Perhitungan Elemen Mesin 3

Untuk perhitungan, penentuan bahan dan ukuran atau pengecekan kekuatan bahan/elemen suatu konstruksi, anda perlu mengetahui dasar dasar dari ilmu kekeuatan seperti:1. Kekuatan Bahan, Tegangan (Kekuatan patah, Batas Mulur, dan Tegangan Ijin)2. Pembebanan, Kasus Pembebanan )Statis, Dinamis)Dua Gaya Dasar1.Gaya Normal adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu, atau tegak lurus penampang potong al gaya tarik, gaya tekan, dan gaya bengkok2.Gaya Tangensial adalah gaya yang bekerja tegak lurus sumbu atau sejajar penampang potong. al gaya geser, gaya potong dan gaya puntir.PembebananTergantung dari waktu dan jenis pembebanan kita bedakan menjadi 3 kasus pembebanan utama:Kasus pembebanan I (statis/tetap)tegangan akan naik dari nol hingga maksimum dan terus tetap/konstanKasus pembebanan II (dinamis berulang)tegangan akan naik dari nol hingga harga tertinggi lalu kembali ke nol dan terus berulang.Kasus pembebanan III (dinamis berganti) tegangan akan naik ke harga positif dan turun melewati harga nol ke arah harga negatif diberikan secara berganti ganti.Lima Rumus Dasar TeganganTegangan tarik σt = Ftarik/ATegangan Tekan σd = Ftekan/ATegangan Geser τg = Fgeser/ATegangan Bengkok τB= Mb/WbTegangan puntir τP= MP/WpTegangan pada suatu bahan identik dengan kekuatan bahan tersebut. setiap bahan mempunyai kekuatan yang berbeda beda.Dua batas kekuatan bahan yang penting1. Kekuatan patah (resistan max Rm)2. Batas Mulur (Resistan extension Re)Tegangan IjinYang paling penting dalam perhitungan elemen mesin diantaranya adalah tegangan ijin, yaitu batas tegangan suatu bahan yang diperbolehkan, dimana sewaktu bahan menerima beban maksimum tidak terjadi perubahan bentuk yang mana mengakibatkan rusak/patahnya bahan tersebut. dalam pengkonstruksian tegangan yang terjadi tidak boleh melebihi tegangan ijin. untuk mendapatkan harga tegangan ijin anda harus mempertimbangkan faktor keamanan (safety factor) yang tergantung dari jenis bahan dan macam pembebanan. besar teganagan ijin tidak boleh melebihi batas proporsional kekuatan bahan tersebut.Tegangan ijin pada pembebanan statisuntuk baja, baja paduan, baja tuang, aluminium, alu-paduan, tembaga, tembaga-paduan dll, σ=σm/sf atau σ=Re/sf (satuan N/mm2 )Sf = 1,2 ÷ 2,5untuk besi tuang kelabu, kayu, plastik, keramik, dll σ=σB/sf atau σ=Rm/sf (satuan N/mm2 )Sf = 2Faktor Keamananfaktor keamanan yang kecil: bila gaya gaya luar dapat diketahui/diatasi dengan pasti dan tidak akan terjadi kerusakan yang fatal atau membahayakan.

faktor keamanan yang besar: bila gaya gaya luar tidak dapat diketahui dengan pasti misalnya pada pengaruh sampingan dan seandainya terjadi kerusakan akan mengakinatkan hal yang fatal (misalnya terjadi gfangguan kerja atau membahayakan kehidupan untuk hal ini perlu diambil harga yang lebih besar lagi.Perbandingan tegangan.Untuk baja, baja paduan, tembaga, tembaga paduanσd iz = σt iz (τt iz = 0,65...0,8 σiz)untuk aluminium paduanσd iz = 1,2 σt iz (τt iz = 0,7...0,8 σiz)untuk besi tuang kelabuσd iz = 2,5 σt iz (τt iz = 1,2 σiz)untuk baja temper, besi tuang putihσd iz = 1,5 σt iz (τt iz = 1,2 σiz)Tegangan ijin pada pembebanan dinamisσ iz =σ D.b1.b2/βk.sf