dampak getaran terhadap kelelahan material poros

8/20/2019 Dampak Getaran Terhadap Kelelahan Material Poros

1/13

JURUSAN TEKNIK SISTEM PERKAPALANFAKULTAS TEKNOLOGI KELAUTAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

20151


2/13


3/13

Daftar Isi

Kata Pengantar...................................................................................

!a"tar I#............................................................................................

!a"tar Ga$%ar..................................................................................

!a"tar Ta%e&...................................................................................... '

BAB I Pen(a)*&*an............................................................................1

1.1. Latar Be&a+ang....................................................................1

1.2. R*$*#an Ma#a&a)...............................................................1

1.,. T*-*an Pe$%a)a#an.............................................................2

BAB II ISI........................................................................................... ,

2.1. Getaran...............................................................................,

2.2. U$*r Fat+ Matera&.............................................................,

2.,. Pert$%angan !e#an Pr#................................................./

BAB III Pen*t*.................................................................................

,.1. Ke#$*&an..........................................................................

,.2. Saran...................................................................................

!a"tar P*#ta+a..................................................................................

2


4/13

Daftar Gambar

,


5/13

Daftar Tabel

/


6/13

BAB I

Pen(a)*&*an

1.1. Latar Belakang

Seiring dengan $anyaknya kegagalan mekanis yang ditemui, perkem$angan

ilmu pengetahuan dan $anyaknya penemuan $aru, menye$a$kan /aktor-/aktor

peran&angan mulai $ertam$ah. Salah satu &ontohnya misalnya /aktor kelelahan

logam. Pada saat /aktor kelelahan $elum diketahui, peren&anaan suatu

komponen hanya didasarkan pada pem$e$anan statik. Namun dalam prakteknya

kemudian ditemukan $anyak masalah seperti patahnya poros kereta api, poros

roda mo$il, rusaknya ri2et pada ka$in pesa3at, dan peristi3a patahnya poros

$aling-$aling kapal (Propeller Shaft).

4ntuk mengetahui se$erapa $esar pengaruh $e$an-$e$an terse$ut terhadap

kekuatan lelah material poros, maka diperlukan pengujian material menggunakan

$enda uji 5spesimen6 dan disertai dengan analisa maupun perhitungan se&ara

teliti.

%alam pengujian lelah7 fatigue dipengaruhi oleh $e$erapa /aktor yaitu

konsentrasi tegangan, kondisi permukaan, dimensi, temperatur, $e$an dan e/ek

lain-lain 5korosi, tegangan sisa, dll6.

Langkah yang &ukup sulit untuk menentukan karakteristik poros yang ideal

adalah menentukan kom$inasi yang tepat antara kekerasan, kekuatan dan

kekakuan. 4ntuk itu di$utuhkan penelitian yang le$ih rumit untuk men&apai

keinginan terse$ut.+er$agai proses manu/aktur $aik $erupa perlakuan

permukaan, mem$eri paduantertentu atau rekayasa proses lainnya dilakukan

se&ara terus menerus.

Tanda-tanda yang menunjukkan permulaan adanya kegagalan /atigue tidak

$egitu jelas, oleh karena itu fatigue menjadi satu $ahaya $esar yang harus

diperhatikan se&ara serius oleh para teknisi-teknisi dalam dunia peran&angan.

1.2. Rumusan Masalah

Permasalahan yang akan diselesaikan pada makalah kali ini adalah '

1


7/13

(. +agaimana menentukan material poros agar tahan memiliki ketahanan

/atik tinggi terhadap getaran yang dise$a$kan gerakan poros*. +agaimana mengetahui /aktor perpatahan 8 kelelahan pada kekuatan

$ahan material.. +agaimana meran&ang sistem perporosan yang memiliki getaran rendah

1.3. Tujuan Pembahasan

Tujuan yang ingin di&apai pada makalah ini se$agai $erikut '

(. Mengetahui ran&angan sistem perporosan yang e/isien mengurangi

getaran*. Mengetahui material poros yang memiliki ketahanan /atik tinggi terhadap

getaran yang dise$a$kan gerakan poros

2


8/13

BAB II

ISI

2.1. Getaran

Getaran adalah gerakan $olak-$alik dalam suatu inter2al 3aktu tertentu.da

dua kelompok getaran yang umum yaitu getaran +e$as dan Getaran

Paksa.Getaran $e$as terjadi jika sistem $erosilasi karena $ekerjanya gaya yang

ada dalam sistem itu sendiri 5inherent6,dan jika ada gaya luas yang

$ekerja.Getaran paksa adalah getaran yang terjadi karena rangsangan gaya

luar, jika rangsangan terse$ut $erosilasi maka sistem dipaksa untuk $ergetar

pada /rekuensi rangsangan.

Jenis getaran

Getaran $e$as terjadi $ila sistem mekanis dimulai dengan gaya a3al, lalu

di$iarkan $ergetar se&ara $e$as. ontoh getaran seperti ini adalah memukul

garpu tala dan mem$iarkannya $ergetar, atau $andul yang ditarik dari keadaan

setim$ang lalu dilepaskan.

Getaran bebas tana ere!am

Getaran paksa terjadi $ila gaya $olak-$alik atau gerakan diterapkan pada

sistem mekanis. ontohnya adalah getaran gedung pada saat gempa $umi.

"nalisis getaran

%asar analisis getaran dapat dipahami dengan mempelajari model sederhana

massa-pegas-peredam kejut. Struktur rumit seperti $adan mo$il dapat

dimodelkan se$agai 9jumlahan9 model massa-pegas-peredam kejut terse$ut.

Model ini adalah &ontoh osilator harmonik sederhana.

2.2. U$*r Fat+ Matera&

!atigue atau kelelahan adalah $entuk dari kegagalan yang terjadi padastruktur karena $e$an dinamik yang $er/luktuasi di$a3ah yield strength yangterjadi dalam 3aktu yang lama dan $erulang-ulang. !atik menduduki :1;penye$a$ utama kegagalan pemakaian. Terdapat /ase dalam perpatahan /atik 'permulaan retak, penye$aran retak, dan patah. Mekanisme dari permulaan retakumumnya dimulai dari &ra&k initiation yang terjadi di permukaan material yanglemah atau daerah dimana terjadi konsentrasi tegangan di permukaan 5sepertigoresan, not&h, lu$ang-pits dll6 aki$at adanya pem$e$anan $erulang.Selanjutnya, adalah penye$aran retak ini $erkem$ang menjadi mi&ro&ra&ks.Peram$atan atau perpaduan mi&ro&ra&ks ini kemudian mem$entuk ma&ro&ra&ks

yang akan $erujung pada /ailure. Maka setelah itu, material akan mengalami

,


9/13

apa yang dinamakan perpatahan. Perpatahan terjadi ketika material telahmengalami siklus tegangan dan regangan yang menghasilkan kerusakan yangpermanen.

Suatu $agian dari $enda dapat dikenakan $er$agai ma&am kondisipem$e$anan termasuk tegangan $er/luktuasi, regangan $er/luktuasi, temperatur $er/luktuasi 5/atik termal6, atau dalam kondisi lingkungan korosi/ atau temperatur tinggi. "e$anyakan kegagalan pemakaian terjadi se$agai aki$at dari tegangan-tegangan tarik.

3al proses terjadinya kelelahan 5/atigue6 adalah jika suatu $enda menerima$e$an yang $erulang maka akan terjadi slip. "etika slip terjadi dan $enda $eradadi permukaan $e$as maka se$agai salah satu langkah yang dise$a$kan olehperpindahan logam sepanjang $idang slip. "etika tegangan $er$alik, slip yangterjadi dapat menjadi negati/ 5$erla3anan6 dari slip a3al, se&ara sempurna dapatmengesampingkan setiap e/ek de/ormasi. %e/ormasi ini ditekankan oleh

pem$e$anan yang $erulang, sampai suatu retak yang dapat terlihat akhirnyamun&ul retak mula-mula ter$entuk sepanjang $idang slip

Penye$a$ "elelahan

"elelahan yang dikontrol oleh tegangan.

(.Lengkung rotasi 5rotating $ending6*. Getaran 52i$ration6. Penekanan 5presuriation6


10/13

da $e$erapa hal yang dapat menjadi penye$a$ kegagalan poros, antara

lain'

(. Terjadinya $e$an $erle$ih yang $ekerjapada poros.

*. Ter$entuknya konsentrasi tegangan pada permukaan poros karena tidak

sempurnanya proses manu/aktur.. "esalahan assem$ling, terutama padasaat pemasangan $antalan.


11/13

"oka2e& 5*1((6 menyatakan $ah3a kondisi permukaan memilikipengaruh yang sangat kuat terhadap si/at lelah $ahan. >al ini ditunjukkan olehpermukaan yang digerinda halus memiliki perilaku dan umur /atik yang le$ih $aik.Permukaan hasil &oran menunjukkan perilaku lelah material yang $uruk.Pem$erian shot-blasting treatment tidak dapat meningkatkan kekuatan lelahnya.


12/13

BAB III

Pen*t*

3.1. #esimulan

3.2. $aran


13/13

Daftar Pustaka

3

dampak getaran terhadap kelelahan material poros

Documents