loading...
PENDAHULUAN
Materi Prasyarat:
Ilmu Kekuatan Bahan
Standar Kompetensi :
Mampu mendskripsikan langkah-langkah perencanaan elemen mesin 1
Kompotensi Dasar:
1. Mampu mendefenisikan elemen mesin
2. Mampu mengklasifikasikan jenis-jenis pembebanan
3. Mampu mengklasifikasikan jenis-jenis tegangan.
1.1 Pengertian Elemen Mesin
Elemen Mesin adalah Bagian-bagian suatu konstruksi yang mempunyai bentuk serta fungsi tersendiri, seperti baut-mur, pene , pasak, poros, kopling, sabuk-pulli, rantai- sprocket, roda gigi dan sebagainya.
Dalam penggunaan elemen mesin bias berfungsi sebagai elemen pengikat, elemen pemindah atau transmisi, elemen penyangga elemen pelumas, elemen pelindung dan sebagainya.
1.2 Pembagian Elemen Mesin
Elemen Mesin dapat dikelompokkan sebagai berikut:
1. Elemen-elemen Sambungan
a. Sambungan Lem
b. Sambungan Solder
c. Sambungan Paku Keling
d. Sambungan Las
e. Sambungan Ulir
2. Elemen-elemen Transmisi
a. Poros dan pasak
b. Kopling
c. Sabuk dan rantai penggerak
d. Roda gigi
e. Rem
3. Elemen Penyangga
a. Pegas
b. Bantalan
1.3 Prinsip Dasar Perencanan Elemen Mesin
Pada dasarnya perencanaan elemen mesin merupakan perencanaan komponen yang diadakan/dibuat untuk memenuhi kebutuhan mekanisme suatu mesin. Tahap-tahap dalam perencanaan elemen mesin adalah sebagai berikut:
1. Menentukan kebutuhan
Menentukan kebutuhan dalam hal ini adalah kebutuhan akan elemen mesin yang akan direncanakan, sesuai dengan fungsinya.
2. Pemilihan mekanisme
Berdsarkan fungsinya dipilih mekanisme yang tepat dari elemen tersebut.
Contoh: Memindahkan putaran poros penggerak ke poros yang digerakkan dengan roda gigi miring.
3. Beban mekanis
Berdasarkan mekanisme yang ditentukan pada tahap ke 2 beban-beban mekanis yang akan terjadi harus dihitung berdasarkan data pada tahap ke 1, hingga diperoleh gaya-gaya yang bekerja pada elemen tersebut.
Contoh: Data-data : daya yang ditransmisikan, putaran
4. Pemilihan Material
Untuk mendapatkan elemen mesin yang tahan dipakai, dilakukan pemilihan material dengan kekuatan yang sesuai dengan kondisi beban yang terjadi.
5. Menetukan Ukuran
Bila terjadi kesesuaian pemakaian bahan dan perhitungan beban mekanis, dapat dicari ukuran-ukuran elemen mesin yang direncanakan dengan standar.
6 Modifikasi
Modifikasi bentuk diperlukan bila elemen-elemen mesin yang direncanakan telah pernah dibuat sebelumnya.
7. Gambar kerja
Pada tahap ini, ukuran-ukuran untuk penggambaran gambar kerja diperoleh, baik gambar detail maupun gambar perakitan.
8. Pembuatan dan control kualitas
Dengan gambar kerja dapat dibuat elemen mesin yang diperlukan.
1.4 Pertimbangan-pertimbangan Dalam Perencanaan Elemen Mesin
Hal-hal penting yang harus dipertimbangkan dalam perencanaan elemen mesin adalah.:
1. Jenis-jenis tegangan yang ditimbulkan pembebanan
2. Gerak dari elemen mesin
3. Pemilhan bahan
4. Bentuk dan ukuran komponen
5. Tahanan gesek dan peleumasan
6. Hukum ekonomi
7. Penggunaan komponen stndar
8. Keamanan operasi
9. Fasilitas bengkel
10. Jumlah komponen yang akan diproduksi
11. Harga konstruksi total
12. Pemasangan.
1.5 Dasar Perhitungan dalam Perencanaan Elemen Mesin
Perhitungan pada perencanaan elemen mesin didasarkan pada teori-teori mekanika teknik dan kekuatan bahan.
1.5.1 Dasar-dasar mekanika teknik
a.Gaya
Gaya adalah penyebab suatu pergerakan dan deformasi suatu benda atau aksi sebuah benda terhadap benda lain.
Gaya adalah sebuah besaran vector yang mempunyai besar, arah, dan titik tangkap.
b.Momen
Momen adalah sebuah gaya yang bermaksud untuk menggerakkan atau memutar benda.
c.Kesetimbangan
Suatu benda kaku dikatakan dalam keadaan setimbang bila resultante (jumlah) gaya-gaya yang bekerja = 0 dan momen disetiap titik benda = 0
Syarat kesetimbangan benda
Jika satu syrat diatas tidak dipenuhi maka benda tersebut dikatakan tidak seimbang.
1.5.2 Dasar-dasar Kekuatan Bahan
Tegangan-tegangan yang akan terjadi dalam perencanaan elemen mesin adalah.
a.Tegangan Tarik
b.Tegangan Geser
c.Tegangan Puntir
d.Tegangan Bengkok
1.5.2.1 Tegangan Tarik
Tegangan Tarik adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang tegak lurus terhadap luas bidang gaya.
dengan F = Gaya tarik
A = Luas penampang bidang gaya
1.5.2.2 Tegangan Geser
Tegangan Geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja sejajar terhadap luas bidang gaya..
dengan V= Gaya geser
A = Luas penampang bidang gaya
1.5.2.3 Tegangan Puntir
Tegangan puntir adalah tegangan yang terjadi disebabkan benda memuntir terhadap sumbunya.
dengan Mp = Momen puntir
Wp = Momen tahanan punter
1.5.2.4 Tegangan Bengkok
Tegangan bengkok adalah tegangan yang terjadi karena adanya momen yang menyebabkan benda mengalami lentur atau bengkok.
dengan Mb = Momen bengkok
Wb = Momen tahanan bengkok
Soal- Soal Latihan
1. Sebutkan dan jelaskan langkah-langkah perencanaan elemen mesin
2. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis pembebanan
3. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis tegangan
4. Tabung aluminium antara batang perunggu dan batang baja diikat secara kaku seperti diperlihatkan pada gambar. Beban aksial bekerja pada kedudukan seperti diperlihatkan pada gambar.
