poros dan pasak

POROS dan PASAK

Oleh:

Mario Stefanus K. (22-2010-001)

Venska Stefani (22-2010-003)

Julita (22-2010-006)

Elemen Mesin Dasar

POROS

Poros berfungsi untuk meneruskan tenaga melalui putaran mesin.

Poros adalah suatu bagian stasioner yang beputar, dimana terpasang elemen-elemen seperti roda gigi (gear), pulley, flywheel, engkol, sprocket dan elemen pemindah lainnya.

Macam – macam Poros

Poros Transmisi :

Poros transmisi mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur.

Spindel :

Poros transmisi yang relatif pendek, di mana beban utamanya berupa puntiran.

Gandar :

Gandar tidak mendapat beban puntir, bahkan terkadang tidak boleh berputar. Gandar hanya mendapat beban lentur.

Hal-hal Penting dalamPerencanaan Poros

1. Kekuatan poros2. Kekakuan poros3. Putaran Kritis4. Korosi5. Bahan Poros

Beban pada Poros

Poros dengan Beban Puntir

Poros transmisi yang mendapat beban puntir

Poros dengan Beban Lentur MurniBiasanya terjadi pada gandar dari kereta tambang dan lengan robot yang tidak dibebani dengan puntiran, melainkan diasumsikan mendapat pembebanan lentur saja.

Beban lentur murni pada lengan robot

Poros dengan Beban Puntir dan Lentur Poros dengan beban puntir dan lentur

dapat terjadi pada puli atau roda gigi pada mesin untuk meneruskan daya melalui sabuk, atau rantai.

Dengan demikian poros tersebut mendapat beban puntir dan lentur akibat adanya beban.

Pasak adalah elemen mesin yang dipakai untuk menetapkan bagian-bagian mesin seperti roda gigi, sproket, puli dan kopling pada poros.

Pasak berupa sepotong baja lunak (mild steel) yang berfungsi sebagai pengunci.

PASAK

Macam-macam Pasak

CONTOH POROS DAN PERHITUNGANNYA

POROS KIPAS ANGIN MEJA

Click icon to add picture

SPESIFIKASI POROS

Poros diambil dari kipas angin meja yang mampu menahan beban puntir dan lentur.

Dalam sehari, poros bekerja selama 8 jam dengan tumbukan ringan.

Poros buatan dari: Jepang Bahan poros terbuat dari baja karbon konstruksi mesin

S30C. Diameter poros: (0.43 ± 0,005) cm = (4,3 ± 0,05) mm Poros meneruskan daya sebesar 24 W. Kecepatan putarnya terbagi menjadi dua jenis:

a. Kecepatan 1: 800 rpm.

b. Kecepatan 2: 1200 rpm.

PERHITUNGAN DIAMETER POROS

START

1. Daya yang ditransmisikan: P (kW)Putaran poros n (rpm)

2. Faktor koreksi

3. Daya rencana Pd (kW)

1. P = 0,024 (kW), n1 = 1200 (rpm)

2. fc = 1,0 (daya normal)

3. Pd = fc P = 1,0 . 0,024 = 0,024 (kW)

PERHITUNGAN DIAMETER POROS

4. Momen putir Rencana T (kg mm)

5. Bahan poros, perlakuan panas, kekuatan tarik σB (kg/mm2)

Apakah poros bertangga atau beralur pasakFaktor keamanan Sf1, Sf2

6. Tegangan geser yang diijinkan τa (kg/mm2)

4. T = 9,74 x 105 x Pd/n1

= 9,74.105x 0,024/1200

= 19,48 (kg mm) 5. S30C, σB = 48 (kg/mm2)

Sf1 = 6,0; Sf2 = 2,0

6. τa = σB / (Sf1 x Sf2)

= 48/(6,0 x 2,0)= 4 (kg/mm2)

PERHITUNGAN DIAMETER POROS

7. Faktor koreksi untuk momen puntir Kt

Faktor lenturan Cb

8. Diameter poros ds (mm)

9. Jari – jari filet dari poros bertangga r (mm)

Ukuran pasak dan alur pasak

7. Kt = 1,0 (beban dikenakan secara halus)Cb = 1,2 (pemakaian beban lentur kecil)

8. ds = [5,1/τa x Kt Cb T]1/3

= [5,1/4 x1,0 .1,2 .19,48]1/3

= 3,1 mm.Diameter poros ds = 4 mm

9. Anggaplah diameter bagian yang menjadi tempat bantalan adalah 4,5 (mm)Jari-jari filet = (4,5 – 4)/2

= 0,5 (mm)Alur pasak 2 x 2 x fillet 0,16

PERHITUNGAN DIAMETER POROS

10. Faktor konsentrasi tegangan pada poros bertangga β, pada pasak α.

11. Tegangan geser τ (kg/mm2)

12. τa.Sf2/(α atau β) : CbKtτ

10. Konsentrasi tegangan pada poros bertangga adalah:0,5/4 = 0,125, 4,5/4 = 1,125, β = 1,14

Konsentrasi tegangan pada poros dengan alur pasak adalah:0,16/4 = 0,04, α = 2,3 -- α > β

11. τ = 5,1T/(ds)3 = 5,1x19,48/43

= 1,55 (kg.mm2)

12. 4 x 2,0/2,3 = 3,48 (kg.mm2)1,55 x 1,2 x 1,0 = 1,86 (kg.mm2)

τa.Sf2/α > CbKtτ --- baik

13. Diameter poros ds (mm)Bahan poros, perlakuan panas

Jari-jari filet dari poros bertanggaUkuran pasak dan alur pasak

STOP

END

PERHITUNGAN DIAMETER POROS

13. Ds = 4 (mm)S30CDiameter poros: ø 4 x ø4,5Jari-jari filet 0,5 (mm)Pasak 2 x 2Alur pasak 2 x 2 x 0,16

KESIMPULAN

Jadi, terbukti melalui perhitungan bahwa diameter poros dengan 24 W adalah sekitar ø 4 mm sesuai dengan diameter aktual benda.