.035    * D/ds = 30/28 = 1.071
    nilai 0.035 dan 1.071 ≈ 1.38 ( lihat diagram 1.2)
9. Tegangan Geser yang Terjadi
    τ       = 5.1 x T/ds3
            = 5.1 x 7012.8 kgmm/(28 mm)3
            = 1.63 kg/mm

10. Perbandingan à τa > τ
       (τa x Sf2)/α           : Cb x Kt x τ
       (4.33 kg/mm2 x 2.0)/3.1   : 2.0 x 1.2 x 1.63
       2.79 < 3.912 à Tidak baik
Kembali ke perhitungan nomor 8 :
8. Anggaplah ds = 31.5 mm à D = 35 mm (Untuk menyangga bantalan)
    r       = (D – ds)/2
            = (31.5 – 35) mm/2
            = 1.75 mm
    dengan ds 31.5 mm à pasak (b x h) = 10 x 8 (lihat tabel 1.8 halaman 10)
    α = Faktor konsentrasi akibat alur pasak
    β = Faktor konsentrasi akibat poros bertangga
    α = r/ds = 0.4/31.5 = 0.0126 ≈ 2.9 (lihat diagram 1.1 halaman 9)
    β = * r/ds = 1.75/31.5 = 0.055        * D/ds = 35/31.5 = 1.11
    nilai 0.055 dan 1.11 ≈ 1.57 ( lihat diagram 1.2 halaman 11)
9. Tegangan Geser yang Terjadi
    τ       = 5.1 x T/ds3
            = 5.1 x 7012.8 kgmm/(31.5 mm)3
            = 1.14 kg/mm
10. Perbandingan à τa > τ
       (τa x Sf2)/α           : Cb x Kt x τ
       (4.33 kg/mm2 x 2.0)/2.9   : 2.0 x 1.2 x 1.14
       2.986 > 2.736       à Baik
11. Jadi diameter poros = 31.5 dengan bahan S35C dan pasak 10 x 8
12. Gaya Tangensial
      F    = (2 x T)/ds
            = (2 x 7012.8 kg/mm2)/31.5 mm
            = 445.26 kg
13. Penampang pasak 10 x 8
      * Kedalaman alur pasak pada poros t1 = 4.5
      * Kedalaman alur pasak pada poros t2 = 3.5
14. Memilih bahan pasak (lihat tabel 1.1 halaman 3)
      S30C à σB = 48 kg/mm2
15. Faktor Keamanan
      * Sfk1 = ... à Umumnya 6.0
      * Sfk2 = ... à 1 – 1.5 = Diberi beban secara perlahan – lahan
                        1.5 – 3 = Diberi tumbukan ringan
                        2 – 5 = Tumbukan berar secara tiba – tiba
      Yang direncanakan à Sfk1 = 6.0 dan Sfk2 = 2.0
16. Tegangan Geser yang Diizinkan
      τk   = σB/(Sfk1 x Sfk2)
            = 48 kg/mm2/(6.0 x 2.0)
            = 4 kg/mm2
17. Tekanan Permukaan yang Diizinkan à mutlak
      Pa = 8 kg/mm2
18. Perbandingan à F/(b x L1) ≤ τk
       445.26 kg/(10 x L1) ≤ 4 kg/mm à L1 ≥ 11.1315 mm
19. Perbandingan à F/(L2 x t1 atau t2) ≤ Pa
      445.26 kg/(L2 x 3.5) ≤ 8 kg/mm2 à L2 ≥ 15.9021 mm
20. L dipilih yang terbesar à 15.9021 mm  ≈ 15.9 mm
21. Lk diperbesar sendiri à 25 mm
22. Pembuktian
      b/ds = 10/31.5 mm = 0.317 à 0.25 < 0.317 < 0.35 (Baik)
      Lk/ds = 25/31.5 mm = 0.952 à 0.75 < 0.793 < 1.5 (Baik)
23. Jadi ukuran pasak 10 x 8 (standard), panjang pasak yang aktif 25 mm dan
      bahan pasak S30C.





Tabel 1.1
Standar dan Macam
Lambang
Perlakuan Panas
Kekuatan Tarik (kg/mm2)
Keterangan
Baja karbon konstruksi mesin (JIS G 4501)
S30C
S35C
S40C
S45C
S50C
S55C
Penormalan
--
--
--
--
--
48
52
55
58
62
66

Batang baja yang difinis dingin
S35C-D
S45C-D
S55C-D
--
--
--
53
60
72
Ditarik dingin, digerinda, dibubut, atau gabungan antara hal – hal tersebut

Tabel 1.7
4
4.5
5
*5.6
6
*6.3
7
*7.1
8
9
10
11
*11.2
12
*12.5
14
(15)
16
(17)
18
19
20
22
*22.4
24
25
28
30
*31.5
32
35
*35.5
38
40
42
45
48
50
55
56
60
63
65
70
71
75
80
85
90
95
100
(105)
110
*112
120
125
130
140
150
160
170
180
190
200
220
*224
240
250
260
280
300
*315
320
340
*355
360
380
400
420
440
450
460
480
500
530
560
600
630

Tabel 1.8
Ukuran nominal pasak (bxh)
Ukuran standar b, b1, dan b2
Ukuran standar h
C
L*
Ukuran standar t1
Ukuran standar t2
r1 dan r2
Referensi
Pasak prismatis pasak luncur
Pasak tirus
Pasak prismatis
Pasak luncur
Pasak tirus
Diameter poros yang dapat di pakai (d)
2 x 2
2
2
0.16 – 0.25
6-20
1.2
1.0
0.5
0.08 – 0.16
Lebih dari 6-8
3 x 3
3
3
6-36
1.8
1.4
0.9
Lebih dari 8-10
4 x 4
4
4
8-45
2.5
1.8
1.2
Lebih dari 10-12
5 x 5
5
5
0.25 – 0.40
10-56
3.0
2.3
1.7
0.16 – 0.25
Lebih dari 12-17
6 x 6
6
6
14-70
3.5
2.8
2.2
Lebih dari 17-22
(7 x 7)
7
7
7.2
16-80
4.0
3.0
3.5
3.0
Lebih dari 20-25
8 x 7
8
7
18-90
4.0
3.3
2.4
Lebih dari 22-30
10 x 8
10
8
0.40 – 0.60
22-110
5.0
3.3
2.4
0.25 – 0.40
Lebih dari 30-38
12 x 8
12
8
28-140
5.0
3.3
2.4
Lebih dari 38-44
14 x 9
14
9
36-160
5.5
3.8
2.9
Lebih dari 44-50
(15 x 10)
15
10
10.2
40-180
5.0
5.0
5.5
5.0
Lebih dari 50-55
16 x 10
16
10
45-180
6.0
4.3
3.4
Lebih dari 50-58
18 x 11
18
11
50-200
7.0
4.4
3.4
Lebih dari 58-65
20 x 12
20
12
0.60 – 0.80
56-220
7.5
4.9
3.9
0.40 – 0.60
Lebih dari 65-75
22 x 14
22
14
63-250
9.0
5.4
4.4
Lebih dari 75-85
(24 x 16)
24
16
16.2
70-280
8.0
8.0
8.5
8.0
Lebih dari 80-90
25 x 14
25
14
70-280
9.0
5.4
4.4
Lebih dari 85-95
28 x 16
28
16
80-320
10.0
6.4
5.4
Lebih dari 95-110
32 x 18
32
18
90-360
11.0
7.4
6.4
Lebih dari 110-130


0 komentar:

Post a Comment