Kesetimbangan, DBB,

Bebanpada Batang

• Elemen Mesin I

• STTM, 2019/2020

Isi Kuliah

• Kesetimbangan: Hukum Newton

• Diagram Benda Bebas

• Beban pada batang

Mekanika Kekuatan Material, Kuliah 2

Sistem

• Dalam kuliah ini, sistem adalah setiap

bagian yang diisolasi dari sebuah

mesin atau struktur yang akan

dianalisis

• Sistem dapat terdiri dari partikel,

beberapa partikel, bagian dari benda

tegar, seluruh benda tegar, atau bahkan

beberapa benda tegar

Mekanika Kekuatan Material, Kuliah 2

Partikel dan Benda Tegar (rigid body)

• Ukuran/bentuk tidakpenting dan dianggapsbg satu titik

• Ukuran/bentukberpengaruh

• Kombinasi dari banyakpartikel

Mekanika Kekuatan Material, Kuliah 2

partikel

Benda tegar

Kesetimbangan

• Jika diasumsikan bahwa sistemyang sedang dipelajari tidakbergerak, atau bergerak dengankecepatan tetap maka sistemtersebut percepatannya nol (0)

• Dalam kondisi ini sistem disebutberada dalam keadaansetimbang. Setimbang statikjuga berarti sistem tsb dalamkeadaan diam

• Dalam keadaan setimbang maka

Mekanika Kekuatan Material, Kuliah 2

F1

F2

F1 = F2

FA

FB

A

B

FA = FB

C

a

b

a.FA =b. FB

SMC = 0

SFv = 0

Diagram Benda Bebas• Untuk menganalisis suatu

mesin/struktur/sistem yang kompleks, maka perlu diisolasi komponen/elemenyang akan dianalisis dengan diagrambenda bebas

• Dalam diagram benda bebas, elemen/komponen yang dianalisis diisolasidan dipisahkan dulu dari mesin/strukturkeseluruhan.

• Pada diagram benda bebas digambarkanreferensi sumbu (2D/3D) dan gaya-gayayang terjadi misalnya berat sendiri dangaya-gaya interaksinya denganelemen/komponen lainnya.Dimensi-dimensi yang diperlukan juga digambarkan.

• Jika diasumsikan bahwa sistem yang sedang dipelajari tidak bergerak, ataubergerak dengan kecepatan tetap makasistem tersebut percepatannya nol (0)

Mekanika Kekuatan Material, Kuliah 2

FAz

B

950N

A C

FBz

FAx

Asumsi: berat komponen diabaikan

DBB poros pada bidang x-z

D

Ilustrasi

• DBB kendaraan dalam keadaan diam adalah

Mekanika Kekuatan Material, Kuliah 2

• Berat kendaraan+orang=W

• Kendaraan berada di jalan

datar

Fdepan Fblkg

W

Fdepan Fblkg

W

Fdepan Fblkg

W

a. b. c.

Gaya Dalam

• Gambarkan gaya-gaya yang terjadi padabagian sebelah kanan jika komponendipotong di A-A

Mekanika Kekuatan Material, Kuliah 2

Gaya Dalam

• Gambarkan gaya-gaya yang terjadi pada

batang jika komponen dipotong di bidang A-A

Mekanika Kekuatan Material, Kuliah 2

Batang 3D

Beban pada Batang:

Diagram Gaya Dalam

Mekanika Kekuatan Material, Kuliah 2

Aliran Gaya: Bidang Kritis

Mekanika Kekuatan Material, Kuliah 2

Sambungan Yoke

Aliran Gaya

Bidang kritis:

2: terdapat

pengecilan luas

karena ada

lubang

4 dan 4’:

bearing load

dari pin

6: beban lentur

maksimum

Beban terdistribusi yg sederhanakan

menjadi beban terpusat

Ilustrasi

Gambarkan DBB

bola A, bola B dan

kontainernya

Ilustrasi

Gambarkan DBB

struktur di samping

ini. Juga tentukan

gaya-gaya yang

terjadi di setiap

batang. Abaikan

berat batang

Ilustrasi

Gambarkan DBB untuk

bagian 1 dan bagian 2 dari

batang melengkung yang

dibebani P di samping ini

Juga tentukan gaya dan

momen yang beraksi

untuk setiap segment.

Abaikan berat dari batang.

Ilustrasi

Gambar DBB untuk susunan roda gigi

dan poros di atas. Juga buat DBB untuk

roda gigi 1, roda gigi 2 dan poros

Ilustrasi

Buatlah diagram gaya lintang dan

diagram momen lentur untuk poros yang

dibebani di atas ini. Dimensi dalam mm.

Kuliah berikutnya:

Lendutan Batang

Prinsip Superposisi

Lingkaran Mohr

Teori Kegagalan