Mekanika dan Elemen Mesin 1 SMK/MAK Kelas X

< PreviousMekanika Dan Elemen Mesin 120 a. Ujung Bolt&Nut rusak (cacat) - MeŶekaŶ ďeŶda keras sehiŶgga ujuŶg ulirŶǇa jadi rusak - Jatuh sehiŶgga ŵeŶgeŶai ujuŶgŶǇa b. Bolt&Nut kondisi longgar/goyang Sudah aus kareŶa laŵa peŵakaiaŶ SeriŶg dilepas daŶ pasaŶg c. Ulir rusak (dol, terpuntir) Kurang pelumasan Kisar salah dipaksakan Pengencangan yang terlalu kuat Ulir kena pukul, gergaji, tertindih sehingga tidak runcing lagi, rusak d. Baut yang bengkok - Menahan beban yang overload - Penguncian yang terlalu kuat - Kesalahan pemasangan e. Baut patah - PeŶgeŶĐaŶgaŶ terlalu kuat - Ada ďeďaŶ kejut dari ďodǇ atau peŶǇaŶgga f. Kepala Baut ĐaĐat Pemakaian kunci yang salah, sehingga kepala baut rusak Posisi kerja yang salah H. Safety Untuk keselamatan kerja pada pemasangan baut dan Mur serta alatnya yang dipakai ada-lah: Alat-alat : - Kacamata - Sarung Tangan - Baju kerja - Sepatu SafetǇ Mekanika Dan Elemen Mesin 121 Kondisi kerja: Jangan mengencangkan atau melepas baut pada kondisi body berputar Pakailah selalu kunci yang sesuai dengan ukuran pada kepala baut atau L Sebaiknya pakai kunci Ring bila memungkinkan. Baut yang rusak jangan dipasang, karena akan menyulitkan bila dilepas. Pilihlah baut / mur yang sesuai dengan pasanganya, jangan dipaksakan bila tidak masuk. Untuk pengencangan, bila kepala dan body sudah rapat, itu cukup, jangan terlalu keras sekali, sehingga kepala patah dan nanti kalau melepas akan sulit. PERHITUNGAN SAMBUNGAN MUR DAN BAUT PeŵilihaŶ Mur daŶ Baut Baut daŶ Mur ŵerupakaŶ alat peŶgikat ǇaŶg saŶgat peŶtiŶg uŶtuk ŵeŶĐegah keĐelekaaŶ atau kerusakaŶ pada ŵesiŶ. PeŵilihaŶ ďaut daŶ ŵur seďagai alat peŶgikat harus dilakukaŶ deŶgaŶ seksaŵa uŶtuk ŵeŶdapatkaŶ ukuraŶ daŶ jeŶis ǇaŶg sesuai. Dari sisi fuŶgsi, peŵilihaŶ jeŶis dapat ďerupa ulir tuŶggaŶ atau ŵajeŵuk, ulir ŵetris atau ǁithǁorth, halus atau kasar, ulir segitiga, segi eŵpat ďulat atau trapesiuŵ. UŶtuk peŵilihaŶ ďahaŶ daŶ ukuraŶ, ŵeŶgaĐu pada keďutuhaŶ akaŶ kekuataŶŶ-Ǉa. MaĐaŵ-ŵaĐaŵ kerusakaŶ ǇaŶg dapat terjadi pada Baut : A. Putus kareŶa Tarik Đ. Akiďat geser Mekanika Dan Elemen Mesin 122 B. Putus kareŶa PuŶtir d. Ulir Luŵur ;dolͿ UŶtuk ŵeŶeŶtukaŶ ukuraŶ Baut daŶ Mur, ďerďagai faktor harus diperhatikaŶ seperti sifat gaǇa ǇaŶg ďekerja pada Baut, sǇarat kerja, KekuataŶ ďahaŶ,kelas ketelitiaŶ daŶ laiŶ-laiŶ AdapuŶ gaǇa-gaǇa ǇaŶg ďekerja pada Baut dapat ďerupa : ϭ. BeďaŶ statis aksial ŵurŶi Ϯ. BeďaŶ aksial, ďersaŵa deŶgaŶ puŶter ϯ. BeďaŶ geser ϰ. BeďaŶ tuŵďukaŶ aksial Apaďila pada seďuah Baut ďekerja gaǇa tarik F, ŵaka dalaŵ Baut akaŶ tiŵďul te-gaŶgaŶ tarik, ǇaŶg dapat ŵeŶǇeďaďkaŶ patah. KareŶa diaŵeter dϯ < d, keŵuŶgkiŶaŶ pu-tus leďih ďesar pada peŶaŵpaŶg kaki ulir. Dalaŵ hal iŶi persaŵaaŶ ǇaŶg ďerlaku adalah : ʍ t = ʍ t = < ʍ t DiŵaŶa : F = GaǇa tarik aksial pada ďaut A = Luas peŶaŵpaŶg ďaut ʍ t = TegaŶgaŶ tarik ǇaŶg terjadi di ďagiaŶ ǇaŶg ďerulir pada diaŵeter iŶti dϯ dϯ = Diaŵeter iŶti dari ulir AF23π.dFMekanika Dan Elemen Mesin 123 TekaŶaŶ ďidaŶg pada ďidaŶg ulir Baut daŶ Mur : Mekanika Dan Elemen Mesin 124 GaǇa aksial F terďagi pada ďidaŶg-ďidaŶg ulir Mur daŶ Baut, jika juŵlah liŶg-karaŶ ulir pada ŵur ;ŵͿ = Z, ŵaka tiap liŶgkaraŶ ulir ŵeŶdapat gaǇa tekaŶ F. Tekanan ďidaŶg pada ulir dapat diĐari deŶgaŶ ruŵus : ʌ = < h = tiŶggi proﬁl ǇaŶg ŵeŶahaŶ gaǇa z = juŵlah lilitaŶ ulir dϮ = Diaŵeter efektif ulir z = TiŶggi ŵur ;ŵͿ Dapat dihituŶg deŶgaŶ ruŵus : M = z . p p = jarak ďagi / kisar ulir MeŶurut staŶdar ŵ = ;Ϭ,ϴ – ϭͿd KekuataŶ ulir ďaut daŶ ulir ŵur GaǇa aksial F ŵeŶiŵďulkaŶ tegaŶgaŶ geser pada ďidaŶg siliŶder kaki ulir ďaut daŶ ŵur. TegaŶgaŶ geser pada kaki ulir luar : τ ď = TegaŶgaŶ geser pada kaki ulir dalaŵ : τ Ŷ = uŶtuk ulir ŵetris dapat diaŵďil k ≈ Ϭ,ϴϰ j ≈ Ϭ,ϳϱ z .h .d . πF2ρρ .h . d . πF2 Z. p .k . d3 . πFz . p . j . D . πFMekanika Dan Elemen Mesin 125 τ ď daŶ τ Ŷ, harus leďih keĐil dari tegaŶgaŶ ge-ser ǇaŶg diijiŶkaŶ. PerŵukaaŶ diŵaŶa kepala ďaut daŶ ŵur akaŶ duduk, harus dapat ŵeŶahaŶ tekaŶaŶ perŵukaaŶ seďagai akiďat dari gaǇa aksial ďaut uŶtuk ŵeŶghituŶg ďesarŶǇa tekaŶaŶ iŶi, diaŶggap ďagiaŶ kepala ďaut atau ŵur adalah liŶgkaraŶ ǇaŶg diaŵter luarŶǇa saŵa deŶgaŶ jarak dua sisi sejajar segi eŶaŵ ;BͿ. Maka ďesar tekaŶaŶ perŵukaaŶ dudukaŶ adalah : p = Taďel TekaŶaŶ PerŵukaaŶ ǇaŶg diijiŶkaŶ pada Ulir : KekuataŶ saŵďuŶgaŶ deŶgaŶ peŵďeďaŶaŶ geser )d(B4πF22BahaŶ TekaŶaŶ perŵukaaŶ ǇaŶg diijiŶkaŶ ;N/ ŵŵϮͿ Ulir Luar Ulir Dalaŵ UŶtuk peŶgikat UŶtuk peŶggerak Baja liat Baja liat atau peruŶggu ϯϬ ϭϬ Baja keras Baja liat atau peruŶggu ϰϬ ϭϯ Baja keras Besi Đor ϭϱ ϱ Mekanika Dan Elemen Mesin 126 Jika gaǇa radial ;FRͿ ďekerja pada ďataŶg paku, peŶaŵpaŶg ŶorŵalŶǇa ŵeŶgalaŵi tegaŶgaŶ geser seďesar : Seďeluŵ ŵeŶdapat gaǇa geser ;FRͿ, terleďih dahulu ďaut dikeŶĐaŶgkaŶ, ŵaka akiďat gaǇa peŶgeŶĐaŶgaŶ ;FOͿ pada ďaut terjadi kekuataŶ gesekaŶ aŶtara perŵukaaŶ plat saŵďuŶgaŶ ǇaŶg diperiŵpitkaŶ. Agar plat saŵďuŶgaŶ tidak ďergeser setelah ŵeŶdapat gaǇa FR, ŵaka ga-Ǉa tegaŶg FO harus leďih ďesar dari pada FR. DaŶ gaǇa geser plat ;WͿ. W > FR W = Fo. F.ϭ > FR ϭ. DaŶ gaǇa geser plat harus ŵeŵeŶ-uhi persaŵaaŶ W = GaǇa geser akiďat gaǇa FO pa-da perŵukaaŶ plat saŵďuŶgaŶ. F = KoeﬁsieŶ geser Ϭ,ϭ – Ϭ,Ϯ l = Juŵlah ďidaŶg geser. Ϯ. PerhatikaŶ gaŵďar Jika harga koeﬁsieŶ geser = Ϭ,Ϯ Harga ϭ = Ϯ ŵaka : FO > = Ϯ,ϱ . FR f = Ϭ,Ϯ i = ϭ FO > = ϱ FR 2.d4πF ĲR2 . 0,2Fi . fFRR1 . 0,2FRMekanika Dan Elemen Mesin 127 GaǇa FO adalah gaǇa aksial, sehiŶgga ďaut ŵula-ŵula diďeďaŶi gaǇ atarik, ŵaka diaŵeter ďaut dapat dihituŶg. ʍ t = dϯ = 23Od4πF tı . πF 4.O CoŶtoh soal : ϭ. Tiga ďuah pelat diikat oleh eŵpat ďuah ďaut MϭϮ koeﬁsieŶ gesek f = Ϭ,Ϯ, ʍt ďahaŶ ďaut = ϲϰ N/ŵŵϮ. TegaŶgaŶ peŶgeŶĐaŶgaŶ ďaut ǇaŶg diijiŶkaŶ = Ϭ,ϲ ʍt tekaŶaŶ perŵukaaŶ ǇaŶg diijiŶkaŶ ϯϬ N/ŵŵϮ. HituŶg : GaǇa gesek ǇaŶg terjadi kareŶa gaǇa Fo PeŶǇelesaiaŶ : Fo ǇaŶg diperoleh uŶtuk peŶgeŶĐaŶgaŶ tiap ďaut : Fo = Ϭ,ϲ . . dϯϮ ʍt = Ϭ,ϲ . Ϭ,ϳϴϱ . ϵ,ϴϱϮ . ϲϰ F = ϮϭϬϮ Ϭϴ N 4πMekanika Dan Elemen Mesin 128 UŶtuk ϰ ďuah ďaut : Fo = ϮϭϬϮ,Ϭϴ.ϰ = ϴϰϬϴ.ϯϱ NeǁtoŶ GaǇa gesek ǇaŶg terjadi kareŶa gaǇa ;FoͿ ϰ ďuah ďaut W = Fo . f . ϭ > FR = ϴϰϬϴ,ϯϱ . Ϭ,Ϯ . Ϯ = ϯϯϲϯ,ϯϰ NeǁtoŶ TekaŶaŶ perŵukaaŶ dudukaŶ kepala ďaut daŶ ŵur P = = = ϭϮ,ϯϰϬ N/ŵŵϮ Baik ϭϮ,ϯϰϬ N/ŵŵϮ ϯϬ N/ŵŵϮ )d(B4πFo22)12(19 0,7852102,0822Leŵďar LatihaŶ Soal-soal LatihaŶ Soal : Dua ďagiaŶ proses seperti gaŵďar disaŵ-ďuŶg deŶgaŶ ϴ ďuah ďaut peŶgikat ʍt ďaut = ϯϵϬ N/ŵŵϮ. TegaŶgaŶ peŶgeŶĐaŶgaŶ ďaut Ϭ,ϲ. ʍt. Diaŵeter terkeĐil ulir ďaut dϯ = ϴ,ϭϲ ŵŵ koeﬁsieŶ gesek ;fͿ = Ϭ,ϭϱ HituŶg : MoŵeŶ puŶtir ŵaksiŵuŵ ǇaŶg dapat diďerikaŶ pada poros deŶgaŶ tidak ter-jadi geseraŶ aŶtara kedua poros. Mekanika Dan Elemen Mesin 129 PeŶǇelesaiaŶ : GaǇa peŶgeŶĐaŶgaŶ ǇaŶg ϴ ďuah ďaut Fo = ϴ. . DϯϮ. Ϭ,ϲ ʍt = ϴ. Ϭ,ϳϴϱ . ϴ.ϭϲϮ . Ϭ,ϲ . ϯϵϬ = ϵϳϴϰϴ,ϴϳ GaǇa gesek ǇaŶg terjadi kareŶa Fo W = Fo . f . i > FR = ϵϳϴϰϴ,ϴϳ . Ϭ,ϭϱ. ϭ = ϭϰϲϳϳ,ϯϯ NeǁtoŶ MoŵeŶ ǇaŶg diďerikaŶ pada poros deŶgaŶ tidak terjadi slip MP < FR . R MP < ϭϮϮϯϭ,ϭϬ . ϭϬϬ MP < ϭϮϮϯϭϭϬ N.ŵŵ 4πNext >