UNIVERSITASTJUT NYAK DHIEN
Poros adalah suatu bagian stasioner yangbeputar, biasanya berpenampang bulat dimanaterpasang elemen-elemen seperti roda gi...
1. BERDASARKAN PEMBEBANANNYAA. Poros transmisi (transmission shafts) Poros transmisi lebih di...
B. Gandar Poros gandar merupakan poros yang dipasang diantara roda-roda kereta barang. Poros gandar tidak me...
C.POROS SPINDEL Poros spindle merupakan poros transmisi yang relatip pendek, misalnya pada poros utama mesin per...
A.Poros lurusB.Poros engkol sebagai penggerak utama pada silinder mesinDitinjau dari segi besarnya transmisi daya yangmam...
1. Kekuatan poros Poros transmisi akan menerima beban puntir (twisting moment), beban lentur (bending moment) at...
4. Korosi Apabila terjadi kontak langsung antara poros dengan fluida korosif maka dapat mengakibatkan korosi pada poros te...
a. DAYA RENCANA c. Tegangan geserPd = P.ƒc (Sularso, 1994: 7) τ a = σ...
d. Diameter PorosMaka diameter poros untuk:1. Poros dengan beban puntir 3. Poros dengan beban puntir dan ...
Tentukan diameter sebuah poros bulat untuk meneruskan daya 10 kw pada 1450 rpm, disamping beban puntir,diperkirakan pu...
3. Pemilihan bahanBahan telah ditentukan menggunakan S30C dimana tegangan tarik izin Maka tegangan geser izin adalah ...
POROS DENGAN BEBAN LENTUR MURNIGandar dari kereta tambang dan kereta rel tidak mendapat momen puntirmelainkan mendapatkan ...
Sehingga diameter poros yang diperlukan dapat diperoleh𝛔� ≥ = 𝐌� 𝐌� � ...
PEMAKAIAN GANDAR FAKTOR TAMBAHAN TEGANGAN (m)Gandar pengikut (tidak terma...
Poros present (elemen mesin)
Poros present (elemen mesin)
Poros present (elemen mesin)
Poros present (elemen mesin)
Poros present (elemen mesin)
Poros present (elemen mesin)
Poros present (elemen mesin)
of 22

Poros present (elemen mesin)

diktat kuliah
Published on: Mar 4, 2016
Published in: Education      
Source: www.slideshare.net


Transcripts - Poros present (elemen mesin)

  • 1. UNIVERSITASTJUT NYAK DHIEN
  • 2. Poros adalah suatu bagian stasioner yangbeputar, biasanya berpenampang bulat dimanaterpasang elemen-elemen seperti roda gigi (gear),pulley, flywheel, engkol, sprocket dan elemenpemindah lainnya. Poros bisa menerima bebanlenturan, beban tarikan, beban tekan atau bebanpuntiran yang bekerja sendiri-sendiri atauberupa gabungan satu dengan lainnya.(JosepEdward Shigley, 1983)
  • 3. 1. BERDASARKAN PEMBEBANANNYAA. Poros transmisi (transmission shafts) Poros transmisi lebih dikenal dengan sebutan shaft. Shaft akan mengalami beban puntir berulang, beban lentur berganti ataupun kedua-duanya. Pada shaft, daya dapat ditransmisikan melalui gear, belt pulley, sprocket rantai, dll
  • 4. B. Gandar Poros gandar merupakan poros yang dipasang diantara roda-roda kereta barang. Poros gandar tidak menerima beban puntir dan hanya mendapat beban lentur.
  • 5. C.POROS SPINDEL Poros spindle merupakan poros transmisi yang relatip pendek, misalnya pada poros utama mesin perkakas dimana beban utamanya berupa beban puntiran. Selain beban puntiran, poros spindle juga menerima beban lentur (axial load). Poros spindle dapat digunakan secara efektip apabila deformasi yang terjadi pada poros tersebut kecil.
  • 6. A.Poros lurusB.Poros engkol sebagai penggerak utama pada silinder mesinDitinjau dari segi besarnya transmisi daya yangmampu ditransmisikan, poros merupakanelemen mesin yang cocok untukmentransmisikan daya yang kecil hal inidimaksudkan agar terdapat kebebasan bagiperubahan arah (arah momen putar)
  • 7. 1. Kekuatan poros Poros transmisi akan menerima beban puntir (twisting moment), beban lentur (bending moment) ataupun gabungan antara beban puntir dan lentur. Dalam perancangan poros perlu memperhatikan beberapa faktor, misalnya : kelelahan, tumbukan dan pengaruh konsentrasi tegangan bila menggunakan poros bertangga ataupun penggunaan alur pasak pada poros tersebut. Poros yang dirancang tersebut harus cukup aman untuk menahan beban-beban tersebut.2. Kekakuan poros Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup aman dalam menahan pembebanan tetapi adanya lenturan atau defleksi yang terlalu besar akan mengakibatkan ketidaktelitian (pada mesin perkakas), getaran mesin (vibration) dan suara (noise). Oleh karena itu disamping memperhatikan kekuatan poros, kekakuan poros juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan jenis mesin yang akan ditransmisikan dayanya dengan poros tersebut.3. Putaran kritis Bila putaran mesin dinaikan maka akan menimbulkan getaran (vibration) pada mesin tersebut. Batas antara putaran mesin yang mempunyai jumlah putaran normal dengan putaran mesin yang menimbulkan getaran yang tinggi disebut putaran kritis. Hal ini dapat terjadi pada turbin, motor bakar, motor listrik, dll. Selain itu, timbulnya getaran yang tinggi dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian lainnya. Jadi dalam perancangan poros perlu mempertimbangkan putaran kerja dari poros tersebut agar lebih rendah dari putaran kritisnya,
  • 8. 4. Korosi Apabila terjadi kontak langsung antara poros dengan fluida korosif maka dapat mengakibatkan korosi pada poros tersebut, misalnya propeller shaft pada pompa air. Oleh karena itu pemilihan bahan- bahan poros (plastik) dari bahan yang tahan korosi perlu mendapat prioritas utama.5. Material poros Poros yang biasa digunakan untuk putaran tinggi dan beban yang berat pada umumnya dibuat dari baja paduan (alloy steel) dengan proses pengerasan kulit (case hardening) sehingga tahan terhadap keausan. Beberapa diantaranya adalah baja khrom nikel, baja khrom nikel molebdenum, baja khrom, baja khrom molibden, dll. Sekalipun demikian, baja paduan khusus tidak selalu dianjurkan jika alasannya hanya karena putaran tinggi dan pembebanan yang berat saja. Dengan demikian perlu dipertimbangkan dalam pemilihan jenis proses heat treatment yang tepat sehingga akan diperoleh kekuatan yang sesuai.
  • 9. a. DAYA RENCANA c. Tegangan geserPd = P.ƒc (Sularso, 1994: 7) τ a = σ B ( Sf1 + Sf 2)Dengan : Sf1 = jika menggunakan bahan dari paduanPd = Daya rencana (HP) SF = 5,6 jika menggunakan paduan SCƒc = Faktor koreksi maka nilainya 6P = Daya nominal output dari Sf2 = diambil nilainya 1,3 s/d 3 motor penggerak (HP)b. MOMEN PUNTIRT = 9,74.105 . (Pd / n) (Sularso, 1994: 7)Dengan :T = Momen puntir (N.mm)n = putaran motor penggerak (rpm)
  • 10. d. Diameter PorosMaka diameter poros untuk:1. Poros dengan beban puntir 3. Poros dengan beban puntir dan lentur 1/ 3  5,1  d s ≥  .T .Kt.Cb   5,1 1/ 3 2  τa  ds ≥  (k m .M ) + ( Kt.T )  2  τa 2. Poros dengan beban lentur Dengan : d = Diameter poros (mm) τ 1/ 3 10,2  = Tegangan geser (kg/mm ) ds ≥  .M  a = Faktor koreksi tekanan  τa  Kt = Faktor koreksi lenturan Cb
  • 11. Tentukan diameter sebuah poros bulat untuk meneruskan daya 10 kw pada 1450 rpm, disamping beban puntir,diperkirakan pula akan terjadi beban lentur, sebuah alur pasak perlu dibuat dan dalam sehari akan bekerja selama 8jam dengan tumbukan ringan, bahan diambil baja batang difinis dingin S30C.Penyelesaian :DiketahuiP = 10 kw fc =1n1 = 1450 rpm Kt = 1,5 s/d 3Sf1 = 5,6 s/d 6 Sf2 = 1,3 s/d 3Cb = 1,2 s/d 2,3 Jawab :1.Daya rencana Pd = P x fc = 10 kw x 1 = 10 kw 2.Beban puntirT = (9,74 x 105 x Pd) / ( n1 ) = = (9,74 x 105 x 10 kw) / (1450 rpm) = 6717 kg.mm
  • 12. 3. Pemilihan bahanBahan telah ditentukan menggunakan S30C dimana tegangan tarik izin Maka tegangan geser izin adalah 𝛔� = 𝟓� 𝐤�/𝐦𝐦24. Diameter porosDipilih faktor tegangan puntir Cb = 2 dan faktor tegangan lentur Kt = 1,5 �= 𝛔� 𝟓� 𝒌�/𝒎𝒎Maka diameter poros : 𝐬� � � 𝐬�� ��� = = 4,83 kg/mm2Karena poros akan diberi pasak maka diupayakan diameter poros lebih besar dari perhitungan dan dengan mengambil besar bahan besi poros yang ada dipasaran yang sedikit pengerjaan maka diambil diameter poros 31,5 mm dgn assumsi besar bahan poros 1 inc atau 33,3 mm. 𝒅� = ට =ට 𝟑 (𝟓,� � � � 𝑲� � 𝑪� 𝟑 (𝟓,� � �𝟕�𝟕� �,𝟓 � �Jika diameter bantalan yang digunakan adalah 35 mm sehingga jari-jari fillet (r) �� �,�𝟑dengan melihat tabel pasak maka ukuran pasak 10 x 4,5 x 0,6 = = �, 𝟕𝟓 𝒎𝒎 �−𝒅� 𝟑𝟓−�� � � r=
  • 13. POROS DENGAN BEBAN LENTUR MURNIGandar dari kereta tambang dan kereta rel tidak mendapat momen puntirmelainkan mendapatkan beban lentur saja.Jika beban dari suatu gandar diperoleh ½ dari berat kenderaan dengan muatanmacximal dikurangi berat gandar dan roda maka besar momen lenturM = (W / 2) x panjang lengan momenDimana,W = (berat gandar + berat kenderaan) : 2Panjang lengan M = (Lebar rel / 2) – (jarak bantalan dari tengah)Dari bahan yang dipilih dapat ditentukan tegangan lentur yang diijinkan,dimana momen tahanan lentur untu poros � 𝒅�� 𝟑�Z=Dimana, z = momen tahanan lentur
  • 14. Sehingga diameter poros yang diperlukan dapat diperoleh𝛔� ≥ = 𝐌� 𝐌� � 𝐝𝐬 𝟑 � 𝟑��� ≥ 10,2�1 𝑑� 3Sehingga diperoleh diameter poros :𝑑� = ට 3 10,2�1 �� σaDimana, ds = diameter gandar (mm) = tegangan lentur yang diijinkan (kg/mm2)didalam kenyataan gandar juga mendapatkan beban dinamis, maka gandardiperlakukan sebagai poros pengikut dengan jalan mengalihkan ketiga momendiatas dengan faktor tambahan:
  • 15. PEMAKAIAN GANDAR FAKTOR TAMBAHAN TEGANGAN (m)Gandar pengikut (tidak termasuk 1gandar dengan rem cakram)Gandar yang digerakkan (ditumpu 1,1 – 1,2pada ujungnya)Gandar yang digerakkan (lenturan 1,1 - 1,2silang)Gandar yang digerakkan (benturan 1,2 – 1,3terbuka)