elemen mesin i tkm4113 -...
TRANSCRIPT
![Page 1: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/1.jpg)
ELEMEN MESIN I
TKM4113Kamis 07.30 – 10.00
![Page 2: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/2.jpg)
PERENCANAAN POROS
![Page 3: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/3.jpg)
TUJUAN
Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah
transmisi
Menghitung gaya poros akibat roda gigi, belt-pulley
dan rantai sprocket
Menentukan torsi pada poros
Menunjukkan diagram gaya geser dan momen
bending dalam 2D
Menghitung konsentrasi tegangan pada poros
Menentukan dimensi poros yang sesuai dengan
persyaratan (kekuatan, penggunaan)
![Page 4: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/4.jpg)
PROSEDUR PERENCANAAN POROS
Menentukan putaran poros
Menentukan daya atau torsi yang akan ditransmisikan
Menentukan komponen dan lokasinya yang akan bekerja
pada poros
Menentukan posisi bantalan (2 bantalan)
Menggambarkan secara umum geometri dari poros dan
juga komponen yang akan di hubungan pada poros
Menentukan besarnya torsi yang bekerja di setiap titik
Menentukan gaya-gaya yang bekerja pada poros baik
secara axial maupun radial
Hitung gaya reaksi pada tumpuan (bantalan)
Menentukan material yang akan digunakan
![Page 5: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/5.jpg)
PROSEDUR PERENCANAAN POROS
Menentukan tegangan pada poros
Menganalisa setiap titik kritis (diameter, tegangan, torsi)
sebagai pertimbangan keamanan
Menentukan dimensi akhir (dokumentasi)
![Page 6: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/6.jpg)
PROSEDUR PERENCANAAN POROS
It is to be machined from AISI 1144 OQT 1000 steel. The
shaft is part of the drive for a large blower system applying
air to a furnace. Gear A receives 200 hp from gear P. Gear
C delivers the power to gear Q. The shaft rotates at 600
rpm.
![Page 7: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/7.jpg)
ELEMEN MESIN YANG BERHUBUNGAN
DENGAN POROS
Roda gigi lurus
Roda gigi miring
Roda gigi kerucut
Roda gigi cacing
Kopling
Pulley
Sprocket
![Page 8: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/8.jpg)
GAYA-GAYA PADA POROS AKIBAT ELEMEN
MESIN
Roda gigi lurus
Torsi
Gaya tangensial
Gaya radial
![Page 9: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/9.jpg)
KONSENTRASI TEGANGAN PADA POROS
Penentuan Kt (Faktor Konsentrasi Tegangan)
Pasak/sepi
![Page 10: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/10.jpg)
KONSENTRASI TEGANGAN PADA POROS
Penentuan Kt (Faktor Konsentrasi Tegangan)
Fillet
![Page 11: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/11.jpg)
KONSENTRASI TEGANGAN PADA POROS
Penentuan Kt (Faktor Konsentrasi Tegangan)
Groove
![Page 12: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/12.jpg)
KONSENTRASI TEGANGAN PADA POROS
Tegangan geser pada torsi yang stabil
Tegangan geser akibat gaya geser vertikal
![Page 13: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/13.jpg)
KONSENTRASI TEGANGAN PADA POROS
Tegangan geser akibat gaya geser vertikal
![Page 14: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/14.jpg)
KONSENTRASI TEGANGAN PADA POROS
Faktor desain
Tegangan rencana
![Page 15: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/15.jpg)
KONSENTRASI TEGANGAN PADA POROS
Luas penampang
Diameter poros
![Page 16: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/16.jpg)
KONSENTRASI TEGANGAN PADA POROS
Tegangan normal – beban fatigue
Dimana faktor desain, N = 2 (yang umum digunakan)
![Page 17: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/17.jpg)
POROS DENGAN BEBAN BENDING DAN
TORSI
Roda gigi lurus, V-belt, chain-sprocket
![Page 18: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/18.jpg)
POROS DENGAN BEBAN BENDING DAN
TORSI
Kombinasi beban bending dan torsi
Faktor desain dipertimbangkan
Faktor konsentrasi tegangan dipertimbangkan
![Page 19: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/19.jpg)
POROS DENGAN BEBAN BENDING DAN
TORSI
Kombinasi beban bending dan torsi
![Page 20: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/20.jpg)
POROS DENGAN BEBAN BENDING DAN
TORSI
Diameter poros
![Page 21: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/21.jpg)
CONTOH PERENCANAAN POROS
Penyelesaian
Material properties
Tegangan yield = 83 000 psi
Tegangan ultimate =118 000 psi
Elongation = 19%
Ulet
Sn = 42 000 psi.
200 HP Cs = 0.75 (estimasi)
Cr = 0.81
![Page 22: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/22.jpg)
CONTOH PERENCANAAN POROS
Sn’ = Sn.Cs.Cr
= (42000).(0.75).(0.81)
= 25500 psi
N = 2
T = 63 000(P)/n = 63 000(200)/600 = 21 000 Ib-in
![Page 23: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/23.jpg)
CONTOH PERENCANAAN POROS
![Page 24: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/24.jpg)
CONTOH PERENCANAAN POROS
Beban, Bidang V dan Bidang M
![Page 25: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/25.jpg)
CONTOH PERENCANAAN POROS
Perencanaan Poros
![Page 26: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/26.jpg)
CONTOH PERENCANAAN POROS
Diameter poros minimum
Titik A
![Page 27: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/27.jpg)
CONTOH PERENCANAAN POROS
Titik B
Diameter 2
Diameter 3 (Kt = 2.5 Sharp fillet)
![Page 28: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/28.jpg)
CONTOH PERENCANAAN POROS
Titik C
Torsi di titik C
Diameter 5 kiri (Kt = 2 Pasak/Sepi)
Diameter 5 kanan (Kt = 3 Groove)
Faktor groove (6% atau 1.06) D5 = 3.90 in
![Page 29: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/29.jpg)
CONTOH PERENCANAAN POROS
Titik D
Gaya geser
Diameter 6 (Faktor konsentrasi tegangan 2.5)
Diameter bisa berubah sesuai dengan ukuran bantalan
(umumnya lebih besar)
![Page 30: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/30.jpg)
CONTOH PERENCANAAN POROS
Ringkasan
Diameter 4 harus lebih besar daripada 3.9 untuk
menopang roda gigi C dan bantalan B
![Page 31: Elemen Mesin I TKM4113 - anamesin.lecture.ub.ac.idanamesin.lecture.ub.ac.id/files/2015/06/3-Perencanaan-Poros.pdf · Mencari geometri poros yang cocok dalam sebuah transmisi ... Menentukan](https://reader033.vdocuments.site/reader033/viewer/2022052207/5ae9b8347f8b9a6d4f911e6b/html5/thumbnails/31.jpg)
CONTOH PERENCANAAN POROS
Diameter yang bisa digunakan