sambungan las welded joints(seperti contoh sebelumnya) • tegangan geser akibat torsi,...
TRANSCRIPT
Sambungan Las
(Welded Joints)
Elemen Mesin 1
Simbol Las (AWS)
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
Simbol Las Busur Listrik dan Gas
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
Jenis-jenis sambungan las secaraumum
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
Las Filet
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
Angka menunjukkan ukuran kaki lasSimbol menunjukkan las dilakukan di kedua sisiSimbol hanya menunjuk ke salah satusisi
Simbol menunjukkan las dilakukanselang-seling dengan panjang 60mm dan jarak pusatnya 200mm
Las Melingkar
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
Butt weld dan groove weld
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
Butt weld khusus
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
Kekuatan sambungan lasbutt weld
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
Las V-groove dibebani dengan gayatarik F. Tegangan normal rata2 (baiktarik/tekan)
� =��� � =
���
Las V-groove dibebani dengan gayageser/lintang FTegangan geser rata2 (baik tarik/tekan)
Kekuatan sambungan lasfillet weld
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
Las fillet melintang dibebani dengangaya F �� = � sin �
�� = � cos ��
sin 45=
�sin(180 − 45 − �)
=�
sin(135 − �)=
√2�cos � + sin �
DBB
� =�
cos � + sin �
Kekuatan sambungan lasfillet weld
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
� =���=� sin � cos � + sin �
��=���
sin � cos � + ��� �
� =���=� cos� cos � + sin �
��=���
!"� � + sin � cos �
�# = � + 3� $ % =
���
!"� � + sin � cos � + 3 ��� � + sin � cos � $ %
Tegangan Von Mises
Tegangan Von Mises terbesar terjadi pada θ=62.5o dengan besar σ’=2,16F/(hl) sehingga besar τ=1,196F/(hl) dan σ=0,623F/(hl)Tegangan geser maximum diperoleh dengan mendiferensiasikan persamaantegangan geser di atas =0. hal ini terjadi pada θ=67,5o dan τmax=1,207F/(hl) dan σ=0,5F/(hl)
Kekuatan sambungan lasfillet weld
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
Dari hasil ekperimen dgn berbagai asumsi untuk analisis atauperancangan sambungan las digunakan:
Contoh
Tegangan gesermaksimum terjadipada luas throat minimum
Gaya dianggap hanya ditahan oleh gaya geser/lintang pada area throat lasan (tegangan normal diabaikan)Gunakan teori energi distorsiKasus-kasus khusus menggunakan code dan standar (misalnya dari AWS)
Contoh soal
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
Dua pelat dengan tebal 12mm serta terbuatdari baja dengan Sy=350MPa. Pelat-pelattsb di las dengan las fillet convessepanjang sisi AB dan CD dengan panjangmasing2 50mm. Kekuatan luluh logam las adalah 350MPa. Dengan factor keamanansebesar 3 (berdasar kekuatan luluh), berapa besar beban statik F yang dapatditahan jika menggunakan kaki lasansebesar 6mm?
Solusi
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
Luas throat lasan A=0,707x6x100=424mm2
Luas throat las tsb mengalami tegangangeser. Jika digunakan teori energi distorsi, SSy=0,58Sy=203MPa
F=SSy.A/SF=203.424/3=28700N (28.7kN)
Beban Eksentris -Statik
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
Tentukan ukuran lasan yg diperlukan jika digunakan kawat las E60 (Sy=345 Mpa dan SF=2,5 (berdasar kekuatan luluh)
Sambungan las mengalami beberapa beban/tegangan:• Segmen las BC mengalami
beban paralel, segmen las BA mengalami beban lintang
• Tegangan pada lasan merupakan penjumlahan vektor dari:
• Tegangan geser langsung (seperti contoh sebelumnya)
• Tegangan geser akibat torsi, tegangan akibat momen lentur
Asumsi-asumsi:• Kantilever tidak mengalami kegagalan, kegagalan terjadi di
daerah lasan• Tegangan geser langsung adalah V/A dimana V adalah gaya
geser sebesar 20kN dan A adalah luas throat lasan, 250t mm2
• Menggunakan teori energi distorsi
Beban Eksentris -Statik
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
Beban yg diberikan 20kN ekivalen dengan beban yang sama yg melewati c.g. G dari pola lasan, ditambah dengan torsi searah jarum jam sebesar 20000(300 −&̅)N.mm.
Beban Eksentris -Statik
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
Titik A dan C mengalami jumlah tegangan akibat torsi dan tegangan geser langsung terbesar dengan τ=Tr/J di mana T=20000x280Nmmserta J=852083t mm4
Tegangan geser langsung adalah V/A=20000/250t=80/t MPa
Titik C akan memiliki tegangan geser resultan terbesar sebesar 692/t maka dgn SF =2,5
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
Beban Lentur -Statik
Beban Lentur -Statik• Beban terdiri dari bebanlintang langsung ditambahbeban momen lentur,
• Momen lentur sebesar10000x160 Nm
Elemen Mesin 1, Kuliah 9
Tegangan akibat momen lentur
Tegangan geser langsung