Tugas Elemen Mesin I Poros Gardan

(1)

TUGAS PERENCANAAN

ELEMEN MESIN I

MERANCANG POROS GARDAN DAN JOINT

PADA TRUK DENGAN KAPASITAS 5 TON

DISUSUN OLEH :

Nama : Triyono Wibowo

NRP : 112100019

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA

(2)

i

BAR PENGESAHAN

Yang bertanda tangan dibawah ini, menerangkan bahwa :

Nama : Triyono Wibowo

NRP : 112100019

Mahasiswa Institut Teknologi Indonesia, Program Studi Teknik Mesin telah

menyelesaikan Tugas Perencanaan Elemen Mesin dengan judul :

Merancang Poros Gardan Dan Joint Pada Truk Dengan Kapasitas 5 Ton

Dengan nilai

: A B C D E

Dengan angka

:

(

...)

Demikian surat keterangan ini dibuat untuk dapat dipergunakan seperlunya.

Serpong, 17 Januari 2014

Mengesahkan

Koordinator Tugas

Dosen Pembimbing

(3)

(4)

(5)

iv

Dengan mengucapkan puji dan syukur atas kehadirat Allah SWT, yang

senantiasa melimpahkan rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan

Tugas Perencanaan Elemen Mesin I dengan judul Merancang Poros Gardan Dan

Joint Pada Truk Dengan Kapasitas 5 Ton tepat pada waktunya.

Penulisan Tugas Perencanan Elemen Mesin I ini ditujukan untuk memenuhi

salah satu syarat dari empat tugas perencanaan yang antara lain merupakan syarat

pengambilan tugas akhir. Dengan penyusunan tugas ini diharapkan para mahasiswa /

mahasiwi jurusan teknik mesin dapat menganalisa prinsip kerja dari elemen mesin

pada suatu konstruksi mesin.

Penulisan tugas ini sebenarnya masih jauh dari sempurna dalam

penyajiannya, oleh karena itu penulis sangat mengharapkan adanya masukan dan

saran-saran yang membangun, agar pembuatan tulisan yang akan dating menjadi

lebih baik.

Sebelum dan sesudahnya penulis mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada pihak yang telah membantu penulis. Semoga apa yang telah

diberikan mendapat balasan dari-Nya.

Kemudian penulis juga tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada Yth :

1. Dr. Ing. Putu M Santika, selaku dosen pembimbing Tugas Perencanaan

Elemen Mesin I sekaligus koordinator tugas perencanaan.

2. Orang tua penulis yang telah membrikan segalanya.

3. Rekan-rekan Mahasiswa jurusan teknik mesin.

Akhirnya penulis mengharapkan semoga Tugas Perencanan Elemen Mesin I

ini dapat bermanfaat bagi pembaca serta bagi penulis sendiri, atas perhatiannya

penulis ucapkan terima kasih.

Penulis,

(6)

v

FTAR ISI

Lembar Pengesahan

. i

Surat Tugas

. ii

Formulir Absensi

... iii

Kata Pengantar

... iv

Daftar Isi

. v

BAB I. PENDAHULUAN

.. 1

1.1 Latar Belakang

.. 1

1.2 Tujuan Perancangan

.. 2

1.3 Metodologi

3 1.4 Ruang Lingkup Kajian

.. 3

1.5 Sistematika Pembahasan

... 4

BAB II. LANDASAN TEORI

.... 5

2.1 Prinsip Kerja Poros

... 5

2.1.1 Klasifikasi Poros

5 2.1.2 Poros Propeller Pada Kendaraan

.

.. 8

2.2 Universal Joint

.. 9

2.2.1 Solid Joint

10 2.2.2 Flexible Joint

... 12

2.2.3 Constant Velocity Joint

13 2.2.4 Penghubung Bola Peluru (Pot Joint)

13 2.2.5 Trunion Joint

14

(7)

vi

2.2.7 Center Bearing

. 15

2.3 Hal-Hal Penting Dalam Merancang Poros

. 17

2.3.1 Kekuatan Poros

17 2.3.2 Kekakuan Poros

... 17

2.3.3 Puntiran Kritis

.. 18

2.3.4 Korosi

.. 18

2.3.5 Bahan Poros

. 18

2.4 Perumusan Masalah Perancangan Poros Propeller

. 19

2.5 Rumusan Perhitungan

. 21

2.5.1 Momen Puntir

.. 21

2.5.2 Tegangan Geser yang Diizinkan

.. 22

2.5.3 Diameter Poros

24 2.5.4 Diameter Universal Joint

. 25

BAB III. PERHITUNGAN

... 28

3.1 Perhitungan Poros Propeller

... 28

3.1.1 Data Spesifikasi Mesin

28 3.1.2 Torsi (T)

... 28

3.1.2.1 Torsi yang terjadi

.. 29

3.1.3 Perhitungan Poros

29 3.1.3.1 Tegangan Geser yang Dijinkan

29 3.1.3.2 Perhitungan Diameter Poros

. 29

3.2 Perhitungan Spider untuk Universal Joint

.. 31

3.2.1 Tegangan Lentur yang Diijinkan

. 31

3.2.2 Dimensi Spider

31

(8)

vii

BAB IV. PENUTUP

. 33

4.1 Analisa

33 4.2 Kesimpulan

. 34

Daftar Pustaka

... 35

(9)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

Teknik Mesin - ITI

1

(10)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

Teknik Mesin - ITI

2

?@ABC DE F DG D H D DC IBJ DK DCDB H @G DEL M @NFBCDNO P@M DE C@NH@MBC G DFDC G KDE DJ KH D M @NG DH DN ?DEF @NC K IM DE LDE QF @NC K IM DELDE C @NC@ECBH@HB DKG @ELDEC @RN KSDELC @NH KNDC G DJDIJ DF RN DEKE K O

T DJ DI F @JD?HDE DDE HB DC B CB LDH F@N @E U DE DDE @J@I @E I @H KE G KF @NJ B ?DE BHDV D SDEL H BELLBVQHBELLBV BECB ? I@EBE A DEL ?@M @NV DHKJDE HBDC B F @NDE U DELDE O W @JDE ABC ESD G KF @NJ B ?DE FBJ D G DHDNQG DHDNF@N DE U DELDE H@NCDF @ELDJ DI DE XH@V KE LLD G DF DC G KV DHKJ?DE NDEUDELDE @J @I @E I@HKE SDEL UB ?BF M @N ?B DJ KC DH GDE G DF DC G KF @NCDELLBEL A DY DM ? DEO Z DJ KE K H @IB D G KF @NJB ?DE ?DN @ED I@ELKELDC M DESD ? H@?DJ K [D?CRN SDEL V DNBH G KF @NCKIM DE L?DE X M D K? G DN K H @LK [BE LH KX ?@ LBE D DE X ?REH C NB ?HKXI DBFBEH @LK?@DI DE DE O

1

\]

T

ujuan P

erancangan

^ DG D _B LDH ^ @N@E U DEDE `J @I@E a@HKE b KE K D?DE G KM DV DH F @E @EC B DE G K I@EHK BCDID F RNRH

propeller

HB DC B CNB ? M @N?DF DH KC DH c _ REO _B AB DE SDE L D?DE G KU DF DKDGDJ DVBECB ?I @E LV KCBELd



G K I@EHKF RN RH



G K I@EHK

universal joint

(11)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

Teknik Mesin - ITI

3

1

ef g

etod

ologi

hij klkm kno piqrst squ q ru q n lo puv uo ulu muw h ijklkmkno x itvyopjo z ru qn jiv qovkpiyutokqum q rut i {unuo{iyov sj|



} {tiy~u to | iqnu uj uq t iuyu mu qntsq n im iiqimiiq uj u s v k pkqiq

propeller

ti{u nuo tj slo v k puyuj oz luyo tjslo moj iyuj sy ru qn j imuw lo lu pu j

tuujv smou wliqnuqviqru j uuqt i{iquyqru



qj iy~o i | u q ru u u{uju su u qu yu liq nuqkyuq n kyu qnru qnmi{o w

k iqm iqjsy

universal joint

lo iqto

universal joint

(12)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

Teknik Mesin - ITI

4

1 S

istematika P

embahasan

P

endahuluan

¡¢ £ ¤ ¢ ¥ ¥¦¦ ¥¤¢ § ¨

©

andasan T

eori

¥ ¡¦ ¢ ¥¥¦ ¡¦ ª ¦ ¢ ¤ ª ¦ £«£ ¤ ¢ ¡ ¢ § ¬¢ ¢ ¬¬ ¬ ¬¦ ¦ £ « £ ¤ ¦ ¡¬ ¬ ¬ ¢ ¬ ¢ ¥ ¥¦ ¡ § ª ¡ ¢ ¥ ¥¦ ¬¦¡ ¨

P

erhitungan

£¦¢ £ ¬ ¡ ¢ § ¨

P

enutup

£¦ ¦ ¡ ¦ ¢¬ ¡£¦

(13)

® ¯°

Y

± ²±³°´ ±³±

dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.

Poros

propeller

atau yang disebut juga poros gardan bekerja untuk

meneruskan daya putaran dari transmisi ke diferensial dalam keadaan tidak dalam

satu garis lurus. Dan putaran diteruskan dari transmisi ke poros

propeller

dan dari

poros

propeller

ke diferensial melalui

universal joint

,

universal joint

berfungsi untuk

meneruskan daya putaran yang dalam keadaan tidak satu garis.

ÈÉÊÉÊ

Klasifikasi P

oros

Poros untuk meneruskan daya diklasifikasikan menurut

pembebanannya sebagai berikut :



P

oros T

ransmisi

Poros tersebut mendapat beban puntir murni atau puntir dan

lentur. Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling,

roda gigi, puli sabuk atau sproket rantai dan lain lain. Contoh

pada mesin yang mengalami beban puntir murni yaitu gardan.

G

(14)

ß àá

Y

â ãâäáå âäâ

ææçæèèèæé ß êë ìíîïàï ãð ìãììãïñ ï òï ãòï íá ãá

T

ekn

ik

óesin

-

ôTô

6

õö÷ öø

m

ùúùû

oro

s R

oda G

igi



P

oros S

pindel

ü ýþý ÿ ÿ þ ýþý ÿ þ ÿ ÿ þ

ÿ þ ýþý ÿ ÿ þ ÿ

þ þ ÿ ÿ

þ þ ÿ ýþý ÿ ýþ ÿ

ÿ ý þ ÿ ÿ þ þ

ÿ þÿ þ þ þ ÿ üýþý ÿ

spin

del

(15)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

ekn

ik

esin

-

T

7 m

oro

o

S

pindel



P

oros G

andar

! " "#$#!% & '()* +&$ ("() * +& ()%(! ( ! + (,! + ( - #!#%( .(!()*/ +&0() ( % & +(- 0#) +($(% .# .() $1)%&! / .(2-() - ( +() * ,- (+()* %&+(- . 3#2 .#!$1%(! / +&"# .1% *() +(!4 5 () + (! &) & 2()'( 0#) +($ (% .# . () 3 #)%1! / -#61(3 & +&*#!(-- () 3#2 $#)**# !(-013 ( +&0() ( 0#) *(3(0& .# .() $1)% &! 71*(4 8#)1!1% .#)%1-)'(/ $ ! " +($ (% +&* 3 )*- () (% (" $ ! " 31!1" 10 10/ $ ! " #)*- 3 " #.( *(& $ ! " 1% (0( + (!& 0# "&) % ! (- / +() 3 (&), 3(&)4 ! "

319# " 1)%1- %! () "0&" & +('(

- #6&3

(*(! %#! +($(% -# .# .(" ()+(! &$#!1.(2()(! (2/+()3(&) ,3 (&)4

G

(16)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

ekn

ik

<esin

-

=T=

8

>?@?> A

o

oro

Propeller

Pada

Kendaraan

B CDC E

propeller

FGFH IJKLMKI NG IKO K JKDH N DKI E FHEH MG JH PGDGIEHKQ N D KIE FHEH

RKI O SFSF IRK NGDTKEKIO TKJ K

DKIOMK

VG DW KQ KIU EGESKH

JG IO KI N G IKOK JKDH NDKIE FHEH MG JHPGDG IEHKQ JG IOKI Q GFVSN NKITK JHTG IOKDSLH K MH VKN KJKIRKTGDSVKL KIZTG DSVKLKINKJH X

_INSMNSWSKIH IH

universal joint

JHTKE KIOTKJKEG N H KTSWSIOUPSIOEHIRK SINSMFG IRG DKTTG DSVKL KI ESJSNJKDHESETG IEH X` GQ KHI HNS

sleeve yoke

VGDE KNS SINSMFG IRG DKTTG DSVKL KIKINKD KN DKIE FHEHJ KIJH PGDG IEHKQ

.

G

ambar

>?a

P

erubahan T

ransmisi D

an

Dif erensial

(17)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

ekn

ik

desin

-

eTe

9

fgh gi jklm nl mol plql fr sk gtos rltu

vl pl s js jmwl oxtxh

propeller

rgt piti pltih l rs oi olwl mnj gj os mwli pslogm nysks m n wl mn r gtol hl mn ol pl fgps l szs mn kgtkgmrs f

universal joint.

{i og oxtxh

propeller

psl kl ni l m pgmnl m ri nl

joint

fl pl mn|flpl mn j gmnns ml flm k gl timn r gmnl y wlm n k gt rszsl m s mrs f jgmnstlm ni ngrl tl m pl m ks mwiu

}~}

Universal Joint

Universal joint

U joint

Cardan joint, Hardy-Spicer joint

l rls

Hooke

joint

l plly

joint

pll j h gksly kl rlm n fl fs wlmn pijs mnfi mfl m kl r lmn rgt h gks r

jgjk gmnfxf pll j h gnll ltl ypl m s js jmwl pins ml fl m olpl

rotary shaft

oxtxh wlm n kgtos rlt wl mnj gmni tijfl m ngtl fl m os rltl m u{gt piti plti h gol hl mn gm nh g rgtgrl f k gtp gfl rlm kgtxtigmrl hi olpl s mrs f hl rs hljl lim plm pi ysks mnfl m pgmnlmoxtxhhlik u

(18)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

ekn

ik

esin

-

T

0 Solid Joint

universal joint

¡¡

¢ £

Universal joint

¡ ¤

universal joint solid bearing cup

¥ ¡ ¦

universal joint seal bearing cup

¥

¡ ¦ £

§¨

m

Solid Joint

¬¦ ¡ ¡ ¡ ¡¦ ¢ ® ¯ ¡ £

Universal joint

¡ ¦ ¡¦¦ ¡ ¡ °±

universal joint

¡¥ ¥ ¤ ¡ ¦

propeller

¡¦¦ ² ± ¡ ±¦ ¥ £³

universal joint

¢ ¡ ¢

(19)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

ekn

ik

¶esin

-

·T· ¸ ¸

¹º» º¼

m

½¾¿

Konstruksi

Hook Joint

À ÁÂÁ ÃÄÃÄ Å ÆÁ ÇÈ ÉÈÊ

propeller

Ä ËÅ ÌÌÃ ÅÁÍÁÅ ÍÈ ÅÊ ÎÉÃÍÊ Ï ÎÏÇ Ë ÏÅÏ Ð Í ÁÉ ËÅÁ ÊËÑ ÁÏ Å ÍÈ ÅÊÎÉÃÍÊ ÏÅÆÁ ÆÁÅ Ì ÊËÂËÉ ÒÁÅ Á ÎÏ Ç Ë Ï ÅÏ ÓÃ ÌÁ Ô ËÉ ÕÃ Å ÌÊÏ Ê ËÖÁÉÁ ÁÍÃÉ ÁÎ ÂÁÅ ÍÈ ÅÊ Î ÁÅ×ØÈ ÅÊÎÉÃÍÊÏ

hook joint

ÁÂ ÁÑÁÒ ÊËÇ ËÉ ÎÏ ÌÁÄ Ô ÁÉ ÂÏ ÁÎÁÊ× ÙÂÁ ÂÃ Á ÎÏÇ Ë

hook joint

ÆÁÏÎÃ

shell bearing cup type

ÂÁÅ

solid bearing cup type

× À ÁÂÁ ÎÏÇ Ë

shell bearing cup universal joint

ÎÏ ÂÁÍ ÔÏÊ Á ÂÏÔÈ ÅÌÍ ÁÉ Ê ËÂÁÅÌÍ ÁÅ Ç ÁÂÁ ÎÏ Ç Ë

solid bearing cup

ÔÏÊÁ ÂÏÔÈ ÅÌÍ ÁÉ× ÚÑÃÊ ÎÉ ÁÊ Ï ÍÈ ÅÊ ÎÉÃÍÊ Ï Í ËÂÃ Á ÎÏ Ç Ë

universal joint

Î ËÉÊËÔÃ ÎÂÁÇ ÁÎÂÏ ÑÏÒÁÎÇ ÁÂÁÌÁÄ Ô ÁÉÔ ËÉÏÍÃ ÎÛ

G

(20)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

ekn

ik

Ýesin

-

ÞTÞ ßà

áâ

m

ãâ äåæ çèé

on

struksi

hook joint

tipe

solid bearing cup

åæåæå

Flexible Joint

Flexible joint

êëìíî ìî íï ìî ðï ìë ê ðñòóî ôõ öï ôõ ðëìï÷ öïôõ íîó ëêï ððïô

íî ïô êï ìï íøï

yoke

ùëìùëô êøð ðïðî êî õïú ûë ó ïüï

flexible joint

êîíïð üëô õý ï÷î ó ðïôõë÷ë ðïôï ðïôùë ìòøêïìó ëüùøêêïôòïíîòë ìóøðïôòëóø üï÷ïôú

G

(21)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

m

Constant Velocity Joint

!

enghubung

"

ola P

#

eluru

Pot Joint

$

(22)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

ekn

ik

+esin

-

,T, -.

/0

m

1023456 78

n

ghubung

9

ola P

:

eluru

Pot Joint

; 3434<

Trunion Joint

=>?@A BC B D @EFG HI H J@CKKHD FC KLHC M BN@

hook joint

?HC

slip joint

O C HJ FCI HG BA CPH JHG BI ?B D HQHI

slip joint

G @C ?BE BO G@I BCKKH RHE HC K ?B KFC HLHCS T >C G ME FL GBCPH?HNHM?BABI HMNH?HKHJDHE?BG HJNB CKS

G

ambar

345U

Trunion Joint

3434 V

Slip Joint

(23)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

ekn

ik

[esin

-

\T\ ]

5

^_` _a

m

bcde

Slip Joint

bcbc f

Center Bearing

Center bearing

ghijk ik j lik

rubber bushing

mln o phqknjr nok

bearing

jkplnlohilslnnml ph n ltln uviv w

propeller

x

Rubber bushing

yr ol zh i{rnowk r ngrsphn|holt

oh gl ilnml n o

phn| lulkzvjksh nj lillnx } ln

tlwkqn ml

oh g liln lg lr zr nmk jlik uviv w

propeller

ulj l sh|hulg ln gknook j lulg jksr ilnok wh pknk p lqpr nosknx

^_

m

` _a

bcd~

Center Bearing

(24)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

ekn

ik

esin

-

T

6 PT. Hino Motors Manufacturing Indonesia.

¡ ¢ ££ £ ¤¥ ¦ §¤ ¥ ¨© £ª ©

«¬¬®

m

¯°±² ³

ino

´

utro

±±µ¶

D

(25)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

ekn

ik

·esin

-

¸T¸ ¹

7

º»

m

¼»½¾¿ÀÁ Â

eberapa bentuk poros

propeller

pada kendaraan

¾¿ Ã

H

al

-H

al P

enting D

alam Merancang P

oros

ÄÅÆ ÇÈÉÊËÊÅÌ ÍÅÍÈÍÅÎ ÊÏÇÍÅÐÑËÑ Î ÒÓÍÔÕÓÍÔÏÊËÖ ÈÇÆÖÅÖÐÊËÔÇ×ÖÐÊË ÓÍÆ Ö ÈÍÅ Ø ¾¿ Ã¿À

Kekuatan P

oros

Ù ÇÍÆÇ ÐÑËÑ Î Æ ËÍÅ Î ÉÖÎÖ ×ÍÐÍÆ ÉÊÅÚÍÔÍ ÉÖ ÏÊÏÍÅ ÐÇÅÆÖ Ë ÍÆÍ Ç Ô ÊÅÆ ÇË ÍÆ Í Ç ÚÍÏ ÇÅÚÍÅ ÍÅÆÍË ÍÐ ÇÅÆÖ Ë ×ÍÅÔÊÅÆ ÇË ÒÍ×Í ÛÇÚÍÐÑËÑ Î ÜÍÅÚÉÊÅ×ÍÐ ÍÆ ÏÊÏÍÅÆ Í ËÖÈ ÍÆ ÍÇÆ Ê ÈÍÅÎÊÐ ÊËÆÖÐÍ×ÍÐ ÑËÑ ÎÆ ÇËÏÖÅ Ø

ÝÊÔÊÔÍ ÓÍÅÆÇÉÏ ÇÈÍÅ ÍÆ ÍÇ ÐÊÅÚÍ ËÇÓÈÑÅ ÎÊÅÆË Í ÎÖ ÆÊ ÚÍÅÚÍÅ ÏÖÔ Í×ÖÍ ÉÊÆÊË ÐÑËÑ Î ×Ö ÐÊËÈÊÌÖÔ ÞÐÑËÑ Î ÏÊËÆÖ Å ÚÈÍÆ ß ÍÆ Í Ç ÏÖ ÔÍ Ð ÑËÑ Î ÉÊ ÉÐ ÇÅÜÍÖ ÍÔ ÇË ÐÍ ÎÍ È ÓÍË ÇÎ ×ÖÐÊË ÓÍÆ Ö ÈÍÅ Ò ÎÊ ÓÖ Å ÚÚÍ ÎÊÏ ÇÍ Ó ÐÑËÑ Î ÓÍË ÇÎ Ì ÇÈÇÐ ÈÇÍÆ ÉÊÅÍÓÍÅ ÏÊÏÍÅ ÜÍ ÅÚÆÊËÛÍ×ÖÐÍ×ÍÐÑËÑ ÎÆ ÊË ÎÊÏ ÇÆØ

¾¿ Ã¿¾

Kekakuan P

oros

(26)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

kerusakan pada poros dan bagian lainnnya. Jika mungkin harus direncanakan

sedemikian rupa sehingga putaran kerja lebih dari putaran kritis.

æçèç

Korosi

Bahan bahan tahan korosi (termasuk plastik) dipilih untuk poros

propeller

dan pompa, bila terjadi kontak dengan fluida yang korosif.

Demikian juga poros poros yang terancam kavitasi dan poros poros mesin

yang berhenti lama, sampai baras batas tertentu dapat pula dilakukan

perlindungan terhadap korosi.

æçèç

ahan P

oros

Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik

dingin dan difinishing, yaitu baja karbon konstruksi mesin yang dihasilkan

dari

igot

yang di

kill

(baja yang dioksidasi dengan

ferro

silikon dan dicor)

Meskipun demikian kelurusan poros ini agak kurang tetap dan dapat

mengalami deformasi karena tegangan yang kurang seimbang misalnya diberi

alur pasak dan adanya tegangan sisa dalam terasnya. Penarikan dingin

membuat permukaan poros menjadi keras dan kekuatannya bertambah.

(27)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

$%& '(

r

u musan Masalah P

erancangan

Propeller

P

oros

START

1. Daya yang ditransmisikan

N

(kW)

Putaran poros

n

(rpm)

7 . Diameter poros

do

dan

di

6. Tegangan geser yang diizinkan

2. Faktor Koreksi f

c

5. Bahan poros, faktor

keamanan(

Sf

₁ dan

Sf

₂

),

Kekuatan tarik

B

(kg/mm

2 )

4. Momen rencana

T

(kg mm)

3. Daya rencana

P

d

(kW)

(28)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

ekn

ik

)esin

-

*T* +

0 b

END

10.Momen Lentur (M)

9. Bahan poros, Kekuatan tarik

B

(kg/mm

2 ), faktor keamanan

(

Sf

₁

), panjang

spider

STOP

12. Tegangan lentur

yang terjadi

(29)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

ekn

ik

,esin

-

-T- . /

012 3

umusan P

erhitungan

01214

Momen P

untir

ambar

014V

otongan melintang sebuah poros

P

56789 :;9<=> J@9C B=@ D@ 7= :@B@ :6>6A B@ :@ < B= D=?@ < B@ >= :8 9;>;9@9

putaran, maka daya dalam satu putaran adalah

n

F

r

N



₂





_..(2.2)

Dengan mengkonversikan satuan menit ke detik maka diperoleh persamaan :

n

(30)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

|oufr q ypouigqiq ~ouk

el

aktor

fc

-faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan

D

aya yang akan ditransmisikan

F

c

no|op o yo¡p oyo|oufr qw spzx ~ou

Sumber: Sularso dan Kiyokatsu Suga, 1978

Maka :

Pd = N . fc

(2.7)

dimana :

Pd = Daya rencana (kW)

N = Daya maksimum (kW)

T = Momen puntir ( Kg.mm )

fc = Faktor koreksi daya

(31)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

ekn

ik

£esin

-

¤T¤ ¥ ¦

§¨©¨§ ª

egangan G

eser yang D

iizinkan

«¬®¯ ®¯ ¬°¬ ± ²®¯ ³´´µ ´ ¯¶ ®¯ ·¯¸ ·¶ ¹¬º ®¶ ®´®¯ ·º·º ¹ ®³® ¹» ±»° ° ¬¾¬° ®± ÈÐÂÀÈÉ

= 5,6. Harga 5,6 ini diambil untuk bahan SF dengan kekuatan

yang dijamin dan 6,0 untuk bahan S-C dengan pengaruh masa dan baja

paduan. Faktor ini dinyatakan dengan

Sf

₁

. Pengaruh kekasaran permukaan

juga harus diperhatikan dengan harga sebesar 1,3 sampai 3,0 yang dinyatakan

dengan

₂

. Maka tegangan geser yang diizinkan dapat ditentukan dari

persamaan:



_{a =}

B

₁ .

₂

..(2.8)

dimana :



a

= tegangan geser yang diizinkan (Kg/mm

2 )

σ

B

= kekuatan tarik yang dimiliki oleh suatu bahan

poros (Kg/mm

2 ₎

Sf

₁

= faktor keamanan yang tergantung pada sifat dari

bahan yang bersangkutan

Sf

₂

= faktor keamanan yang tergantung pada kekasaran

(32)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

= daerah tegangan geser yang diizinkan (



_a

₎

ÕÖ

m

×ÖØÙÚ ÙÛ Ü

i

ÖÝ

r

Ö

m

tegangan

-regangan tarik tipikal

ÙÚ ÞÚ ß

D

iameter P

oros

àá âãäåäæçèæè éê âçâåêá åäëåìí âëê âæáî âéá ïçäæîáåì ëðâëåäðâë ðâëðä éäæ ñâ ë ð êá áòáëí âëó êá ã â ëâ åä ðâë ðâë ðä é äæ ñâëð åäæôâêá

tegangan geser yang

diizinkan.

Karena yang digunakan poros berongga persamaan menjadi ;

(33)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

ekn

ik

õesin

-

öTö ÷

5 Di

Do

ø

=

16 

³ ( 1 −

)

tegangan geser yang terjadi,



₌

.

³ (

)

....(2.9)

;

= k

di = k.do

di

4 _{= (k.do)}

4 maka ;

do

min

= (

.

.(

) .



)

...(2.10)

ùú

m

ûú üýþ ýÿ

o

tongan melintang poros berongga

dimana : do = diameter luar

(mm)

di = diameter dalam

(mm)

k = harga perbandingan do dengan di

T = Momen puntir

(34)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

ekn

ik

esin

-

T

6 D

iameter

Universal Joint

universal joint

spider

tegangan lentur yang diizinkan.

Dimana tegangan lentur yang diizinkan dapat ditentukan dari

persamaan:

σ

ba

=

B

₁

(2.11)

Dimana :

ba

= tegangan lentur yang diijinkan (Kg/mm

2 )

B

= kekuatan tarik yang dimiliki oleh suatu bahan poros (Kg/mm

2 )

Sf

₁

=

faktor keamanan berdasarkan sifat bahan yang bersangkutan

G

ambar

Spider

Dalam menghitung diameter

spider

harus diketahui dahulu besarnya

momen puntir dari poros untuk mencari gaya (F) dengan rumus ;

T = F . R

(35)

TRIYONO WIBOWO

112100019

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I

T

Dengan demikian, maka besarnya momen lentur adalah;

M = F . R

m

... .(2.14)

Lalu menentukan diameter

spider

untuk

universal joint

dari rumus;

M =

b.

³

ds =

_.

.

.... ...

(2.15)

dimana : T = Momen Puntir (Kg.mm)

F = Gaya (Kg)

R = Jarak (mm)

Rm = Jarak Lengan Momen(mm)

M = Momen Lentur (Kg.mm)

b

= Tegangan Lentur yang Terjadi (Kg/mm

2 )

ba

= Tegangan Lentur yang Diizinkan (Kg/mm

2 )

ds = Diameter

Spider

(mm)

Karena yang digunakan adalah poros pejal maka tegangan lentur yang

terjadi dihitung dengan persamaan;

b

=

.

(36)

?@ABCD CEA F CE C

abc d

erhitungan P

oros

efghijj if

abcbck

ata S

pesifikasi

Mesin

(37)

àáâáãáâä

orsi yang terjadi

å

àáâáà

erhitungan

oros

P

(38)

'()*+, +-) . +- +

(

//0/ 11 1/ 2

)

'345 678(8, 95 ,55,8 :8;8,;86) ,)

T

N

S

-

T

30

ABCBABD

erhitungan Diameter P

P

oros

EF

r^_OGH G_FGU dGH K\ ]^_dK b IUaGU cGUa OK]^_Q\^ dL JGFG b ^ aGUaGU a^ H ^ _ cGUab^ _lGOKSsEoLXX opaqJJ

t

T\^eK dF^`K \OG_K b^aGUaGUa^ H ^_ cGUaOKKuKUFGUSsvEfLfpaqJ J

(39)

yz{|}~ }{ } }

(40)

(41)

(42)

T

RIYON

O WIBOWO

xyy zy{ {{y|}

T

UG

~

S PEREN

~

C

N

~~

N

ELEMEN

MESIN

I

T

EKN

IK MESIN

IT

I

esimpulan

¡ ¢¢£¤¡

:

¢¥¦ § ¨ ¤©©ª

¨¡ «

8

¬

¨® ¯°±²«

26.000

³

.

-

¡

(

)

«

55 -

¡

(

)

«

44 .

´ µ¶ ·¸ µ¹ ´ º » µ¸ ¼

¡

110

¤ ¡ ½

2.

¾ ¿ À

-

(

ÁÂ¤Ã

4103)

¤Ä ª®¬ Å

-

¡ ´µ¶ ·¸ µ ¹ ´ º» µ¸ ¼

(

)

«

2

Æ

(43)

T

RIYON

O WIBOWO

ÈÉÉ ÊÉË ËËÉÌÍ

T

UG

Î

S PEREN

Î

C

N

ÎÎ

N

ELEMEN

MESIN

I

T

EKN

IK MESIN

Ï

IT

I

Ð Ñ

ÒÓÔÕ ÓR

P

U

Ö ÕÓ× Ó

ØÙ Ú ÛÜÝÞß à áÝâ Ú Û ãÝä åÙ Ø

98

æ Ù çèé èê ëìê ì íîè íèèí ç è í ëìïðñ ðòè í óñ ì ïì í ôìéð íõöÝ÷Ý ÞøÝ

: P

ÙùÙúÞÝáâûÝ

P

ÝÞÝüýøÝÙ

þÙ ÿý üÝââä Ý Üý Ý Ýß Ý Ûáý üÝâä âøàâ áÝâ

P

ÞýÝüàáàä ÝüÝâãÙ Ø

9

þÙ óñ ìïì í ôìéðí ç ìé è ð í è í èññ èé ð èêð è ïíè íè íèñè í è í ëêé ðñðõöÝ÷Ý ÞøÝ

:

ÞÜÝâ ããÝ Ù

(44)

T

RIYON

O WIBOWO

!!! "#

T

UG

$

S PEREN

$

C

N

$$

N

ELEMEN

MESIN

I

T

EKN

IK MESIN

IT

I

( )*+, -).

(45)

T

RIYON

O WIBOWO

34 454666 478

T

UG

9

S PEREN

9

C

N

99

N

ELEMEN

MESIN

I

T

EKN

IK MESIN

IT

I

(46)

T

RIYON

O WIBOWO

AB BCBDDD BEF

T

UG

G

S PEREN

G

C

N

GG

N

ELEMEN

MESIN

I

T

EKN

IK MESIN

IT

I

(47)

T

RIYON

O WIBOWO

OP PQPRRR PST

T

UG

U

S PEREN

U

C

N

UU