BAB II

Elemen Mesin I“Perencanaan Tangki Kompresor dengan Sambungan Las”

BAB IITEORI DASAR

2.1 Jenis –jenis Sambungan

Bila ditinjau, konstruksi mesin itu terdiri dari beberapa bagian, dimana

dalam hal ini tidak dapat dicegah untuk mengingat beberapa faktor sebagai

berikut :

a. Cara kerja mesin tidak memungkinkan dibuat hanya dari satu bagian.

b. Bentuk-bentuk dari suatu konstruksi tidak memungkinkan untuk dibuat

dari satu bagian.

c. Jika satu bagian tidak dapat dipergunakan lagi, maka konstruksi

tesebut harus mudah diperbaiki dengan hanya mengganti bagian yang

rusak tersebut, sehingga tidak melakukan penggantian seluruhnya.

d. Tiap bagian dari konstruksi tersebut mempunyai fungsi tersendiri dan

masing-masing bagian mempunyai gaya-gaya tersendiri, sehingga

setiap bagian tersebut dibuat dari bahan-bahan tertentu yang sesuai

dengan kekuatan untuk mengatasi gaya-gaya tersebut.

Dari faktor-faktor tersebut diatas, dapat diambil kesimpulan bahwa

untuk membuat suatu konstruksi lebih dahulu dibuat bagian-bagiannya

kemudian baru disambung antara yang satu dengan lainnya.

Untuk keadaan ini maka sangat perlu dimengerti tentang metoda-

metoda sambungan yang meliputi macam-macam sambungan dan dalam

pelaksanaanya sangat erat hubungannya untuk apa konstruksi tersebut akan

digunakan. Tiap-tiap penyambungan itu ada perbedaan sifat, baik cara

menyambungnya maupun dalam daya tahannya.

Secara umum sambungan dapat dikategorikan atas 2 macam yaitu :

1. Sambungan tidak tetap

2. Sambungan tetap

INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIAJURUSAN TEKNIK MESIN

5


2.1.1 Sambungan Tidak Tetap

Sambungan tidak tetap yaitu sambungan yang sewaktu-waktu dapat

dilepas tanpa harus merusak bagian dari sambungan itu sendiri. Sambungan

tidak tetap didefinisikan sebagai sambungan yang dapat dilepas sesuai

kondisi pemakainya. Jenis-jenis sambungan tidak tetap ini antara lain ialah

sebgai berikut :

1. Sambungan baut dan sekrup

2. Sambungan pasak

2.1.1.1 Sambungan Baut dan Sekrup

Sambungan baut dan sekrup merupakan sambungan yang sewaktu-

waktu dapat merusak dari sambungannya.

Sebagai pengikat sambungan, ada beberapa cara mengikat dengan

baut yaitu :

a. Baut biasa, pengikat dengan menggunakan mur.

b. Baut Tap, tidak menggunakan mur, baut dikencangkan pada lubang

ulir pada bagian konstruksinya.

c. Baut dada, ujung pangkal batang baut berulir, pada ujung yang satu

disekrupkan pada bagian konstruksi, dan mur dipasang pada ujung

yang lain.

d. Baut tanam, baut yang ditanam pada bagian konstuksi dengan tidak

muncul pada permukaan. Baut tanam biasanya berfungsi sebagai

pencegah putaran antara poros dan roda, penekan pasak dan penyetel

bilah inset peralatan luncur.

2.1.1.2 Sambungan Pasak

Pasak merupakan suatu elemen penyambung yang banyak digunakan

untuk meyambung elemen-elemen pada suatu konstruksi mesin seperti

antara roda gigi dan poros, puli dan poros.

Sambungan pasak merupakan sambungan yang dapat dilepas pada

kondisi pemakaian tertentu seperti halnya pada baut dan sekrup.


6


2.1.2 Sambungan Tetap

Sambungan tetap yaitu sambungan yang tidak menginginkan adanya

gerakan pada komponen-komponen yang disambung. Pada sambungan tetap

komponen yang disambung tidak dapat disambungkan tanpa merusak dari

sambungannya itu sendiri.

Jenis-jenis sambungan tetap antara lain :

1. Sambungan keling

2. Sambungan solder

3. Sambungan las

2.1.2.1 Sambungan Keling

Sambungan keling digunakan untuk menyambung dua atau lebih

elemen yang mana dihasilkan suatu sambungan yang permanen. Elemen

penyambung berupa paku keling.

2.1.2.2 Sambungan Solder

Sambungan solder adalah cara penyambungan yang menggunakan

logam sebagai elemen penyambungnya yang dicairkan dengan titik lebur

logam-logam yang akan disambung.

2.1.2.3 Sambungan Las

Sambungan las adalah cara penyambungan bagian-bagian logam

dengan atau tanpa suatu logam tambahan, sehingga bagian yang disambung

bersatu. Untuk penampang yang agak tebal digunakan metoda-metoda terak

listrik, las busur redam. Pelat-pelat yang relatif tipis disambung dengan busur

api pelat dilindungi gas CO2 dan busur api manual.

Pipa-pipa berdinding tebal sering diberi akal harus dengan penetrasi

rata, yang dimaksudkan dengan digunakannya bahan tambah. Untuk

sambungan tumpang pada pelat yang relatif tipis digunakan pengelasan

tahanan berupa pengelasan oksiasetlin yang digunakan pada penampang-

penampang pelat tipis seperti pengelasan body otomotif.


7


2.2 Klasifikasi Cara-cara Pengelasan

Secara konvensional cara-cara pengklasifikasian dapat dibagi 2

golongan yaitu klasifikasi berdasarkan cara kerja dan klasifikasi berdasarkan

enegi yang digunakan.

Klasifikasi pertama membagi las dalam :

Kelompok las cair

Kelompok las tekan

Kelompok las patri dll.

Klasikasi kedua membagi las dalam :

Kelompok las listrik

Kelompok las kimia

Kelompok las mekanik

Diantara kedua klasifikasi ini, pengelasan yang paling banyak

digunakan adalah klsifikasi berdasarkan cara kerja.

Berdasarkan klasifikasi cara kerja, pengelasan dapat dibagi dalam 3

kelas utama, yaitu :

1. Pengelasan cair adalah cara pengelasan dimana sambungan

dipanaskan sampai mencair dengan sumber panas dari busur listrik

atau semburan api gas yang terbakar.

2. Pengelasan tekan adalah cara pengelasan dimana sambungan

dipanaskan dan kemudian ditekan hingga menjadi satu.

3. Pematrian adalah cara pengelasan dimana sambungan diikat dan

disatukan dengan menggunakan panduan logam yang mempunyai titik

cair rendah.

Perincian Lebih Lanjut Dari Klasifikasi Ini Dapat Dilihat Pada Tabel 2.1


8


Tabel 2.1 Klasifikasi Cara Pengelasan

Dari klasifikasi tersebut cara yang paling umum digunakan untuk

konstruksi mesin ketel atau tangki bertekanan adalah las busur listrik.

Dalam prakteknya las busur listrik yang digunakan adalah :

1. Las busur elektroda terbungkus

2. Las busur listrik dengan pelindung gas

3. Las busur listrik dengan pelindung bukan gas

2.2.1 Las Elektroda Terbungkus


9


Las elektroda terbungkus adalah cara pengelasan yang paling banyak

digunakan pada masa kini. Dalam cara pengelasan ini digunakan kawat

elektroda logam yang dibungkus dengan fluks. Pada gambar 1.1 busur listrik

terbentuk diantara logam induk dan ujung elektroda, karena panas dari busur

ini maka logam induk dan ujung elektroda tersebut mencair dan kemudian

membeku bersama.

Gambar 2.1 Las busur listrik elektoda terbungkus

Proses pemindahan logam elektroda terjadi pada saat ujung elektroda

mencair dan membeku butir-butir yang terbawa oleh arus listrik yang terjadi.

Jika digunakan arus listrik yang besar maka butiran logam cair yang terbawa

menjadi halus, sebaliknya bila arus listrik kecil maka butirannya menjadi

besar, seperti yang terlihat pada gambar 2.2


10


Gambar 2.2 Butiran las elektroda yang terbawa oleh arus listrik

Secara umum logam mempunyai sifat mampu las yang tinggi jika

pemindahan terjadi dengan butiran halus. Sedangkan pola pemindahan

cairan dipengaruhi oleh besar kecilnya arus dan juga oleh komposisi fluks

yang digunakan. Selama proses pengelasan, bahan fluks yang digunakan

untuk menutupi logam cair yang terkumpul pada permukaan sambungan dan

bekerja sebagai penghalang oksidasi.

Didalam las elektroda terbungkus fluks memegang peran penting

karena fluks bertindak sebagai :

a. Pemantap busur dan penyebab kelancaran pemindahan butir-butir

logam.

b. Sumber gas/terak dapat melindungi logam dari udara disekitarnya.

c. Pengaturan penggunaan.

d. Sumber unsur-unsur paduan.

Di negara-negara industri, elektroda terbungkus sudah banyak yang

distandarkan berdasarkan penggunaannya. Beberapa standar industri seperti

ASTM dan JIS. Untuk standar ASTM didasarkan pada standar Asosiasi Las

Amerika ( A M S ), beberapa elektroda yang berstandard pada ASTM dapat

dilihat pada tabel 2.2


11


Tabel 2.2. Spesifikasi elektroda terbungkus dari baja lunak

2.2.2 Las Busur dengan Pelindung Gas

Las busur dengan pelindung gas biasanya dibagi atas dua kelompok

yaitu elektroda tak terumpan dan elektoda terumpan.

Kelompok elektroda terumpan sebagai elektodenya digunakan kawat

las, sedangkan elektroda tak terumpan menggunakan batang wolfram

sebagai elektrodanya yang menghasilkan busur listik tanpa turut mencair.

Kedua kelompok dapat dilihat pada gambar 2.3.


12


Gambar 2.3 Las busur dengan pelindung gas

2.2.3 Las Busur Dengan Pelindung Bukan Gas

Sesuai dengan namanya, pengelasan ini tidak menggunakan selubung

gas apapun juga. Karena itu proses pengelasan menjadi lebih sederhana.

Berhubung tak ada gas dari luar yang melindungi, maka pada

pengelasan ini digunakan kawat las berisi fluks yang bersifat sebagai berikut :

Dapat menghasilkan gas yang banyak dan menghasilkan terak.

Mempunyai sifat deoksidator dan denitrator.

Dapat memantapkan busur.

Dalam las busur tanpa gas ditentukan oleh pelindung kawat las,

deoksidator dan denitrator.

2.3 Jenis-jenis Sambungan Las dan Bentuk Akur


13


Sambungan las dalam konstruksi baja pada dasarnya dibagi dalam

beberapa macam, seperti :

1. Sambungan Tumpul,

2. Sambungan Sudut,

3. Sambungan Tumpang,

4. Sambungan Sisi,

5. Sambungan Dengan Pengikat, dan

6. Sambungan T.

2.3.1 Sambungan Tumpul

Sambungan tumpul adalah sambungan yang paling efisien.

Sambungan ini dibagi menjadi dua, yaitu :

Sambungan penetrasi penuh (sambungan tanpa plat pembantu)

Sambungan penetasi sebagian (sambungan dengan plat pembantu)

Bentuk alur dalam sambungan tumpul sangat mempengaruhi efisiensi

pengerjaan, efisiensi sambungan dan jaminan sambungan. Karena itu

pemilihan bentuk alur sangat penting. Bentuk alur dan ukuran alur sudah

banyak distandarkan dalam standar AWS, DIN, GOST, dan JSSC.

Pada dasarnya dalam memilih bentuk alur harus menuju pada

penurunan masukan panas dan penurunan logam las sampai pada harga

terendah sehingga tidak menurunkan mutu sambungan. Bentuk dan alur

sambungan gas dapat dilihat pada gambar 2.4.


14


Gambar 2.4 Bentuk dan alur sambungan las


15


2.3.2. Sambungan Sudut

Dalam sambungan ini dapat terjadi penyusutan dalam arah tebal plat

yang dapat menyebabkan terjadinya letak lamel. Hal ini dapat dihindari

dengan membuat alur pada pelat tegak. Bila pengelasan dalam tidak dapat

dilakukan karena sempitnya ruang, maka pengelasan dapat dilakukan dengan

pengelasan tembus (lihat gambar 2.5).

Gambar 2.5 Bentuk dan aluran sambungan sudut

2.3.3 Sambungan Tumpang

Sambungan tumpang dibagi dalam tiga jenis seperti pada gambar 1.6.

Karena sambungan ini efisiensinya rendah, maka jarang sekali digunakan

untuk pengelasan pada sambungan utama. Sambungan tumpang biasanya

dilakukan dengan las dan las isi.


16


Gambar 2.6. Sambungan tumpang

2.3.4 Sambungan Sisi

Sambungan las sisi dibagi dengan sambungan las dengan alur dan

sambungan las ujung. Untuk sambungan las dengan alur pada pelatnya

dibuat alur, sedangkan sambungan las ujung tanpa alur. Bentuk sambungan

ini dapat dilihat pada gambar 2.7.

Gambar 2.7 Sambungan sisi

2.3.5 Sambungan Las dengan Pelat Penguat


17


Sambungan ini dibagi dalam dua bagian, yaitu :

Sambungan dengan pelat penguat tunggal

Sambungan dengan pelat penguat ganda

Dengan alasan yang sama dengan sambungan tumpang, maka

sambung-

an ini jarang digunakan untuk penyambungan konstuksi utama. Bentuk dari

sambungan ini diperlihatkan pada gambar 2.8.

Gambar 2.8 Bentuk sambungan dengan pelat penguat

2.3.6 Sambungan T

Pada sambungan ini secara garis besar dibagi dalam dua jenis, yaitu :

Sambungan alur

Sambungan jenis las sudut

Dalam pelaksanaannya pengelasan mungkin sekali ada bagian batang

yang menghalangi, yang hal ini dapat memperbesar sudut.


18


Gambar 2.9 Sambungan T

2.4 Proses Pengelasan

Proses pengelasan sangat luas, dikelompokkan menjadi 2 bagian :

1. Proses pengelasan dengan menggunakan panas sendiri ( las lumer ).

2. Proses pengelasan dengan mengunakan sebuah panduan dari

panas dan tekanan ( las tempa ).

2.4.1 Las Lumer

Di dalam las lumer bagian-bagian menjadi sambungan dalam posisi

lain, besi cair adalah cadangan untuk sambungan. Besi cair mungkin datang

dari logam induk atau besi penyokong yang penormalannya mempunyai

komposisi dari besi induk. Permukaan sambungan menjadi liat karena panas

dari besi penyokong cair, dan ketika besi cair beku atau aman sambungan

terbentuk.

Las lumer diklasifikasikan menjadi :

1. Las Thermal

2. Las Gas

3. Las Listrik

2.4.1.1 Las Lumer


19


Dalam las Thermal sebuah campuran dari besi oksid dan aluminium.

Panggilan thermit adalah membakar dan besi oksid mengurangi besi cair.

Besi cair dituangkan ke dalam sebuah alat yang dibuat mengelilingi

sambungan dan pengamanan dengan bagian-bagian yang akan dilas.

Kebanyakan dari las thermal semua alat-alat dari bagian las adalah cair pda

waktu yang sama dan pendinginan las selalu seragam. Pada prinsipnya

sebuah leburan dan proses penuangan.

Las thermal sering kali digunakan dalam penyambungan besi dan alat-

alat baja, itu juga luas menjadi hasil pabrik dalam satu buah seperti kereta,

kerangka truk, rel KA. Bagian lainnya digunakan pada jalan kereta api, rangka

baling-baling dan rangka kemudi. Dalam pabrik-pabrik baja las thermit listrik

digunakan untuk mengganti perkakas gigi untuk las leher baru pada

penggiling dan roda gigi dan untuk memperbaiki pergeseran rusak.

2.4.1.2 Las gas

Las gas dibuat dengan memasang nyala api dari sebuah oxy-asetelin

atau gas hydrogen dari sebuah atas permukaan obor las dari pengerjaan

sambungan. Panas yang tinggi pada kerucut putih dari nyala api panas naik

kepermukaan setempat pada point lumer opertor memegang sebuah batang

las besi cadangan untuk las. Pemulasan digunakan untuk menghilangkan

kerak.

2.4.1.3 Las Listrik

Dalam las listrik pengerjaan pembuatan sama dengan gas. Besi

penyokong adalah penyediaan dengan metal las elektroda. Pekerjaan dengan

matanya dan pelindung muka, memukulbusur dengan memegang bagian dari

alas besi dengan elektroda. Alas besi yang berjalan dari busur uap yang

mencair, membentuk sebuah paluh dari besi cair yang tampaknya

membentuk gaya yang keluar dari paluh dengan ledakan dari busur.

Seperti pada gambar 2.10, sebuah penurunan kecil adalah

pembentukan dalam alas besi dan besi cair disimpan mengelilingi tepi dari

penurunan kerak-kerak yang timbul. Setelah itu pengelasan dibersihkan

setelah las dingin.


20


Gambar 2.10 Penurunan Kerak

2.4.2 Las Tempa

Dalam las tempa, bagian-bagian menjadi sambungan pertama adalah

pemanasan pada penyokong temperatur dalam sebuah dapur ( ruang bakar )

atau tempa dan kemudian pemukulan. Metode dari las ini jarang digunakan

sekarang ini, las hambatan listrik adalah sebuah contoh dari las tempa.

Dalam las ini bagian-bagian yang akan disambung ditekan bersama

dan aliran listrik melalui satu bagian untuk kegunaan lainnya. Pemasangan

besi pada temperatur lumer dari sambungan.

2.5 Lambang-lambang Pengelasan

Cara-cara pengelasan yang telah dibahas sebelumnya harus

disampaikan perencanaan kepada tukang las. Cara penyampaian ini berupa

gambar, dan dilakukan dengan lambing-lambang khusus, untuk

penyederhanaan gambar.

Penyajian dengan lambang harus memberikan keterangan yang

diperlukan secara jelas dan lengkap, untuk jenis pengelasan yang diinginkan,

tanpa melebihi gambar dengan catatan-catatan atau keterangan-keterangan

dan pandangan tambahan.

Penyajian dengan lambang untuk penjelasan telah ditetapkan oleh ISO

2553 ( Weld Symbolic Representation on Drawing ), tetapi penggunaannya

masih ditangguhkan, oleh karena dua pengertian yang dapat disimpulkan

untuk sebuah lambang, karena cara-cara proyeksi yang digunakan, yaitu

proyeksi sudut ketiga ( Cara A ) atau cara proyeksi sudut pertama ( Cara E ).


21


2.5.1 Lambang-lambang Dasar

Untuk memperinci cara pengelasan atau jenis sambungan las pada

gambar, lambang-lambang dasar telah ditentukan pada lampiran 1.

Golongan-golongan las diberi cirri dengan lambang yang ada pada umumnya

sama denga bentuk las yang akan dibuat.

2.5.2 Lambang-lambang Tambahan

Untuk memperinci permukaan kontur las, proses penyeleseian,

pengelasan keliling atau pengelasan di lapangan, lambang-lambang

tambahan telah ditentukan, seperti pada lampiran 2.

2.5.3 Penyajian dalam Gambar

Dalam penyajian sambungan las dalam gambar, semua keterangan

terperinci untuk persiapan tepi-tepi bagian yang akan dilas, cara pengelasan

dan proses penyeleseian ( finishing ) harus dijelaskan. Untuk tujuan-tujuan

tersebut lambang-lambang pengelasan maupun ukuran-ukuran yang harus

dijelaskan pada garis referensi.


22


Gambar 2.11 Contoh penyajian gambar

Bentuk dan letak garis referensi serta lambang, mempunyai arti khusus

tersendiri, sesuai aturan-aturan dibawah ini :

1. Garis referensi terdiri atas garis dasar dan garis yang menentukan

pengelasannya. Sebuah garis ditarik pada sudut 60 o terhadap garis

dasar dan dapat ditekuk.

2. Bila alur dan lipatan ( Flare ) dipersiapkan hanya pada satu bagian saja

seperti pada laur tirus, alur J, alur tirus ganda, lipatan tirus, atau lipatan

tirus ganda, garis dasarnya harus ditempatkan pada bagian yang

ditempatkan pada bagian yang diberi alur, garis petunjuknya ditekuk

dengan panahnya menunjuk kepermukaan yang harus dialur atau

dilipat.

3. Lambang-lambang dan ukuran harus diletakkan dekat pada sisi bawah

garis dasar, bila sisi yang dilas adalah sisi yang ditunjukkan oleh panah

sisi dekat, dan diletakkan di atas garis dasar, bila sisi yang dilas

terletak disisi sebaliknya sisi jauh.


23


4. Lambang-lambang tambahan untuk pengelasan di lapangan dan atau

pengelasan keliling, diletakkan pada perpotongan antara garis panah

dan garis dasar.

5. Keterangan-keterangan khusus seperti misalnya cara pengelasan dan

sebagainya, dijelaskan pada ekor garis dasar, bila dirasakan perlu.

6. Letak standar pada lambang-lambang dasar, ukuran-ukuran dan

keterangan-keterangan dijelaskan padalampiran.

Pada lampiran diperlihatkan cara menggambar garis dasar dan

lambang-lambang pengelasan.

2.5.4 Contoh-contoh Penyajian Lambang-lambang Las

Contoh-contoh penyajian lambang-lambang las dapat dilihat pada

lampiran. Pada lampiran ini, penyajian dapat dibandingkan dengan benda

sebenernya, agar pengertian penyajian di atas dapat dipahami.

2.6 Perhitungan Tebal Pelat untuk Bejana Tekan

2.6.1 Tebal Pelat pada Tangki Berbentuk Silinder Sambungan

Kampuh Memanjang Pelat

Tangki atau bejana bertekanan pada umumnya disambung dengan las

busur listrik dan memakai kampuh lurus memanjang. Untuk menentukan tebal

tangki / bejana tekan digunakan persamaan :

p . Dd . X

t = -------------------------- + 1

2 . Z . t

Dimana :

t = Tebal pelat (cm)

P = Tekanan tangki/bejana (N/mm)

Dd = Diameter dalam tangki (mm)

t = Tegangan tarik yang diizinkan bahan pelat (N/mm)


24


X = Koefisien ketentuan

Z = Proses kampuh

Pada bahan yang tidak pakai kampuh = 4

Pada las yang dilas pada dua sisi = 4,5 – 7

Pada las yang satu sisi = 9

Yang berada dari 60 % - 90 % dan untuk sambungan yang tidak pakai

kampuh 100 %.

Koefisien ketentuan ( x ) harus demikian tinggi, karena tegangan penyusutan

dari pengelasan tegangan pemuaian ole berat tabung.

Faktor pembanding ( z ) tergantung pada kualitas sambungan las,

bertambah tingginya tegangan yang terjadi oleh penyambung yang tidak

sempurna. Perbedaan struktur, pekerjaan takik dan sebagainya.

Mengingat faktor korosi dan sebagainya, dikarenakan bejana yang

terpasang dilapangan / udara terbuka, maka tebal pelat ditambah 1 mm.

2.6.2 Tebal Pelat untuk Bejana Tekan dengan Sambungan

Kampuh Melintang

Bejana tekan berbentuk silinder dengan konstruksi silinder tertutup

cenderung untuk pecah sepanjang sambungan yang memanjang,

dikarenakan tekanan secara serempak menekan dan mendorong seluruh

bagian dinding bejana terutama pada sambungan keliling ini lebih rendah dari

sambungan melintang. Untuk menghitung tebal pelat pada sambungan ini

dipergunakan persamaan :

p . Dd . X

t = -------------------------- + 1 (mm)

4 . Z . t

Notasi pada persamaan diatas sama seperti perhitungan tebal kampuh

memanjang, jika ukuran tebal pelat berbeda maka pada bejana tekan,

kampuh las tidak boleh melebihi tebal pelat. Bila memungkinkan pelat yang


25


tebal harus di miringkan pada kedua sisi sehingga ujungnya memiliki ukuran

tebal yang sama.

2.6.3 Pemeriksaan Tegangan Keliling yang Terjadi pada

Bejana Tekan Berbentuk Silinder

Tekanan yang terjadi didalam bejana secara radial cenderung untuk

memecahkan sambungan memanjang. Untuk menjaga kecenderungan ini,

tegangan tarik yang dihasilkan pada dinding tangki disebut tegangan keliling

Stc ( circumferential ) yang bekerja pada sambungan memanjang.

Tekanan dalam ( P ) bekerja secara radial dan terdistribusi seragam

pada permukaan lengkungan. Total gaya yang bekerja pada lengkungan

adalah perjumlahan dari komponen gaya vertikal dalam tekanan dalam

sepanjang jarak keliling ( L ).

Untuk luas yang diproyeksikan adalah sama dengan L. Di, dimana Di

adalah diameter dalam silinder.

Total gaya resultante ( P ) dapat dihitung dengan persamaan :

P = p . L . Di ( N )

Tegangan tarik pada keliling dinding bejana dihitung berdasarkan

persamaan :

Tc p . 2 p . L . Di p . Di

Stc = --------- = ------------ = ------------- = ---------- ( N/mm )

T . L t . L 2 . t . t 2t

Dimana :

Stc = Tegangan tarik yang bekerja pada keliling bejana tekan ( N/mm2 )

p = Tekanan dalam yang bekerja ( N/mm2)

Di = Diameter dalam bejana ( mm )

T = Tebal dinding ( mm )


26


Pada bejana tekan yang tertutup, total gaya resultante yang

mendorong dan menarik dinding yang seragam dapat dihitung berdasarkan

persamaan :

. Di

P = p ______ ---------------------------------------------------- 1

4

Asumsi tegangan longitudinal ( Stc ) pada dinding bejana dengan

ketebalan dinding yang seragam dapat dihitung berdasarkan persamaan :

p

Stc = __________ ---------------------------------------------- 2

. Dc . t

Dimana Dc = diameter tusuk dinding, Di ~ Dc

Dari persamaan diatas, kita substitusikan pers. 1 dan pers. 2, maka :

P ( . Di 4 ) p . Di

Stc = _____________ = ________

. Dc . t 4 . t


27


2.6.4 Perhitungan Las Sudut

Menurut standar N 659, haruslah penampang yang paling kecil yang

memindahkan gaya ke kampuh las, dihitung dengan persamaan :

A = a . l

Dimana :

A = Luas penampang terkecil ( mm2 )

a = Ukuran tebal las ( mm )

L = Panjang las bersih ( mm )

Beban P yang diizinkan oleh las sudut didapat dengan persamaan :

P = A . a

P

a = _____

A

Dimana :

P = Beban yang diinginkan ( N )

A = Penampang terkecil dari las ( mm2 )

a = Tegangan yang diizinkan pada las, dihitung dalam arah beban P

( N / mm2 )

Harga a, tergantung pada bahan dan sudut yang dibuat, garis kerja P

dengan penampang terkecil dari las tersebut.

Ternyata beban P menyebabkan tegangan tarik dan tegangan gesekan

pada penampang terkecil dari las tersebut. Tegangan tarik didapat dengan

persamaan :


28


P

t = _______ ---------------------------------------------------- Pers. I

A . 2

Dimana :

t = Tegangan tarik ( N / mm2 )

P = Beban yang diizinkan ( N )

A = Penampang terkecil ( mm2 )

Tegangan gesek yng terjadi dihitung dengan rumus sebagai berikut :

P

d = ________ ------------------------------------------------- Pers. II

A . 2

Dimana :

d = tegangan gesek ( N / mm2 )

Dalam perhitungan kekuatan, dipakai tegangan tarik ideal , yang

memberikan hasil yang sama dengan t dan d bersama-sama. Tegangan

tarik ideal dihitung dengan persamaan Hubber dan Hencky :

= t + 3 d


29


Jika persamaan I dan II disubstitusikan, maka didapat :

P 3 . P

= _______ + ________

2 . F 2 . F

4 . P 2 . p

= _______ = _______

2 . F F

P

= _______ 2 ------------------------------------------------ Pers. III

F

Dari persamaan tegangan yang diizinkan dari las yang dihitung dalam arah

beban P,

P

a = ______ , disubstitusikan ke persamaan III akan didapat :

A

= a 2

a =_____

2

a = 0, 71

Tegangan tarik ideal tidak boleh lebih besar dari tegangan tarik yang

diizinkan dari bahan las.


30


Persamaan beban P yang diizinkan oleh las sudut berubah menjadi :

P 0, 71 . . A ( Newton )

Dimana :

= Tegangan tarik ideal ( Newton )

A = Penampang terkecil dari las ( mm2 )

2.6.5 Perhitungan Kekuatan Sambungan Las Tumpul

Kekuatan sambungan las tumpul dihitung berdasarkan tegangan izin

dengan anggapan bahwa hubungan antara tegangan regangan dimana

tegangan terbesa yang terjadi boleh melebihi tegangan izin yang sudah

ditentukan sebelumnya.

P

t = ______

h . l

Dimana :

t = Tegangan tarik bahan las ( N/mm2 )

P = Beban yang diizinkan ( N )

h = Tinggi las tumpul ( mm )

l = Panjang las ( mm )


31

Documents

BAB II