Poros merupakan bagian mesin yang berputar yang
Poros merupakan bagian mesin yang berputar yang digunakan untuk mentrasmit daya (power)digunakan untuk mentrasmit daya (power) dari satu bagian ke bagian lainnya. Dalam mentrafer daya dari satu poros ke poros yang lain dari satu bagian ke bagian lainnya. Dalam mentrafer daya dari satu poros ke poros yang lain digunakan puli,ger dll yang
digunakan puli,ger dll yang dipasang pada poros tersebut dengan pasak atau spline.dipasang pada poros tersebut dengan pasak atau spline. Axle merupakan bagian mesin yang bentuknya sama dengan poros tetapi
Axle merupakan bagian mesin yang bentuknya sama dengan poros tetapi stasioner danstasioner dan digunakan hanya untuk mentrasmisikan momen banding. Spidle adalah nama / istilah yang digunakan hanya untuk mentrasmisikan momen banding. Spidle adalah nama / istilah yang dipakai pada poros pendek (short shaft).
dipakai pada poros pendek (short shaft). BAHAN UNTUK POROS :
BAHAN UNTUK POROS :
Bahan yang digunakan untuk poros biasa,biasanya dari bahan baja lunak (mild
Bahan yang digunakan untuk poros biasa,biasanya dari bahan baja lunak (mild steel). Jikasteel). Jika dipergunakan kekuatan yang tinggi.akan digunakan dari bahan baja paduan
dipergunakan kekuatan yang tinggi.akan digunakan dari bahan baja paduan (alloy steel)seperti(alloy steel)seperti baja nikel,baja nikel kron,baja vanadium krom dll.
baja nikel,baja nikel kron,baja vanadium krom dll.
Poros umumnya dibentuk dengan cara hot roling dan di finising ke dalam ukuran tertentu Poros umumnya dibentuk dengan cara hot roling dan di finising ke dalam ukuran tertentu dengan cara cold drawing atau turning dan
dengan cara cold drawing atau turning dan grinding.grinding. Poros umumnya dibentuk dengan cara cold roling memil
Poros umumnya dibentuk dengan cara cold roling memil iki kekuatan yang lebih baik dari iki kekuatan yang lebih baik dari padapada poros yang dibentuk dengan cara hot roling,tetapi tegangan sisa
poros yang dibentuk dengan cara hot roling,tetapi tegangan sisa (residual stress)yang timbul(residual stress)yang timbul lebih tinggi.Tegangan sisa ini bi
lebih tinggi.Tegangan sisa ini bisa disebabkan oleh distorsi ketika poros tersebut dikerjakansa disebabkan oleh distorsi ketika poros tersebut dikerjakan mesin. mesin. MACAM POROS : MACAM POROS : 1) Poros Transmisi : 1) Poros Transmisi :
Poros transmisi ini mentrasmit
Poros transmisi ini mentrasmit daya antara sumber daya dan mesin yg daya antara sumber daya dan mesin yg menyerap daya. Porosmenyerap daya. Poros seperti counter shoft,line shoft,overhead shoft merupakan poros transmisi.
seperti counter shoft,line shoft,overhead shoft merupakan poros transmisi. Karena poros ini membawa bagian-bagian mesin seperti
Karena poros ini membawa bagian-bagian mesin seperti puli,ger dll sehingga poros puli,ger dll sehingga poros mendapatmendapat beban banding sebagai tambahan porsi.
beban banding sebagai tambahan porsi. 2) Poros Mesin
2) Poros Mesin Poros mesin ini
Poros mesin ini biasanya menyatu dengan mesin itu biasanya menyatu dengan mesin itu sendiri.Crank shoft adalah contoh darisendiri.Crank shoft adalah contoh dari poros mesin.
poros mesin.
TEGANGAN PADA POROS : TEGANGAN PADA POROS :
Berikut adalah tegangan-tegangan yang terjadi pada poros : Berikut adalah tegangan-tegangan yang terjadi pada poros :
a. Tegangan Geser (shear stress) yang disebabkan oleh beban torsi a. Tegangan Geser (shear stress) yang disebabkan oleh beban torsi b. Tegangan Bending (tarik atau tekan) akibat g
b. Tegangan Bending (tarik atau tekan) akibat g aya yang bekerja pada ger, aya yang bekerja pada ger, puli dll.termasukpuli dll.termasuk berat dari poros itu sendiri.
berat dari poros itu sendiri.
c. Tegangan Kombinasi Torsi dan
c. Tegangan Kombinasi Torsi dan BendingBending PERENCANAAN POROS :
PERENCANAAN POROS :
Poros bisa direncanakan berdasarkan pada Kekuatan (strength), Ri
Poros bisa direncanakan berdasarkan pada Kekuatan (strength), Ri giditygidity
Dalam perencanaan yang berdasarkan pada kekuatan, kondisi berikut bisa dipertimbangkan : Dalam perencanaan yang berdasarkan pada kekuatan, kondisi berikut bisa dipertimbangkan :
PUNTIR
“ jika diperkirakan akan terjadi pembebanan berupa lenturan, tarikan atau tekanan, misalnya jika sebuah sabuk, rantai atau roda gigi dipasangkan pada poros, maka kemungkinan adanya pembebanan tambahan tersebut perlu diperhitungkan dalam faktor keamanan yang diambil “
DIAGRAM ALIR UNTUK
MERENCAKAN POROS DENGAN MERENCAKAN POROS DENGAN BEBAN PUNTIR
2
(kg/mm B
Mulai
1. Daya yang ditransmisikan: P (kW) Putaran poros : n (rpm) c 1 2. Faktor koreksi f (kW) d 3. Daya rencana P
4. Momen puntir rencana T (kg mm) )
Apakah poros bertangga atau beralur pasak ? 5. Bahan Poros, perlakuan panas, kekuatan tarik s 2 , Sf 1 Faktor keamanan Sf A ) 2 (kg/mm t a A
6. Tegangan geser yang diijinkan t 7. Faktor koreksi untuk momen puntir K
b (mm)
Faktor lenturan C s
8. Diameter poros d
9. Jari-jari filet dari poros bertangga r (mm) Ukuran pasak dan alur pasak
9. Jari-jari filet dari poros bertangga r (mm)
10. Faktor konsentrasi tegangan pada poros bertangga ß, pada pasak a ) 2 11. Tegangan geser t (kg/mm B Sf tb a 2 Kc atau B 12. 5 8 9 s Ya (mm)
Bahan poros, Perlakuan panas 13. Diameter poros d
Jari-jari filet dari poros bertangga Ukuran pasak dan alur pasak Selesai
No
Pertama kali, ambillah suatu kasus dimana daya P (kW) harus ditransmisikan dan putaran poros n
(rpm) diberikan. c f 1,2 – 2,0 0,8 – 1,2 1,0 – 1,5
)( kWPfP cd
Daya yang harus ditransmisikan Daya rata-rata yang diperlukan Daya maksimum yang diperlukan adalah daya rencana
d P
Daya normal
Jika momen puntir adalah T (kg.mm), maka : 102 60/21000/ Sehingga P xT d 1 1 5 nT P 1074,9 n 1 d
Bila momen puntir T dibebankan pada suatu diameter poros d
(mm),maka tegangan geser t (kg/mm
s
) yang terjadi adalah : d T 1,5 16/ 33 ss d T
2
) untuk pemakaian umum
pada poros dapat diperoleh dengan berbagai cara, salah satunya t a
2
(kg/mm a
Tegangan geser yang diijinkan t
dihitung atas dasar batas kelelahan puntir adalah 18% dari kekuatan tarik s
(sesuai standar ASME) B
• Untuk harga 18% ini faktor keamanan diambil sebesar 1/0,18 = 5,6. Harga 5,6 ini diambil untuk bahan SF dan 6,0 untuk bahan S-C dan baja paduan.
1.
Faktor ini dinyatakan dengan Sf
• S elanjutnya perlu ditinjau apakah poros tersebut akan diberi alur pasak atau • S elanjutnya perlu ditinjau apakah poros tersebut akan diberi alur pasak atau
dibuat bertangga, karena pengaruh konsentrasi tegangan cukup besar. Pengaruh kekasaran permukaan juga harus diperhatikan. Faktor-faktor ini dinyatakan dengan Sf
dengan harga sebesar 1,3 sampai 3,0 dapat dihitung dengan :
) 2 x Sf 1 a 2
• Dari hal-hal diatas maka besarnya t / (Sf B = s a Τ t
Faktor Koreksi Momen Puntir, K (Standar ASME)
= 1,0 jika beban dikenakan secara halus • K
= 1,0 – 1,5 jika terjadi sedikit tumbukan atau kejutan • K
= 1,5 – 3,0 jika beban dikenakan dengan kejutan atau tumbukan besar
• Meskipun dalam perkiraan sementara bahwa beban hanya puntiran saja, perlu ditinjau pula apakah ada
mendatang. Jika memang diperkirakan akan terjadi pemakaian dengan beban lentur, maka dapat
dipertimbangkan pemakaian faktor C
yang harganya 1,2 sampai 2,3. (C b
= 1,0 jika tidak ada beban lentur). b t t t • K (mm) : s
Diperoleh rumus untuk menghitung diameter poros d 3/1 TCKd 1,5 bt a s
• Diameter poros dapat dipilih dari tabel. Pada tempat dimana akan dipasang bantalan
gelinding, pilihlah suatu diameter yang lebih besar dari harga yang cocok didalam tabel untuk besar dari harga yang cocok didalam tabel untuk menyesuaikannya dengan diameter dalam dari bantalan.
• Selanjutnya ukuran pasak dan alur pasak dapat ditentukan dari tabel.
• Harga faktor konsentrasi tegangan untuk alur pasak a dan untuk poros bertangga ß dapat diperoleh dari diagram Peterson.
Periksalah perhitungan tegangan, mengingat diameter yang dipilih dari tabel lebih besar dari d
yang diperoleh dari perhitungan. s
• Bandingkan s dan ß , dan pilihlah yang lebih besar. yang dipilih sebelumnya untuk
konsentrasi tegangan, dengan mengambil t yang dipilih sebelumnya untuk
konsentrasi tegangan, dengan mengambil t .Sf / (s 2
.Sf a 2 2
• Lakukan koreksi pada Sf • Lakukan koreksi pada Sf / (s
atau ß ) sebagai tegangan yang diijinkan yang dikoreksi. dari tegangan
geser yang dihitung atas dasar poros tanpa alur pasak, t
t .K b
Bandingkan harga ini dengan t.C , dan
tentukan masing-masing harganya jika hasil yang , dan faktor koreksi tumbukan K
b
faktor lenturan C
terdahulu lebih besar, serta lakukan penyesuaian jika lebih kecil.
Tabel Diameter Poros
Ukuran Pasak dan Alur Pasak Ukuran Pasak dan Alur Pasak Diagram Peterson
Menentukan a Menentukan ß
Contoh Soal Poros dengan beban puntir Contoh Soal Poros dengan beban puntir Selamat berlatih
