KULIAH 14 MEKANIKA TEKNIK Puntiran (Torsi) OLEH:M. Luqman Ashari

Adanya perputaran rotasi pada generator terhadap turbin

Pompa Sentrifugal dicoupling dengan Motor Listrik

COUPLING

1.1. PENGGUNAAN METODE IRISAN Sistem secara keseluruhan diselesaikan dengan keseimbangan, kemudian digunakan metoda irisan dengan membuat bidang irisan yang tegak lurus terhadap sumbu dari bagian struktur. Dengan menggunakan Mx=0, maka akan didapatkan bahwa momen puntir luar dan dalam haruslah sama secara numerik, tetapi bekerja dalam arah berlawanan.

Contoh Hitung momen puntir dalam pada irisan K-K untuk poros yang terlihat pada gambar 1 dan yang mengalami tiga momen puntir yang ditunjukkan. Gambar 1 Puntiran (torsi bidang) Penyelesaian Dari Mx = 0, atau momen puntiran luar = momen puntir dalam, maka diperoleh bahwa sumbu antara titik-titik A dan B terjadi momen puntir dalam atau momen puntir penahan sebesar 20 Nm.

1.2. RUMUS PUNTIRAN Kesimpulannya :

Momen puntir bisa di rumuskan : Gambar 2 Variasi Tegangan Batang Melingkar

Pada suatu irisan tertentu, dan c adalah konstan; maka hubungan di atas dapat ditulis sebagai :Dari rumus diatas diperoleh tetapan, momen inersia polar, Ip : dimana d adalah diameter poros lingkaran yang pejal. Dengan menggunakan momen inersia polar, Ip maka:

Dari rumus diatas diperoleh tetapan, momen inersia polar, Ip :Tegangan geser pada sebuah titik tertentu pada jarak p dari pusat sebuah irisan adalah:dimana d adalah diameter poros lingkaran yang pejal, Dengan menggunakan momen inersia polar, Ip maka:

Gambar 3 Variasi Tegangan Batang Melingkar Berlobang Untuk penampang lingkaran berlubang :

1.3. SUDUT PELINTIR BATANG MELINGKAR Gambar 4 Elemen Mengalami Momen Puntir

MakaJadi pernyataan umum untuk sudut pelintir pada suatu irisan dari sebuah poros dari bahan elastis linier adalah :Dengan menyatakan sudut kecil DAB pada gambar 4 menjadi max maka dari geometri diperoleh: Bila

Contoh SoalPerhatikan poros berjenjang yang terlihat pada gambar 5, yang ditempelkan pada suatu dinding pada E tentukanlah besar rotasi pada ujung A bila kedua momen puntir pada B dan D diberikan. Anggaplah bahwa modulus geser G adalah 80 x 10^9 N/m^2. Penyelesaian Mendapatkan momen inersia polar : Batang AB = BC Gambar 5 Poros berjenjang

Batang CD = DE Dengan meninjau sebelah kiri irisan, momen puntir dalam untuk berbagai selang akan diperoleh menjadi : TAB = 0, TBD = TBC = TCD = 150 N.m, TDE = 1150 N.m Untuk mendapatkan rotasi pada ujung A dapat dilakukan dengan menjumlahkan dari tiap batas integrasi yaitu: Harga T dan Ip adalah konstan sehingga persamaan diatas menjadi:

Soal 1Sebuah poros berongga mempunyai diameter luar 100 mm dan diameter dalam 80 mm. Bila tegangan geser ijin adalah 55 MPa, berapakah besar momen puntir yang bisa diteruskan ? Berapakah tegangan pada mukaan poros sebelah dalam bila diberikan momen puntir ijin?Soal TantanganSoal 2Sebuah poros inti berongga berdiameter 200 mm diperoleh dengan melubangi poros melingkar padat berdiameter 300 mm hingga membentuk lubang aksial berdiameter 100 mm. Berapakah persentase kekuatan puntiran yang hilang oleh operasi ini ?

Soal 3Poros padat berbentuk silinder dengan ukuran yang bervariasi yang terlihat dalam gambar digerakkan oleh momen-momen puntir seperti ditunjukkandalam gambar tersebut. Berapakah tegangan geser puntir maksimum dalam poros tersebut, dan tentukan lokasinya? Soal TantanganABCDE

*Figure: 01-15