2.2 ,9.15 design of boiler joints

ELEMEN MESIN ISambungan Paku Kelingteori lanjutan

Frederikus Konrad, ST, MT, MMJURUSAN TEKNIK MESIN,FTI-UNIVERSITAS GUNADARMA

Perencanaan sambungan boilerdesign of boiler jointsDalam perencanaa sambungan untuk boiler digunakan asumsi

Beban yang bekerja pada sambungan terbagi rata untuk semua paku keling antara shell dan plat adalah rigid untuk seluruh deformasi dari sambungan ditahan oleh paku keling

Tegagan tarik terdistribusi merata dari material ke paku keling Tegngan geser untuk seluruh paku keling sama rata unifrom Tegangan kompressi adalah sama rata unifrom Tanpa teganan lengkung pada paku keling Lubang paku keling ,akibat lubang untuk paku keling tidak

membuat material melemah Paku keling yang berada di lubang paku keling mudah

digerakkan Friksi antara permukaan dari plat dapat diabaikan

Perencanaan dari sambungan butt memanjang pada boilerdesign of longitudinal butt joint for a boiler

Tebal dari dinding silinder pada boilerketebalan dari dinding boiler ditentukan dengan formulasi berbentuk silinder

dimanat = tebal dinding silinderP = tekanan uap dalam silinderD = diameter dalam boiler

σt = tegangan tarik yang diijinkan

ηl = efisiensi sambungan memanjang

)(12

allowancecorrosionaasmmxx

DxPt

tt


Tabel efficiencies of commercial boiler joints

Catatanketebalan dinding silinder tidak boleh lebih kecil dari 7 mmη dari sambungan diambil dari tabelfaktor keamanan tidak boleh kurang dari 4


Tabel factor of safety for boiler joints

Perencanaan dari sambungan butt memanjang pada boilerdesign of longitudinal butt joint for a boiler Diameter paku keling

sebelum menentukan ketebalan dinding silinder dari boiler = t , tentukan dahulu diameter dari lobang paku keling = d dengan cara empiris

bila ketebalan dinding silinder dibawah 8 mm, kemudian diameter dari lubang paku keling dapat ditentukan dengan menyamakan tahanan geser dari paku keling ke tahanan kompressi

)8(6 mmthangreateristwhentd


Tabel size of rivet diameter for rivet hole diameter as per IS 1928 – 1961 (reaffirmed 1996)


Pitch of rivets = P

pitch dari paku keling didapat mempersamakan tahanan robek plat dengan tahanan geser paku keling

P dari paku keling tidak boleh lebih kecil dari 2d

Pmak dari paku keling untuk sambungan memanjang dari boiler menggunakan IBR (indian Boiler regulation)

dimana

t = tebal dinding silinder

c = konstanta

mmtxCPmak 28.41


Tabel values of constant C


jarak baris paku keling berdasarkan IBRjumlah paku keling yang sama lebih dari satu baris untuk lap joint atau butt joint jarak antara lobang paku keling (Pb) tidak boleh lebih kecil

untuk sambungan dengan jumlah paku keling dibagian baris luar adalah ½ jumlah paku keling dibagian dalam, dan bila baris bagian dalam sebaris maka jarak antara baris luar dan baris berikutnya tidak boleh kurang dari

apabila lebih besar jarak antara baris dimana terdapat paku keling penuh maka tidak boleh kurang dari 2d

)(2

67.033.0

greateriseverwhichd

dp

)(2

)(67.033.0

rivetingchainford

rivetingzagzigfordp


jarak baris paku keling berdasarkan IBR

Untuk sambungan dimana jumlah paku keling pada baris luar ½ jumlah paku keling bagian dalam, dan bila paku keling bagian dalam dipasang zig-zag jarak antara baris luar dan baris berikutnya tidak boleh lebih kecil

jarak antara baris dimana ada jumlah paku keling lengkap zig-zag tidak boleh kurang

dp 15.12.0

dp 67.0165.0


Ketebalan dari butt strap

berdasarkan IBR ketebalan butt strap (t1)

ketebalan dari butt strap, dalam suatu kasus tidak boleh lebih kecil 10 mm

t1 = 1.125 t, untuk single butt strap

)(2

625.0

)(sin2

125.1

1

1

strapsbuttdoubledp

dptt

strapsbuttgledp

dptt


untuk beban yang tidak sama dari butt straps

margin (m)

dm 5.1

)(625.0

)(75.0

2

1

luarbagianstrapsbuttarahtt

dalambagianstrapsbuttlebartt

Perencanaan sambungan lap, keliling untuk boilerdesign of circumferential lap joint for a boiler

Ketebalan dinding silinder

ketebalan dinding silinder dan diameter paku keling sama pada pembahasan pada sambungan memanjang

Jumlah paku keling

Patah geser tunggal

jadi tahanan geser untuk paku keling

n = jumlah paku kelingss xdxxnP 2

4


bila diameter bagian dalam dari boiler (D) dan tekanan uap (P) maka jumlah beban yang harus ditahan yang bekerja pada keliling boiler

dari dua persamaan yang ada diuraikan menjadi

s

s

Px

d

Dn

PxDxxdxn

2

22

44

PxDxws2

4



pitch dari paku keling p1

bila η adalah sambungan keliling lap joint maka

jumlah baris paku keling

jumlah paku keling pada satu baris dari sambungan keliling lap akan di dapat dari

D = diameter bagian dalam dinding

1p

tDNo

1

1

p

dp


Setelah ditentukan jumlah baris dan type sambungan (keling tunggal, keling ganda dll) dapat atau boleh ditentukan dan jumlah paku keling pada satu baris dan pitch dapat disesuaikan

Agar tidak bocor maka diperiksa dengan IBR Jarak antara baris dan paku keling dapat

diperhitungkan dengan rumus persamaan sebelumnya

barissatupadakelingpakuJumlah

kelingPakujumlahtotalBarisJumlah

Recommended joint for pressure vessel

Tabel Recommended joint for pressure vessel

Terima kasih

Frederikus Konrad, ST, MT, MMJURUSAN TEKNIK MESIN,FTI-UNIVERSITAS GUNADARMA

Engineering

2.2 ,9.15 design of boiler joints