elmes 2 ku

  • View
    338

  • Download
    3

Embed Size (px)

Text of elmes 2 ku

Tugas Elemen Mesin II - 1

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Dalam kehidupan sehari-hari kendaraan merupakan sarana terpenting dalam sistem transportasi. Pengembangan sistem transportasi ini semakin berkembang yang ditunjukkan dengan adanya bukti nyata perubahan-perubahan-perubahan yang terjadi pada sarana transportasi tersebut. Sarana transportasi tersebut sangat membantu aktivitas manusia sebagai contoh kendaraan yang dahulunya mengandalkan tenaga hewan kini telah berubah menjadi modern yang telah mengandalkan tenaga mesin. Mobil sebagai salah satu sarana transportasi yang sering dipakai oleh masyarakat, sehingga mobil dapat dikatakan memiliki kelebihan tersendiri dibandingkan dengan kendaraan bermotor lainnya. Diantara kelebihan tersebut dapat mengangkat beban yang besar, dapat dipakai untuk menempuh perjalanan yang jauh sehingga dapat menghemat waktu, memiliki konstruksi yang kokoh serta kelebihankelebihan lainnya. Namun dibalik itu sering kali kita dihadapkan pada masalah-masalah teknis permesinannya. Hal ini membuktikan bahwa mesin tersebut terdiri dari berbagai macam elemen yang sangat penting. Salah satu elemen dari mesin yang mempunyai peranan penting adalah kopling yang akan dibahas lebih jauh pada tugas perencanaan ini. 1.2 Tujuan Perencanaan Perencanaan suatu elemen mesin haruslah benar-benar teliti dan cermat, maka khusus dalam perencanaan kopling ini terdapat beberapa tujuan yang hendak dicapai agar kopling yang direncanakan sesuai dengan kebutuhan. Adapun tujuan tersebut antara lain: a. Pemasangan yang mudah dan cepat b. Ringkas dan ringan c. Aman pada putaran tinggi,getaran dan tumbukan kecil d. Tidak ada atau sedikit mungkin yang menjorok e. Dapat mencegah pembebanan lebih f.Terdapat sedikit kemungkinan gerakan aksial pada poros sehingga terjadi pemuaian karena panas dan lain-lain.

Tugas Elemen Mesin II - 2

1.3 Batasan Masalah Pada tugas elemen mesin ini akan direncanakan sebuah kopling flens tetap. Adapun data sbb: c. Daya poros d. Putaran maksimum = 15 DK = 750 rpm

1. Banyaknya paku keling dan dimensi-dimensinya diabaikan 2. Jumlah pegas dan dimensinya diabaikan.

Tugas Elemen Mesin II - 3

BAB II TEORI DASAR

2.1 Pengertian Kopling Kopling merupakan suatu bagian dari mesin yang berfungsi sebagai sambungan poros dengan elemen mesin yang lain dengan terus menerus atau kadang-kadang harus ikut berputar dengan poros tersebut. Elemen mesin serupa itu misalnya puli sabuk, puli tali, puli rantai, roda gigi serta tromol. Sehubungan dengan tujuannya, terdapat bermacam-macam prinsip kopling tersebut antara lain: a. Kalau kopling harus memperbolehkan gerakan poros yang satu terhadap poros yang lain dalam arah memanjang sebagai akibat perubahan temperatur, dalam arah radial sebagai akibat ketidaktelitian ketika memasang maka dipasang kopling yang dapat bergerak atau fleksibel. b. Suatu sambungan yang mengurangi tumbukan lewat akumulasi kerja dan lewat pengubahan kerja menjadi kalor dan yang banyak atau sedikit meredam getaran, dinamakan kopling elastis. c. Apabila sambungan dapat dibuat bekerja hanya kalau sedang berhenti tetapi dapat dilepaskan selama bekerja, maka kita sedang berhadapan dengan kopling yang dapat dilepaskan misalnya pada kopling cakar. d. Apabila sambungan sembarang waktu selama sedang bergerak harus dapat dihubungkan dan dilepaskan maka dipergunakan kopling ynag dapat

dihubungkan misalnya kopling gesek, kopling hidrolik atau kopling induksi elektromagnetik. e. Untuk pekerjaan berat atau pekerjaan peka, dipergunakan kopling aman untuk menghindari tumbukan dalam bagian yang peka dipergunakan perkakas yang digerakkan atau beban yang terlampau besar dalam mesin penggerak, motor dan sebagainya. Untuk itu dipergunakan koling stater.

Tugas Elemen Mesin II - 4

Adapun hal-hal yang perlu diperhatikan dalam merencanakan sebuah kopling adalah sebagai berikut:

a. Kopling harus ringan, sederhana dan semurah mungkin dan mempunyai garis tengah sekecil mungkin. b. Garis poros yang hendak disambung harus berderet dengan tepat terutama apabila kopling tidak fleksibel atau elastis. c. Titik berat kopling sebanyak mungkin harus terletak pada sumbu poros, tambahan pula kopling harus disetimbangkan secara dinamik, kalau tidak telah

disetimbangkan). d. Kopling harus dapat dipasang kopling akan berayun (apabila titik berat terletak dalam garis sumbu kopling dan dilepaskan dengan mudah. e. Bagian menonjol harus dicegah atau ditutupi sedemikian rupa sehingga tidak menimbulkan bahaya. f. Kopling pada ukuran-ukuran aksial dan radial harus ditentukan batas-batasnya.

2.2 Klasifikasi Kopling Secara umum kopling dapat dibedakan atas 2 macam, yaitu : a. Kopling Tetap Kopling tetap yaitu elemen mesin yang berfungsi sebagai penerus putaran dan daya poros penggerak ke poros yang digerakkan secara pasti (tanpa terjadi slip), dimana sumbu poros penggerak tersebut terletak pada satu garis yang lurus. Yang termasuk dalam kopling tetap adalah:

Tugas Elemen Mesin II - 5

1. Kopling kaku Kopling ini dipergunakan bila kedua poros harus dihubungkan dengan sumbu segaris. Kopling ini dipakai pada mesin dan poros transmisi umumnya di pabrik-pabrik. Kopling ini terbagi atas:

-

Kopling box atau kotak digunakan apabila dua buah poros dan transmisi harus dihubungkan dengan sebuah garis. Kopling ini dipakai pada poros transmisi.

-

Kopling flens kaku terdiri dari naf dan flens yang terbuat dari besi cor atau baja cor, dan dipasang pada ujung poros dengan diberi pasak serta diikat oleh baut pada flensnya. Dalam beberapa hal naf dipasang pada poros dengan

Tugas Elemen Mesin II - 6

sambungan pres atau kerut. Kopling ini tidak mengizinkan ketidaklurusan sumbu kedua poros serta tidak dapat mengurangi tumbukan dan getaran transmisi. Pada waktu pemasangan, sumbu kedua poros harus terlebih dahulu diusahakan segaris dengan tepat sebelum baut-baut flens dikeraskan. Untuk dapat menyetel lurus kedua sumbu poros secara mudah, permukaan flens yang satu dapat di bubut kedalam dan permukaan flens yang menjadi pasangannya di bubut menonjol sehingga dapat saling mengepas. Bagian yang harus diperiksa adalah baut. Jika antara ikatan kedua flens dilakukan dengan baut-baut pas, dimana lubang-lubangnya dirim, maka meskipun di usahakan ketelitian yang tinggi, distribusi tegangan geser pada semua baut tetap tidak dapat dijamin seragam. Makin banyak jumlah baut yang dipakai, makin sulit untuk menjamin keseragaman tersebut. Sebagai contoh dalam hal kopling yang mempunyai ketelitian rendah, dapat terjadi bahwa hanya satu baut saja yang menerima seluruh beban transmisi hingga dalam waktu singkat akan putus. Jika setelah baut itu putus terjadi lagi pembebanan pada satu baut, maka seluruh baut akan mengalami hal yang sama dan putus secara bergantian.

-

Kopling flens tempa.

2. Kopling luwes, kopling ini terbagi atas: Kopling fans lurus Kopling karet ban Kopling karet bintang Kopling rantai Kopling gigi

3. Kopling universal, kopling ini terbagi atas: Kopling universal hook Kopling universal

Tugas Elemen Mesin II - 7

B. Bentuk dan ukuran Kopling flens Kaku

C. Diagram Alir Sebelumnya telah menunjukkan bentuk dan ukuran kopling flens kaku sedangkan diagram disamping merupakan pedoman tata cara perencanaan flens kaku baik secara sederhana maupun secara lebih terperinci. Urutannya pun dapat dirubah. (Untuk penjelasan proses yang lebih detail, silahkan melihat Buku DASAR PERENCANAAN DAN PEMILIHAN ELEMEN MESIN IR.Sularso. MSME pada halaman 29-36.

Tugas Elemen Mesin II - 8

Diagram alir pengerjaan flens kaku

Tugas Elemen Mesin II - 9

D. Proses Perencanan

Tugas Elemen Mesin II - 10

Tugas Elemen Mesin II - 11

Tugas Elemen Mesin II - 12

2.3 Rumus-Rumus Yang Digunakan 1. Momen Puntir (Mp) Mp = 71620 N/n (Kg/mm2)...1 Dimana : N = Daya maksimum mesin (Hp) n = Putaran mesin (rpm) 2. Momen puntir yang direncanakan Mtd = Mp x v..2 3. Momen Gesek (Mfr) Mfr = B x Mtd.3

4. Tegangan tarik yang diizinkan Wbol = Wtd/s.4

5. Tegangan geser yang diizinkan Xbol = Xbol / s..5

6. Diameter Poros Dp = [ 5 . Mfr/WbolII]1/36

7. Diameter Spline Ds = dp/0.8..7 8. Tinggi spline H = 0.1 x ds.8 9. Lebar spline W = 0.25 x ds..9 10. Jari-jari rata-rata rm = dp + ds.10 4 11. Tegangan geser yang terjadi pada poros Xs = P / A..11

12. Tegangan geser yang terjadi pada spline

Tugas Elemen Mesin II - 13

Mg .12 rm . F . z 13. Perbandingan lebar permukaan gesek terhadap jari-jari rata-rata b = r0 r1 ..13 rm 0.5(r0+r1)

rg =

14. Perbandingan jari-jari dalam dengan jari-jari luar r1/r0 = ( 0.6 0.8 ).14 15. Momen Gesek Mfr = f . P . Fm . rm..15

16. Jari-jari dalam plat gesek r1g = 0.6 r0g16

17. Diameter luar plat gesek D0g = 2 . r0..17 18. Diameter dalam plat gesek D1g = 2 . r1g18 19. Berat plat gesek Gl = 2 . T (D0g2 D1g2) t . Kasbes / 4..19

20. Perhitungan berat plat tengah G2 = T. (D0t D1t) . t . Kplat...20

21. Perhitungan naf G3 = T .(D0n-D1n) . t . Kbaja...21

22. Perhitungan berat rumah kopling G4 = T . ((D0g + 2 . A . K)2 D1n2) . t. Kplat22

23. Perhitungan berat poros

Tugas Elemen Mesin II - 14

G5 = T. dp2 . t . Kplat.23

24. Defleksi akibat beban poros Y = 5 . q . l4 ..24 EI . 348 25. Defleksi akibat berat kopling Y = Pl3 ..25 EI. 48 26. Putaran Kritis Ncr = 300 1 .26 Ytot

27. Akibat beban terpusat ML1 = Pl/4..27 28. Akibat beban terbagi merata Ml2 = gl2/8..28

29. Momen lentur yang terjadi Mltot = Pl/4 + gl2/8..29

30. Diameter Kritis Mrc = (ml)2 + A (mp)2..30

31. Diameter kritis yang terjadi pada poros Dcr = Mred .31 WbolIII

32. Energi yang dihilangkan karena gesekan Wg = Mtd . W . t/2.32 33. Kenaikan Suhu Q = Wg = G . Cp . Dt.33 34. Umu