KOPLING FLENS TETAP

0LEH : Much.Ulil Albab

Desain kopling flens yang terbuat dari cast iron untuk mengirimkan 15 kw pada 900 rpm dari motor listrik untuk kompresor faktor servic dapat diasumsikan sebagai 1.3.5. tekanan diperbolehkan berikut dapat digunaka

Tegangan geser untuk poros, baut dan material key = 40 Mpa

Crushing stres untuk baut dan kunci = 80 Mpa

Tegangan geser untuk besi cor = 8 Mpa

Menggambar sketsa rapi kopling.

Diketahui:

P = 15 KW = 15 x 103 W : N = 900 r.pm : Servics factor = 1.35 : s = b = k = 40 MPa = 40 N/mm2 : cb = ck = 80 MPa = 80 n/mm2 : c = 8 MPa = 8 N/mm2

Ditanya : Desain untuk Hub dan Desain untuk Kunci ?

Penyelesaian :

Desain untuk hub

T = = = 159.13 N-m

Tmax = 1.35 x 159.13 = 215 N-m = 215 x 103 N-mm

215 x 103 = x s x d 3 = x 40 x d 3 = 7.86 d 3

d 3 = 215 x 103 / 7.86 = 27.4 x 103 or d = 30.1 say 35 mm

D = 2d = 2 x 35 = 70 mm

L = 1.5 d = 1.5 x 35 = 52.5 mm

215 x 103 = x c = x c = 63

Karena tegangan geser yang diinduksi untuk bahan hub (yaitu besi cor) adalah kurang dari yang diijinkan nilai 8 MPa, oleh karena itu desain hub aman.

Desain untuk kunci

Mengingat kunci dalam geser. Kita tahu bahwa torsi maksimum ditransmisikan (Tmax),

215 x 103 = l x w x k x 52.5 x 12 x k x = 11 025 k

k = 215 x 103 /11 025 = 19.5 N/mm2 = 19.5 MPa

215 x 103 = l x x ck x = 52.5 x ck x = 5512.5 ck

ck = 215 x 103/5512.5 = 39 N/mm2 = 39 MPa

Karena geser diinduksi dan menghancurkan tekanan dalam kunci kurang dari tekanan yang diijinkan, Oleh karena itu desain untuk kunci aman.

Desain kopling flens yang terbuat dari cast iron untuk mengirimkan 15 kw pada 900 rpm dari motor listrik untuk kompresor faktor servic dapat diasumsikan sebagai 1.3.5. tekanan diperbolehkan berikut dapat digunakan

Tegangan geser untuk poros, baut dan material key = 40 Mpa

Crushing stres untuk baut dan kunci = 80 Mpa

Tegangan geser untuk besi cor = 8 Mpa

Menggambar sketsa rapi kopling.

Diketahui:

P = 15 KW = 15 x 103 W : N = 900 r.pm : Servics factor = 1.35 : s = b = k = 40 MPa = 40 N/mm2 : cb = ck = 80 MPa = 80 n/mm2 : c = 8 MPa = 8 N/mm2

Ditanya : Desain untuk flens dan Desain untuk Baut ?

Penyelesaian :

Desain untuk flens

Ketebalan flens (tf) diambil sebagai 0,5 d.

tf = 0,5 d = 0,5 35 = 17,5 mm.

215 x 103 = x c x tf = x c x 17.5 = 134 713 c

c = 215 x 103/134 713 = 1.6 N/mm2 = 1.6 MPa

Karena tegangan geser diinduksi dalam flens kurang dari 8 MPa, oleh karena itu desain flens adalah aman.

Desain untuk baut

d1 = diameter nominal baut .

Karena diameter poros adalah 35 mm , oleh karena itu marilah kita mengambil jumlah baut ,

n = 3

dan diameter lingkaran pitch baut ,

D1 = 3d = 3 35 = 105 mm

215 x 103 = (d1)2 b x n x = (d1)2 40 x 3 x = 4950 (d1)2

(d1)2 = 215 x 103/4950 = 43.43 or d1 = 6.6 mm

Dengan asumsi benang kasar, ukuran standar terdekat dari baut M 8. Ans.

Proporsi lain dari flens yang diambil sebagai berikut:

Diameter luar flens,

D2 = 4 d = 4 x 35 = 140 mm

Ketebalan dari flens keliling pelindung,

tp = 0.25 d = 0.25 x 35 = 8.75 say 10 mm

Desain dan menggambar yang terbuat dari cast iron flens kopling untuk poros baja transmisi 15 kW pada 200 r.p.m. dan memiliki tegangan geser yang diijinkan dari 40 MPa. Stres kerja di baut tidak boleh melebihi 30 MPa. Asumsikan bahwa bahan yang sama digunakan untuk poros dan kunci dan bahwa stres menghancurkan dua kali nilai tegangan geser nya. Torsi maksimum adalah 25% lebih besar dari torsi beban penuh. Tegangan geser untuk besi cor adalah 14 Mpa

Diketahui : P = 15 KW = 15 x 103 W : N = 200 r.pm : s = 40 N/mm2 : b = 30 MPa = 30 N/mm2 : ck = 2s : T max = 1.35 T mean : c = 14 MPa = 14 N/mm2

Ditanya : Desain untuk Hub dan Desain untuk Kunci ?

Penyelesaian :

Desain untuk hub

T mean = = = 716 N-m = 716 x 103 N-mm

T max = 1.25 T mean = 1.25 x 716 x 103 = 895 x 103 N-mm

895 x 103 = x s x d3 = x 40 x d3 = 7.86 d3

d3 = 895 x 103 / 7.86 = 113 868 or d = 48.4 say 50 mm

Kita tahu bahwa diameter luar hub,

D = 2 d = 2 50 = 100 mm .

dan panjang hub, L = 1,5 d = 1,5 50 = 75 mm.

895 x 103 = x s = x c = 184 100c

c = 895 x 103/184 100 = 4.86 N/mm2 4.86 MPa

Karena tegangan geser diinduksi dalam hub kurang dari nilai yang diijinkan dari 14 MPa, oleh karena itu desain untuk hub aman.

Desain untuk kunci

poros diameter 50 mm,

Lebar kunci, w = 16 mm.

dan ketebalan kunci, t = w = 16 mm.

Panjang kunci (l) diambil sama dengan panjang dari hub.

l = L = 75 mm Ans.

895 x 103 = l x w x k x = 75 x 16 x k x x 30 x 103k

k = 895 x 103 /30 x 103 = 29.8 N/mm2 = 29.8 MPa

895 x 103 = l x x ck x = 75 x ck x = 15 x 103 ck

Karena geser diinduksi dan menghancurkan tekanan dalam kunci kurang dari tekanan yang diijinkan, Oleh karena itu desain untuk kunci aman.

Desain dan menggambar yang terbuat dari cast iron flens kopling untuk poros baja transmisi 15 kW pada 200 r.p.m. dan memiliki tegangan geser yang diijinkan dari 40 MPa. Stres kerja di baut tidak boleh melebihi 30 MPa. Asumsikan bahwa bahan yang sama digunakan untuk poros dan kunci dan bahwa stres menghancurkan dua kali nilai tegangan geser nya. Torsi maksimum adalah 25% lebih besar dari torsi beban penuh. Tegangan geser untuk besi cor adalah 14 Mpa

Diketahui

P = 15 KW = 15 x 103 W : N = 200 r.pm : s = 40 MPa = 30 N/mm2; s = 30 N/mm2: ck = 2k : T max = 1.25 T mean : c = 14 MPa = 14 N/mm2

Ditanya : Desain untuk Flens dan Desain untuk Baut ;

Penyelesaian :

Desain untuk flens

Ketebalan flens (tf) diambil sebagai 0,5 d.

tf = 0.5 x 50 = 25 mm

895 x 103 = x c x tf x c x 25 = 329 750c

c = 895 x 103/329 750 = 2.5 N/mm2 = 2.5 MPa

Karena tegangan geser diinduksi dalam flens kurang dari nilai yang diijinkan dari 14 MPa,Oleh karena itu desain untuk flens aman.

Desain untuk baut

Karena diameter poros adalah 50 mm, oleh karena itu marilah kita mengambil jumlah baut, n = 4

D1 = 3 d = 3 x 50 = 150 mm

895 x 103 = b x n x = 30 x 4 x = 7070

= 895 x 103/392 750 = 2.5 N/mm2 = 2.5 MPa or = 11.25 mm

Dengan asumsi benang kasar, diameter standar terdekat baut adalah 12 mm (M 12).

Proporsi lain dari flens yang diambil sebagai berikut:

diameter luar flens

D2 = 4 d = 4 x 50 = 200 mm

Ketebalan flange keliling pelindung

tp = 0.25 d = 0.25 x 50 = 12.5 mm

Desain dan menggambar cast iron flens kopling untuk transmisi poros baja ringan 90 kW pada 250 r.p.m. Tegangan geser yang diijinkan dalam poros adalah 40 MPa dan sudut twist bukan untuk melebihi 1 dalam panjang 20 diameter. Tegangan geser yang diijinkan pada baut kopling adalah 30 Mpa

Diketahui :

P = 90 kW = 90 x 103 W ; N = 250 r.p.m ; s = 40 MPa =40 N/mm2 =1 = / 180 = 0.0175 rad ; b = 30MPa = 30 N/mm2

Ditanya: Desain untuk Hub dan Desain untuk Kunci ?

Penyelesaian :

T = = = 3440 N/mm = 3440 x N/mm

kekuatan poros

=

= or = (J= )

= 35 x 0r d = 76 mm

kekakuan poros

=

= or =

(Taking C = 84 kN/)

= 35 x or d = 78 mm

Mengambil 2 nilai

d= 78 say 80 mm

Desain untuk hub

D= 2 d = 2 x 80 = 160 mm

L=1.5 d = 1.5 x 80 = 120 mm

= x tc = x tc = 754 x tc

tc = / 754 x = 4.56 N/ mm2=4.56 MPa

Karena tegangan geser yang diinduksi untuk bahan hub kurang dari 14 MPa, oleh karena itu desain untuk hub aman

Desain untuk kunci

3440 x I x w x x = 120 x 25x = 120 x

/120x = 28.7MPa

Karena tegangan geser diinduksi dalam kuncinya adalah kurang dari 40 MPa, oleh karena itu desain untuk kunci aman.

Desain dan menggambar cast iron flens kopling untuk transmisi poros baja ringan 90 kW pada 250 r.p.m. Tegangan geser yang diijinkan dalam poros adalah 40 MPa dan sudut twist bukan untuk melebihi 1 dalam panjang 20 diameter. Tegangan geser yang diijinkan pada baut kopling adalah 30 Mpa

Diketahui :

P = 90 kw = 90 x w ; N = 250 r.p.m ; ts = 40 MPa =

40 N/ mm2 = 10 = / 180 = 0.0175 rad : tb = 30 MPa =

40 N/ mm2

Ditanya: Desain untuk Flens dan Desain untuk Baut ?

Penyelesaian :

Desain untuk flens

Ketebalan flens (tf) diambil sebagai 0,5 d.

tf = 0.5 d = 0.5 x 80 = 40 mm

3440 x = x tf x tc = x 40 x tc = 1608 x tc

Karena tegangan geser diinduksi dalam flange kurang dari 14 MPa, sehingga desain untuk flens aman.

Desain untuk baut

Karena diameter poros adalah 80 mm, oleh karena itu marilah kita mengambil jumlah baut,

n = 4

dan diameter lingkaran pitch baut,

D1 = 3 d = 3 80 = 240 mm

3440 x = (d1)2 n x tb x = (d1)2 x 4 x 30 x = 11.311 (d1)2

(d1)2 = /11.311 = 304 or d1 = mm

Dengan asumsi benang kasar, diameter nominal baut standar adalah 18 mm. Ans.

Proporsi lain yang diambil sebagai berikut:

Diameter luar flens,

D2 = 4 d = 4 80 = 320 mm

Ketebalan pelindung flens melingkar,

tp = 0,25 d = 0,25 80 = 20 mm

Dua 35 mm poros dihubungkan dengan kopling flens. Flensa dilengkapi dengan 6 baut pada 125 mm baut lingkaran. Poros mengirimkan torsi sebesar 800 Nm pada rpm 350 Untuk aman ,disebutkan di bawah tekanan, menghitung 1. diameter baut; 2. ketebalan flensa;

Tegangan geser yang aman untuk bahan poros = 63 Mpa

Stres Aman untuk bahan baut = 56 Mpa

Stres Aman untuk cor besi kopling = 10 Mpa.Stres Aman untuk kunci bahan = 46 Mpa

Diketahui :

d=35 mm ; n = 6 ; D1 = 125 mm ; T = 800 N- m = 800 x N-mm ; N =350 r.p.m.; ts = 63 Mpa = 63 N/ mm2 ; tb = 56 Mpa = 56 N/ mm2; tc = 10 Mpa = 10 N/ mm2 = 46 Mpa =46 N/ mm2

Ditanya : 1. diameter baut ?

2. ketebalan flensa ?

Penyelesaian :

Diameter baut

Biarkan d1 = diameter nominal baut atau di luar.

Kita tahu bahwa torsi yang ditransmisikan (T),

800 x = (d1)2 tb x n x = (d1)2 56 x 6 x = 16.495 (d1)2

(d1)2 = 800 x / 16.495 = 48.5 or d1 = 6.96 say 8 mm

Ketebalan flens

Mari tf = Ketebalan flensa.

Kita tahu bahwa torsi yang ditransmisikan (T),

800 x = x tc x tf = = 10 x tf = 76.980 tf (D =2d)

tf = 800 x = 10.4 say 12 mm

Dua 35 mm poros dihubungkan dengan kopling flens. Flensa dilengkapi dengan 6 baut pada 125 mm baut lingkaran. Poros mengirimkan torsi sebesar 800 Nm pada rpm 350 Untuk aman disebutkan di bawah tekanan, menghitungdimensi kunci;panjang hub, dan daya yang ditransmisikan.

;Tegangan geser yang aman untuk bahan poros = 63 Mpa

Stres Aman untuk bahan baut = 56 Mpa

Stres Aman untuk cor besi kopling = 10 Mpa.Stres Aman untuk kunci bahan = 46 Mpa

Diketahui :

d = 35 mm ; n = 6 ; D1 = 125 mm ; T = 800 N- m = 800 x N-mm ; N =350 r.p.m.; ts = 63 Mpa = 63 N/ mm2 ; tb = 56 Mpa = 56 N/ mm2; tc = 10 Mpa = 10 N/ mm2 = 46 Mpa =46 N/ mm2

Ditanya : A. Dimensi Kunci ?

Panjang Hub ?

C. Daya yang di transmisikan ?

Penyelesaian :

Dimensi Kunci

proporsi kunci untuk poros diameter 35 mm adalah:

Lebar kunci, w = 12 mm.

dan ketebalan kunci, t = 8 mm

Panjang kunci (l) diambil sama dengan panjang dari hub (L).

l = L = 1,5 d = 1,5 35 = 52,5 mm

Mari kita sekarang memeriksa tegangan geser diinduksi dalam kunci. Kita tahu bahwa torsi yang ditransmisikan (T),

800 x = 1 x 12 x 46 x = 96601

1 = 800 x / 9660 = 82.8 say 85 mm

800 x = 1 x w x x = 52.5 x 12 x x = 11.025

800 x / 11.025 = 72.5 N/ mm2

Panjang Hub

Karena panjang kunci diambil sama dengan panjang dari hub, oleh karena itu kita harus mengambil panjang hub,

L = l = 85 mm.

Daya yang Ditransmisikan

P = = = 29.325 w = 29.325 kW