Download - 1.3,4.7 modulus elastisitas
ELEMEN MESIN ILatihan soalProses perencanaan & analisis Tegangan, Teori Kegagalan & faktor Keamanan
Frederikus Konrad, ST, MT, MMJURUSAN TEKNIK MESIN,FTI-UNIVERSITAS GUNADARMA
Latihan soal 1 Terdapat sebuah rantai penarik pada crane
dengan beban maksimumyang diketahui sebasar 50 kN
Tentukan diamater rantai tersebut apabila tegangan tarik rantai tersebut sebesar 75 MPa
Latihan soal 1 Diketahui
P = 50 kN = 50 X 103 N σt = 75 MPa = 75 N/mm2
Ditanya D ?
Latihan soal 1 Jawab
Luas lingkaran
Tegangan
dapat dibulatkan menjadi 30 mm
2
4dA
2
2
785.0
4
14.3
dA
dA
142.29
257.849
257.849
875.58
1050
875.581050
785.0751050
2
32
23
23
d
d
d
xd
dx
dxx
AxFA
F
Latihan soal 2 Terdapat sebuah batang besi penghubung
yang terlihat pada gambar dibawah ini,
Dengan kemampuan untuk menahan beban sebesar 45 kN, maka tentukan tegangan tarik yang ada pada batang besi tersebut dari dua daerah yang di tentukan A-A dan B-B
Latihan soal 2 Diketahui
P = 45 kN = 45 X 103 N
Ditanya σt = daerah A - A
σt = daerah B - B
Latihan soal 2 Jawab
Menentukan daerah A – A
Luas A1 = 45 x 20
= 900 mm2
tegangan tarik
MPamm
N
x
A
F
t
t
t
t
50
50
900
1045
2
3
1
Latihan soal 2 Jawab
Menentukan daerah B – B
Luas A2 = 20 x (75 – 40)
= 20 x 35
= 700 mm2
tegangan tarik
MPamm
N
x
A
F
t
t
t
t
286.64
286.64
700
1045
2
3
2
Latihan soal 3 Sebuah plat persegi empat memanjang dimana plat
tersebut ditiap 4 sudutnya dilubangi dengan diameter 20 mm sebagai tempat mur & baut, dengan menggunakan dua buah cincin/ring yang mana masing masing cincin/ring memiliki diameter yang berbeda serta letak yang berbeda hal ini terlihat pada gambar di bawah ini.
Latihan soal 3 Dimana diameter cincin/ring satu yang diletakkan pada
bagian atas plat ber diamater dalam 22 mm dan diameter luar 50 mm
Sedangkan cincin/ring yang diletakkan pada bagian bawah plat memiliki diamater dalam 22 mm dan diameter luar 44 mm
Bila plat tersebut menerima beban sebesar 120 kN yang didistribusikan merata keempat lubang tersebut,
maka tentukanlah tegangan yang terjadi pada cincin/ring yang berada dibawah plat sebalum mur di kencangkan
Serta berapa tegangan tarik yang terjadi pada cincin/ring di kedua bagian tersebut bila mur dikencangkan sesuai prosedur dengan beban torsi 5 kN keempat bagian mur tersebut
Latihan soal 3 Diketahui
d lubang = 20 mm
d 1 = 22 mm
d 2 = 50 mm
d 3 = 22 mm
d 4 = 44 mm
F 1 = 120 KN
F 2 = 5 KN
Ditanya σ = ?
Latihan soal 3 Jawab Tegangan yang terjadi pada cincin/ring sebelum
dikencangkan σc1 = ? Luas cincin/ring bagian bawah
Luas cincin/ ring bagian atas
21
1
1
221
21
221
56.1582
2016785.0
48425004
14.3
22504
14.34
mmA
xA
A
A
ddA
22
2
2
222
23
242
82.1139
1452785.0
48419364
14.3
22444
14.34
mmA
xA
A
A
ddA
Latihan soal 3 Dimana beban yang di terima didistribusikan
secara merata ke empat lubang maka
Jadi tegangan yang terjadi sebelum mur di kencangkan adalah
NF
kNF
F
30000
304
120
1
1
1
mPamm
N
A
F
c
c
c
c
957.18
957.18
56.1582
30000
1
21
1
1
11
Latihan soal 3 Tegangan yang terjadi pada cincin/ring bila dikencangkan σc2 & σc3
= ? F2 = 5 kN F2 = 5000 N
Maka tegangan yang terjadi
pada bagian atas cincin/ring
Maka tegangan yang terjadi pada bagian bawah
cincin/ring
MPamm
N
A
F
c
c
c
c
387.4
387.4
82.1139
5000
2
22
2
2
22
MPamm
N
A
FF
c
c
c
c
c
116.22
116.22
56.1582
3500056.1582
500030000
3
23
3
3
1
213
Latihan soal 4 Terdapat sebuah batang besi yang
mengalami tegangan kejut dengan batang tersebut turun sepanjang 10 mm dimana berat batang besi tersebut tidak diketahui
Batang besi tersebut memanjang dengan panjang 3 m dengan luas sisi batang tersebut 600 mm2 dengan regangan 2 mm dimana modulus elastisitas 200 kN/mm2
Latihan soal 4 Diketahui
h = 10 mm l = 3 m = 3000 mm A = 600 mm2
δl = 2 mm E = 200 kN/mm2 = 200 x 103 N/mm2
Ditanya W = ?
Latihan soal 4 Jawab
Tegangan yang ada di dalam batang tersebut σ Diketahui Modulus Young’s
2
3
/333,1333
400
3000
4000003000
210200
.
.
mmN
xx
l
lEl
l
strain
stressE
Latihan soal 4 Mencari nilai berat W = ?
WW
WWx
xWWx
x
xW
xxxxW
Wl
EAh
A
W
80000011
80000
80000011
3
240000
3000
240000000011
3
600400
3000
1020060010211
6003
400
211
3
Latihan soal 4 W = ?
W
W
W
W
W
Wx
WWW
x
WWW
x
WWWW
x
WWW
WW
WW
WW
Wx
x
x
8016106400
8016106400
80000011
160000106400
80000011
8000080000106400
80000011
800001
80000
80000011
80000
80000011
80000
80000011
80000
2
2
2
2
10000
12
6
2
6
2
22
2
Latihan soal 4 W = ?
NW
xW
xW
W
x
W
x
667.666696
106400
10640096
96106400
8016106400
2
2
2
2
ELEMEN MESIN ILatihan soal
Frederikus Konrad, ST, MT, MMJURUSAN TEKNIK MESIN,
FTI-UNIVERSITAS GUNADARMA