MAKALAH ELEMEN MESIN 1 POROS Disusun Oleh Nama : Aditya Bondan Bhaskara Kelas : 2IC88 NPM : 20418189 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS GUNADARMA DEPOK 2020 KATA PENGANTAR Puji syukur atas rahmat Allah SWT Yang Maha Kuasa, karena berkat nikmat sehat-Nya, penyusun dapat menyelesaikan Makalah Elemen Mesin dengan materi Poros ini dengan semaksimal mungkin. Makalah ini ditujukan untuk memperoleh nilai ujian mata kuliah Elemen Mesin 1. Makalah ini diharapkan dapat menjadi referensi pembelajaran sesuai dengan judul makalah dan menambah ilmu - ilmu yang berguna serta bermanfaat. Terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penyelesaian makalah ini. Mohon maaf apabila di dalam penyusunan makalah ini terdapat kesalahan, Maka dari itu, kami para penyusun membutuhkan kritik dan saran yang membangun dari para pembaca agar kami dapat menyempurnakan makalah ini. Tangerang, 29 April 2020 Penyusun ii DAFTAR ISI Halaman COVER ......................................................................................................... i KATA PENGANTAR ................................................................................... ii DAFTAR ISI ................................................................................................. iii DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... iv DAFTAR TABEL ......................................................................................... v BAB I BAB II PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah ........................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .................................................................... 2 1.3 Tujuan Penulisan ...................................................................... 2 1.4 Manfaat Penulisan .................................................................... 2 PEMBAHASAN 2.1 Definisi Poros .......................................................................... 3 2.2 Fungsi Poros ............................................................................ 4 2.3 Macam-Macam Poros ............................................................... 4 2.4 Hal-Hal yang Perlu Diperhatikan Pada Pembuatan Poros ......... 8 2.5 Perancangan Poros ................................................................... 9 2.5.1 Aturan Utama Perancangan Poros .................................... 9 2.5.2 Perhitungan Diameter Poros ............................................ 10 2.5.3 Daya Poros ...................................................................... 15 2.5.4 Pemeriksaan Kekuatan Poros ........................................... 17 BAB V PENUTUP 3.1 Kesimpulan .............................................................................. 18 3.2 Saran ....................................................................................... 18 DAFTAR PUSTAKA iii DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Konstruksi Poros Kereta Api .................................................... 3 Gambar 2.2 Poros Mobil.............................................................................. 4 Gambar 2.3 Poros Transmisi Untuk Roda Gigi ............................................ 5 Gambar 2.4 Poros Spindel ........................................................................... 5 Gambar 2.5 Poros Gandar ............................................................................ 6 Gambar 2.6 Poros Engkol Tunggal .............................................................. 7 Gambar 2.7 Poros Engkol Ganda ................................................................. 7 Gambar 2.8 Poros Transmisi dengan Beban Puntir ...................................... 12 Gambar 2.9 Beban Puntir dan Lentur Saat Arbor Melakukan Pemakanan .... 14 iv DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Jenis-Jenis Pembebanan .................................................................. 14 Tabel 2.2 Jenis Faktor Koreksi Berdasarkan Daya yang Ditransmisikan ......... 15 Tabel 2.3 Baja Karbon Kontruksi Mesin & Baja Batang untuk Poros ............. 16 v BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sebagai elemen mesin yang berfungsi untuk meneruskan daya, poros menerimbeban yang terkombinasi berupa beban puntir dan beban lentur yang berulangulang (fatik). Kegagalan material pada konstruksi mesin adalah akibat kelelahan atau fatik, dan ini sering dijumpai pada poros, poros turbin, poros mobil, roda gigi ataupun poros lainnya terutama yang mengalami beban rotating bending. Dalam penggunaannya pengaruh suhu terhadap material khususnya poros yang bekerja secara kontinu cenderung akan mempengaruhi struktur metalurgi material tersebut dan ini merupakan salah satu factor penyebab terjadinya kegagalan fatik pada material poros (Timings 1998). Poros adalah suatu bagian stasioner yang berputar, biasanya berpenampang bulat dimana terpasang elemen-elemen seperti roda gigi (gear), pulley, flywheel, engkol, sprocket dan elemen pemindah lainnya.Poros bisa menerima beban lentur, beban tarikan, beban tekan atau beban puntiran yang bekerja sendiri-sendiri atau berupa gabungan satu dengan lainnya (Shigley, Uicker et al. 1983). Poros dalam sebuah mesin berfungsi untuk meneruskan tenaga melalui putaran mesin. Setiap elemen mesin yang berputar, seperti cakram, puli sabuk mesin, piringan kabel, tromol kabel, roda jalan, dan roda gigi. Dipasang berputar terhadap poros dukung yang tetap atau dipasang tetap pada poros dukung yang berputar. Adapun poros engkol yang dalam sejarah poros engkol ditemukan oleh insinyur muslim yang bernama Al-Jazai ia dipanggil Al-jazari karena lahir di Al-Jazira, sebuah wilayah yang terletak diantara Tigris dan Efrat, Irak. Sepeti ayahnya ia mengabdi pada raja-raja Urtuq atau Artuqid di Diyar Bakir dari 1174 sampai 1200 sebagai ahli teknik. 1 2 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang tersebut di atas, ada beberapa hal yang bisa diambil sebagai rumusan masalah dalam penulisan ini antara lain adalah: 1. Penjelasan dan fungsi dari poros. 2. Jenis-jenis dan cara pembentukan/pembuatan dari poros. 3. Beban dan gaya yang bekerja pada poros. 4. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan poros. 1.3 Tujuan Penulisan 1. Memenuhi tugas mata kuliah Elemen Mesin 1. 2. Menambah wawasan mengenai poros dalam Elemen Mesin 3. Mengetahui macam-macam dari poros 4. Menambah pengetahuan mengenai perancangan poros 1.4 Manfaat Penulisan 1. Agar pembaca benar-benar memahami tentang poros dalam elemen mesin 2. Sebagai bahan referensi bagi kalangan akademisi, mengenai perancangan poros 3. Agar pembaca dapat memilih bahan yang akan digunakan dalam pembuatan poros BAB II PEMBAHASAN 2.1 Definisi Poros Poros adalah suatu bagian stasioner yang beputar, biasanya berpenampang bulat dimana terpasang elemen-elemen seperti roda gigi (gear), pulley, flywheel, engkol, sprocket dan elemen pemindah lainnya. Poros bisa menerima beban lenturan, beban tarikan, beban tekan atau beban puntiran yang bekerja sendirisendiri atau berupa gabungan satu dengan lainnya. Poros dalam sebuah mesin berfungsi untuk meneruskan tenaga melalui putaranmesin. Setiap elemen mesin yang berputar, seperti cakra tali, puli sabuk mesin, piringan kabel, tromol kabel, roda jalan, dan roda gigi, dipasang berputar terhadap poros dukung yang tetap atau dipasang tetap pada poros dukung yang berputar. Contoh sebuah poros dukung yang berputar, yaitu poros roda kereta api, As gardan, dan lain-lain. Gambar 2.1 Konstruksi Poros Kereta Api Untuk merencanakan sebuah poros, perlu diperhitungkan gaya yang bekerja pada poros di atas antara lain: gaya dalam akibat beratnya (W) yang selalu berpusat pada titik gravitasinya. 3 4 Gaya (F) merupakan gaya luar arahnya dapat sejajar dengan permukaan benda ataupun membentuk sudut α dengan permukanan benda. Gaya F dapat menimbulkan tegangan pada poros, karena tegangan dapat timbul pada benda yang mengalami gaya. Gaya yang timbul pada benda dapat berasal dari gaya dalam akibat berat benda sendiri atau gaya luar yang mengenai benda tersebut. Baik gaya dalam maupun gaya luar akan menimbulkan berbagai macam tegangan pada kontruksi tersebut. 2.2 Fungsi Poros Poros dalam sebuah mesin berfungsi untuk meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Setiap elemen mesin yang berputar, seperti cakaran tali, puli sabuk mesin, piringan kabel, tromol kabel, roda jalan dan roda gigi. Dipasang berputar terhadap poros dukung yang tetap atau dipasang tetap pada poros dukung yang berputar.Contohnya sebuah poros dukung yang berputar, yaitu poros roda keran dan gerobak. Gambar 2.2 Poros Mobil 2.3 Macam-Macam Poros A. Berdasarkan Pembebanan 1) Poros Transmsi Poros Transmisi (transmission shaft) atau sering hanya disebut dengan poros (shaft) digunakan pada mesin rotasi untuk metransmisikan putaran dan rotasi dari satu lokasi kelokasi yang lainnya. Poros mentransmisikan torsi dan driver (motor atau engine) ke driven. Komponen mesin yang 5 sering digunakan bersamaan dengan poros adalah roda gigi, puli dan sprocket. Transmisi torsi antar poros dilakukan dengan pasangan roda gigi, sabuk atau rantai. Poros bisa menjadi satu dengan driver, seperti pada poros motor dan engine crank shaft, bisa juga poros bebas yang dihubungakan ke poros lainnya dengan kopling. Sebagai dudukan poros, digunakan bantalan. Gambar 2.3 Poros Transmisi Untuk Roda Gigi 2) Poros Spindel Poros Spindel adalah poros tranmisi yang relative pendek, seperti poros utama mesin perkakas, dimana beban utama berupa puntiran, disebut spindle. Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya yang harus kecil, dan bentuk serta ukuran haruslah teliti. Gambar 2.4 Poros Spindel 6 3) Poros Gandar Gandar adalah poros yang tidak mendapatkan beban punter, bahkan kadang kadang tidak boleh berputar.Contohnya seperti yang terpasang diantara roda-roda kereta barang dll. Gambar 2.5 Poros Gandar 4) Poros Engkol Poros engkol merupakan bagian dari mesin yang dipakai untuk merubah gerakan naik turun dari torak menjadi gerakan berputar. Poros engkol yang kecil sampai yang sedang biasanya dibuat dari satu bahan yang ditempa kemudian dibubut, sedangkan yang besar-besar dibuat dari beberapa bagian yang disambung-sambung dengan cara pengingsutan. Di dalam praktek dikenal 2 macam poros engkol yaitu: a. Poros Engkol Tunggal Poros ini terdiri dari sebuah poros engkol dan sebuah pen engkol. Keduaduanya diikat menjadi satu oleh pipi engkol yang pemasangannya menggunakan cara pengingsutan. Pipi engkol biasanya dibuat daripada baja tuang, sedangkan pen engkolnya dari baja St 50 atau St 60.Jarak antara sumbu pen enkol dengan sumbu poros engkol adalah setengah langkah torak. 7 Gambar 2.6 Poros Engkol Tunggal b. Poros Engkol Ganda Poros engkol ini mempunyai 2 buah pipi engkol terdiri dari satu bahan sedang pemasangan poros engkolnya adalah dengan sambungan ingsutan. Poros-poros engkol ini bahannya dibuat dari besi tuang khusus. Disamping harga pembuatannya lebih ringan, besi tuang itu mempunyai sifat dapat menahan getaran-getaran. Gambar 2.7 Poros Engkol Ganda B. Berdasarkan Bentuk 1) Poros Lurus 2) Poros Engkol sebagai penggerak utama pada silinder mesin Ditinjau dari segi besarnya transmisi daya yang mampu ditransmisikan, poros merupakan elemen mesin yang cocok untuk mentransmisikan daya yang kecil hal ini dimaksud kan agar terdapat kebebasan bagi perubahan arah (arah momen putar). 8 2.4 Hal-Hal yang Perlu Diperhatikan Pada Poros A. Kekuatan Poros Poros transmisi akan menerima beban puntir (twisting moment), beban lentur (bending moment) ataupun gabungan antara beban puntir dan lentur. Dalam perancangan poros perlu memperhatikan beberapa faktor, misalnya: kelelahan, tumbukan dan pengaruh konsentrasi tegangan bila menggunakan poros bertingkat ataupun penggunaan alur pasak pada poros tersebut. Poros yang dirancang tersebut harus cukup aman untuk menahan beban-beban tersebut. B. Kekakuan Poros Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup aman dalam menahan pembebanan tetapi adanya lenturan atau defleksi yang terlalu besar akan mengakibatkan ketidak telitian (pada mesin perkakas), getaran mesin (vibration) dan suara (noise). Oleh karena itu disamping memperhatikan kekuatan poros, kekakuan poros juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan jenis mesin yang akan ditransmisikan dayanya dengan poros tersebut. C. Putaran Kritis Bila putaran mesin dinaikkan maka akan menimbulkan getaran (vibration) pada mesin tersebut. Batas antara putaran mesin yang mempunyai jumlah putaran normal dengan putaran mesin yang menimbulkan getaran yang tinggi disebut putarankritis. Hal ini dapat terjadi pada turbin, motor bakar, motor listrik, dll. Selain itu, timbulnya getaran yang tinggi dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian lainnya. Jadi dalam perancangan poros perlu mempertimbangkan putaran kerja dari poros tersebut agar lebih rendah dari putaran kritisnya. D. Korosi Apabila terjadi kontak langsung antara poros dengan fluida korosif maka dapat mengakibatkan korosi pada poros tersebut, misalnya propeller shaft pada pompa air. Oleh karena itu pemilihan bahan-bahan poros (plastik) dari bahan yang tahan korosi perlu mendapat prioritas utama. 9 E. Material Poros Poros yang biasa digunakan untuk putaran tinggi dan beban yang berat pada umumnya dibuat dari baja paduan (alloy steel) dengan proses pengerasan kulit (case hardening) sehingga tahan terhadap keausan. Beberapa diantaranya adalah baja khrom, baja khrom nikel, baja khrom molibden, baja khrom nikel molebdenum, dll. Sekalipun demikian, baja paduan khusus tidak selalu dianjurkan jika alasannya hanya karena putaran tinggi dan pembebanan yang beratsaja. Dengan demikian perlu dipertimbangkan dalam pemilihan jenis proses heat treatment yang tepat sehingga akan diperoleh kekuatan yang sesuai. 2.5 Perancangan Poros Tegangan dan defleksi adalah parameter yang harus diperhatikan pada perancangan poros. Defleksi sering menjadi parameter kritis, karena defleksi yang besar akan mempercepat keausan bantalan dan mengakibatkan terjadinya misalignment pada roda gigi, sabuk dan rantai. Tegangan pada poros bisa dihitung hanya pada posisi tertentu yang ditinjau dengan mengetahui beban dan penampang poros. Tetapi, untuk menghitung defleksi yang terjadi, harus diketahui terlebih dahulu geometri seluruh bagian poros. Sehingga dalam merancang poros, pertama kali yang dilakukan adalah berdasar tegangan yang terjadi, baru kemudian menghitung defleksi berdasar geometri yang telah ditentukan. Perancangan poros juga dipengaruhi hubungan frekuensi pribadi poros (pada pembebanan bending dan torsi) terhadap frekuensi pembebanan terhadap waktu. Jika frekuensi pembebanan mendekati frekuensi pribadi poros, akan terjadi resonansi, sehingga timbul getaran, tegangan dan defleksi yang besar. 2.5.1 Aturan utama perancangan poros 1) Untuk meminimalisasi defleksi dan tegangan, poros diusahakan sependek mungkin dan meminimalisasi keadaan ‘overhang’, 2) Sebisa mungkin mengusahakan menghindari tumpuan susunan sederhana, batang kecuali kantilever, karena dan tuntutan 10 perancangan. Hal ini karena batang kantilever akan terdefleksi lebih besar, 3) Poros berlubang mempunyai perbandingan kekakuan dengan massa (kekakuan spesifik) lebih baik dan frekuensi pribadi lebih besar dari pada poros pejal, tetapiharganya akan lebih mahal dan diameter akan lebih besar, 4) Usahakan menghindarkan kenaikan tegangan pada lokasi momen bending yangbesar jika memungkinkan dan meminimalisasi efeknya dengan cara menambahkan fillet dan relief, 5) Jika tujuan utamanya adalah meminimalisasi defleksi, baja karbon rendah baik untukdigunakan karena kekakuannya setinggi baja dengan harga yang lebih murah danpada poros yang dirancang untuk defleksi, tegangan yang terjadi cenderung kecil, 6) Defleksi pada roda gigi yang terpasang pada pada poros tidak boleh melebihi 0.005 inch dan slope relatif antar sumbu roda gigi harus kurang dari 0.03º. 7) Jika digunakan plain bearing, defleksi poros pada arah sepanjang bantalan harus kurang dari tebal lapisan oli pada bantalan, 8) Jika digunakan non-self-alligning rolling element bearing, defleksi sudut poros pada bantalan harus dijaga kurang dari 0.04º, 9) Jika terjadi gaya aksial, harus digunakan paling tidak sebuah thrust bearing untuk setiap arah gayanya. Jangan membagi gaya aksial pada beberapa thrust bearing karena ekspansi termal pada poros akan mengakibatkan overload pada bantalan, 10) Frekuensi pribadi pertama poros minimal tiga kali frekuensi tertinggi ketika gaya terbesar yang diharapkan terjadi pada saat operasi. Semakin besar akan semakin baik, tetapi akan semakin sulit untuk dicapai. 2.5.2 Perhitungan Diameter Poros Dalam perhitungan diameter poros ada beberapa hal yang perlu diperhatikan yakni faktor koreksi yang dianjurkan ASME dan juga dipakai disini. Faktor 11 koreksi akibat terjadinya tumbukan yang dinyatakan dengan Kt, jika beban dikenakan beban secara halus, maka dipilih sebesar 1,0. Jika terjadi sedikit kejutan atau tumbukan, maka dipilih sebesar 1,0-1,5. Jika beban dikenakan dengan kejutan atau tumbukan besar, maka dipilih sebesar 1,5-3,0. Dalam hal ini harga Kt diambil sebesar 3 karena cangkang terhisap langsung kedalam mesin fan sehingga mendapatkan beban kejut atau tumbukan yang besar secara tiba-tiba. Meskipun dalam perkiraan sementara ditetapkan bahwa beban hanya terdiri atas momen puntir saja, perlu ditinjau pula apakah ada kemungkinan pemakaian dengan beban lentur. Dimana untuk perkiraan sementara ditetapkan bahwa beban hanya terjadi karena momen puntir saja dengan harga diantara 1,2-2,3 (jika diperkirakan tidak akan terjadi pembebanan lentur maka Cb diambil 1,0), dalam perencanaan diambil faktor koreksinya sebesar 1,2. Maka rumus untuk merencanakan diameter poros ds diproleh: Dimana: ds = diameter poros yang direncanakan (mm) σa= kekuatan tarik bahan (kg/mm2) aτ Kt = faktor koreksi untuk kemungkinan terjadinya tumbukan Cb = faktor koreksi untuk kemungkinan terjadinya beban lentur. 1) Pembebanan Tetap (Constant Loads) Untuk menghitung diameter poros yang hanya terdapat momen puntir saja (twisting momentonly) dapat diperoleh dari persamaan berikut: 12 Dimana: T = Momen puntir pada poros r = Jari – jari poros J = Momen Inersia Polar Selain dengan persamaan diatas, besarnya momen puntir pada poros (twisting moment) juga dapat diperoleh dari hubungan persamaan dengan variable-variable lainnya, misalnya: a. Daya yang Ditransmisikan Buka penggerak (belt drive): T = (T1 – T2) x R Dimana: T1 = Tarikan yang terjadi pada sisi kencang T2 = Tarikan yang terjadi pada sisi kendor R = Jari-jari pulley Gambar 2.8 Poros Transmisi dengan Beban Puntir 13 b. Poros Yang Hanya Terdapat Momen Lentur Saja Untuk menghitung diameter poros yang hanya terdapat momen lentur saja (bending momently), dapat diperoleh dari persamaan berikut: Dimana: M = Momen lentur pada poros I = Momen Inersia y = jari-jari poros σ = Bending stress Untuk poros yang berbentuk bulat padat besarnya momen Inersia dirumuskan: Dimana: I = Momen Inersia 𝜋 = 3.14 d = diameter c. Poros dengan Kombinasi Momen Lentur dan Momen Puntir Jika pada poros tersebut terdapat kombinasi antara momen lentur dan momen puntir maka perancangan poros harus didasarkan pada kedua momen tersebut. Banyak teori telah diterapkan untuk menghitung elastic failure dari material ketika dikenai momen lentur dan momen puntir. 14 Gambar 2.9 Beban Puntir dan Lentur Saat Arbor Melakukan Pemakanan 2) Pembebanan Berubah-Ubah (Fluctuating Loads) Pada pembahasan sebelumnya telah dijelaskan mengenai pembebanan tetap (constant loads) yang terjadi pada poros. Dan pada kenyataannya bahwa poros justru akan mengalami pembebanan puntir dan pembebanan lentur yang berubah-ubah. Dengan mempertimbangkan jenis beban, sifat beban, dll, yang terjadi pada poros maka ASME (American Society of Mechanical Engineers) menganjurkan dalam perhitungan untuk menentukan diameter poros yang dapat diterima (aman) perlu memperhitungkan pengaruhkelelahan karena beban berulang. Tabel 2.1 Jenis-Jenis Pembebanan Km Kt a. Beban perlahan 1,0 1,0 b. Beban tiba-tiba 1,5 - 2,0 1,5 – 2,0 a. Beban perlahan ataupun tetap 1,5 1,0 b. Beban tiba-tiba kejutan ringan 1,5 – 2,0 1,5 – 2,0 c. Beban tiba-tiba kejutan berat 2,0 – 3,0 1,5 – 3,0 Jenis Pembebanan 1. Poros tetap 2. Poros yang berputar 15 2.5.3 Daya Poros Di stasiun Kernel pada Pabrik Kelapa Sawit, poros Depericarper Fan akan mendapatkan daya dari boiler. Daya tersebut akan ditransmisikan dari turbin ke poros melalui V-Belt. Daya merupakan daya nominal output dari motor penggerak dalam hal ini turbin uap. Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat mulai (start), atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start. Dengan demikian sering diperlukan koreksi pada daya rata-rata yang diperlukan dengan menggunakan faktor koreksi pada perencanaan (Niemann 1986). Ada beberapa jenis faktor koreksi sesuai dengan daya yang akan ditransmisikan sesuai dengan tabel 2.2. Tabel 2.2 Jenis-Jenis Faktor Koreksi Berdasarkan Daya yang Ditransmisikan Daya yang ditransmisikan fc Daya rata-rata yang diperlukan 1,2 – 2,0 Daya maksimum yang diperlukan 0,8 – 1,2 Daya normal 1,0 – 1,5 Dalam perhitungan poros ini diambil daya rata-rata sebagai daya rencana dengan faktor koreksi sebesar fc = 2,0. Harga ini diambil dengan pertimbangan bahwa daya yang direncanakan akan lebih besar dari daya maksimum sehingga poros yang akan direncanakan semakin aman terhadap kegagalan akibat momen puntir yang terlalu besar. Sehingga besar daya rencana Pd yaitu: Dimana: Pd = Daya Rencana (kW) N = Daya Normal Keluaran Motor Penggerak (kW) fc = Faktor Koreksi 16 Dengan adanya daya dan putaran, maka poros akan mendapat beban berupa momen puntir. Oleh karena itu dalam penentuan ukuran-ukuran utama poros akan dihitung berdasarkan beban puntir serta kemungkinan-kemungkinan kejutan/tumbukan dalam pembebanan, seperti pada saat motor mulai berjalan. Besarnya momen puntir yang dikerjakan pada poros dapat dihitung: Dimana: T = Momen Puntir Rencana (kg.mm) Pd = Daya Rencana (kW) n = Putaran (rpm) Bahan poros yang direncanakan adalah baja cor yaitu jenis baja karbon tinggi dengan kadar C > 0,5 %. Baja karbon konstruksi mesin (disebut bahan SC) dihasilkan dari ingot yang dikil (baja yang dioksidasikan dengan ferrosilikon dan dicor), kadar karbon terjamin. Jenis-jenis baja S-C beserta dengan kekuatan tariknya dapat dilihat dari tabel 2.3 Tabel 2.3 Baja Karbon untuk Konstruksi Mesin dan Baja Batang yang Difinis Dingin untuk Poros Dalam perencanaan poros ini dipilih bahan jenis S30C yang dalam perencanaannya diambil kekuatan tarik sebesar. Maka tegangan puntir izin dari bahan dapat diperoleh dari rumus: 17 Dimana: τa = Tegangan Geser Izin (kg/mm2) σb = Kekuatan Tarik Bahan (kg/mm2) Sf1 = Faktor Keamanan yang Bergantung Kepada Jenis Bahan. Sf2 = Faktor Keamanan yang Bergantung Pada Bentuk Poros (harga 1,3-3,0) Sesuai dengan standar ASME, batas kelelahan puntir adalah 18% dari kekuatan tarik, dimana untuk harga ini faktor keamanan diambil sebesar =5,6. Harga 5,6 diambil untuk bahan SF dan 6,0 untuk bahan S-C dengan pengaruh massa dan baja paduan. Harga Sf1 diambil 6 karena dalam perencanaan pemilihan bahan diambil jenis S30C. Sedangakan nilai Sf2, karena poros yang dirancang merupakan poros bertingkat, sehingga dalam perencanaannya faktor keamanan diambil 1,4. bσ10,18 2.5.4 Pemeriksaan Kekuatan Poros Ukuran poros yang telah direncanakan harus diuji kekuatannya. Pengujian dilakukan dilakukan dengan memeriksa tegangan geser yang terjadi (akibat momen puntir) yang bekerja pada poros. Apabila tegangan geser ini melampaui tegangan geser izin yang dapat ditahan oleh bahan maka poros mengalami kegagalan. Besar tegangan geser akibat momen puntir yang bekerja pada poros diperoleh dari: Dimana: τp = Tegangan Geser Akibat Momen Puntir (kg/mm2) T = Momen Puntir yang Terjadi (Direncanakan) (kg.mm) ds = Diameter Poros (mm) BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Berdasarkan pembahasan yang telah dijelaskan, maka kesimpulan dalam penulisan makalah mengenai poros ini adalah sebagai berikut: Poros adalah suatu bagian stasioner yang berputar, biasanya berpenampang bulat dimana terpasang elemen-elemen seperti roda gigi (gear). Poros bisa menerima beban lenturan, beban tarikan, beban tekan atau beban puntiran yang bekerja sendiri-sendiri atau berupa gabungan satu dengan lainnya.Berfungsi untuk meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. 3.2 1. Saran Agar mahasiswa dapat mengetahui lebih banyak tentang poros, mahasiswa dapat membaca buku atau artikel tentang poros. 2. Dalam proses pembuatan poros mahasiswa harus mengetahui tahapantahapan cara pengerjaannya sehingga mendapatkan hasil yang baik. 18 DAFTAR PUSTAKA [1] Timings, R. L. (1998). Engineering materials. [2] Shigley, J. E., J. J. Uicker, J. H. Pérez and H. C. de Contín (1983). Teoría de máquinas y mecanismos, McGraw-Hill México;.Timings, R. L. (1998). Engineering materials. [3] Niemann, G. (1986). "Elemen Mesin Jilid 1 Disain dan Kalkulasi dari Sambungan, Bantalan dan Poros." Jakarta: Penerbit Erlangga. [4] Sularso dan Kiyokatsu Suga. 2004. Design of Machine Elements. Jakarta: PT. Pradnya Paramita.
