Tegangan Ijin

Tegangan Ijin

Fm

Tegangan Ijin :

A0

Tegangan yang terjadi akibat pembebanan yang berlangsung tak terbatas lamanya pada elemen mesin, tanpa mengakibatkan terjadinya kepatahan maupun perubahan bentuk yang menuju ke kerusakan. Pemilihan tegangan ijin sangat menentukan untuk menghitung dan memeriksa kembali ukuran dari elemen mesin

Besarnya tegangan ijin tergantung pada :  Bahan / Material 1. Logam ( Ferro / non Ferro ) 2. Non Logam ( Kayu, Keramik etc. )  Jenis Pembebanan 1. Pembebanan Tekan Menghasilkan tegangan tekan sd 2. Pembebanan Tarik menghasilkan tegangan tarik sz 3. Pembebanan Tekuk / Bengkok Menghasilkan tegangan tekuk / bengkok sb 4. Pembebanan Puntir / Torsi Menghasilkan tegangan puntir / torsi tt  Jenis Beban 1. Beban Statik 2. Beban Dinamik Ulang 3. Beban Dinamik Ganti 4. Beban Dinamik Umum

Beban Statik Terdapat terutama pada penyangga, tiang, sambungan atap, termasuk didalamnya konstruksi kran ( katrol ) dan jembatan. Kekuatan material ( tegangan batas ).

Copied from http://elemen-mesin.blogspot.com/

( N mm2 )

sB ( atau tB ) =

sB = Batas patah ( N / mm2 ) Fm = Beban maksimum atau beban patah ( N ) A0 = Penampang awal dari batang uji ( mm2 ) Untuk menghitung tegangan ijin pada elemen konstruksi dengan material sebagai berikut :  baja  baja paduan  baja tuang  metal ringan yang lain dan paduannya,seperti : kuningan  aluminium  paduan aluminium

Angka keamanan Beberapa pertimbangan untuk menentukan besarnya angka keamanan   

 

Angka keamanan kecil apabila : Besarnya gaya luar diketahui dengan pasti Patahnya elemen konstruksi yang bersangkutan tidak membawa akibat yang fatal terhadap keseluruhan konstruksi. Kerusakan dari elemen konstruksi yang bersangkutan dapat diatasi dengan cepat. Angka keamanan besar apabila : Besarnya gaya luar tidak diketahui dengan pasti Patahnya elemen konstruksi yang bersangkutan berakibat fatal terhadap keseluruhan konstruksi ( membawa kematian, kemacetan operasi ). Page 1



Kerusakan dari elemen konstruksi yang bersangkutan sukar diatasi ( suku cadang yang langka / mahal, pengerjaan sukar, kesukaran memperoleh material ).

Poros Penyangga & Poros Transmisi Poros Penyangga :

Beban Dinamik : Terdapat terutama pada elemen-elemen mesin yang bergerak, misalnya: poros, tuas, roda gigi, pegas dan lain-lain.Dipandang dari segi keamanan, elemen mesin yang dibebani secara dinamik akan jauh lebih kritis dari pada elemen mesin yang dibebani secara statik. Titik tolak perhitungan untuk menentukan jenis material, ukuran jenis pengerjaan dan lain-lain berbeda dari yang diperuntukkan bagi elemen mesin dengan beban statik.

Efek Lekuk

    

Efek yang menurunkan batas tegangan kontinyu ( kekuatan ) material yang terutama disebabkan oleh perubahan penampang sisi luar, misalnya : Slot / alur ( groove ). Lekuk bubut ( undercut ). Pundak poros ( shoulder ). Lubang bor yang melintang Dan lain-lain.

Elemen konstruksi yang berfungsi menyangga elemen konstruksi lain yang berputar Contoh : 

Puli kabel / tali pada keran angkat



Puli penegang sabuk atau rantai



Roda gigi antara



Tuas pengungkit



Tuas pengunci Poros Penyangga Pembebanan bengkok / tekuk sangat dominan. ( Pembebanan tarik atau tekan sangat jarang ) Tidak meneruskan / mentransmisikan momen puntir. Dapat berupa poros diam, maupun poros ikut berputar. Pada poros ikut berputar, pembebanan tekuk adalah

Penyebab efek lekuk Terjadinya pemadatan garis gaya setempat ( di sekitar lokasi perubahan penampang sisi luar ) yang juga berarti naiknya tegangan pada bagian tersebut. Material yang keras dan getas lebih peka terhadap efek lekuk. Pada material elastik puncak-puncak tegangan dapat diimbangi dengan deformasi elastik atau sebagian deformasi plastik. Puncak tegangan yang sedikit melebihi batas tegangan kontinyu pada material elastik tidak bersifat merusak elemen konstruksi.

Copied from http://elemen-mesin.blogspot.com/

pembebanan tekuk ganti ( reverse bending load ).

Poros Transmisi : Elemen konstruksi yang berfungsi menerima, kemudian meneruskan momen puntir ( Mt ) dari elemen transmisi yang satu ke elemen transmisi yang lain. Contoh : 

Roda gigi



Puli sabuk Page 2

Pembebanan terutama adalah puntir ( tt ) akibat momen puntir ( Mt ). Masih menerima pembebanan bengkok ( sb ) akibat berat elemen

Poros penyangga diam dan poros penyangga ikut berputar biasanya beban bengkok ganti.

mesin yang harus disangga. Jika elemen yang disangga adalah roda gigi miring, poros juga harus menerima pembebanan tekan ( sd ) dan

Rumus Poros transmisi :

pembebanan tarik ( sz ) akibat gaya aksial ( Fa ).

1. Hitung tengangan sementara/ tegangan sudah ketahui

Material Poros:

2. Hitung dk sementara dari tegangan sementara/tegangan yang

Penyangga dan transmisi beban normal : biasanya St. 37 – St. 70 Transmisi untuk beban berat : baja perlakuan panas, Baja keras,Baja

sudah diketahui 

otomatik, Baja kerja dingin.

Besarnya Mv: gabungan dari Mt (tegangan puntir) Mb hitung dengan cara uraian gaya, cari yang paling maksimal.



Menghitung momen puntir atau momen bengkok.

Menghitung poros :

 Momen puntir rumus terlampir. (Mt = 9550 P/n)

Menghitung poros bisa berdasarkan keseluruhan konsep konstruksi:

 Momen bengkok cari momen bengkok maximal. Untuk uraian

Hubungan jarak antara kontruksi lain dangan poros.

gaya biasanya dipengaruhi

Rumus poros penyangga :

(Fr) dan (Fu)

Syarat : diketahui jenis material dan kekasaranya, besarnya beban, jarak antara bantalan / penompang, angka keamanan.

oleh gaya aksial (Fa) gaya radial

3. Menghitung tegangan sebenarnya dari dk sementara Dk sementara berfungsi untuk mencari besanya b1 dan b2

1. Hitung tengangan sementara

5. Menghitung dk sebenarnya

2. Hitung dk sementara dari tegangan sementara

6. Hitung diameter sebenarnya dengan ditambahi tebal pasak

Besarnya Mb hitung dengan cara uraian gaya, cari Mb yang paling

Perhitungan lain biasanya tentang toleransi poros dan besarnya ukuran

maksimal.

pasak. ( Lihat tabel elemen mesin)

3.Menghitung tegangan sebenarnya dari dk sementara Dk sementara berfungsi untuk mencari besanya b1 dan b2 4.menghitung dk sebenarnya 5.Hitung diameter sebenarnya dengan ditambahi tebal pasak Copied from http://elemen-mesin.blogspot.com/

Page 3

Copied from http://elemen-mesin.blogspot.com/

Page 4

Copied from http://elemen-mesin.blogspot.com/

Page 5