15TUAS

1. Pendahuluan. 2. Pemakaian tuas dalam praktek pemesinan. 3. Rancangan tuas.

4. Lengan Tuas. 5. Kaki tuas. 6. Lengan Engkol. 7. Keamanan katup tuas.

8. Rocker arm untuk katup buang. 9. Tuas Pengungkit. 10. Macam – macam tuas

15.1 Pendahuluan

Tuas adalah sebuah tongkat kaku atau batang yang memiliki kemampuan

berputar dengan menentukan titik yang disebut titik tumpu. Tuas ini biasanya

digunakan mesin untuk mengangkat sebuah beban dengan pemakaian usuha yang

kecil. Memngangkat beban dngan pertimbangan yang digunakan umtuk usuha

adalah keuntungan menurut ilmu Mekanik. Kadang-kadang sebuah tuas biasanya

hanya untuk memudah kan pemakaian kekuatan dengan maksud memberi

petunjuk. Sebuah tuas memperbolehkan arah lurus atau garis lengkung dengan

mempergunakan kekuatan pada tuas. Tuas boleh sejajar atau miring untuk satu

sama lainnya, yang mana prinsip pada tuas bekerja adalah sama seperti itu.

Memikirkan kelurusan sebuah tuas dengan kekuatan yang sama dalam

pesawat yang sama seperti pada gambar 15.1 titik A dan B menyambung dimana

beban dan usaha ditunjukan seperti titik beban dan usaha masing-masing.

F adalah titik tumpu dimana tuas memiliki kemampuan berputar, jarak garis

tegak antara titik beban dan titik tumpu yang diketahui pada beban lengan dan

jarak garis tegakantara titik usaha dan titik tumpu disebut lengan usaha sesuai

dengan prinsip:

Keuntungan Mekanik

Perbandingan lengan usaha dengan beban lengan disebut kekuatan

pengungkit.

Sebuah pertimbangan kecil akan menunjukan bahwa jika sebuah beban

besar untuk mengangkat dengan usaha kecil maka usaha lengan akan lebih besar

dari beban lengsn. Dalambeberapa hal kemungkinan tidak memperbolehkan

memberi batasan jarak dan ruang, oleh karena itudalam jenis untuk memperoleh

kekuatan pengungkit yang besar biasanya memperbolehkan penggabungan tuas,

pengabungan kekuatan pengungkit membuat potongan lurus, dimana

memperbolehkan mengikat satu sama lainnya. Dengan sambungan punca

kekuatan pengungkit tongkat bell biasanya diperbolehkan dibandingkan dengan

meyambung nomor kekuatan pengungkit adalah hasil bermacam-macam.

15.2 Pemakaian tuas dalam praktek pemesinan

Muatan dan usaha dipergunakan tuas dalam 3 perbedaan jarak

seperti, yang di tunjukan pada gambar 15.2 tuas ditunjukan

B dan C pada gambar 15.2 bisa disebut model pertam, model ke dua, dan model

ke tiga tuas masing-masing.

Model tuas pertama, titik tumpu diantara beban usaha dalam hal ini lengan

usaha lebih besar dari pada beban lengan, karena itu keuntungan Mekanik

memperoleh lebih dari satu demikian model tuas secara umum mencari tongkat

bell biasanya dalam penempatan sinyal kereta api, ayunan lengan lengan dalam

pembakaran Mesin, pegangan pompa tangan dengan menekan roda tangan, neraca

keseimbangan, kaki tuas, dll.

Model tuas ke dua, beban diantara titi tumpu dan usaha, dalam hal ini

lengan usaha lebih dari muatan lengan, karena itu keuntungan Mekanik lebih dari

satu. Pemakaian model tuas demikian adalah mengalaskan dalam mengamankan

beban tuas.

Model tuas ke tiga, usaha di antara titik tumpu dan muatan setelah lengan

usaha, dalam hal ini lengan usaha lebih kecil dari pada beban lengan, karma itu

keuntungan Mekanik lebih kecil dari lainnya. Biasanya model tuas tida untuk

menerima dalam praktek usaha, tetapi sepasang tang, pedal mesin jahit, dll. Ini

adalah beberap contoh tuas.

15.3 Rancangan tuas

Rancangan sebuah tuas terbuat dari menentukan besarnya menurut alam

ketika kekuatan yang terkandungpada tuas:

a) Muatan,

b) Usaha, , dan

c) Reaksi pada titik tumpu ,

Beban dan usaha karena demikian bertentangan langsung dengan titik tumpu.

Menurut cara kerja menggunakan rancangan tuas

1) umumnya salah satu beban, mendapatkan nilai usaha, usaha

menghendaki untuk melawan beban ini mengambil dengan titik

tumpu.

2) Mendapat reaksi, , pada titik tumpu, sama seperti pembahasan

di bawah ini.

Ketika dan berbentuk parallel dan bergerak dengan arah yang

berlawanan ditunjukan pada gambar 15.2 (b) dan (c). kemudian R f akan berbeda

dengan dan . untuk posisi beban ditunjukan pada 15.2 (b).

Dan untuk posisi beban akan ditunjukan pada gambar 15.2 (c) arah RF akan

berlawanan terhadap dan dimana setiap atau besar.

ketika dan miring satu sama lain ditunjukan pada gambar

15.3 (a) . dimana sama dengan resultan dari dan . ditetapkan dengan

jajaran genjang dan hokum kekekalan. Garis bekerja pada memotong terus

melalui dan juga melalui pada arah tergantung diatas arah dan .

Ketika dan bergerak ke kanan membentuk sudut dan lengan

miring dan membentuk sudut teta yang ditunjukan pada gambar 15.3 (b).

ditetapkan dengan menggunakan perbandingan

Apabila lengan berada di kanan dengan membentuk sudut di

tunjukan pada gamber 15.3 (c) kemudian

3) untuk mengetahui kekuatan sebuah tuas lengan penampng

melintang dapat di tentukan dengan menibang bebebrapa dari

bagian tuas.

Dimana terjadi momen bending maximum apabila tuas memiliki 2

lengan yang ditunjukan pada gambar 15.4 dan tangkai tuas terjadi momen bending

maximum pada leher poros penampang melintang pada lemgan dapat berbentuk

empat persegi panjang, elips. Yang di tunjukan pada gambar 15.4 (b) kita tau

pemotongan modulus empat persegi panjang

Dimana,

t = Lebar atau ketebalan dari tuas

h = kedalaman atau ketinggian dari tuas.

Ketinggian tuas biasanya antara 2-5 terhadap ketebalan tuas.

Untuk pemotongan elips, modulus potong

Dimana,

= poros nesar

= poros kecil

Besar poros biasanya antara 2,5 dibandangkan dengan poros kecil.

Untuk pemotongan di asumsikan pada momen bending hanya

dengan flensa dengan asumsi ini pemotongan modulus di berikan

= flensa area x kedalaman pemotongan

Pemotongan untuk lengan biasanya meruncing dari titik tumpu

sampai ke ujung. Ukuran untuk lengan pada ujung tegantung dengan cara di

beban ilmu. Jika beban diujung dihubungkan dengan garpu, kemudian ukuran

tuas dapat berakhir proportional dengan batang penghubung.

4) ukuran dari titik tumpu pin mencapai bearing pertimbangan dan

memeriksa untuk di potong tekanan bearing yang di ijinkan tergantung dari

banyaknya gerakan relative antara tuas dan pin. Panjangnya pin bias any berkisar

antara 1-2,5 kali diameter pin. Jika kekuatan pada tuas tidak berbeda jauh,

diameter pin saat beban dan titik usaha sama dengan diameter dari titik tumpu

dan pada pin cadangan di perkecil dar pada untuk memilih sebuah ketebalan tuas,

pin di lengkapi dengan panjang bearing.

5) Diameter dari leher poros diberikan 2 kali dari diameter pin. Dan

panjang dari leher poros sama dengan panjang pin. Leher poros biasanya

dilengkapi dengan ketebalan 3 mm pada perunggu fosfor dengan dilengkapi

bantalan pelumasan anti debu. Penyusutan pada bebebrapa bagian untuk

mengurangi keausan dam memperpajang umur bearing.

15.4 Lengan Tuas

Sebuah lengan tuas dengan besar dan perbandingan ditujukan pada gambar

Keterangan,

= Kekuatan yang diunakan pada pegangan

= Panjang tuas

= Tekanan massa

= Tekanan gunting

Saat besi da tempa mengambil 700 Kg/cm3 dan 600Kg/cm3. dalam

merancang lengan tuas dapat mengikuti cara kerja sebagai berikut:

1. Diameter poros diperoleh dari menimbang poros, dibawah

tekanan. Kita ketahui bahwa, ketika lingkaran pada poros,

Dan

Dari hubungan ini diameter poros di proses

2. diameter rumah poros diambil dari persamaan 1.6 dan

ketebalan rumah poros dari persamaan 0.3.

3. panjang rumah poros diambil dari diambil dari d untu 1.25

4. diameter poros pada pusat membawa proses dari

pertimbangan poros dalam menghubungkan lengkungan dan

lingkaran ketika lengkungan pada poros

Dan ketika lingkaran,

Perbandingan lingkaran,

Kita ketahui bahwa

panjang 1 diambi dari persamaan 2/2

5 kunci pada rancangan poros seperti biasa memindahkan tenaga

putaran pada .

6 sudut tegak lurus dekat rumah poros ditentukan dari

pertimbangan lengkungan pada tuas. Menerima bahwa tuas

memperluas pusat poros yang mana akibat pemotongan kuat

pada tuas.

= ketebalan tuas dekat rumah poros dan

= luas atau tinggi tuas dekat rumah poros

Kita ketahui bahwa lengkungan pada tuas

Pngaturan pemotongan,

Kita ketahui bahwa tekanan lenakung

15.5 Kaki tuas

Sebuah Kaki Tuas seperti yang ditunjukan pada gambar 15.9 sama dengan

lengan tuas tetapi dalam hal ini papan kaki lebih lengkap dari pada tangan

rancangan kaki tuas sama dengan cara penjelasan dari lengan engkol.

Dan kaki tuas dengan 80 Kg merupakan penimbang menggunakan

kekuatan penuh yang mana pekerja dapat memakainya pada dorongan sebuah kaki

tuas perbandingan papan kaki ditunjukan pada gambar 15.9.

15.6 Lengan Engkol

Menjalankan tuas yang tertera pada gmbar 15.10 sebuah lengan tias umum

yang biasanya menjalankan mesin Derek dengan diangkat

Tuas dapat menggerakan salah satu dari satu atau dua orang. Kekuatan

gaya maximum dalam perintah untuk menggerakan tuas dengan mengangkat 40

Kg dan panjang tuas adalah 30 Cm. dalam bejana tuas di gerakan oleh dua orang,

kekuatan gaya maximum digerakan secara ganda dan panjang tangan diambil 50

Cm.

Tuas terlindungi pada pipa untuk mencegah tangan terluka. Pada ujung

poros biasanya berbentuk kotak, agar mudah memasang dan menggerakan tuas

panjangnya biasanya antara 40-45 Cm dan tinggi garis potong dari dasarnya

biasanya 1 meter. Dalam mendesain tuas, agar mengikuti langkah – langkah dan

dapat menggunakan,

1. Diameter batang didapat dari bending dan asumsi, di dapat

pada batang dari panjang

Momen bending maximum:

Perpotongan modulus:

Lapisan momen:

Fb = tegangan bending yang di izinkan untuk beban batang.

Meratakan lapisan momen bending maximum kita dapat:

Dari pembahasan ini, diameter batang boleh di ringkas, diameter

batang biasanya berukuran proporsional antara 25 mm unutk

batang tunggal dan 40 mm untuk batang ganda.

2. perpotongan tuas biasanya empat persegi panjang mempunyai

tebal dan penghubung luar yang sama berat, lengan tuas

meruncing dari leher poros ke batang.

Dimana leher poros maximum, diasumsikan tuas diperpanjang

sampai ke tengah poros, dimana hasilnya ringan dan kuat.

Momen bending Maximum:

Sejak disini kekurangan informasi pada kombinasi bending

melingkar dari persegi untuk bending equivalent atau momen

melingkar dengan akurat. Karena itu merupakan langkah tidak

langsung.

Kita mendesain lengan tuas untuk 25 % lebih momen bending:

Bending Maximum:

=

= ketebalan lemgam tuas

= berat lengan tuas dintara leher poros

Pemotongan modulus untuk lengan tuas

Dengan menggunakan perbandingan:

Kita dapat mendapatkan dan dengan berat dari lengan tuas

antara leher poros adalah dua kali tebal .

Setelah mendapatkan nilai dan tegangan bending dapat kita

periksa dengan mengatasi nilai yang di izinkan.

3. Pada tegangan geser induksi penampang lengan tuas berada

dekat dengan leher poros, karena dengan menggunakan momen

putar

, dapat diperiksa dengan mengikuti perbandingan:

(untuk penampang empat persegi penjang)

(untuk penampang persegi pada sisi t)

4. untuk mengetahui nilai-nilai dari Fb dan FB, tegangan geser

maximum yang utama dapatkita periksa dengan menggunakan

langkah-langkah perbandingan

Tegangan utama maximum:

Tegangan geser maximum

5. Tap bearing utama dari bearing umtuk momen putar dan momen

bendin,oleh karena itu diameter di dapat dari momen putar

equivalent.

Kita tahu momen putar dari tap bearing adalah .

Dan momen bending tap bearing dari poros

Dimana = jarak dari ujung leher poros ke tengah tap

bearing.

Momen putar equivalent:

Dengan menggunakan perbandingan

Kita mendapatkan diameter D dari tap bearing biasanya

diberikan antara

D = 30 – 40 mm, (untuk batang tunggal)

D = 40 – 45 mm, (untuk batang ganda)

15.7 Keamanan katup tuas

Keamanan katup tuas ditunjukan pada gambar 15.11 untuk menyimpan

sebuah tetapan tekanan yang aman bagian dalam tabung ketika tekanan dalam

tabung bertambah nilai diamankan, kelebihan pangupan tersebut dapat terhisap

dengan menumbus katup dengan sendirinya. Saat katup diam di atas, perunggu

meriam kedudukanny dimana mengikat sambungan pipa tergantung di atas

tabung. Terakhir dari tuas adalah poros berputar pada titik tumpu penghalang

bagian atas bertentangan dengan tekanan uap dengan kekuatan P yang dilengkapi

dengan berat pada B, berat dan jarak dari titik tumpu sangat fleksibel kemudian

tekanan uap mendorong katup melalui batas normal. Jika katup naik dan batang

terangkat oleh beban, akibat kelebihan uap kemudian dilepaskan sampai tekanan

rendah ke batas normal.

Batang dapat didesain sama dan sejalan bersamaan, tekanan uap

Maximum (W), pada katup dimana dihembuskan keluar.

Dimana,

= Diameter katup dalam Cm, dan

= Tekanan uap dalam Kg/Cm2

15.8 Rocker arm untuk katup buang

Sebuah Rocker arm untuk digunakan oleh katup buang yang ditunjukan

pada gambar 15.4 dengan berbentuk sebuah Rocker arm dan dapat mengikuti cara

di bawah ini:

1. Rocker arm biasanya terdiri dari beberapa bagian, salah satu beban

pada katup digunakan untuk mpmen bending pada pembagian

momen bending, dapat kita asumsikan lengan pada tuas

dipanjangkan dari titik apliksi beban ke tengah daimana salah

satunya merupakan itik tumpu dari Rocker arm asumsi ini

menghasilkan tuas pada leher poros kuat dan ringan.

2. rasio dari panjang diameter ke titik tumpu dan roller pin di berikan

1.25, tekanan bearing yang diizinkan pada pin antara 35 – 60

Kg/Cm2

3. diameter luar leher poros pada titi tumpu biasanya diberikan dua

kali diameter dari titik tumpu pin. Leher poros dengan 3 mm

tabung penyambung diberikan keausan.

4. pada ujung Rocker arm mempunyai sebuah garpu untuk menerima

roller. Roller membawa sebuah pin dan bebas diputarkan. Dan

mata roller dapat diperkecil tingkat keausannya. Pin atau roller

tidak dilapisi oleh bantalan karena roller tidak cepat aus.

5. diameter mata garpu juga dua kali dari diameter pin. Diameter

roller diberikan lebih ringan dan kuat.(lebih dari 3 mm) kemudian

diameter garpu diberikan kurang dari diameter pin. Kerenggannya

antara 1,5 mm harus dilapisi antara mata dan roller. Pada garpu

sehingga roller dapat bergerak bebas.

6. yang lain dari Rocker arm terbuat dari lingkaran untuk menerima

cabangan dimana ujung tap dengan baut pengunci, diameter luar

pada lingkaran lengan diberikan dua kali dari diameter, ujung tap

kedalaman dari bagian tersebut juga diberikan sama.

15.9 Tuas Pengungkit

Pada tuas pengungkit mempunyai dua lengan dari tuas pada sudut

mengarah ke kanan demaikian tipe dari tuas yang biasa digunakan pada sinyal rel.

regulator dari Hartnell type digunakan untuk pompa air dari kondensortuas

pengungkit didesain semudah mungkin lengan tuas pengungkit dapat diasumsikan

dari empat persegi panjang. Atau elips. Untuk melengkapi desain langkah –

langkah untuk tuas pengungkit diberikan dengan mengikuti contoh.

15.10 Macam – macam tuas

Pada pembahasan sebelumnya, kita telah membahas tentang bermacam –

maca desain, tipe dari tuas yang digunakan pada pelajaran pemesinan, beberapa

dari tuas mempunyai desain yang sama pada prinsip dan pembahasan dengan

mengikuti contoh.