TUGAS RESUME

ELEMEN MESIN 1

Di Susun Oleh :

BUDI SANTOSO

11321013

PROGRAMSTUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BANDAR LAMPUNG

1

PAKU KELING

A. PENGERTIAN PAKU KELING

Paku keling/rivet adalah salah satu metode penyambungan yang

sederhana. Sambungan keling umumnya diterapkan pada jembatan,

bangunan, ketel, tangki, kapal dan pesawat terbang. Penggunaan metode

penyambungan dengan paku keling ini juga sangat baik digunakan untuk

penyambungan pelat-pelat alumnium. Pengembangan penggunaan rivet

dewasa ini umumnya digunakan untuk pelat-pelat yang sukar dilas dan dipatri

dengan ukuran yang relatif kecil. Setiap bentuk kepala rivet ini mempunyai

kegunaan tersendiri, masing masing jenis mempunyai kekhususan dalam

penggunaannya.

Gambar. Bentuk kepala paku keling

Sambungan dengan paku keling ini umumnya bersifat permanent dan sulit

untuk melepaskannya karena pada bagian ujung pangkalnya lebih besar daripada

batang paku kelingnya.

Bagian utama paku keling adalah :

Kepala

Badan

Ekor

Kepala lepas

B. BAHAN PAKU KELING

Yang biasa digunakan antara lain adalah baja, brass, aluminium, dan

tembaga tergantung jenis sambungan/ beban yang diterima oleh sambungan.

Penggunaan umum bidang mesin : ductile (low carbor), steel, wrought iron.

Penggunaan khusus : weight, corrosion, or material constraints apply : copper,

aluminium , monel, dll

C. METODE PENGELINGAN

Metode pengelingan (penyambungan paku keling) yang dilakukan

padaumumnya tergantung dari jenis pemakaian, Yakni :

a) Pemakaian ringan,

b) Pemakaian sedang,

c) Pemakaian berat dan kedap air.

D. PENGGUNAAN PAKU KELING

Pemakaian paku keling ini digunakan untuk :

Sambungan kuat dan rapat, pada konstruksi boiler ( boiler,  tangki dan

pipa-pipa tekanan tinggi ).

Sambungan kuat, pada konstruksi baja (bangunan, jembatan dan crane

).

Sambungan rapat, pada tabung dan tangki ( tabung pendek, cerobong,

pipa-pipa tekanan).

Sambungan pengikat, untuk penutup chasis ( misalnya ; pesawat

terbang, kapal).

E. KEUNTUNGAN DAN KELEMAHAN

a. Keuntungan

Sambungan paku keling ini dibandingkan dengan sambungan las

mempunyai keuntungan yaitu :

Bahwa tidak ada perubahan struktur dari logam disambung. Oleh

karena itu banyak dipakai pada pembebanan-pembebanan

dinamis.

Sambungan keling lebih sederhana dan murah untuk dibuat.

Pemeriksaannya lebih muda

Sambungan keling dapat dibuka dengan memotong kepala dari

paku keling tersebut

b. Kelemahan

Hanya satu kelemahan bahwa ada pekerjaan mula berupa

pengeboran lubang paku kelingnya di samping kemungkinan terjadi

karat di sekeliling lubang tadi selama paku keling dipasang. Adapun

pemasangan paku keling bisa dilakukan dengan tenaga manusia,

tenaga mesin dan bisa dengan peledak (dinamit) khususnya untuk

jenis-jenis yang besar. Paku keling dalam ukuran yang kecil dapat

digunakan untuk menyambung dua komponen yang tidak

membutuhkan kekuatan yang besar, misalnya peralatan rumah tangga,

furnitur, alat-alat elektronika, dll

F. JENIS PEMBEBANAN DALAM PAKU KELING

Bila dilihat dari bentuk pembebanannya, sambungan paku keling ini

dibedakan yaitu: Pembebanan tangensial dan Pembebanan eksentrik.

PEMBEBANAN TANGENSIAL

Pada jenis pembebanan tangensial ini, gaya yang bekerja terletak

pada garis kerja resultannya, sehingga pembebanannya terdistribusi

secara merata kesetiap paku keling yang digunakan.

PEMBEBANAN EKSENTRIK

G. BENTUK-BENTUK KEPALA PAKU

Paku keling yang dapat digunakan berdasarkan pada jenis

pemakaiannya :

Gambar. Bentuk-bentuk kepala paku

Gambar. Dimensi kepala paku

Pemakaiannya :

Kepala bulat dan jamur digunakan untuk mengeling konstruksi mesin

mulai daripemakaianringan sampai berat, seperti pemakaian rumah

tangga, jembatan, keretaapi, bangunan tingkattinggi dan lain-lain,

Kepala rata terbenam digunakan untuk bangunan kedap air dengan

permukaan rata, seperti : kapal (laut / terbang),

Kepala bulat terbenam digunakan untuk bangunan-bangunan kedap

dan tahantekanan tinggi fluida, seperti : ketel, tangki dan lain-lain,

Kepala panci digunakan untuk pemasangan dengan palu tangan.

H. CARA PEMASANGAN

Gambar. Cara pemasangan paku

ket :

1. Plat yang akan disambung dibuat lubang, sesuai diameter paku keling yang

akan digunakan. Biasanya diameter lubang dibuat 1.5 mm lebih besar dari

diameter paku keling.

2. Paku keling dimasukkan ke dalam lubang plat yang akan disambung.

3. Bagian kepala lepas dimasukkan ke dalam lubang plat yang akan

disambung.

4. Dengan menggunakan alat atau mesin penekan (palu), tekan bagian

kepala lepas masuk ke bagian ekor paku keling dengan suaian paksa.

5. Setelah rapat/kuat, bagian ekor sisa kemudian dipotong dan

dirapikan/ratakan.

6. Mesin/alat pemasang paku keling dapat digerakkan dengan udara, hidrolik

atau tekanan uap tergantung jenis dan besar paku keling yang akan

dipasang.

I. JENIS KERUSAKAN

Tearing of the plate at ende : robek pada bagian pinggir dari plat yang dapat

terjadi jika margin (m) kurang dari 1.5 d, dengan d ialah diameter paku

keling.

Tearing of the plate a cross a row of rivets : robek pada garis sumbu lubang

paku keling dan bersilangan dengan garis gaya.

Shearing of the rivets : kerusakan sambungan paku keling karena beban

geser.

J. TIPE SAMBUNGAN PAKU KELING

1. Berdasarkan Penyambungan Plat

a. Lap joint (Sambungan Berimpit) :

sambungan yang menempatkan pelat yang akan disambung

saling berimpitan dan kedua pelat tersebut disambung dengan paku

keling . Pemasangan tipe lap joint biasanya digunakan pada plat

yang overlaps satu dengan yang lainnya.

Gambar. Sambungan Lap joint

b. Butt joint (Sambungan Bilah)

Sambungan yang menempatkan kedua ujung pelat yang akan

disambung saling berdekatan, lalu kedua pelat tersebut ditutup

dengan bilah (strap), kemudian masing-masing pelat disambungkan

dengan bilah menggunakan paku keling Digunakan untuk

menyambung dua plat utama, dengan menjepit menggunakan 2 plat

lain, sebagai penahan (cover), dimana plat penahan ikut dikeling

dengan plat utama. Tipe ini meliputi single strap butt joint dan double

strap butt joint.

Gambar. Sambungan Butt joint

2. Berdasarkan Jumlah Baris

a. Sambungan baris tunggal (single riveted joint)

Pada sambungan berimpit, sambungan baris tunggal adalah

sambungan yang menggunakan satu baris paku keeling pada sistem

sambungan. Sedangkan pada sambungan bilah, sambungan baris

tunggal adalah sambungan yang menggunakan satu baris paku

pada masing-masing sisi sambungan.

b. Sambungan baris ganda (double riveted lap joint)

Pada sambungan berimpit, sambungan baris ganda adalah

sambungan yang menggunakan dua baris paku keling pada sistem

sambungan. Sedangkan pada sambungan bilah, sambungan baris

ganda adalah sambungan yang menggunakan dua baris paku pada

masing-masing sisi sambunga.

c. Sambungan baris ganda (double riveted lap joint)

Pada sambungan berimpit, sambungan baris ganda adalah

sambungan yang menggunakan dua baris paku keling pada sistem

sambungan. Sedangkan pada sambungan bilah, sambungan baris

ganda adalah sambungan yang menggunakan dua baris paku pada

masing-masing sisi sambungan

3. Berdasarkan Susunan Paku

Sambungan Rantai

Sambungan Zig - Zag

2

SAMBUNGAN LAS

A. Pengertian Pengelasan

Pengelasan merupakan penyambungan dua bahan atau lebih yang

didasarkan pada prinsip-prinsip proses difusi, sehingga terjadi penyatuan

bagian bahan yang disambung. Kelebihan sambungan las adalah konstruksi

ringan, dapat menahan kekuatan yang tinggi, mudah pelaksanaannya, serta

cukup ekonomis. Namun kelemahan yang paling utama adalah terjadinya

perubahan struktur mikro bahan yang dilas, sehingga terjadi perubahan sifat

fisik maupun mekanis dari bahan yang dilas.

Perkembangan teknologi pengelasan logam memberikan kemudahan umat

manusia dalam menjalankan kehidupannya. Saat ini kemajuan ilmu

pengethuan di bidang elektronik melalui penelitian yang melihat karakteristik

atom, mempunyai kontribusi yang sangat besar terhadap penemuan material

baru dan sekaligus bagaimanakah menyambungnya.

Jauh sebelumnya, penyambungan logam dilakukan dengan memanasi dua

buah logam dan menyatukannya secara bersama. Logam yang menyatu

tersebut dikenal dengan istilah fusion. Las listrik merupakan salah satu yang

menggunakan prinsip tersebut.

Pada zaman sekarang pemanasan logam yang akan disambung berasal

dari pembakaran gas atau arus listrik. Beberapa gas dapat digunakan, tetapi

yang sangat popular adalah gas Acetylene yang lebih dikenal dengan gas

Karbit. Selama pengelasan, gas Acetylene dicampur dengan gas Oksigen

murni. Kombinasi campuran gas tersebut memproduksi panas yang paling

tinggi diantara campuran gas lain.

Cara lain yang paling utama digunakan untuk memanasi logam yang dilas

adalah arus listrik. Arus listrik dibangkitkan oleh generator dan dialirkan

melalui kabel ke sebuah alat yang menjepit elektroda diujungnya, yaitu suatu

logam batangan yang dapat menghantarkan listrik dengan baik. Ketika arus

listrik dialirkan, elektroda disentuhkan ke benda kerja dan kemudian ditarik ke

belakang sedikit, arus listrik tetap mengalir melalui celah sempit antara ujung

elektroda dengan benda kerja. Arus yang mengalir ini dinamakan busur (arc)

yang dapat mencairkan logam.

Terkadang dua logam yang disambung dapat menyatu secara langsung,

namun terkadang masih diperlukan bahan tambahan lain agar deposit logam

lasan terbentuk dengan baik, bahan tersebut disebut bahan tambah (filler

metal). Filler metal biasanya berbentuk batangan, sehingga biasa dinamakan

welding rod (Elektroda las). Pada proses las, welding rod dibenamkan ke dalam

cairan logam yang tertampung dalam suatu cekungan yang disebut welding

pool dan secara bersama-sama membentuk deposit logam lasan, cara

seperti ini dinamakan Las Listrik atau SMAW (Shielded metal Arch welding),

lihat gambar 1.

Gambar 1 . Prinsip Kerja Las Listrik

Sebagian besar logam akan berkarat (korosi) ketika bersentuan

dengan udara atau uap air, sebagai contoh adalah logam besi mempunyai

karat, dan alumunium mempunyai lapisan putih di permukaannya.

Pemanasan dapat mempercepat proses korosi tersebut. Jika karat, kotoran,

atau material lain ikut tercampur ke dalam cairan logam lasan dapat

menyebabkan kekroposan deposit logam lasan yang terbentuk sehingga

menyebabkan cacat pada sambungan las.

B. Klasifikasi Proses Las

Sambungan las adalah ikatan dua buah logam atau lebih yang terjadi

karena adanya proses difusi dari logam tersebut. Proses difusi dalam

sambungan las dapat dilakukan dengan kondisi padat maupun cair. Dalam

terminologi las, kondisi padat disebut Solid state welding (SSW) atau Presure

welding dan kondisi cair disebut Liquid state welding (LSW) atau Fusion

welding.

Proses SSW biasanya dilakukan dengan tekanan sehingga proses ini

disebut juga Presure welding Presure welding. Proses SSW memiliki beberapa

kelebihan, diantaranya adalah dapat menyambung dua buah material atau

lebih yang tidak sama, proses cepat, presisi, dan hampir tidak memiliki daerah

terpengaruh panas (heat affected zone / HAZ). Namun demikian SSW juga

mempunyai kelemahan yaitu persiapan sambungan dan prosesnya rumit,

sehingga dibutuhkan ketelitihan sangat tinggi.

LSW merupakan proses las yang sangat populer di kalangan masyarakat

kita, sambungan las terjadi karena adanya pencairan ujung kedua material

yang disambung. Energi panas yang digunakan untuk mencairkan material

berasal dari busur listrik, tahanan listrik, pembakaran gas, dan juga beberapa

cara lain diantaranya adalah sinar laser, sinar electron, dan busur plasma.

Penyambungan material dengan cara ini mempunyai persyaratan material

harus sama, karena untuk mendapatkan sambungan yang sempurna suhu

material harus sama, jika tidak proses penyambungan tidak akan terjadi.

Kelebihan metode pengelasan ini adalah proses dan persiapan sambungan

tidak rumit, beaya murah, pelaksanaannya mudah. Kelemahannya

adalah memerlukan juru las yang terampil, terjadinya HAZ yang menyebabkan

perubahan sifat bahan, dan ada potensi kecelakaan dan terganggunya

kesehatan juru las.

Tabel 1 menunjukan berbagai macam proses las yang ditinjau dari

kelompok SSW dan LSW, disamping itu juga dilihat dari jenis sumber panas

yang digunakan beserta kode proses las berdasarkan standar ISO.

C. Reaksi Kimia Selama Proses Las

Dalam proses LSW bagian dari logam yang dilas harus dipanasi sampai

mencair. Pemanasan logam dengan temperature yang sangat tinggi ini dapat

megakibatkan terjadinya reaksi kimia antara logam tersebut dengan Oksigen

dan Nitrogen yang ada dalam udara. Jika selama proses las cairan logam las

(welding pool) tidak dilindungi dari pengaruh udara, maka logam akan bereaksi

dengan Oksigen dan Nitrogen membentuk Oxides dan Nitrides yang dapat

menyebabkan logam tersebut menjadi getas dan keropos karena adanya

kotoran (slag inclutions), sedangkan kandungan unsur Karbon dalam logam

akan membentuk gas CO yang dapat mengakibatkan adanya rongga dalam

logam las (caviety).

Reaksi kimia lainnyapun bisa terjadi dalam cairan logam las (welding pool).

Gas Hydrogen dan uap air juga dapat menyebabkan cacat las (welding

defect). Hydrogen yang bereaksi dengan Oxides yang ada dalam logam dasar

dapat menyebabkan terjadinya uap yang mengakibatkan terjadnya porositas

pada logam lasan.

Tabel 1. Klasifikasi Proses Pengelasan Logam

Jenis

Proses Las

Kode

ISO

WEL

DIN

G P

RO

CES

SES

LIQ

UID

STA

TE W

ELD

ING

Elec

tric

Arc

Wel

ding

Flash ButtStud Welding 781

ProjectionWelding

ConsumableElectrode

Shelded Metal Arc Welding (SMAW)

111

Metal Inert GasWelding (MIG) 131

Metal Active GasWelding (MAG) 135

Flux Cored ArcWelding (FCAW) 114

Non Consumable Electrode

Tungsten InertGas (TIG) 141

Plasma ArcWelding (PAW) 15

Resistance WeldingSpot Welding

Seam Welding

Thermal WeldingGas Welding 3

Laser Welding -

SOLI

D S

TATE

WEL

DIN

G

Friction Welding 42

Cold Welding

ExplosiveWelding 441

UltrasonicWelding 41

Forge Welding 43

Diffusion Welding45

D. Melindungi Cairan Logam Las dari Pengaruh Udara Luar

Type energi panas yang digunakan untuk pencairan logam dan

teknik pelindungan cairan logam las sangat berpengaruh terhadap perubahan

komposisi kimawi dalam deposit logam lasan. Ketika nyala oksidasi dalam las

Karbit (Oxy-acetylene welding/OAW) akan merubah besi menjadi Oxides

sehingga deposit las keropos karena Oxides tersebut tercampur di dalamnya.

Untuk mengelas baja karbon akan lebih baik bila digunakan nyala Netral.

Pengelasan logam dengan OAW, cairan logam dilindungi dari udara luar oleh

reduksi gas hasil pembakaran gas Acetylene.

Dalam teknik pengelasan SMAW, proses pelindungan logam lasan

dilakukan dua tahap. Ketika logam las dalam kondisi cair dilindungi oleh

bermacam-macam gas hasil pembakaran elektroda las dan ketika sedang

membeku cairan ini dilindungi oleh lapisan terak yang terbentu dari fluks yang

membeku.

Pelindungan deposit logam las dalam pengelasan Metal inert gas (MIG)

dan Tungsten inert gas (TIG), terjadi karena sifat inert gas yang tidak dapat

mengikat elemen lain dalam udara sehingga tidak akan terjadi reaksi kimia.

Jika las MIG menggunakan gas pelindung CO2, akan terjadi proses deoksidasi

CO2 ketika terbakar dengan busur listrik, gas ini terpecah menjadi Karbon

monoksida (CO) dan Oksigen (O2). Oksigen yang lepas tidak bersentuhan

dengan logam lasan, sedangkan deoxidisers bereaksi dengan Oksigen

membentuk lapisan slag yang sangat tipis di atas permukaan deposit logam

lasan.

Dalam las OAW deposit logam lasan dapat dilindungi dari oksidasi dan

pengaruh reaksi kimia lainnya dengan menggunakan Flux. Flux merupakan

gabungan berbagai elemen yang berfungsi meminimalkan terjadinya oksidasi.

Komposisi kimia flux bervariasi tergantung jenis logam yang akan dilas.

E. Perubahan Sifat Logam Setelah Proses Las

Pencairan logam saat pengelasan menyebabkan adanya perubahan

fasa logam dari padat hingga mencair. Ketika logam cair mulai membeku

akibat pendinginan cepat, maka akan terjadi perubahan struktur mikro dalam

deposit logam las dan logam dasar yang terkena pengaruh panas (Heat

affected zone/HAZ). Struktur mikro dalam logam lasan biasanya berbentuk

columnar, sedangkan pada daerah HAZ terdapat perubahan yang sangat

bervariasi. Sebagai contoh, pengelasan baja karbon tinggi sebelumnya

berbentuk pearlite, maka seelah pengelasan struktur mikronya tidak hanya

pearlite, tetapi juga terdapat bainite dan martensite (lihat Gambar 4).

Perubahan ini mengakibatkan perubahan pula sifat-sifat logam dari

sebelumnya. Struktur mikro pearlite memiliki sifat liat dan tidak keras,

sebaliknya martensite mempunyai sifat keras dang etas. Biasanya keretakan

sambungan las bearsal dari struktur mikro ini.

Gambar 2 mendeskripsikan distribusi temperatur pada logam dasar yang

sangat bervariasi telah menyebabkan berbagai macam perlakuan panas

terhadap daerah HAZ logam tersebut. Logam lasan mengalami pemanasan

hingga termperatur 1500o C dan daerah HAZ bervariasi mulai 200° C

hingga 1100° C (lihat Gambar 3). Temperatur 1500° C pada logam lasan

menyebabkan pencairan dan ketika membeku membentk struktur mikro

columnar. Temperatur 200° C hingga 1100° C menyebabkan perubahan

struktur mikro pada logam dasar baik ukuran maupun bentuknya.

200oC

600oC

850oC

1100oC

1500oC

Gambar 2. Distribusi Temperatur Saat Pengelasan

Transformation Over 1500oC 900oCHeating 1100oC 700oC

Anneling

Fusi

Gambar 3. Perlakuan Panas Logam Las

F. Distorsi Sambungan Las Akibat Panas

Setiap logam yang dipanaskan mengalami pemuaian dan ketika

pendinginan akan mengalami penyusutan. Fenomena ini menyebabkan

adanya ekspansi dan konstraksi pada logam yang dilas. Ekspansi dan

konstraksi pada logam yang dilas ini menurut istilah metalurgi dinamakan

distorsi.

HAZ struktur columnar

Gambar 4. Struktur Makro Sambungan Las

Martensite Pearlite

Gambar 5 Struktur Mikro Baja Karbon

Distorsi dikategorikan menjadi tiga macam, yaitu:

1) distorsi longitudinal,

2) distorsi transfersal, dan

3) distorsi angular.

Distorsi longitudinal terjadi akibat adanya ekspansi dan konstraksi deposit

logam las di sepanjang jalur las yang menyebabkan tarikan dan dorongan

pada logam dasar yang dilas. Distorsi transfersal terjadi tegak lurus terhadap

jalur las yang dapat mengakibatkan tarikan ke arah sumbu tegak jalur

las.Distorsi angular menyebabkan efek gerakan sayap burung yang

biasanya terjadi karena pengelasan di satu sisi logam dasar (lihat Gambar 6).

G. Ruang Lingkup Pekerjaan Las

Industri manufaktur tidak dapat terlepas dari penyambungan logam.

Penyambungan logam dilakukan dengan berbagai tujuan, diantaranya adalah

untuk membuat suatu barang yang tidak mungkin dilakukan dengan teknik lain,

memudahkan pekerjaan, serta dapat menekan biaya produksi.

Proses penyambungan logam yang banyak digunakan dalam industri

manufaktur adalah las. Pengelasan logam merupakan pilihan yang cukup tepat.

Pengelasan tidak membutuhkan waktu lama, konstruksi ringan, kekuatan

sambungan cukup baik, serta biaya relatif murah.

Penerapan sambungan las sangat luas. Sambungan las banyak digunakan

pada konstruksi jembatan, gedung, industri otomotif, industri peralatan rumah tangga,

bahkan industri barang dengan bahan plastikpun banyak menggunakan proses las

tersebut,

H. Pengaruh Posisi Proses Las Terhadap Keterampilan Juru Las

Sebagaian besar pekerjaan las dilakukan dengan proses LSW (Liquid state

welding) atau proses las dalam kondisi cair. Proses las yang dilakukan dengan

kondisi cair ini, posisi saat pengelasan berlangsung sangat berpengaruh

terhadap bentuk deposit logam las yang terbentuk. Tidak semua juru las mahir

di semua posisi, posisi di bawah tangan (down hand) merupakan posisi

yang paling mudah untuk dilakukan, namun ketika mengelas pipa logam

dengan posisi miring akan sangat sulit dilakukan. Juru las yang dapat

melakukan pengelasan ini adalah juru las kelas satu yang dilengkapi dengan

sertifikat standar internasional.

Gambar 7. Sambungan Las pada Pipa

Dalam dunia industri posisi las diberi kode tertentu agar pada saat

pengelasan dilakukan tidak terjadi kekeliruan menentukan juru las dan

prosedur pengelasan. Ada dua sistim pengkodean yang banyak dikenal,

yaitu sistim yang ditetapkan oleh American Welding Society (AWS) dan sistim

International Standard Organisation (ISO).

Berdasarkan kode yang ditetapkan oleh AWS, posisi las dikaitkan pada

jenis teknik sambungan las, jika sambungan berkampuh (groove) maka kode

posisinya dengan huruf G, untuk posisi down-hand 1G, horisontal 2G, vertikal

3G, over-head 4G, pipa dengan sumbu horisontal 5G, dan pipa miring 45° 6G.

Jika sambungan las tidak berkampuh/tumpul (fillet) maka kodenya adalah

F, untuk posisi down-hand 1F, horisontal 2F, vertikal 3F, dan over-head 4F.

Sistim kode posisi las yang ditetapkan ISO berbeda dengan AWS. Kode

posisi las menurut ISO didasarkan pada posisi elektroda saat pengelasan

dilakukan, untuk pengelasan plat diberi kode PA, PB, PC, PD, dan PE,

sedangkan pengelasan pipa naik PF dan pipa turun PG, lihat Gambar 8 dan

9.

PE

PD

PC

PB

PA

Gambar 8. Kode ISO Posisi Las Flat

I. Klasifikasi Bentuk Sambungan Las

Ada beberapa bentuk dasar sambungan las yang biasa dilakukan dalam

penyambungan logam, bentuk tersebut adalah butt joint, fillet joint, lap joint

edge joint, dan out-side corner joint. Berbagai bentuk dasar sambungan ini

dapat dilihat pada Gambar 10.

PF PG

Gambar 9. Kode ISO Posisi Las Pipa

J. Beberapa Variabel yang Berkaitan dengan Pekerjaan Las.

Penyambungan logam dengan proses pengelasan tidak dapat dilakukan

sembarangan, banyak variabel yang harus diperhatikan agar kualitas

sambungan sesuai standar yang dipersyaratkan oleh suatu lembaga

internasional yang berkaitan dengan pekerjaan las. Variabel tersebut adalah

bahan, proses, metode, keselamatan dan kesehatan kerja, peralatan,

sumber daya manusia, lingkungan, serta pemeriksaan kualitas sambungan las.

Dalam proses pengelasan logam, bahan yang akan disambung harus

diidentifikasi dengan baik. Dengan dikenalinya bahan yang akan dilas, dapat

ditentukan prosedur pengelasan yang benar, pemilihan juru las yang sesuai, serta

pemilihan mesin dan alat yang tepat

14

3

SAMBUNGAN BAUT

Sambungan mur baut (Bolt) banyak digunakan pada berbagai komponen

mesin. Sambungan mur baut bukan merupakan sambungan tetap, melainkan dapat

dibongkar pasang dengan mudah. Beberapa keuntungan penggunaan sambungan

mur baut :

• Mempunyai kemampuan yang tinggi dalam menerima beban.

• Kemudahan dalam pemasangan

• Dapat digunakan untuk berbagai kondisi operasi

• Dibuat dalam standarisasi

• Efisiensi tinggi dalam proses manufaktur

Kerugian utama sambungan mur baut adalah mempunyai konsentrasi tegangan yang

tinggi di daerah ulir.

1. Tata Nama Baut

a. Diameter mayor adalah diameter luar baik untuk ulir luar maupun

dalam.

b. Diameter minor adalah diameter ulir terkecil atau bagian dalam dari ulir.

c. Diameter pitch adalah diameter dari lingkaran imajiner atau diameter

efektif dari baut

d. Pitch adalah jarak yang diambil dari satu titik pada ulir ke titik berikutnya

dengan posisi yang sama.

Pitch= 1jumlahulir per panjang baut

e. Lead adalah jarak antara dua titik pada kemiringan yang sama atau

jarak lilitan.

Gambar. Bagian-Bagian Baut

Jenis-jenis baut yang biasa digunakan sebagai berikut :

Gambar. Jenis Baut

Jenis-jenis sekrup yang biasa digunakan sebagai berikut :

Gambar. Jenis Sekrup

Gambar. Tata Nama Ulir

Jenis – jenis mur

Gambar. Jenis - jenis mur

Kerusakan baut

Gambar. Kerusakan baut

Ring /Washer

Gambar. Jenis ring

Baut dengan pemakaian khusus

Gambar. Baut dengan pemakaian khusus

Contoh pengkodean baut

Gambar. Pengkodean baut

2. Tegangan Pada Baut

Tegangan yang terjadi pada baut dibedakan menjadi tiga kelompok

berdasarkan gaya yang mempengaruhinya. Tegangan tersebut adalah sebagai

berikut :

Tegangan dalam akibat gaya kerja

Tegangan akibat gaya luar

Tegangan kombinasi

4

Pegas (spring)

A. Pengertian pegas

Pegas adalah elemen mesin flexibel yang digunakan untuk memberikan gaya,

torsi, dan juga untuk menyimpan atau melepaskan energi. Energi disimpan pada

benda padat dalam bentuk  twist,  stretch, atau kompresi. Energi di-recover dari

sifat elastis material yang telah terdistorsi. Pegas haruslah memiliki kemampuan

untuk mengalami defleksi elastis yang besar. Beban yang bekerja pada pegas

dapat berbentuk gaya tarik, gaya tekan, atau torsi (twist force). Pegas umumnya

beroperasi dengan ‘high working stresses’ dan beban yang bervariasi secara

terus menerus. Beberapa contoh spesifik aplikasi pegas adalah sebagai berikut:

1. Untuk menyimpan dan mengembalikan energi potensial, seperti misalnya

pada ‘gun recoil mechanism’

2. Untuk memberikan gaya dengan nilai tertentu, seperti misalnya pada relief

valve

3.  Untuk meredam getaran dan beban kejut, seperti pada auto mobil

4. Untuk indikator/kontrol beban, contohnya pada timbangan

5. Untuk mengembalikan komponen pada posisi semula, contonya

pada ‘brake pedal’

B. Klasifikasi Pegas 

Pegas dapat diklasifikasikan berdasarkan jenis fungsi dan beban yang bekerja

yaitu pegas tarik, pegas tekan, pegas torsi, dan pegas penyimpan energi. Tetapi

klasifikasi yang lebih umum adalah diberdasarkan bentuk fisiknya. Klasifikasi

berdasarkan bentuk fisik adalah :

1. Wire form spring  (helical compression,  helical tension, helical

torsion,  custom form)

2. Spring washers (curved, wave, finger, belleville)

3. Flat spring (cantilever, simply supported beam)

4. Flat wound spring (motor spring, volute, constant force spring)

Pegas ‘helical compression’ dapat memiliki bentuk yang sangat bervariasi.

Gambar 10.1(a) menunjukkan beberapa bentuk pegas helix tekan. Bentuk yang

standar 10-2 memiliki diameter coil, pitch, dan spring rate yang konstan. Picth

dapat dibuat bervariasi sehingga spring rate-nya juga bervariasi. Penampang

kawat umumnya bulat, tetapi juga ada yang berpenampang segi empat. Pegas

konis biasanya memiliki spring rate yang non-linear, meningkat jika defleksi

bertambah besar. Hal ini disebabkan bagian diametercoil yang kecil memiliki

tahanan yang lebih besar terhadap defleksi, dan coil yang lebih besar akan

terdefleksi lebih dulu. Kelebihan pegas konis adalah dalam hal tinggi pegas,

dimana tingginya dapat dibuat hanya sebesar diameter kawat. Bentuk  barrel dan

hourglass terutama digunakan untuk mengubah frekuensi pribadi pegas standar.  

Pegas helix tarik perlu memiliki pengait (hook) pada setiap ujungnya sebagai

tempat untuk pemasangan beban. Bagian hook akan mengalami tegangan yang

relatif lebih besar dibandingkan bagian coil, sehingga kegagalan umumnya terjadi

pada bagian ini. Kegagalan pada bagian hook ini sangat berbahaya karena segala

sesuatu yang ditahan pegas akan terlepas. Salah satu metoda untuk mengatasi

kegagalan hook adalah dengan menggunakan pegas tekan untuk menahan

beban tarik seperti ditunjukkan pada gambar 10.1(c). Pegas wire form juga  dapat

untuk memberikan/menahan beban torsi seperti pada gambar 10.1(d). Pegas tipe

ini banyak digunakan pada mekanisme ‘garage door counter balance’, alat

penangkap tikus, dan lain-lain.

Spring washer dapat memiliki bentuk yang sangat bervariasi, tetapi lima tipe

yang banyak digunakan ditunjukkan pada gambar 10.2(a). Spring washer hanya

mampu menyediakan beban tekan aksial. Pegas jenis ini memiliki defleksi yang

relatif kecil, dan mampu memberikan beban yang ringan.  Volute spring, seperti

pada gambar 10.2(b) mampu memberikan beban tekan tetapi ada gesekan dan

histerisis yang cukup signifikan.

Beam spring dapat memiliki bentuk yang bevariasi, dengan menggunakan

prinsip kantilever atau simply supported. Spring rate dapat dikontrol dari bentuk

dan panjang beam. Pegas beam mampu memberikan atau menahan beban yang

relatif besar, tetapi dengan defleksi yang terbatas.

Power spring seperti ditunjukkan pada gambar 10.2(d) sering juga disebut pegas

motor atau clock spring. Fungsi utamanya adalah menyimpan energi dan

menyediakan twist. Contoh aplikasinya adalah pada windup clock, mainan anak-

anak. Tipe yang kedua disebut dengan constant force spring. Kelebihan pegas ini

adalah defleksinya atau stroke yang sangat besar dengan gaya tarik yang hampir

konstan.

  

DAFTAR PUSTAKA

1. Sularso, Kiyokatsu Suga, Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen

Mesin, Paradya Paramitha, Jakarta, 1997.

2. JOSEPH E. SHIGLEY, PERENCANAAN ELEMEN MESIN, Edisi keempat jilid

1. Penerjemah Ir. Gandhi Harahap M.Eng. ERLANGGA 1999

3. (http://www.google.com / yefrichan.wordpress.com

4. http://www.e-bookspdf.org/download/elemen-mesin-sambungan-baut.html

5. http://pakukeling.wordpress.com/

6. http://teknik-pelat.blogspot.com/2013/02/komponen-mesin-paku

kelingrivet.html#.UUbvFTeUI1I

7. http://blog.ub.ac.id/mohamadfaisholkamil/2012/11/16/paku-keling-baut-dan-

mur/

8. Dieter, G.E. (1983). Engineering design: A materials and processing

approach. Tokyo: McGraw-Hill International Book Company.

9. Graham E. (1990). Maintenance Welding, Prentice-Hall Inc: New Jersey.

10. Smith, F.J.M. (1992). Basic fabrication and welding engineering, Hong Kong:

Wing Tai Cheung Printing Co. Ltd.

11. https://www.scribd.com/doc/147382744/Modul-Teori-Pengelasan