Elemen MesinIkhsan Siregar

Pertemuan 1 PendahuluanPertemuan 2 Beban, Tegangan dan Faktor KeamananPertemuan 3 Sambungan Paku KelingPertemuan 4 Sambungan LasPertemuan 5 Sambungan Mur BautPertemuan 6 Desain PorosPertemuan 7 Desain PasakPertemuan 8 Kopling TetapPertemuan 9 Kopling Tidak TetapPertemuan 10 RemPertemuan 11 BantalanPertemuan 12 Dasar Sistem Transmisi Roda Gigi

PENDAHULUAN

BEBAN

BEBANBeban yang bekerja dari luar pada elemen mesin. Ada 3 tipe beban: beban steady (tetap): tidak berubah besar dan arahbeban berulang: beban yang selalu berubah dari minimum ke maksimumbeban kejut: beban yang terjadi secara mendadak.

Tegangan (Stress)Tegangan adalah gaya dalam akibat adanya gaya luar per satuan luas penampang.TEGANGAN

TEGANGANGaya yg tegak permukaan lurus disebut Tegangan Normal atau Tegangan Tarik.Tegangan adalah: intensitas gaya dalam material diuraikan tegak lurus dan sejajar dengan irisan permukaan yg di amati.

Gaya yg sejajar permukaan lurus disebut Tegangan Geser.

Tegangan Statisdisebabkan gaya-gaya statis, yaitu gaya yang berubah besar, arah dan titik tangkapnya. Misalnya, tegangan akibat berat dari bahan, tegangan pada baut yg telah dikencangkan, tegangan pada dinding bejana yang didalamnya bekerja konstan.TEGANGAN

Tegangan Dinamistegangan akibat gaya-gaya yang berubah besarnya, arahnya atau keduanya berubah. Misal, tegangan pada gigi roda gigi, tegangan pada poros engkol, dll. Karena keadaan yang berubah-ubah tersebut, maka tegangan dinamis yang diijinkan lebih kecil dari tegangan statik yang diijinkan.TEGANGAN

Tegangan beban berdasar arah dari gaya-gaya luar :- tegangan akibat gaya aksial : tegangan tarik, tegangan tekan.- tegangan akibat gaya-gaya arah radial : tegangan lengkung, tegangan geser, tegangan puntir- tekanan gabungan akibat gaya dengan gaya-gaya berlainan arah, atau gabungan gaya-gaya dengan momen- tekanan permukaan : tekanan akibat gaya atau beban pada permukaan yang bersinggungan.TEGANGAN

Tegangan Sisa (residual stress)terjadi bukan disebabkan gaya-gaya luar, tapi oleh sebab lain yang tidak dapat diketahui seperti tegangan beban. Tegangan dalam bersifat mengurangi kekuatan tegangan bahan. Beban yang selalu berubah-ubah dapat menimbulkan tegangan sisa.TEGANGAN

TEGANGAN SISATegangan sisa adalah tegangan yang bekerja pada bahan setelah semua gaya-gaya luar yang bekerja pada bahan tersebut dihilangkan. Penyebab terjadinya tegangan sisa: 1. Tegangan sisa sebagai akibat dari tegangan thermal seperti pada pengelasan dan perlakukan panas 2. Tegangan sisa yang disebabkan karena transformasi fasa(seperti baja karbon)

Tegangan sisa karena deformasi plastis yang tidak merata yang disebabkan gaya-gaya mekanis seperti pada pengerjaan dingin selama pengerolan, penempaan, pembentukan logam atau pekerjaan lain yang dilakukan dengan mesin

TEGANGAN SISA

Tegangan TarikBila suatu batang ditarik oleh dua gaya P yang sama besar dan berlawanan arah, maka batang tersebut mengalami tegangan tarik (tensile stress)

Regangan tarik :TEGANGAN

Tegangan TekanGaya tegang P dari tiap penampang normal sama besar dan berlawanan arah dengan gaya tekan P.- gaya tekan P bekerja aksial dan garis kerjanya berimpit dengan sumbu batang dan tidak merupakan gaya pukul- batang benar-benar lurus

TEGANGAN

REGANGANRegangan (Strain)bila suatu gaya atau beban bekerja pada suatu benda, maka benda tersebut akan mengalami deformasi (perubahan). Bila benda tersebut dikenakan gaya tarik maka akan terjadi pertambahan panjang. Regangan (strain) didefinisikan sebagai perubahan deformasi per satuan panjang.

REGANGAN

MODULUS ELASTISITASModulus ElastisitasMenurut Hukum Hooke, regangan awal berbanding lurus dengan besarnya tegangan dan mempunyai sifat balik (reversible). Setelah tegangan ditiadakan, maka regangan lenyap. Regangan ini linier dan disebut regangan elastik. Perbandingan antara Tegangan (s) dan Regangan (e) mampu balik disebut modulus elastik. Modulus Elastik ini juga disebut Modulus Young.

Modulus Elastisitas adalah Perbandingan antara tegangan dan regangan dari suatu benda . Modulus elastisitas dilambangkan dengan E dan satuannya Nm-2. Modulus elastisitas disebut juga Modulus Young. Secara Matematis konsep Modulus Elastisitas : MODULUS ELASTISITAS

Titik O hingga A dinamakan daerah proporsional limit. Pada area ini regangan yang terbentuk proporsional dengan tegangan yang bekerja.Definisi: tegangan yang membentuk kurva tegangan regangan mulai terdeviasi dari garis lurus. PROPORTIONAL LIMIT

Titik A hingga B dinamakan daerah elastic limit. Pada area ini material akan kembali kebentuk semula ketika tegangan dihilangkan.Definisi: tegangan yang bekerja pada material tanpa menyebabkan deformasi permanen. ELASTIC LIMIT

Jika material terus diberikan tegangan hingga di atas titik B, keadaan plastis akan tercapai, dan pada titik ini ketika beban dihilangkan material tidak akan bisa kembali ke bentuk semula. Diatas titik B, regangan yang terjadi akan bertambah dengan cepat, sedangkan pertambahan tegangannya kecil hingga tercapai titik C, dan terjadi penurunan kecil tegangan pada titik D, segera setelah proses peluluhan berhenti. Sehingga ada dua titik luluh, yaitu titik C (titik luluh atas) dan titik D (titik luluh bawah). Tegangan yang bekerja pada titik luluh ini dinamakan tegangan luluh (yield stress)YIELD POINT

Titik E dinamakan titik Ultimate stress, yaitu titik dimana tegangan maksimum terjadi, yang didefinisikan sebagai beban terbesar dibagi dengan luas area mula-mula (origin) dari bahan.ULTIMATE STRESS

Setelah spesimen mencapai titik ultimate, akan terjadi proses necking, yaitu pengecilan luas penampang area. Tegangan kemudian terus berkurang hingga spesimen patah pada titik F.BREAKING STRESS

Setelah spesimen mencapai titik ultimate, akan terjadi proses necking, yaitu pengecilan luas penampang area. Tegangan kemudian terus berkurang hingga spesimen patah pada titik F.BREAKING STRESS

FAKTOR KEAMANAN

FAKTOR KEAMANAN

CONTOH

CONTOH

CONTOH

CONTOH

CONTOH

TERIMA KASIH