2.8 , 9.21 latihan soal 5

ELEMEN MESIN I latihan soal 5 Sambungan Paku Keling

Frederikus Konrad, ST, MT, MMJURUSAN TEKNIK MESIN,

FTI-UNIVERSITAS GUNADARMA

Latihan soal 5

terdapat sambungan paku keling dengan beban exentrik seperti gambar yang direncanakan untuk suatu bracket

plat bracket dengan tebal 25 mm semua paku keling memiliki ukuran yang sama, beban yang diterima 50 kN, C = 100 mm load arm e = 400 mm dimana tegangan geser yang diijinkan 65 MPa dan tegangan crushing 120 MPa. Hitung ukuran paku keling untuk rencana sambungan tersebut

Latihan soal 5

Diketahui

t = 25 mm

P = 50 kN = 50 x 103N

e = 400 mm

n = 7

τ = 65 MPa = 65 N/mm2

σc = 120 MPa = 120 N/mm2

Eccentric loaded riveted joint

akan ditentukan center of gravity dari sambungan paku keling

OXterhadapGjaraky

OYterhadapGjarakx

)0(286.1147

800

7

100100200200200

)0(1007

700

7

200200200100

657654321

7617654321

yymmn

yyyyyyyy

xxxmmn

xxxxxxxx


Jadi pusat gravitasi dari sistem berada pada 100 mm dari OY dan 114.286 mm dari OX

maka beban gesar untuk tiap paku keling

momen puntir akibat P yang eksentris

P x e = 50 x 103 x 400

= 20 x 106 N-mm

Nx

n

PPs 857.7142

7

1050 3


Momen puntir tersebut di tahan oleh 7 paku keling maka

F1, F2, F3, F4, F5, F6, dan F7, beban gaser sekunder pada paku keling 1,2,3,4,5,6,dan 7, terletak pada jarak l1,l2,l3,l4,l5,l6,dan l7, masing2 terhadap pusat gravitasi

Eccentric loaded riveted jointmaka geometri dari gambar sebelumnya adalah

mmll

ll

ll

ll

mmll

ll

ll

ll

ll

mml

l

mmll

ll

ll

ll

ll

859.151

290.23061

290.1306110000

286.114100

015.101

090.10204

090.20410000

286.14100

100286.114100

714.85

286.114200

708.131

89.17346

890.734610000

714.85100

286.114200100

65

65

65

2265

74

74

74

2274

2274

2

2

31

31

31

2231

2231

Eccentric loaded riveted jointdiketahui

NF

F

xxF

Fxx

Fxx

xxxFxx

Fxx

llllll

lllll

FexP

llllllll

FexP

039.24262256.108571

2634160000256.108571

708.1311020

256.108571708.1311020

312.4612206.20408890.7346994.34693708.1311020

156.230612030.102042890.7346997.173462708.1311020

859.1512015.1012714.85708.1312708.131

4001050

;;

222

1

1

6

1

16

16

16

222213

657431

25

24

22

21

1

1

27

26

25

24

23

22

21

1

1


Maka dapat dihitung

4741

717

5651

616

1

515

1

414

3111

313

1

212

984.18608

131.27974

131.27974153.1039.24262708.131

859.151039.24262

984.18608767.0039.24262708.131

015.101039.24262

039.24262

587.15794651.0039.24262708.131

714.85039.24262

llNFl

lxFF

llNFl

lxFF

Nxxl

lxFF

Nxxl

lxFF

llNFl

lxFF

Nxxl

lxFF


Dari gambar bahwa arah dan gaya geser secondary pada paku keling 3,4 dan 5 yang menerima beban terbesar

659.0859.151

100100cos

990.0015.101

100100cos

759.0708.131

100100cos

55

44

33

l

l

l


maka beban resultant pada paku keling 3 adalah

NR

R

R

xxR

xxxR

xFxPFPR ss

345.30051

7.903083360

2.2634164185.639666942

76.0039.24262714.142854.58864653612.51020406

76.0039.24262857.71422039.24262857.7142

cos2

3

3

3

3

223

332

32

3



NR

R

R

xxR

xxxR

xFxPFPR ss

173.25700

6.660498888

2631841976.397314691

990.0984.18608714.142855.34629428512.51020406

990.0984.18608857.71422984.18608857.7142

cos2

4

4

4

4

224

442

42

4



NR

R

R

xxR

xxxR

xFxPFPR ss

4.33336

1111315564

2.2777431523.833572411

659.0131.27974714.142852.78255200512.51020406

659.0131.27974857.71422131.27974857.7142

cos2

5

5

5

5

225

552

52

5


dari perhitungan beban resultant yang terbesar terdapat pada paku keling no 5 jadi untuk mendapatkan diameter lubang paku keling adalah

mmd

d

d

d

dx

xdx

xdx

xdx

560.25

335.653

335.653

025.51

4.33336

025.514.33336

65785.04.33336

654

14.34.33336

44.33336

2

2

2

2

2

2


dari hasil perhitungan diameter lubang paku keling d = 25.5 yang selanjutnya di bandingkan dengan tabel dimana didapat diameter paku keling adalah 24 mm


kemudian dilanjutkan dengan mengecek sambungan terhadap crushing stress

dimana tegangan crushing yang didapat masih dibawah tegangan crushing perencanaan 120 MPa jadi perencanaan ini memenuhi syarat dan aman

2

5

170.52

639

4.33336

25560.25

4.33336

max

mm

N

x

txd

R

areacrushing

loadstresscrushing

Terima kasih

Frederikus Konrad, ST, MT, MMJURUSAN TEKNIK MESIN,

FTI-UNIVERSITAS GUNADARMA

2.8 , 9.21 latihan soal 5

Engineering