SAMBUNGAN ULIR (SCREWED JOINTS)

MES 403

SEMESTER IV

Wahyu Sapto Nugroho, MT

1. Fungsi Sambungan Ulir

• Sambungan tidak tetap (semi permanen), sehingga dapat dibongkar pasang pada kondisi yang normal.

• Menggunakan konstruksi ulir untuk mengikat dua atau lebih komponen permesinan.

• Terdiri dari dua bagian, yaitu baut yang memiliki ulir dibagian luar, dan mur yang memiliki ulir dibagian dalam.

Fungsi teknis utama sambungan ulir:

• Digunakan pada bagian mesin yang memerlukan sambungan dan pelepasan tanpa merusak bagian mesin.

• Untuk memegang dan penyesuaian dalam perakitan atau perawatan.

Keuntungan sambungan ulir:

• Mempunyai reliabilitas (kehandalan) tinggi dalam pengoperasiannya.

• Untuk memudahkan perakitan dan pelepasan komponen.

• Untuk pengoperasian khusus.

• Murah dan efisien.

Kerugian sambungan ulir:

• Konsentrasi tegangan pada bagian ulir yang tidak mampu menahan berbagai kondisi beban.

2. Penggunaan Sambungan Ulir

d

dr

dk

p α α α α

θ θθ θ

p = pitch (kisar) d₂ = diameter efektif

= sudut kisar

d₂

p

β β β β

.d2

• Sambungan ini diulirkan dengan adanya ulir pada baut (bolt) dan mur (nut).

• Bentuk ulir dapat terjadi bila suatu lembaran berbentuk segitiga digulung pada sebuah silinder.

• Dalam pemakaian, ulir selalu bekerja dalam pasangan antara ulir luar dan ulir dalam.

• Ulir pengikat pada umumnya mempunyai profil penampang berbentuk

segitiga sama kaki, jarak antara puncak dengan puncak berikutnya dari profil ulir disebut jarak bagi.

d = diameter puncak (major diameter) d_r = diameter rata-rata (pitch diameter) d_k = diameter kecil (minor diameter) p = jarak puncak (pitch)

= sudut ulir (2 )

= chamfer (45^o)

2. Penggunaan Sambungan Ulir

Umumnya ulir digunakan untuk maksud-maksud sebagai berikut:

a) Sebagai pengikat dan pemasang, banyak digunakan ialah dengan profil ulir segitiga (dengan ulir kanan). Sedangkan baut dan mur pemasang untuk

bagian-bagian yang berputar berlawanan dengan jarum jam, dibuat berulir kiri sehingga terjamin tidak akan lepas waktu berputar.

Ada dua jenis ulir segitiga yang banyak dipergunakan yaitu:

- Ulir metrik (SI), ukuran dalam mm dan sudut puncak ulir 60^o.

Kebaikan ulir metrik, sisi-sisi ulir dan baut saling mendukung dengan baik.

- Ulir Whitworth (BSW), ukuran-ukuran dalam inchi dan sudut puncak ulir 55^o b) Sebagai pemindah tenaga, disebut juga ulir tenaga atau ulir gerak (power

screw), contohnya seperti batang ulir ragum (catok), ulir C-klem, dongkrak ulir, dsb. Profil ulir tenaga harus kuat memindahkan daya, dibuat dengan ulir-ulir besar, seimbang dengan daya yang dipindahkan. Biasanya dibuat dengan profil persegi, trapesium, segitiga dengan puncak bulat, setengah bulat atau berbentuk ulir mata gergaji.

Keuntungan penggunaan sambungan ulir (baut sekrup) adalah mudah dipasang dan dibongkar, kuat dan relatif murah. Sedangkan kerugiannya adalah adanya tegangan pada ulirnya akibat pemasangan.

3. Jenis-jenis Ulir

Berdasarkan sistemnya, ulir dapat dibedakan menjadi;

a) Ulir tunggal; atau satu jalan jika hanya ada satu jalur yang melilit silinder, b) Ulir ganda; jika ada dua jalur yang melilit silinder

c) Ulir tripel; jika ada tiga jalur yang melilit silinder

p

2p

1½ p

3p

½ p

p

Jarak antara puncak-puncak yang berbeda satu putaran dari satu jalur disebut kisar atau pitch. Jadi kisar pada ulir tunggal adalah sama dengan jarak baginya, sedangkan untuk ulir ganda dan tripel, besar kisarnya berturut-turut sama

dengan dua kali dan tiga kali jarak baginya.

3. Jenis-jenis Ulir

Bentuk penampang profil ulir dibedakan atas;

a) Ulir segitiga (V-thread),

b) Ulir segiempat (square thread), c) Ulir trapesium (acme thread)

d) Ulir ½ trapesium (ulir gigi gergaji, buttress thread) e) Ulir bulat (knuckle thread)

r = 0,12427 p e = 0,27544 p H = 0,89064 p A = 0,50286 p f = 0,24532 p s = 0,13946 p

d

dr

dk

60^o p

p 8

datar atau lengkung

ddk

p

p 2

½p d

p

dk¼p p

2

29^o 0,3707 p

e p

dk d

45^o

H 2

H Af

r

s d

p

dk r = 0,23851 p

30^o p

2

p 3

(a) (b) (c)

(d) (e)

Ulir segitiga (V-thread) diklasifikasikan lagi menurut jarak baginya dalam ukuran metris dan inch, dan menurut ulir kasar dan ulir halus, yaitu:

(a) (b)

a) British Standard Whitworth (BSW) thread; digunakan untuk menahan getaran (vibrasi) pada aerodinamis,automobil, dsb.

b) British association (BA) thread; puncak ulir tumpul, digunakan untuk mengulir pekerjaan yang presisi

c) American Standard National thread; disebut juga Seller’s thread, puncak ulir datar, dipergunakan untuk pemakaian umum.

d) Unified Standard thread; puncak dan lembah ulir bulat, merupakan persetujuan tiga negara yaitu British, Canada dan USA, digunakan untuk pemakaian umum.

e) Metric thread (Ulir metris); merupakan ulir standart India, mirip dengan ulir BSW, digunakan untuk pemakaian umum

3. Jenis-jenis Ulir

(c) (d)

(e)

Desain mur dan baut metris

3. Jenis-jenis Ulir

3. Jenis-jenis Ulir

Ulir kanan dan ulir kiri:

• Ulir kanan akan bergerak maju bila diputar searah jarum jam,

• Ulir kiri akan bergerak maju bila diputar berlawanan arah jarum jam,

• Pada umumnya ulir kanan lebih banyak digunakan.

(a) Ulir kanan (b) Ulir kiri Tipe penyambungan ulir:

(a) Through bolt (b) Tap bolt (c) Stud bolt

3. Jenis-jenis Ulir

Bentuk-bentuk kepala baut:

(a) (b) (c) (d) (e) (f)

a) Kepala segienam (hexagonal head),

b) Kepala silinder dengan alur obeng (fillister head), c) Kepala cembung (round head),

d) Kepala persing datar (flat head),

e) Kepala silinder dengan kunci segi enam dalam (hexagonal socket head), f) Kepala silinder kunci gigi enam (fluted socket).

3. Jenis-jenis Ulir

Baut tanam:

(a) (b) (c) (d) (e)

• Baut tanam (set screw) ialah baut yang ditanam pada bagian konstruksi dengan tidak muncul pada permukaan.

• Baut tanam biasanya berfungsi sebagai pencegah putaran antara poros dan roda, penekan pasak, penyetel bilah inset peralatan luncur bagian-bagian mesin, dan sebagainya.

4. Standart Ulir

14,2 0,491

4,134 4,019

4,480 5,000

0,8 M 5

11,3 0,460

3,688 3,580

4,013 4,500

0,75 M 4,5

8,78 0,429

3,242 3,141

3,545 4,000

0,7 M 4

6,78 0,368

2,850 2,764

3,110 3,500

0,6 M 3,5

5,03 0,307

2,459 2,387

2,675 3,000

0,5 M 3

3,39 0,276

2,013 1,948

2,208 2,500

0,45 M 2,5

2,480 0,276

1,713 1,648

1,908 2,200

0,45 M 2,2

2,07 0,245

1,567 1,509

1,740 2,000

0,4 M 2

1,70 0,215

1,421 1,371

1,573 1,800

0,35 M 1,8

1,27 0,215

1,221 1,171

1,373 1,600

0,35 M 1,6

0,983 0,184

1,075 1,032

1,205 1,400

0,3 M 1,4

0,732 0,158

0,929 0,893

1,038 1,200

0,25 M 1,2

0,460 0,153

0,729 0,693

0,838 1,000

0,25 M 1

0,295 0,123

0,584 0,555

0,670 0,800

0,2 M 0,8

0,166 0,092

0,438 0,416

0,503 0,600

0,15 M 0,6

0,074 0,061

0,292 0,277

0,335 0,400

0,1 M 0,4

(8) (7)

(6) (5)

(4) (3)

(2) (1)

Mur Baut

(d_p) mm (d = D) mm

mm² (baut) mm

(d_o = d_k) mm Baut dan Mur

Baut dan Mur

area ulir

Minor/core Efektif/pitch

Mayor/nominal

Stress Kedalaman

Diameter Diameter

Diameter Pitch

Ukuran

Tabel 1 Dimensi Ulir Baut dan Mur sesuai IS : 1362-1962

2360 3,374

54,046 53,177

56,428 60,000

5,5 M 60

2022 3,067

50,046 49,177

52,428 56,000

5,5 M 56

1755 3,067

46,587 45,795

48,752 52,000

5 M 52

1465 3,067

42,587 41,795

44,752 48,000

5 M 48

1300 2,760

40,129 39,416

42,077 45,000

4,5 M 45

1104 2,760

37,129 36,416

39,077 42,000

4,5 M 42

976 2,454

34,670 34,093

36,402 39,000

4 M 39

817 2,454

31,670 31,093

33,402 36,000

4 M 36

694 2,147

29,211 28,706

30,727 33,000

3,5 M 33

561 2,147

26,211 25,706

27,727 30,000

3,5 M 30

459 1,840

23,752 23,320

25,051 27,000

3 M 27

353 1,840

20,752 20,320

22,051 24,000

3 M 24

303 1,534

19,294 18,933

20,376 22,000

2,5 M 22

245 1,534

17,294 16,933

18,376 20,000

2,5 M 20

192 1,534

15,294 14,933

16,376 18,000

2,5 M 18

157 1,227

13,835 13,546

14,701 16,000

2 M 16

115 1,227

11,835 11,546

12,701 14,000

2 M 14

84 1,074

10,106 9,858

10,863 12,000

1,75 M 12

58,3 0,920

8,876 8,160

9,026 10,000

1,5 M 10

36,6 0,767

6,647 6,466

7,188 8,000

1,25 M 8

28,9 0,613

5,918 5,773

6,350 7,000

1 M 7

20,1 0,613

4,918 4,773

5,350 6,000

1 M 6

(8) (7)

(6) (5)

(4) (3)

(2) (1)

4. Standart Ulir

1.028,000 1,840

35,752 35,319

37,051 39,000

3 M 39 X 3

865,000 1,840

32,752 32,319

34,051 36,000

3 M 36 X 3

761,000 1,227

30,835 30,546

31,701 33,000

2 M 33 X 2

621,000 1,227

27,835 27,546

28,701 30,000

2 M 30 X 2

496,000 1,227

24,835 24,546

25,701 27,000

2 M 27 X 2

384,000 1,227

21,835 21,546

22,701 24,000

2 M 24 X 2

333,000 0,920

20,376 20,160

21,026 22,000

1,5 M 22 X 1,5

272,000 0,920

18,376 18,160

19,026 20,000

1,5 M 20 X 1,5

216,000 0,920

16,376 16,160

17,026 18,000

1,5 M 18 X 1,5

167,000 0,920

14,376 14,160

15,026 16,000

1,5 M 16 X 1,5

125,000 0,920

12,376 12,160

13,026 14,000

1,5 M 14 X 1,5

92,100 0,767

10,647 10,466

11,184 12,000

1,25 M 12 X 1,25

61,600 0,767

8,647 8,466

9,188 10,000

1,25 M 10 X 1,25

39,200 0,613

6,918 6,773

7,350 8,000

1 M 8 X 1

(8) (7)

(6) (5)

(4) (3)

(2) (1)

Mur Baut

(d_p) mm (d = D) mm

mm² (baut) mm

(d_o = d_k) mm Baut dan Mur

Baut dan Mur

area ulir

Minor/core Efektif/pitch

Mayor/nominal

Stress Kedalaman

Diameter Diameter

Diameter Pitch

Ukuran

Tabel 2 Dimensi Ulir Baut dan Mur Khusus (ulir halus)

5. Kekuatan Sambungan Ulir

Tegangan yang terjadi pada sambungan ulir:

Jika baut mendapat gaya (beban) sehingga cukup tegang dan tidak mengalami mulur, maka disebut ”Standard initial tension”.

a. Tegangan internal akibat gaya pengencangan.

b. Tegangan akibat gaya luar.

c. Tegangan kombinasi.

Agar kuat maka baut dirancang berdasarkan tegangan tarik langsung dan faktor keamanan yang besar. Berdasarkan eksperimen, standard initial tension baut dinyatakan sebagai berikut:

N d . 2840

F_i = Digunakan untuk sambungan pada

penggunaan zat cair (fluida)

Dimana: F_i = initial tension

d = diameter nominal a. Tegangan Internal akibat gaya pengencangan

1) Tegangan tarik

Jika sambungan tidak memerlukan kekencangan seperti sambungan pada fluida, maka initial tension dikurangi menjadi setengah dari nilai diatas.

N d . 1420 F_i =

5. Kekuatan Sambungan Ulir

Jika baut awalnya pada kondisi tanpa tegangan, maka beban aksial maksimum yang aman dapat diterapkan pada baut adalah:

t 2 k p

t 2

d d

A 4

F + ×

=

×

=

2) Tegangan geser akibat beban torsi

Tegangan geser akibat torsi selama pengencangan baut adalah:

( )

_k ³

g . d

T .

= 16

3) Tegangan geser sepanjang ulir

Tegangan geser pada ulir diperoleh dengan menggunakan hubungan:

n b d .

F

k

g = × ×

Dan tegangan geser pada mur adalah:

n b d .

F

n = × ×

Dimana: F = beban maksimum b = lebar ulir

n = jumlah ulir

5. Kekuatan Sambungan Ulir

Contoh 1

d = 30 mm _{t 2}

Nmm 42

MPa

42 =

=

Dari tabel 1, luas penampang baut M 30 adalah 561 mm², maka beban tarik yang aman adalah:

kN 562

, 23 N

23562 42

561 A

F = × _t = × = =

Dari tabel 1, diameter minor M 24 d_k = 20,320 mm

Sehingga:

N 68160 24

2840 d

. 2840

F_i = = × =

t 2 k

i d .

F = 4

( )

^{2 2}

2 k

i

t 210,18 Nmm

320 , 20

68160 4

d F

4 =

×

= ×

×

= ×

Tentukan beban tarik yang aman untuk baut M 30, dengan asumsi tegangan tarik yang diijinkan 42 MPa.

Contoh 2

Dua bagian mesin disatukan dengan baut 24 mm. Tentukan tegangan yang diterima oleh baut pada saat pengencangan awal.

5. Kekuatan Sambungan Ulir

1). Tegangan tarik (Beban Aksial)

F/2 F/2

d/2

h

a a

Ød

(a) (b)

F

Jika baut mendapat gaya tarik F, agar baut tidak putus maka gaya tarik F harus memenuhi

persamaan:

t 2 k . 4 d F =

t k

4 . d = F

b. Tegangan akibat beban eksternal

Jika sambungan menggunakan n buah baut, maka:

t 2 k . 4 d . n F =

5. Kekuatan Sambungan Ulir

2) Tegangan geser

Kadang-kadang baut digunakan untuk mencegah gerakan relatif dari dua atau lebih bagian, seperti pada kopling flens sehingga menyebabkan tegangan

geser pada baut.

Beban geser yang diterima oleh baut adalah:

g 2

R d

n 4

F = × × ×

g R

n

F d 4

×

×

= ×

Dimana: F_R = gaya radial

d = diameter mojor baut n = jumlah baut

R = radius flange

baut

R F_R = T

Atau menggunakan persamaan:

5. Kekuatan Sambungan Ulir

3) Tegangan kombinasi

Hubungan antara tegangan tarik dengan tegangan geser adalah:

Tegangan geser maksmum:

Tegangan tarik maksmum:

2 2 t

g

g^(max) = + 2

2 2 t

g t

t^(max) = 2 + + 2

( )

_g ²

( )

_t ²

g 4

2 1

(max) = +

atau

atau _t ^{t 4}

( )

_g ²

( )

_t ²

2 1 2

(max) = + +

5. Kekuatan Sambungan Ulir

Contoh 3

F = 60000 N t =100 MPa =100 Nmm2

Dari tabel normalisasi ulir (tabel 1), diperoleh ukuran baut M 33 dengan diameter minor d_k = 28,706 mm

t 2 k

t d

A 4

F = × = × ×

mm 639

, 100 27

60000

d_k 4 =

×

= ×

Sebuah baut mata digunakan untuk mengangkat beban 60000 N. Hitung diameter baut jika tegangan tarik tidak melebihi 100 MPa.

5. Kekuatan Sambungan Ulir

T = 25 Nm = 25000 Nmm ; n = 4

Dari tabel 1, diperoleh ukuran baut M 4 dengan diameter minor d_k = 3,141 mm

g = 30 MPa = 30 Nmm2

Beban geser pada flens kopling:

N 33 , 30 833

25000 R

F T

r

R = = =

Jika dianggap baut berulir semua, maka:

g 2 k

R d

n 4

F = × × ×

30 4 d

4 33 ,

833 = × × _k² ×

mm 974

, 30 2

33 ,

d_k 833 =

= ×

Dua buah poros dihubungkan melalui suatu kopling flens untuk mentransmisikan torsi 25 Nm. Kopling flens ini disatukan dengan empat buah baut dari bahan yang sama pada radius 30 mm. Tentukan ukuran baut jika tegangan geser yang

diijinkan untuk bahan baut 30 MPa.

Contoh 4

5. Kekuatan Sambungan Ulir

c. Tegangan Kombinasi

Persamaan tegangan kombinasi akibat dari beban internal dan eksternal adalah:

2 1

2

1 F F K.F

a 1 F a

F × = +

+ +

=

Dimana: F₁ = Initial tension akibat pengencangan baut F₂ = Gaya luar yang membebani baut

a = Rasio (perbandingan) elastisitas material yang disambung dengan elastisitas baut.

a 1 K a

= +

Tabel 1 Harga K untuk beberapa type sambungan ulir

5. Kekuatan Sambungan Ulir

p = 0,7 N/mm² ; _{t 2}

Nmm 100

MPa

100 =

n = 12 ; D = 300 mm ; =

Kepala silinder pada mesin uap menerima tekanan panas sebesar 0,7 N/mm². Kepala silinder ditahan oleh 12 buah baut, diantara kepala silinder dan silinder digunakan gasket dari tembaga lunak (soft copper) untuk mencegah kebocoran.

Diameter rata-rata silinder adalah 300 mm, hitung ukuran baut yang digunakan jika tegangan tarik yang diijinkan 100 MPa.

Contoh 5

5. Kekuatan Sambungan Ulir

N 49480 7

, 0 4 300

p . D 4.

F = ² = × ² × =

Gaya yang dihasilkan oleh silinder adalah:

Gaya yang diterima oleh masing-masing baut:

N 33 , 12 4123

49480 n

F₂ = F = =

Dari tabel 1, untuk bisa diambil harga K untuk soft copper gasket dengan

long through bolt sebesar 0,5 ~ 0,75

Resultan beban aksial pada baut:

33 , 4123 5

, 0 d . 2840 F

. K F

F = ₁ + ₂ = + ×

Gaya pengencangan baut:

N d . 2840 F₁ =

( )

d 100

665 4 , 2061 d

.

2840 + = × _k² ×

t 2

dk

F = 4 × ×

(

2840.d 2061,665

)

N

F = +

Dengan d_k 0,886.d

( ) (

0,886.d

)

100

665 4 , 2061 d

.

2840 + = × ² ×

(

2840.d+ 2061,665

)

= 61,65.d² 0 665 , 2061 d

. 2840 d

. 65 ,

61 ² − − =

( )

2

44 , 33 4 07

, 46 07

, d 46

2 + ×

= ±

mm 785

, 2 46

50 , 47 07

,

d 46 ± =

=

0 44 , 33 d

. 07 , 46

d² − − =

Digunakan baut M 48

6. Beban Eksentrik

Pembebanan eksentrik pada sambungan baut antara lain:

- Gaya tegak lurus dengan sumbu baut.

- Gaya sejajar dengan sumbu baut.

a. Arah gaya tegak lurus dengan sumbu baut

F

F₂ F₁

Z 1 2

3

e

4

F₃ F₄

r₁

r₂

r₃ r₄

F₁

Z 1 2

4 3

F₃ F₄

F_o F_o

F_o F_o

F₂ R₁

R₂

R₃ R₄

F

1

3 2

4

e

Z

X Y

X

Y

6. Beban Eksentrik

a. Arah gaya tegak lurus dengan sumbu baut

Berdasarkan kesetimbangan momen, didapatkan persamaan:

M = F.e = n₁.F₁.r₁ + n₂.F₂.r₂ + n₃.F₃.r₃ + n₄.F₄.r₄ + ….… + n_n.F_n.r_n

= n₁.k.r₁.r₁ + n₂.k.r₂.r₂ + n₃.k.r₃.r₃ + n₄.k.r₄.r₄ + …… + n_n.k.r_n.r_n

= k(n₁.r₁² + n₂.r₂² + n₃.r₃² + n₄.r₄² + ……. + n_n.r_n² )

cos . F . F 2 F

F

F_R = _o² + ₁² + _{o 1}

2 n n 2

4 4 2

3 3 2

2 2 2

1

1.r n .r n .r n .r ... n .r n

e . k F

+ +

+ +

+

=

Resultan gaya yang bekerja pada baut:

Gaya geser yang diterima oleh masing-masing baut:

n F_o = F

g 2 k

R .d .

F = 4

Gaya total yang diterima oleh baut adalah:

g R

k .

F . d = 4

6. Beban Eksentrik

a. Arah gaya tegak lurus dengan sumbu baut

A A

1 2

3 4

L

L1

L2

F

A

Masing-masing baut menerima beban geser sebesar:

n F_o = F

Berdasarkan kesetimbangan momen, didapatkan persamaan:

2 2 2

1 2k.L L

. k 2 L .

F = +

) L L

( 2

L .

k F ₂

2 2

1 +

=

6. Beban Eksentrik

a. Arah gaya tegak lurus dengan sumbu baut

Dengan mengetahui harga pada persamaan beban, maka ukuran baut dapat dihitung jika diketahui tegangan yang diijinkan.

Beban tarik equivalen:

+ +

= _{3 3}² _o²

t F F 4F

2 F 1

Beban geser equivalen:

+

= ₃² _o²

s F 4F

2 F 1

Beban tarik maksimum akan diterima oleh baut 3 dan 4, yaitu;

) L L

( 2

L . L .

F F ₂

2 2

1 2

3 = +

6. Beban Eksentrik

b. Arah gaya searah dengan sumbu baut

Masing-masing baut menerima beban tarik langsung sebesar:

n F_o = F

Berdasarkan kesetimbangan momen, didapatkan persamaan:

2 2 2

1 2k.L L

. k 2 L .

F = +

) L L

( 2

L .

k F ₂

2 2

1 +

=

A

L₁ L₂

L

F

1 2

A A

6. Beban Eksentrik

b. Arah gaya searah dengan sumbu baut

Ukuran baut dapat dicari dengan persamaan:

Resultan gaya pada baut nomer 2 adalah:

Beban tarik maksimum yang diterima oleh baut 2, maka;

) L L

( 2

L . L .

F F ₂

2 2

1 2

2 = +

2 o

R F F

F = +

t 2 k

R .d .

F = 4

t 2 r

k .

F . d = 4

6. Beban Eksentrik

Contoh 6

400

50

375

12 kN

A Ukuran dalam mm

Sebuah bracket dijepit pada kolom baja dengan menggunakan baut, seperti gambar. Beban maksimum yang diterima bracket adalah 12 kN dengan arah vertikal dengan jarak 400 mm dari kolom depan. Bidang vertikal bracket

disatukan pada kolom dengan empat baut yaitu 2 baris dengan dua buah baut setiap baris yang berjarak 50 mm dari tepi bawah bracket. Tentukan ukuran baut, jika tegangan tarik yang diijinkan 84 N/mm².

6. Beban Eksentrik

Beban geser langsung yang diterima oleh masing-masing baut adalah:

N 4 3000

12000 n

F_o = F = =

(

^{50 375}

)

^{16,769 Nmm}

2

400 12000

) L L

( 2

L .

k F _{2 2 2}

2 2

1

+ =

= × +

=

Beban tarik maksimum yang diterima oleh baut 3 adalah:

N 375 , 6288 375

769 , 16 L

k

F₃ = × ₂ = × =

+ +

= _{3 3}² _o²

t F F 4F

2 F 1

Beban tarik equivalen yang diterima baut 3 adalah:

(

6288,375

)

4

(

3000

)

7489,98 N 375

, 2 6288

1 2 2

= +

+

= Ukuran baut adalah:

t 2 k

t .d .

F = 4 10,655 mm

84 98 , 7489 4

. F . d 4

t t

k =

×

= ×

= M 14 dengan

d_k = 11,546 mm

6. Beban Eksentrik

A

80 250

500

30 kN

1 2

Ukuran dalam mm

Beban tarik langsung yang diterima masing-masing baut:

N 4 7500

30000 n

F_o = F = =

(

80 250

)

^{108,853 Nmm}

2

500 30000

) L L

( 2

L .

k F _{2 2 2}

2 2 1

+ =

= × +

=

Sebuah bracket seperti ditunjukkan pada gambar, mampu menahan beban sebesar 30 kN.Tentukan ukuran baut, jika tegangan tarik maksimum bahan baut 60 N/mm².

Contoh 7

6. Beban Eksentrik

Ukuran baut dapat dicari dengan persamaan:

Resultan gaya pada baut nomer 2 adalah:

Beban tarik maksimum yang diterima oleh baut 2, maka;

t 2 k

R .d .

F = 4

N 25 , 27213 250

853 , 108 L

k

F₂ = × ₂ = × =

N 25 , 34713 25

, 27213 7500

F F

F_R = _o + ₂ = + =

mm 141

, 60 27

25 , 34713 4

. F . d 4

t r

k =

×

= ×

=

Dari tabel normalisasi ulir, diperoleh ukuran baut M 33 dengan diameter minor d_k = 28,706 mm