@.Uji Tarik 0ok

Laporan Praktikum Material Dan Metalurgi FisikJurusan Teknik MesinUniversitas Bung Hatta

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Mekanika bahan ( Mechanic of material ) adalah terapan yang

mengkaji tentang kelakuan benda – benda pejal yang digunakan berbagai jenis

pembebanan. Bidang ini dikenal pula dengan beberapa nama lainnya seperti “

kekuatan bahan “ ( Streng of materials ) dan “ mekanika benda terdeformasi “

( Mechanic of deformasi bodie ). Benda – benda pejal yang ditinjau ini, mencakup

batang yang dibebani secara aksial ( Aksially loaded member ), pokros yang

mengalami puntiran ( Shift in torsion ), kulit kerang ( Thin shell ), berbagai jenis

balok ( Beams ), tiang atau kolom ( Coloum ), dan kontruksi – kontruksi yang

merupakan susunan dari komponen yang disebutkan diatas. Biasanya tujuan

analisa ini pada dasar nya menentukan tegangan ( Stress ), regangan ( Strain ) dan

lendetan ( Deflection ) yang dihasilkan oleh berbagai jenis beban.

Pemahaman yang lengkap terhadap kelakuan mekanik bahan ini

sangatlah perlu demi untuk keamanan desain dari semua jenis kontruksi, apakah

yang berhubungan dengan bangunan dan jembatan, mesin dan motor, kapal selam

dan kapal laut, atau pesawat terbang dan antena. Karena itu, mekanika bahan

merupakan subyek mendasar dalam berbagai bidang kerekayasaan

( Enggineering ). Tentu saja, statika dan dinamika juga sangat diperlukan. Tetapi

kedua bidang studi ini terutama mengkaji tentang gaya dan gerak yang

berhubungan dengan partikel ( Particle ) dan benda tegar ( Rigid body ).

Sedangkan dalam mekanika bahan, kita maju lebih selangkah kedepan dengan

memeriksa tegangan dan regangan yang terjadi dalam benda nyata yang

mengalami perubahan bentuk ( Deformasi ).

JULIUS SAPUTRA 0610017211017


1.2 Tujuan Praktikum

o Menentukan kekuatan tarik material

o Menentukan modulus elastis material



BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Teori Dasar

Sifat – sifat mekanik yang digunakan dalam kerekayasaan

ditentukan melalui uji – uji test yang dilakukan pada contoh ( Specimen ) bahan

yang berukuran kecil. Pengujiannya dilakukan dalam laboratorium uji bahan

( Material testing ) yang dilengkapi mesin uji ( Testing machine ) yang mampu

memberi pembebanan statik dan dinamik dalam keadaan tarik dan tekan.

Agar hasil – hasil pengujian dapat dibandingkan dengan mudah,

maka dimensi dari contoh – contoh bahan uji ( Test specimen ) dan metoda –

metoda mengenakan beban telah distandarisasikan. Salah satu organisasi

standarisasi yang penting adalah American Scoiety for Testing and Materials

( ASTM ) suatu perkumpulan teknik nasional ( America ) yang menerbitkan

perincian standart – standart dari bahan berbagai bahan dan pengujian. Organisasi

– organisasi lainnya adalah American Standart Association ( ASA ), Nasional

Bureau of Standart ( NBS ) dan British Standart Instition ( BSI ).

Pengujian bahan – bahan yang lebih sering digunakan adalah uji

tarik ( Tension test ) dimana beban tarik dikenakan suatu contoh bahan berbentuk

silinder. Ujung – ujung contoh bahan ini diperbesar, dimana mereka pas dalam

penjepit sehingga keruntuhan ( Failure ) akan terjadi dalam daerah yang mana

sama rata ujungnya dimana distribusi tegangannya rumit.

Pengujian tarik merupakan pengujian sifat mekanik material atau

bahan teknik yang banyak diaplikasikan di industri. Ini metoda pengujian relative

sederhana dan hasil pengujiannya sangat bermanfaat sebagai dasar pertimbangan

dalam perancangan.



Pengujian tarik di lakukan dengan memberi gaya beban berupa

tarikan pada benda uji berbentuk silindris / pelat. Sampai benda uji tersebut

terputus. Benda uji yang di pakai mengacu pada standar ASTM A-370 dengan

bentuk dan demensi seperti di perlihatkan pada gambar 1.

R G

dA

Gambar . Alat uji tarik

Tabel 1. Dimensi Benda Uji Tarik

Diameter Nominal

Standar Benda uji yang berukuran kecil

12,50 8,75 6,25 4,00 2,50

A: Length of reduced section, mm 60 45 32 20 16

G: Gauge length, mm 50±0,1 35±0,1 25±0,1 16±0,1 10±0,1

d: Diameter, mm 12,5±0,25 8,75±0,18 6,25±0,12 4±0,08 25±0,05

R: Radius of fillet, mm 10 6 5 4 2



Benda uji yang menerima beban tarik akan mengalami

penambahan panjang dan pengecilan diameter. Apabila beban di lepaskan maka

benda ujiakan kembali ke bentuk awalnya. Batas maksimum dimana benda uji

kembali ke bentuk semula. apabila benda di lepas, di sebut sebagai batas

elastisitas dan besarannya benda dinyatakan sebagai modulus batas luluh (Yield

point).

Apabila pembebanan dilanjutkan, benda uji akan mencapai titik

batas pembebanan maksimum dan patah. Panjang benda uji akan bertambah

sedangkan diameter akan mengecil. Panjang dan diameter benda uji ini akan

diukur untuk mengetahui besaran pengujian.

Pada pangujian benda uji yang bersifat getas, kurva hasil

pengujian pada umumnya tidak memperlihatkan batas elastis dengan jelas, oleh

karena itu penentuan batas elastisnya dilakukan dengan metode offset yaitu

dengan cara :

o Buat titik pada sumbu X sejarak 0,2 % dari titik perpotongan garis sumbu.

o Cari garis kurva yang membentuk garis lurus.

o Tarik garis sejajar dengan kurva yang membentuk garis lurus mulai dari

titik pada sumbu X hingga dengan kurva.

o Titik perpotongan garis yang dibuat dengan kurva tersebut merupakan titik

batas elastis bahan.

Besaran-basaran yang menggambarkan karakteristik dan kekuatan benda uji tarik,

secara teoritis diperoleh melalui persamaan :

Aº= R . d²

4

σt= F

Ao

ε= Lt - Lo



Lo

E= σ t

ε

Dimana :

E = Modulus elastisitas

σt = Tegangan tarik

Ao = Luas penampang awal benda uji

F = Gaya tarik

Lt =Panjang ukuran akhir banda uji

Lo = Panjang ukuran awal benda uji

Data hasil pengujian tarik ini digambarkan dalam bentuk diagram

gaya pertambahan panjang dan diagram tegangan dan regangan atau diagram

HOOKE, seperti diperlihatkan pada gambar 2.

Gambar 2. Diagram Tegangan Regangan



Pengujian tarik yang dilakukan di Laboratorium Material Teknik

dan Metalurgi Fisik Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri

Universitas Bung Hatta menggunakan mesin uji tarik kecepatan konstan ( 0,0015

m/s ). Beban penarik ini diberi batang penarik yang digerakkan oleh motor listrik,

kecepatan penarikan berlangsung konstan dengan memanfaatkan transmisi roda

gigi.

Pada percobaan uji tarik ini dimana specimen diberi pembebanan

hingga terjadi kerusakan pada material berlangsung pada tahap berikut :

A. Batas Proposional

Batas proposional yang masih merupakan garis lurus dimana

regangan pada batas ini gaya atau pembebananya yang dilakukan terhadap

material tidak mengalami perubahan bentuk, misalnya gaya atau bebannya

ditiadakan, maka benda akan kembali ke bentuk semula, jika beban ditambah

terus maka akan melewati batas proposional dan memasuki batas elastis.

B. Batas Elastis

Pada batas ini jika beban atau gaya yang diberikan pada suatu

material dimana terjadi suatu perubahan bentuk yang pertambahan panjangnya

tidak lagi sebanding dengan gaya atau beban yang diberikan, tetapi apabila beban

tersebut ditiadakan maka benda tersebut akan kembali kebentuk semula.

C. Titik Mulur

Dimana bahan memanjang ( mulur )tanpa pertambahan beban

yang terjadi ( beban sekitarnya berkurang ketika terjadi mulur ini ), kemudian

apabila beban ditambah terus atau mencapai suatu titik tertinggi yang disebut titik

pembebanan maksimum ( beban ultiomate ).

D. Kekuatan Tertinggi

Kekutan tertinggi ( tegangan maksimum ) merupakan kordinat

tertinggi pada kurva tegangan, pada batas ini terlihat pencilan penampang.



E. Kekuatan Patah

Bila beban diberikan secara terus menerus pada suatu material

maka akan terjadi patahan atau putus pada material, patahan tersebut akan

mengalami pengecilan pada diameter dari benda uji.

2.2 Fungsi Alat dan Bahan

1. Mesin Uji Tarik

Untuk menarik benda uji sehingga diketahui kekuatan suatu material

benda uji

2. Mistar Ingsut

Untuk mengukur diameter dan panjang benda uji

3. Stopwatch

Untuk menentukan waktu ketahanan benda uji

4. Benda Uji

Sebagai bahan penelitian dari pada uji tarik

2.3 Prosedur Percobaan

1. Siapkan mesin uji tarik.

2. Siapkan benda uji standart.

3. Klik WIN, WDW

4. Klik testing

5. Pasang spesimen pada grip dan atur

6. Nol kan angka yang muncul pada monitor terlebih dahulu menekan tanda

panah ( merah)

7. Klik menu New spesimen

8. Ketik spesifikasi spesimen

9. Klik newly built one, seteleh itu klik ok

10. Nol kan angka yang muncul pada monitor (lood, stoke mode, set zero)

dengan menekan tanda panah (merah)

11. Atur kecepatan sesuai yang di inginkan

12. Klik Up lalu Start



13. Klik Stop jika spesimen putus dan catat angka yang keluar dari hasil

pengujian

14. Klik data proses untuk melihat data dan grafik

15. Matikan mesin alat uji tarik

Gambar. Alat Uji Tarik



BAB III

ANALISA DATA

3.1.Analisa Data

Tabel Hasil Percobaan

No Load(kn)

Cross

head

(mm)

Time(s) Lo Li E

1

2

3

4

5

1.30

3.32

4.58

5.76

6.90

0.38

0.34

0.35

0.35

0.35

4.5

4.2

4.1

4.1

4.1

10

10.38

10.72

11.07

11.42

10.38

10.72

11.07

11.4

11.77

0.849

0.169

0.233

0.293

0.351

22.342

5.281

7.281

9.451

11.7

d = 5 mm

Ao =



3.2.Anlisa Hasil Pengujian



Dalam uji tarik ini digunakan benda uji dengan jenis ST-37.

Panjang benda uji 100 mm diameter dalamnya 5 mm dan diameter luarnya 10

mm. Setelah itu benda uji dipasangkan pada mesin uji tarik, lalu kunci benda

tersebut. Langkah selanjutnya hidupkan alat uji tarik, lalu dihidupkan pula

komputer, refreskan, pilih software WIN WDW, klik testing, pilih new spesimen,

klikkan spesimen, lalu klik new built one kemudian klik ok. Nolka lood, strok

mode,dengan mengklik tanda panah (merah), atur kecepatanpada angka 5,

lanjutkan dengan mengklik UP lalu START. Klik setiap 3 detik, klik data proses

untuk melihat data grafik. Setelah selesai mencatat data dan membuat grafik,

kemudian matikan mesin uji dan lepaskan benda uji dari alat tersebut. Lalu

matikan komputer.

Setelah melakukan pengujian tarik dapat disimpulkan bahwa

pertambahan panjang benda uji tergantuing dari besarnya gaya tarik dan lama

waktunya.

30 mm 40 mm 30 mm

D = 5 mm

BAB IV



KESIMPULAN DAN SARAN

4.1 Kesimpulan

Setelah melakukan pengujian ini, maka dapat disimpulkan :

o Ketika melakukan pengujian ini, maka ukuran speciment bertambah

panjang dan diameter mengecil

o Modulus elastisitas speciment semakin besar dan teganganya semakin

tinggi

o Modulus elastisitasnya didapat dan tegangan tarik berbanding lurus

dengan tagangan gaser

4.2 Saran

Sebaiknya dalam melakukan percobaan, kelayakan dari alat uji

yang dipergunakan dan tingkat keakuratannya terlebih dahulu harus diperhatikan,

sehingga hasil percobaan tersebut sesuai dengan yang diinginkan.

DAFTAR PUSTAKA


Grafik hubungan gaya regangan dengan tegangan

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1

Tegangan

Reg

ang

an


1. Budinski and Kenneth, G, 1992, Engineering Material Properties and

Selection, 4th. ed. Prentice Hall New Jersy.

2. David..S, The Testing of Enginering Material, Mc Graw-Hill , New York.

3. Dieter. G. E, 1986, Mechanical Metalurgy, Mc. Graw Hill, New York.

4. Shigley. J.E. and Mitchell. L. D. 1983, Mechanical Engineering Design, 4th.

ed, Mc. Graw Hill, New York.

GRAFIK UJI TARIK

1. Grafik hubungan gaya regangan dengan tegangan

Regangan Tegangan

0.006 0.01

0.014 0.053

0.04 0.088

0.06 0.141

0.08 0.177


Grafik hubungan gaya dan pertambagan panjang

0

1

2

3

4

5

6

0 1 2 3 4 5

∆ L

F


2. Garfik hubungan gaya dan pertambahan panjang

∆L F

0.3 0.5

0.7 1.5

2 2.5

3 4

4 5




Documents

@.Uji Tarik 0ok