BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Teknologi pekerja atau permesinan mengalami perubahan seirama dengan

adanya penemuan-penemuan baru yang kian pesat di modern ini, penemuan baru

tersebut merupakan jawaban dari tuntutan dunia industri akan produk yang

berkualitas meliputi kepresisian yang tinggi, benda kerja yang kompleks serta

kemampuan untuk menghasilkan produk secara masal, salah satu penemuan

tersebut adalah mesin bubut kayu yang kini penggunaan dan pemanfaatannya

semakin diperlihatkan untuk memenuhi permintaan produk yang memiliki

kualitas tinggi.

Keuntungan dari penggunaan mesin bubut kayu ini adalah mempercepat

proses produksi dibandingkan dengan pembuatan dengan menggunakan tangan

(diamplas), sehingga hasil produksi menjadi lebih banyak dari pada pembuatan

manual, karena industri kecil ini kewalahan dalam memenuhi pesanan baik dari

pasar domestik maupun pasar manca negara.

Pada mesin bubut yang terlihat bagian-bagian strukturalnya dibuat dari

besi, dirancang sedemikian rupa menjadi sebuah mesin yang kokoh. Bentuk

mesin ini memberikan keleluasaan kepada si pembubut untuk mengerjakan

dengan baik benda-benda yang dihadapinya. Oleh karena itu, penulis

mengupayakan untuk melakukan analisa kekuatan rangka pada mesin bubut kayu,

3

yang nantinya diharapkan dalam penggunaanya dapat mengalami peningkatan

baik dalam hal kualitas maupun kuantitas. Dengan demikian penulis tertarik

untuk membahas “ANALISA KEKUATAN RANGKA DARI POROS DAN

BEARING PADA MESIN BUBUT KAYU CNC”.

1.2 Identifikasi Masalah

Berdasar latar belakang diatas, perumusan masalah dalam penelitian ini

adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana kekuatan rangka dari poros dan bering mesin bubut kayu CNC.

2. Apa saja bahan yang dipergunakan untuk menganalisa kekuatan sambungan

rangka atau pengelasan mesin bubut kayu.

1.3 Pembatasan Masalah

Agar penelitian yang dilakukan lebih terarah dan dapat dipahami, maka

perlu membatasi ruang lingkup penelitian pada analisa kekuatan rangka dari

poros dan bering mesin bubut kayu CNC.

1.4 Perumusan Masalah

Berdasar latar belakang diatas, perumusan masalah dalam penelitian ini

adalah “Bagaimana mengetahui hasil pengelasan yang baik dan mampu menahan

4

beban dinamis dan statis pada saat mesin bubut cnc kayu yang sedang

beroperasi?”.

1.5 Tujuan Penelitian

Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah untuk mengetahui dan

menganalisa bagaimana mengetahui hasil pengelasan yang baik dan mampu

menahan beban dinamis dan statis pada saat mesin bubut CNC kayu yang sedang

beroperasi.

1.6 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan bermanfaat bagi :

1. Bagi Penulis.

Bagi penulis penelitian ini dapat memberikan ilmu dan pengetahuan mengenai

pemeliharaan agar dapat berjalan dengan baik. Salah satu manfaat penting

lainnya adalah sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar sarjana yang

diwajibkan oleh pihak akademik. Penelitian ini juga dapat memberikan

masukan bagi penulis lain yang ingin melakukan penelitian lebih lanjut.

2. Bagi pihak lain.

Penelitian ini juga dapat memberikan masukan bagi penulis lain yang ingin

melakukan penelitian lebih lanjut.

1.7 Sistematika Penulisan

5

Dalam penulisan tugas akhir ini, penulisan akan dibagi menjadi 5 bab.

Adapun gambaran mengenai masing-masing bab sebagai berikut :

BAB I PENDAHULUAN.

Dalam bab ini, berisi tentang gambaran secara umum isi penulisan

proposal tugas akhir yang meliputi latar belakang penelitian,

identifikasi masalah, pembatasan masalah, perumusan masalah tujuan

penelitian, manfaat penelitian serta sistematika penyusunan proposal

tugas akhir.

BAB II LANDASAN TEORI.

Dalam bab ini berisi tentang teori-teori penunjang dari masalah yang

akan dibahas terkait penelitian dan diakhiri dengan kerangka

pemikiran.

BAB III METODE PENELITIAN.

Dalam bab ini berisi tentang metode penelitian yang akan digunakan

melakukan analisis penelitian.

6

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Mesin Bubut Kayu CNC

2.1. 1 Pengertian Mesin Bubut

suatu Mesin perkakas yang digunakan untuk memotong benda yang diputar.

Bubut sendiri merupakan suatu proses pemakanan benda kerja yang sayatannya

dilakukan dengan cara memutar benda kerja kemudian dikenakan pada pahat

yang digerakkan secara translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja.

Gerakan putar dari benda kerja disebut gerak potong relatif dan gerakkan

translasi dari pahat disebut gerak umpan. Dengan mengatur perbandingan

kecepatan rotasi benda kerja dan kecepatan translasi pahat maka akan diperoleh

berbagai macam ulir dengan ukuran kisar yang berbeda. Hal ini dapat dilakukan

dengan jalan menukar roda gigi translasi yang menghubungkan poros spindel

dengan poros ulir.

2.1.2 Bagian-bagian Mesin Bubut

1.   Sumbu Utama (Main Spindle)

7

Gambar 2.1 sumbu utama mesin bubut

Sumbu utama atau dikenal dengan main spindle merupakan suatu sumbu utama mesin bubut yang berfungsi sebagai dudukan chuck (cekam), plat pembawa, kolet, senter tetap dan lain-lain.

2. Meja Mesin (bed)

Gambar 2.2 Meja mesin bubut

Meja mesin bubut berfungsi sebagai tempat dudukan kepala lepas, eretan,

penyangga diam (steady rest) dan merupakan tumpuan gaya pemakanan

waktu pembubutan. Bentuk alas ini bermacam-macam, ada yang datar dan ada

yang salah satu atau kedua sisinya mempunyai ketinggiana tertentu.

3. Eretan (Carriage)

8

Gambar 2.3 Eretan mesin bubut dan bagiannya.

Eretan terdiri atas eretan memanjang (longitudinal carriage) yang

bergerak sepanjang alas mesin, eretan melintang(cross carriage) yang

bergerak melintang alas mesin dan eretan atas(top carriage), yang bergerak

sesuai dengan posisi penyetelan di ataseretan melintang. Kegunaan eretan ini

adalah untuk memberikanpemakanan yang besarnya dapat diatur menurut

kehendak operatoryang dapat terukur dengan ketelitian tertentu yang terdapat

pada roda pemutarnya.

4. Penjepit Pahat (Tools Post)

Gambar 2.4 Penjepit pahat mesin bubut dan bagiannya

9

Penjepit pahat digunakan untuk menjepit atau memegang pahat,yang

bentuknya ada beberapa macam. Jenis ini sangat praktis dan dapat menjepit

pahat 4(empat) buah sekaligus sehingga dalam suatu pengerjaan

bilamemerlukan 4 (empat) macam pahat dapat dipasang dan disetel sekaligus

5. Transporter dan Sumbu pembawa

Transporter atau poros transporter adalah poros berulir segi empat atau

trapesium yang biasanya memiliki kisar 6 mm, digunakan untuk membawa

eretan pada waktu kerja otomatis, misalnya waktu membubut ulir, alur dan

atau pekerjaan pembubutan lainnya. Sedangkan sumbu pembawa atau poros

pembawa adalah poros yang selalu berputar untuk membawa atau mendukung

jalannya eretan.

Gambr 2.5 Transporter dan sumbu utama mesin bubut

6. Tuas Pengatur Kecepatan Transporter dan Sumbu Pembawa

Gambar 2.6 Tuas pengatur transporter

10

Tuas pengatur kecepatan digunakan untuk mengatur kecepatan poros

transporter dan sumbu pembawa.Ada dua pilihan kecepatan yaitu kecepatan

tinggi dan kecepatan rendah. Kecepatan tinggi digunakan untuk pengerjaan

benda-benda berdiameter kecil dan pengerjaan penyelesaian sedangkan

kecepatan rendah digunakan untuk pengerjaan pengasaran, ulir, alur,

mengkartel dan pemotongan (cut off). 

2.1.3 Spesifikasi mesin bubut kayu CNC

Mesin bubut kayu

1.Spesifikasi: a.Dimensi: 120 X 60 X 75 cm, jarak maximum antar cekam ± 120 cm.

b.Daya:3/4PK(Motor listrik) c.Kapasitas: Membubut diameter maksimal 25 cm.

2.Kegunaan: Membuat aneka bentuk kerajinan kayu, untuk industri mebel, sangkar

burung,dan lain- lain.

11

2.2 Rangka Mesin Bubut

Gambar 2.7 Rangka mesin bubut kayu

12

A. Perhitungan Gaya dan Kekuatan Bahan

Perhitungan gaya dan kekuatan bahan dalam perencanaan mesin bubut kayu ini adalah bersifat pemeriksaan kekuatan dari bahan - bahan yang dipilih, dengan kajian kekuatan terhadap patah statis.

2.4 Kekuatan Baut

Untuk mengikat suatu konstruksi, diperlukan komponen yang harus disambung atau diikat untuk menghindari terjadinya getaran terhadap sesama komponen, atau mungkin bisa terlepas dari bagian yang disambung akibat kendor bahkan bisa jadi bagian yang disambung tersebut terlepas akibat pengikatnya putus. Komponen yang digunakan untuk menyambung minimal dua komponen mesin, bisa digunakan baut, pena, pasak, paku keling, pengelasan, press dan l ain-lain. Dalam analisis ini dipilih komponen baut mur yang digunakan sebagai komponen yang menyambung dua konstruksi mesin, karena baut dapat memenuhi kebutuhan konstruksi yang dirancang, yaitu konstruksi yang menggantung pada plafon. Pemilihan baut mur sebagai alat pengikat harus dilakukan dengan seksama untuk mendapatkan ukuran yang tepat, apabila dalam pemilihan baut mur terjadi kesalahan dapat berakibat baut putus, bengkok atau uli rnya lumur (dol). Sebagai mana ditunjukkan pada Gambar 2.35.

13

Gambar 2.8 Kerusakan baut karena pengujian

Untuk menentukan ukuran baut mur, ada berbagai faktor yang harus diperhati kan seperti sifat gaya yang bekerja pada baut, syarat kerja, kekuatan bahan, ketelitian dan l ain-lain, sedangkan gaya-gaya yang bekerja pada baut dapat berupa beban statis aksial murni, beban aksial bersama dengan beban puntir, beban geser dan beban tumbukan aksi al. Dalam perhitungan pembebanan aksial murni berlaku persamaan berikut :

………………………………………………………………(1)Dengan :

σ i= tegangan tarik yang terjadi padadiameter i nti baut, kg/mmt2

W = beban tarik aksial pada baut, kg A = luas penampang batang baut, mm2

……………………………………………………………………...(2)Dengan : d1= diameter inti baut, mm

Pada umumnya diameter inti d1 = 0,8d, bila dihitung dengan tegangan yang diijinkan σ a, maka diperoleh persamaan barikut :

………………….…………………………………………(3)

14

Sehingga diperol eh harga diameter baut sebesar :

………………..……………………………………………………….(4)

Harga σ atergantung pada macam bahan dan perlakuan, mi salnya Stainless Steel ,Carbon Steel, dengan perl akuan tinggiheat treathment dengan media pendingin oli tertentu, maka factor keamanan dapat diambil sebesar 2-4 dan ji ka perlakuan biasa heat treathment dengan media pendingin udara, besar faktor keamanan antara 4-6.

Untuk baja dengan kadar karbon 0,2-0,3 %, tegangan yang diijinkan σ a sebesar 14 kg/mm2 untuk perlakuan tinggi dan jika perlakuan biasa sebesar 8,4 kg/mm2

Pada ulir dalam (mur) tinggi ulir yangbekerja menahan gaya W adalah h, seperti ditunjukkan pada Gambar 2. Bila jumlah lilitan ulir dinyatakan z, diameter efektif ulir luar (baut) d2, dan gaya Tarik pada baut maka besarnya tekanan kontak pada permukaan ulir sebesar q (kg/mm2) adalah

……………………………………………………………………(5)

dengan :qa = tekanan kontak pada permukaan yang diijinkan, kg/m m2

Gambar 2.9 Tekanan permukaan yang terjadi pada ulir

15

Tekanan kontak yang diijinkan besarnya tergantung pada kelas ketelitian dan kekerasan permukaan ulir, ditunjukkan pada tabel 2.3

Tabel 2.1 Tekanan permukaan yang diijinkan pada ulir

Jika persyaratan dalam tabel 1 di penuhi, maka ulir tidak akan lumur (dol). Ulir yang baik mempunyai harga tinggi ulir (h) minimal 75% dari kedalam ulir penuh, untuk ulir biasa mempunyai harga tinggi ulir (h) seki tar 50% dari kedalam penuhnya. Untuk jumlah ulir dan tinggi mur dapat dihitung dari persamaan berikut :

…………………………………………………………………(6)

dan harga tinggi mur (H) : H = zp dengan : p = jarak bagi, mm, menurut standar harga H = (0,8 – 1,0) d

Pada Gambar 3. ditunjukkan bahwa gaya W juga dapat menimbulkan tegangan geser pada luas bidang silinder (π d1kpz), dengan kp adalah tebal akar ulir luar/baut dengan besar tegangan geser τ b (kg/mm2) sebagai berikut :

……………………………………………………………………….(7)

Jika tebal akar ulir dalam/mur dinyatakan dengan j p, maka tegangan gesernya adalah

………………………………………………………………………...(8)

16

Untuk ulir metris harga k dapat diambil 0,84 dan j = 0,75. Untuk pembebanan pada seluruh ulir yang dianggap merata, τ b dan τ n harus lebih kecil dari pada harga tegangan yang diijinkan τ a.

Gambar 2.11. Tegangan geser yang terjadi pada ulir

2.4 Sambungan Las

2.4.1 Pengertian

Sambungan las adalah sambungan antara dua atau lebih permukaan logam dengan cara mengaplikasikan pemanasan lokal pada permukaan benda yang disambung. Perkembangan teknologi pengelasan saat ini memberikan alternatif yang luas untuk penyambungan komponen mesin atau struktur. Beberapa komponen mesin tertentu sering dapat difabrikasi dengan pengelasan, dengan biaya yang lebih murah dibandingkan dengan pengecoran atau tempa. Saat ini banyak part yang sebelumnya dibuat dengan cor atau tempa, difabrikasi dengan menggunakan pengelasan seperti ditunjukkan pada gambar 2.12. Sebagian besar komponen mesin yang difabrikasi menggunakan las, menggunakan teknik pengelasan dengan fusion, dimana dua benda kerja yang disambung dicairkan permukaannya yang akan disambung.

17

Gambar 2.12 Komponen mesin yang dibuat dengan fusion welding(4.1)

Beberapa kelebihan sambungan las dibandingkan sambungan baut-mur

atau sambungan keling (rivet) adalah lebih murah untuk pekerjaan dalam jumlah

besar, tidak ada kemungkinan sambungan longgar, lebih tahan beban fatigue,

ketahanan korosi yang lebih baik. Sedangkan kelemahannya antara lain adalah

adanya tegangan sisa (residual stress), kemungkinan timbul distorsi, perubahan

struktur metalurgi pada sambungan, dan masalah dalam disassembling

18

2.4.2 Metode pengelasan

Metoda pengelasan diklasifikasikan berdasarkan metoda pemanasan

untuk mencairkan logam pengisi serta permukaan yang disambung.

1. Electric Arc Welding : panas diaplikasikan oleh busur listrik antara

elektroda las dengan benda kerja (lihat gambar 2.12). Berdasarkan (1)

aplikasi logam pengisi dan (2) perlindungan logam cair terhadap atmosfir,

electric arc welding diklasifikasikan menjadi :

a. Shielded Metal Arc welding (SMAW)b. Gas Metal Arc Welding (GMAW)c. Gas Tungsten Arc Welding (GTAW)d. Flux-cored Arc Welding (FCAW) e. Submerged Arc Welding (SAW)

Gambar 2.13 Electric Arc welding dengan coated electrode(4.1)

2. Resistance Welding : arus listrik meng-generate panas dengan laju I2R,

melalui kedua permukaan benda kerja yang disambung. Kedua benda di

cekam dengan baik. Tidak diperlukan adanya logam pengisi atau shield,

tetapi proses pengelasan dapat dilakukan pada ruang vakum atau dalam inert

gas. Metoda pengelasan ini cocok untuk produksi masa dengan pengelasan

kontinu. Range tebal material yang cocok untuk pengelasan ini adalah 0,004

s/d 0,75 inchi.

3. Gas Welding : umumnya menggunakan pembakaran gas oxyacetylene untuk

memanaskan logam pengisi dan permukaan benda kerja yang disambung.

19

Proses pengelasan ini lambat, manual sehingga lebih cocok untuk pengelasan

ringan dan perbaikan.

4. Laser beam welding : plasma arc welding, electron beam welding, dan

electroslag welding : adalah teknologi pengelasan modern yang juga

menggunakan metoda fusi untuk aplikasi yang sangat spesifik.

5. Solid state welding : proses penyambungan dengan mengkombinasikan

panas dan tekanan untuk menyambungkan benda kerja. Temperatur logam

saat di panaskan biasanya dib awah titik cair mate

Simbol las diberikan pada gambar teknik dan gambar kerja sehingga komponen dapat difabrikasi secara akurat. Simbol las distandardkan oleh AWS (American Welding Society). Komponen utama simbol las sesuai dengan standard AWS adalah (1) Reference line, (2) tanda panah, (3) basic weld symbols, (4) dimensi dan data tambahan lainnya, (5) supplementary symbols, (6) finish symbols, (7) tail, dan (8) spesifikasi atau proses. Simbol las selengkapnya ditunjukkan pada gambar 2.14. Contoh aplikasi simbol las dan ilustrasi hasil bentuk konfigurasi sambungan di tunjukan pada gambar 2.15.

20

Gambar 2.14 Simbol las sesuai standard AWS

21

Las fillet, (a) angka menunjukkan ukuran leg,(b) menunjukkan jarak

Lingkaran menandakan bahwa pengelasan dilakukan berkeliling

Konfigurasi pengelasan tipe butt atau groove (a) square,

(b) V tunggal dengan root 2mm dan sudut 600, (c) V ganda, (d) bevel

berkeliling

Gambar 2.15 Contoh aplikasi simbol las(4.1)

Pemilihan metoda pengelasan untuk fabrikasi komponen mesin perlu

mempertimbangkan mampu las dari material. Kemampuan logam untuk

disambung dengan pengelasan ditampilk an pada tabel 2.2.

22

Tabel 2.2 Mampu las logam yang umum digunakan untuk komponen mesin(4)

Terdapat banyak sekali konfigurasi sambungan las, tetapi dalam buku ini kita

hanya membahas tegangan dan kekuatan sambungan jenis fillet weld.

Diharapkan setelah memahai konfigurasi ini dengan baik, maka aplikasi untuk

konfigurasi sambungan yang lain dapat dipelajari dengan mudah. Beberapa

sambungan dengan konfigurasi fillet weld dan jenis beban paralel, dan beban

melintang ditunjukkan pada gambar 2.16.

23

Gambar 2.16 Konfigurasi Fillet Weld dengan berbagai kondisi Pembebanan(4.1)

2.4.3 Tegangan pada sambungan las yang mendapat beban statis

Beban yang bekerja pada struktur sambungan dengan tipe fillet dapat berbentuk beban paralel, beban melintang (transverse), beban torsional, dan beban bending. Untuk menganalisis tegangan yang terjadi pada sambungan las terlebih dahulu perlu diperhatikan geometri sambungan las. Konfigurasi sambungan las jenis fillet dinyatakan dengan panjang leg, untuk keperluan engineering praktis, tegangan pada sambungan las yang terpenting adalah tegangan geser pada leher fillet (throat). Panjang leher, te didefinisikan sebagai jarak terpendek dari interseksi pelat ke garis lurus yang menghubungkan leg atau kepermukaan weld bead. Untuk kasus yang umum yaitu las

convex, panjang leher adalah pada posisi 450 dari leg, atau te = 0,707 he. Jadi luas leher yang digunakan untuk perhitungan tegangan adalah Aw = teL, dimana L adalah panjang

las.panjang leher adalah pada posisi 450 dari leg, atau te = 0,707 he. Jadi luas leher yang digunakan untuk perhitungan tegangan adalah Aw = teL, dimana L adalah panjang las.

24

Gambar 2.17 Geometri dan bidang geser sambungan fillet weld(4.1)

Struktur sambungan las akan mengalami kegagalan geser pada penampang terkecil yaitu pada bagian leher. Hal ini berlaku baik untuk pembebanan paralel maupun pembebanan melintang. Nilai tegangan geser pada penampang leher dapat dihitung dengan persamaan (5):

τ= Pte Lw

= P0,707 he Lw

=1,414 Phe Lw

(9)

Dengan

t e= panjang leher

he= panjang leg

Lw= panjang sambungan las

Jadi untuk menghindari kegagalan pada sambungan, maka tegangan yang terjadi

haruslah lebih kecil dari kekuatan luluh geser material (5):

τ= Pte Lw

<¿(ssy ¿las (10)

Mengingat geometri sambungan las, maka efek konsentrasi tegangan perlu

dipertimbangkan dalam perancangan konstruksi las. Penelitian yang dilakukan oleh

Salakian dan Norris tentang distribusi tegangan di sepanjang leher las fillet

menunjukkan adanya fenomena konsentrasi tegangan tersebut. Bentuk distribusi

tegangan ditunjukkan pada gambar 2.18. Untuk keperluan praktis dalam perancangan

25

sambungan las, harga faktor konsentrasi tegangan ditunjukkan pada gambar 2.18.

Gambar 2.18 Distribusi tegangan pada sambungan las fillet yang

mendapat beban melintang(4.1)

Gambar 2.19 Faktor konsentrasi tegangan sambungan las fillet(4.1)

2.4.4 Beban Torsional

Untuk struktur sambungan las yang mendapat beban torsional maka resultan

tegangan geser yang terjadi pada suatu grup sambungan las adalah jumlah vektor

tegangan geser melintang dengan tegangan geser torsional. Tegangan geser akibat

gaya melintang (transverse load) dapat dihitung dengan persamaan(5) :

τ t=VA

=¿ Gaya geser

Luas penampang leher (10)

26

Sedangkan tegangan geser torsional adalah (5)

τ t=TrJ (11)

dengan

T = torsi yang bekerja, N-m

r = jarak dari titik pusat massa ke titik

terjauh,

J = momen inersia polar penampang las, m3

Seperti halnya pada beban paralel dan melintang, penampang kritis untuk beban torsional adalah pada penampang leher. Momen inersia polar penampang lasa dapat dinyatakan dalam satuan momen inersia polar grup las sebagai(5)

J= te J u=0,707he J u (12)

dengan Ju adalah satuan momen inersia polar yangditunjukan pada gambar 2.17, untuk

berbagai konstruksi sambungan las fillet yang umum digunakan. Tabel tersebut dapat

mempermudah perhitungan tegangan akibat beban torsional.

Jadi untuk mengindarkan struktur sambungan gagal akibat beban torsional maka haruslah dirancang sedemikian rupa sehingga resultan tegangan geser yang terjadi lebih kecil dari kekuatan geser material(5)

τ=τd +τ t<(S sy) (13)

2.4.5 Beban Bending

Pada pembebanan bending, sambungan lasan akan mengalami tegangan geser

melintang dan juga tegangan normal akibat momen bending. Tegangan geser langsung

akibat gaya geser dapat dihitung dengan persamaan (5.1) Sedangkan tegangan normal

dapat dihitung dengan persamaan(5)

27

σ= McI (14)

dimana c adalah jarak dari sumbu netral, dan I adalah momen inersia penampang yang dapat dinyatakan dalam satuan momen inersia penampanng las, Iu sebagai(5)

I=t e I u Lw= 0,707he J u (15)

Tabel 2.2 Mampu las logam yang umum digunakan untuk komponen mesin(4)

28

Tabel 2.3 (sambungan)(4.1)

Lw adalah panjang las, dan Iu untuk beberapa konstruksi sambungan ditunjukkan pada

tabel 2.3. Gaya persatuan panjang dari las adalah(5)

W '= PaI u

(16)

Dimana a adalah jarak antara posisi sambungan dengan aplikasi bahan.

Setelah tegangan geser dan tegangan normal yang terjadi di dapatkan, maka selanjutnya

dapat dibentukan principal stress tertinggi pada sambungan. Kegagalan sambungan dapat

dibentuk dengan menggunakan teori tegangan geser maksimum (MSST) atau teori energy

distorsi (DET).

2.4.6 Kekuatan Material Sambungan Las

Elektroda yang digunakan pada electric arc welding ditandai dengan huruf E dan diikuti

empat digit angka. Contoh E6018. Dua angka pertama menandaka kekuatan material

setelah menjadi sambungan dalam ribuan pound per inchi kuadrat (ksi). Angka ke tiga

menunjukkan posisi las seperti misalnya posisi flat, vertikal, atau overhead. Sedangkan

angka terakhir menandakan variabel dalam pengelasan seperti misalnya besarnya arus.

Tabel 2.4 menampilkan kekuatan minimum untuk beberapa elektroda yang banyak

29

digunakan untuk komponen mesin. Dengan diketahuinya kekuatan yield material dan

tegangan yang terjadi akibat beban yang bekerja, maka perancang dapat menentukan

tegangan perancangan dan faktor keamanan yang diinginkan.

Tabel 2.4 Kekuatan Elektroda Las(4.1)

2.4.7 Kekuatan Fatigue Sambungan Las

Pada saat konstruksi sambungan las mendapat beban bolak-balik (cyclic) maka kemungkinan kegagalan fatigue adalah merupakan pertimbangan utama dalam perancangan. Adanya void dan inklusi pada sambungan las memberikan efek yang tidak terlalu signifikan pada beban statik, tetapi menurukan kekuatan fatigue secara signifikan. Retak biasanya merambat pada daerah heat-affected-zone (HAZ), karena daerar ini merupakan daerah yang paling lemah dalam sambungan. Sangat jarang sekali perambatan retak terjadi pada logam pengisi. Beberapa textbooks menyarankan tidak menggunakan sambungan las untuk komponen yang mendapat beban fatigue. Hal ini tidak membantu engineer dalam perancangan karena komponen mesin umumnya mendapat beban dinamik. Untuk keperluan praktis, nilai faktor konsentrasi tegangan fatigue untuk beberapa jenis sambungan las diberikan pada tabel 2.5 berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan oleh Jennings.

Tabel 2.5 Faktor Konsentrasi Tegangan Fatigue Sambungan Las(4.1)

30

MULAI

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1 Pengambilan Data

Gambar 3.1

Diagram Alir Penelitian

31

KEKUATAN RANGKA KAKI

KEKUATAN

Mur dan baut

MESIN BUBUT KAYU CNC

RANGKA MESIN BUBUT KAYU CNC

PERHITUNGAN KEKUATAN RANGKA

HASIL PERHITUNGAN

Kekuatan

LAS

Gambar 2.20 Diagram Alir

DAFTAR PUSTAKA

ASM Handbook, vol. 8. Mechanical Testing and evaluatin, ASM international, Materials

Park, OH, 2000.

Rakayudisthira28.blogsppot.co.id/2015/04/laporan-uji-bending-bending-test.html?m=1

Reporsitory.unhas.ac.id/bitstream/handle/123456789/446/BAB%20%2011.pdf

https://www.slidshare.net/mobile/rumahbelajar/bab-09-kekuatan-sambungan-las

32

ANALISA & PEMBAHASAN

KESIMPULAN

SELESAI