View
258
Download
3
Category
Preview:
Citation preview
KULIAH 5KULIAH 5
ELEMEN MESIN ELEMEN MESIN
POROS DAN PASAKPOROS DAN PASAK
PROGRAM STUDI MESIN OTOMOTIFPROGRAM STUDI MESIN OTOMOTIF
UMRI 2014UMRI 2014
POROSPoros adalah salah satu elemen mesin yang penting pada bangunan mesin. Sebagian besar poros digunakan sebagai penerus daya. Berdasarkan pembebanannya poros yang digunakan untuk penerus daya diklasifikasikan sebagai : (a). poros transmisi (b). spindel (c). gandar.Poros transmisi biasanya akan menerima beban puntir murni atau beban gabungan puntir dan lentur. Daya ditransmisikan keporos ini melalui kopling, roda gigi, puli- sabuk atau sproket-rantai. Spindel merupakan poros transmisi yang relatif pendek, seperti poros utama mesin perkakas. Beban utama yang diterima spindel adalah berupa puntiran. Gandar dipasang diantara roda-roda kereta barang yang tidak mendapat beban puntir, bahkan kadang-kadang tidak berputar. Gandar hanya mendapat beban lentur.
MACAM-MACAM POROS
3. GandarMenerima beban lentur.
2. Spindel - Poros pendek, deformasinya kecil.- Menerima beban puntir.
1. Poros Transmisi - Daya
ditransmisikan melalui kopling, roda gigi, puli sabuk.
- Menerima beban puntir dan lentur.
Hal-hal Penting Dalam Perencanaan PorosHal-hal Penting Dalam Perencanaan Poros1.1. Kekuaatan PorosKekuaatan Poros
Harus mampu menahan beban puntir, lentur.Harus mampu menahan beban puntir, lentur.2. Kekakuan Poros2. Kekakuan Poros
Defleksinya harus disesuaikan dengan kondisi mesin.Defleksinya harus disesuaikan dengan kondisi mesin.3. Putaran Kritis3. Putaran Kritis
Putaran kerja poros harus dibawah putaran kritisnya.Putaran kerja poros harus dibawah putaran kritisnya.4. Korosi4. Korosi Bahan poros harus dipilih tahan korosi bila terjadi kontak Bahan poros harus dipilih tahan korosi bila terjadi kontak
dengan fluida yang korosifdengan fluida yang korosif5. Bahan Poros5. Bahan Poros Bahan poros umum biasanya dibuat dari baja batang. Poros Bahan poros umum biasanya dibuat dari baja batang. Poros
untuk putaran tinggi dan beban berat dibuat dari baja untuk putaran tinggi dan beban berat dibuat dari baja paduan yang sangat tahan aus.paduan yang sangat tahan aus.
POROSPOROS
Tabel 1. Baja karbon untuk Poros
Standar dan macam
Lambang Perlakuan panas
Kekuatan tarik (kg/mm2)
Keterangan
Baja karbon konstruksi mesin (JIS G 4501)
S30CS35CS40CS45CS50CS55C
Penormalan“““““
485255586266
Batang baja yang difinis dingin.
S35C-DS45C-DS55C-D
---
536072
Ditarik dingin, digerinda,
dibubut, atau gabungan.
Tabel 2. Baja Paduan untuk Poros
Standar dan macam Lambang Perlakuan panas
Kekuatan tarik (kg/mm2)
Baja khrom nikel (JIS G 4102)
SNC 2SNC 3SNC 21SNC 22
--
Pengerasan kulit“
859580100
Baja khrom nikel molibden (JIS G 4103).
SNCM 1SNCM 2SNCM 7SNCM 8SNCM 22SNCM 23SNCM 25
----
Pengerasan kulit““
859510010590100120
Baja khrom (JIS G 4104)SCr 3SCr 4SCr 5SCr 21SCr 22
---
Pengerasan kulit“
90951008085
Baja khrom molibden (JIS G 4105).
SCM 2SCM 3SCM 4SCM 5SCM 21SCM 22SCM 23
----
Pengerasan kulit““
85951001058595100
44.55*5.66*6.37*7.189
1011*11.212*12.514(15)16(17)18192022
*22,424252830*31.53235*35.538
4042454850555660636570717580859095
100(105)110*112120125130140150160170180190200220
*224240250260280300*315320340*355360380
400420440450460480500530560600630
Tabel 3. Diameter poros
Poros dengan Beban PuntirApabila suatu poros mengalami pembebanan berupa momen puntir murni, maka dimensi atau diameter poros ditentukan melalui persamaan berikut :
Pd = daya rencana ….. kW
P = daya nominal output motor penggerak … kW
Fc = factor koreksi
Jika daya diberikan dalam daya kuda (PS), maka harus dikalikan dengan 0,735 untuk mendapatkan daya dalam kW.
Jika momen puntir adalah T (kg.mm), maka
Sehingga:
Bila diameter poros ds (mm), maka tegangan geser puntir t (kg/mm2) yang terjadi adalah:
)(kWxPfP cd
102
)60/.2)(1000/( nTPd
n
PxT d51074,9
33
.1,5
)16/( ss d
T
d
T
Tabel 3. Faktor koreksi Daya
• Tegangan geser diambil sekitar 45% tegangan tarik atau:
• Dimana:
• Diambil sekitar 5,6 atau 6
Diambil sekitar 1,3 sampai 3,0
)/( 21xSfSfBa
Daya yang akan ditrnsmisikan fc
Daya rata-rata yang diperlukan.
Daya maksimum yang diperlukan.
Daya normal
1,2 – 2,0
0,8 – 1,2
1,0 – 1,5
)/( 2mmkgtarikteganganB keamananfaktorSf 1
kekasaranalurpengaruhkarenakeamananfaktorSf ,2
)3,22,1( sampailenturbebandenganfaktorCb
Poros dengan beban Puntir
• Diameter poros:
Kt = faktor keamanan kejut
• Diameter poros harus disesuaikan dengan tabel 1.7.
3/11,5
TCKd bt
as
• Poros dari kereta tambang dan kereta rel tidak dibebani dengan puntiran melainkan mendapat pembebanan lentur saja.
Poros dengan beban Lentur murni
3/1
1
2,10
xMd
as
• Faktor tambahan
• Poros pada umumnya meneruskan daya melalui sabuk, roda gigi dan rantai, sehingga poros mendapat beban puntir dan lentur.
• Untuk bahan yang liat dapat dipakai teori tegangan geser maksimum:
• Untuk poros yang pejal dengan penampang bulat,
dan sehingga:
Poros dengan beban Puntir dan Lentur
2
4 22
max
3/32 sdM
3
16
sd
T
22
3max
1,5TM
d s
• Beban Berfluktuasi pada Poros– Untuk poros dengan beban berfluktuasi, maka nilai M harus
dikalikan dengan konstanta Km, dan nilai T harus dikalikan dengan Kt.
• Km = kombinasi faktor kejut dan lelah untuk tekuk• Kt = kombinasi faktor kejut dan lelah untuk torsi
Poros Km Kt
Poros stasioner
kejut perlahan-lahan
Kejut tiba-tiba
1,0
1,5 – 2,0
1,0
1,5 -2,0
Poros berotasi
gaya yang beraksi secara perlahan
gaya tiba-tiba dengan daya minor
gaya tiba-tiba dengan daya minor
1,5
1,5 -2,0
2,0 – 3,0
1.0
1.5 – 2.0
1.5 – 3.0
• dengan memasukkan faktor koreksi Kt dan Km, maka persamaan menjadi:
• Dan ukuran diameter dengan rumus:
22
3max )()(1,5
TKMKd
tm
s
3/1
22/1,5
TKMKd tmas
Recommended