Perhitungan Elemen Mesin 1

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 Dasar
1.Gaya Normal adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu, atau tegak lurus penampang potong al gaya tarik, gaya tekan, dan gaya bengkok
2.Gaya Tangensial adalah gaya yang bekerja tegak lurus sumbu atau sejajar penampang potong. al gaya geser, gaya potong dan gaya puntir.
Pembebanan
Tergantung 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/konstan
Kasus 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 Tegangan
Tegangan tarik σt = Ftarik/A
Tegangan Tekan σd = Ftekan/A
Tegangan Geser τg = Fgeser/A
Tegangan Bengkok τB= Mb/Wb
Tegangan puntir τP= MP/Wp
Tegangan pada suatu bahan identik dengan kekuatan bahan tersebut. setiap bahan mempunyai kekuatan yang berbeda beda.
Dua batas kekuatan bahan yang penting
1. Kekuatan patah (resistan max Rm)
2. Batas Mulur (Resistan extension Re)
Tegangan Ijin
Yang 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 statis
untuk 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 ÷ 2,5
untuk besi tuang kelabu, kayu, plastik, keramik, dll
σ=σB/sf atau σ=Rm/sf (satuan N/mm2 )Sf = 2
Faktor Keamanan
faktor 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 paduan
σd iz = σt iz (τt iz = 0,65...0,8 σiz)
untuk aluminium paduan
σd iz = 1,2 σt iz (τt iz = 0,7...0,8 σiz)
untuk besi tuang kelabu
σd iz = 2,5 σt iz (τt iz = 1,2 σiz)
untuk baja temper, besi tuang putih
σd iz = 1,5 σt iz (τt iz = 1,2 σiz)
Tegangan ijin pada pembebanan dinamis
σ iz =σ D.b1.b2/βk.sf

Perhitungan Poros Penentuan Diameter Secara Teliti

Langkah - Langkah
1. Menentukan Momen Puntir
MP = 9550.(P.CB/n)
2. Menetuakn Gaya Keliling / Gaya Tangensial
FT/FU = 2.MP/dt
3. Menentukan Gaya Radial
Fr = FT. Tg α (RG. Spur)
Fr = FT.(Tg α/Cos β) (RG. Helix)
Fr = FT. Tg α.Sin δ (RG. Payung)
4. Menentukan Gaya Aksial
Fa = FT .Tg β (Helix)
Fa = FT. Tg α.Cos δ
3. Menghitung Gaya Reaksi Pada Tumpuan Dengan Cara Sistem Kesetimbanagan
∑MB=0
∑MA=0
∑Fy=0
∑Fx=0
∑Fz=0
4. Menentukan Momen Bengkok
Mb= F.l
5. Menetukan Momen Gabungan
MR = √MB2+0,75(α0xMP)2
6.Menentukan Diameter Poros
D ≈ 3√MR/0.1xσbij
7. Menentukan Tegangan Ijin
σ’ij = σij/βk
8. Momen Bengkok Pada Poros Transmisi
a. Poros Roda Gigi Lurus











b. Poros Roda Gigi Payung dan Miring