1

PASAK Pasak adalah sepotong baja yang dimasukkan di antara poros dan puli atau kopling agar kedua bagian tersebut terikat menjadi satu dan tidak ada gerakan relatif di antara keduanya. Jenis-2 pasak :

1. Pasak benam 2. Pasak pelana 3. pasak bulat 4. spline

2

Gambar : Pasak benam yang tirus

Pasak benam

Gambar : Pasak benam

3

Gambar : Pasak pada transmisi

Gambar : Splines

4

Perhitungan kekuatan sambungan dengan pasak :

Distribusi tekanan pasak pada poros

5

Kopling : Kopling adalah alat menyambung dua poros. Terdiri dari :

1. Kopling tetap 2. Kopling tidak tetap/clutch

Kopling tetap :

1. Kopling jepit 2. Kopling flens 3. Kopling fleksibel 4. Kopling universal

Kopling jepit

6

Kopling flens : 1. Kopling flens tidak terlindung 2. Kopling flens tempa 3. Kopling flens terlindung

Kopling flens tidak terlindung

7

Kopling flens terlindung : 1. Kopling flens terlindung 2. Kopling flens fleksibel & terlindung

8

Kopling universal

9

10

11

12

Kopling tidak tetap/clutch & Rem Kopling tidak tetap/clutch

1. Kopling positif 2. Kopling gesek

Kopling positif

13

Kopling gesek : 1. Kopling gesek datar 2. Kopling gesek kerucut 3. Kopling sentrifugal

14

15

16

Penampang memanjang

17

Rem

18

Figure 17.1 Fives types of brake and clutch. (a) Internal, expanding rim type; (b) external, contracting rim type; (c) band brake; (d) thrust disk; (e) cone disk.

19

Ukuran pasak :

- lebar w = d/4

- tinggi t = 2/3w

Kekuatan pasak dihitung dari gaya gunting dan tekanan bidang pada pasak

tersebut.

Contoh :

Sebuah motor dengan daya 20 hp pada 960 rpm mempunyai poros dengan

diameter 4 cm dengan panjang yang keluar dari motor 7,5 cm. tegangan gunting

dan permukaan dari pasak adalah 560 dan 1120 kg/cm2. Rancanglah alur pasak

dari poros dan kopling. Periksalah tegangan gunting dari pasak terhadap

tegangan normal dari poros.

20

Penyelesaian : P x 4500 Momen torsi yang dibangkitkan oleh motor = T = -------------- 2 N T = 20 x 4500/(2 960) = 14,92 kg-m= 1492 kg-cm

Memperhitungkan torsi pada pasak :

T = l x w x fs x d/2

1492 = 7,5 x w 560 x 4/2 w = 1492 x 2/(7,5 x 560 x 4)

= 0,17 cm = 1,7mm

Lebar pasak terlalu kecil, karena ukuran pasak paling kecil d/4 w = 4/4 = 1 cm

Pemeriksaan gaya gunting pada pasak terhadap gaya normal pada poros.

Gaya gunting pada pasak l.w. fs. d/2 8 l w 8 x 7,5 x 1 -------------------------------- = -------------- = ---------- = --------------- = 1,2

Gaya normal pada poros /16 fsd3 d2 x 42

21

Kopling flens Perhitungan kopling dilakukan terhadap kopling, baut pengikat dan pasak. Rancangan hub : Hub dianggap poros yang berlubang. T = /16 fs (D4 d4)/D Rancangan flens : Flens pada bagian luar setelah hub menerima gaya gunting pada saat meneruskan torsi T = lingkaran dari hub x tebal flens x gaya gunting pada flens x jari-jari dari hub = .D.tf.fs1.D/2 = D2/2.fs1.tf Rancangan pasak : Sesuai dengan rancangan pasak

22

Rancangan baut pengikat : Beban pada setiap baut = /4 d12 x fs Beban total pada semua baut = /4 d12 x fs x n ( n = jumlah baut) Momen torsi yang diteruskan oleh baut : T = /4 d12 x fs x n x D1/2 Berdasarkan momen torsi ini diameter baut dirancang. Bidang yang menahan kerusakan pada baut = n d1 tf Tegangan crushing pada baut = n d1 tf fc T = n d1 tf fc D1/2 Diameter luar dari flens = D1 + (D1 D) = 2D1 D Tebal dari pelindung dari flens = 0,25 d

23

Contoh

Sebuah kopling flens jenis terlindung menghubungkan dua buah poros dengan

diameter 8 cm. Poros tersebut berputar pada 250 rpm dan meneruskan momen

sebesar 430 kg-m. Rancang kopling tersebut, di mana tegangan yang diijinkan

untuk poros, baut dan pasak adalah 500 kg/cm2, tegangan kerusakan untuk baut

dan pasak adalah 1500 kg/cm2. tegangan gunting yang diijinkan untuk besi

tuang dari kopling adalah 80 kg/cm2.

Penyelesaian : D = 2d = 2 x 8 = 16 cm Momen torsi yang diteruskan oleh poros = T = /16 fs (D4 d4)/D 43000 = /16 fs (164 84)/16 fs1 = 57 kg/cm2 Oleh karena tegangan gunting yang terjadi < 80 kg/cm2 (tegangan yang diijinkan) aman

24

Rancangan pasak :

Dari tabel 13.1 (mengenai ukuran pasak) w = lebar pasak = 22 mm = 2,2 cm T = tinggi pasak = 14 mm = 1,4 cm

Panjang pasak dihitung dari : T = l x w x fs x d/2 43000 = l x 2,2 x 500 x 8/2 l =9,8 cm

Panjang pasak juga dihitung dari tegangan tekannya : T = l x t/2 x fc x d/2 43000 = l x 1,4/2 x 1500 x 8/2 l = 10,24 cm

Diambil panjang pasak yang lebih besar l = 10,24 cm 11 cm

Rancangan flens : Tebal flens diambil setengah dari diameter poros : tf = 0,5 x 8 = 4 cm Perhitungan junction dari flens : T = D2/2.fs1.tf 43000 = = 162/2.fs1.4 fs1 = 26,7 kg/cm2 Oleh kerena tegangan guntingnya < dari tegangan gunting yang diijinkan dari bahan flens aman

25

Rancangan baut : jumlah baut 4 buah

Diameter posisi baut = 3 d = 3 x 8 = 24 cm

Momen torsi pada baut : T = /4 d12 x fs x n x D1/2

43000 = = /4 d12 x 500 x 4 x 24/2 d1 = 1,506 cm 16 mm

Pemeriksaan tegangan tekan pada baut : T = n d1 tf fc D1/2

43000 = 4 1,6 4 fc 24/2 fc = 140 kg/cm2

Karena tegangan tekan < dari yang diijinkan pada bahan baut aman Diameter luar dari flens = 2D1 D = 2 x 24 16 = 32 cm Ketebalan bagian pelindung flens = 0,25 d = 0,25 x 8 = 2 cm

26

Kopling flens tempa (gambar 13.14 pada hal. 6 dan gambar a.3 hal. 9)

Jumlah baut :

Diamter poros (mm) = d 35-55 56-150 151-230 231-390 Di atas 390 Jumlah baut 4 6 8 10 12

Tebal flens = d/3

Ketirusan baut = 1 : 20 s/d 1 : 40

Diameter ptitch dari baut = 1,6 d

Contoh

Sebuah kopling seperti pada gambar 13.14 hal 6, digunakan untuk meneruskan

daya sebesar 3,75 MW pada 150 rpm. Tegangan gunting yang diijinkan pada

poros dan baut adalah sebesar 50 N/mm2. tentukan ukuran poros dan baut

pengikat.

27

Penyelesaian :

Poros :

P = 3,75 MW = 3,75 x 106 W N = 150 rpm fs = 50 N/mm2 diameter poros = d

Momen torsi = P x 60/(2N) = 3,75 x 106 x 60 /(2x 150) = 0,24 106 N-m =

0,24 109 N-mm

Momen torsi yang dibangkitka = T = /16 fs d3

= 0,24 109 = /16 fs d3 d = 3 61044,24 x = 290,2 300 mm

Baut :

Dari tabel untuk poros dengan diameter di atas 300 mm, jumlah baut adalah 10

buah

Diameter pitch dari baut = D1 = 1,6 d = 1,6 x 300 = 480 mm

28

Momen torsi = T = /4 d2 x fs x n x D1/2

0,24 109 = = /4 x d2 x 50 x 150 x 480/2 d = 2346 = 50,46 mm

Sesuai dengan standar di ambil baut dengan diameter 56 mm