Transcript Pertemuan 9 POROS DAN PASAK Matakuliah : D0472/PERANCANGAN ELEMEN MESIN

Matakuliah
Tahun
Versi
: D0472/PERANCANGAN ELEMEN MESIN
: 2005
:
Pertemuan 9
POROS DAN PASAK
1
Learning Outcomes
Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa
akan mampu :
• menggunakan rumus untuk mendisain poros
dan pasak
• menggunakan rumus dan mendesain bantalan
dan pasak
2
Outline Materi
• Poros
• Desain Poros
• Pasak
3
POROS (SHAFT)
• Definisi
– Elemen mesin yg berputar digunakan untuk
mentransmisikan daya (tenaga) dari satu tempat
ke tempat yg lain.
• Tipe Poros
– Poros transmisi.
– Poros Mesin.
• Tegangan pada Poros
– Tegangan geser yang disebabkan oleh Torsi (puntiran).
– Tegangan tekuk yang disebabkan olah gaya yang bekerja
pada elemen mesin dan beratnya.
– Kombinasi tegangan akibat puntir dan tekuk.
– Aplikasi pembebanan Fluktuasi.
4
Disain Poros
• Disain poros didasarkan pada dua
keadaan:
– kekuatan (strength) dan pada kekakuan
(Rigidity atau Stiffness).
• Secara umum disain poros dapat dibagi
atas:
– Tegangan akibat Momen Puntir (torsi).
– Tegangan akibat Momen Tekuk (bending).
– Tegangan akibat kombinasi Puntir dan Tekuk.
– Tegangan akibat Beban Aksial.
5
Momen Puntir Pada Poros
T fs

J r
r 
d
2
• J = momen inersia polar poros, cm4
– untuk poros pejal (solid shaft)
 4
J
.d
32
– untuk poros berongga (hollow shaft)


4
4
J
. do  di
32

6
• T = momen puntir yang bekerja pada poros
Kg-cm
– untuk poros pejal
T

16
fsd 3
 d

3
i


T

f
d
1

s o
– Untuk poros berongga
d
16
  o



4



– Cara lain menetapkan Momen puntir berdasarkan
tenaga
• P = daya (tenaga), h.p
• N = kecepatan putar poros (motor), rpm
• T = momen puntir Kg-m.
Px 4500
T 
2 N
7
Atau
Px 60
T
2N
– dimana P = daya (tenaga), watts
T = momen puntir, N-m
Momen Tekuk Pd Poros
• Untuk portos pejal,

M
fb d 3
32
• Untuk poros berongga,
 d

3
M
f b d o 1   i
32
  d o



4



8
• Momen Tekuk dan Puntir pada Poros
– Tegangan geser maksimum,
f s (max)
16

d 3
M2 T 2
– Tegangan tekuk maksimum,
f b (max)
32

d 3


1
2
2 
M

M

T
 2

9
• Untuk poros pejal
–
–
M2 T 2

atau Te 
fsd 3
 Te
16



Me 
f b d 3 atau 1 M  M 2  T 2  M
e
32
2
• Untuk poros berongga
 d

3
Te 
f s d o 1   i
16
  d o



4



 d

3
Me 
f b d o .1   i
32
  d o



4



10
<<ISI>>
11
• Beban Berfluktuasi pada Poros
– Untuk poros dengan beban berfluktuasi, maka nilai M harus
dikalikan dengan konstanta Km, dan nilai T harus dikalikan
dengan Kt.
• Km = kombinasi faktor kejut dan lelah untuk tekuk
• Kt = kombinasi faktor kejut dan lelah untuk torsi
Poros
Poros stasioner
kejut perlahan-lahan
Kejut tiba-tiba
Poros berotasi
gaya yang beraksi secara perlahan
gaya tiba-tiba dengan daya minor
gaya tiba-tiba dengan daya minor
Km
Kt
1,0
1,5 – 2,0
1,0
1,5 -2,0
1,5
1,5 -2,0
2,0 – 3,0
1.0
1.5 – 2.0
1.5 – 3.0
12
PASAK (KEYS)
Definition & Function:
A key is a piece of mild steel inserted between
the shaft and hub or boss of the pulley to connect
these together in order to prevent relative motion
between them
Kekuatan Pasak
• Pasak biasanya digunakan dalam mentransmisikan
torsi dari sebuah poros ke rotor atau hub. Gaya yg
bekerja adalah:
• Gaya (F1) akibat pengepasan pasak pada alur
pasak, menimbulkan gaya tekan.
• Gaya (F) akibat torsi yg ditransmisikan oleh
poros, menimbulkan gaya geser dan tekan
13
• Gaya patah pasak pd keliling poros
Aplikasi Pasak
14
+
15
Desain Pasak
• Sunk Keys
– rectangular sunk key
• Lebar pasak
w
• Tebal pasak
d
4
2
t  .w
3
• dimana, d = diameter poros atau diameter lubang hub.
– Square sunk key
t w
d
4
16
PASAK
Woodruff key
Gib head key
Feather key
Saddle Key
17
PASAK
• Round keys
Splines
Pasak sunk
18
<< CLOSING>>
19