Dasar Mesin
Teknik Sepeda Motor (021) Memahami Dasar-dasar Mesin (DKK – 1)
Tujuan Pembelaja Pembelajaran ran Siswa
dapat menjelaskan dasar ilmu statika dan tegangan
Siswa
dapat menerangkan komponenelemen
mesin Siswa
dapat menerangkan material dan kemampuan proses
Tujuan Pembelaja Pembelajaran ran Siswa
dapat menjelaskan dasar ilmu statika dan tegangan
Siswa
dapat menerangkan komponenelemen
mesin Siswa
dapat menerangkan material dan kemampuan proses
Ilmu Statika Dan Tegangan
Definisi Ilmu statika mempelajari tentang kekuatan material berdasarkan kombinasi tegangan dan regangan baik dua dimensi maupun tiga dimensi Dalam material tidak lepas dari tegangan dan regangan, karena dari dua hal tersebut dapat dicari kekuatan dari bahan, seperti kekuatan tarik, bending dan puntir.
4
Teknologi dan Rekayasa
Tegangan Tarik & Tekan kekuatan
tarik tidak lepas dari tegangan dan regangan. Kedua sifat ini diukur saat melakukan uji tarik atau tekan
Dalam
tarik, regangan adalah pertambahan panjang dari material, sedangkan dalam tekan adalah pemendekkan dari bahan yang ditekan
5
Teknologi dan Rekayasa
Tegangan Tarik & Tekan Tegangan
Regangan
6
Teknologi dan Rekayasa
Tegangan Tarik & Tekan Hasil dari tegangan dan regangan jika dibagikan akan menghasilkan sebuah Modulus oung !"#. Mudulus oung ini hanya berlaku pada daerah elastis dari sifat bahan.
7
Teknologi dan Rekayasa
Tegangan Tarik & Tekan $rofil tegangan dan regangan
8
Teknologi dan Rekayasa
Rasio Poison
%kibat dari gaya tarik yang terjadi adalah pengurangan diameter seperti terlihat dalam gambar
9
Teknologi dan Rekayasa
Tegangan Geser $ergeseran terjadi akibat adanya gaya yang menggeser benda sehingga terjadi tegangan dan regangan geser. Tegangan dan regangan geser dapat dihitung dengan menggunakan persamaan di ba&ah ini'
10
Teknologi dan Rekayasa
Tegangan Bending (uatu kontruksi dari bahan tidak lepas dari beban atau gaya yang menekan tidak pada titik pusat sehingga terjadi bending. %kibat dari gaya ini terjadi tegangan bending yang dapat dihitung seperti di ba&ah ini'
M ) Momen bending I ) Momen kedua dari area ) *arak titik pusat dari titik beban 11
Teknologi dan Rekayasa
Tegangan Maksimum
12
Teknologi dan Rekayasa
Torsi +atang yang digunakan sebagai penghubung yang berputar akan terjadi momen puntir yang juga disebut Torsi. ntuk batang ini ada yang menggunakan batang pejal dan batang berlubang, keduanya mempunyai kelebihan dan kelemahan masing-masing.
13
Teknologi dan Rekayasa
Batang Pejal $ada batang pejal perhitungan kapasitas daya yang diterima dapat dihitung sebagai berikut' Maksimum tegangan geser
Dengan D ) diameter, T ) torsi Kapasitas torsi
14
Teknologi dan Rekayasa
Batang Pejal Kapasitas daya
dengan N ) jumlah putaran per detik
(udut putaran
Dengan G ) shear modulus, L ) panjang 15
Teknologi dan Rekayasa
Batang Berlubang +atang pejal mempunyai kelemahan beban lenturnya yang lebih kecil. ntuk mengatasinya dapat dipakai batang berlubang. +atang berlubang ini dapat memakai bahan yang lebih sedikit, tetapi kelemahan dari batang ini adalah lebih kaku dari batang pejal, sehingga lebih mudah patah. 16
Teknologi dan Rekayasa
Batang Berlubang $erhitungan untuk mengetahui beban maksimum dapat dipakai persamaan di ba&ah ini'
Dengan,
17
D
) diameter luar, d
=
diameter dalam
Teknologi dan Rekayasa
Elemen esin
18
Teknologi dan Rekayasa
Rem Rem adalah Mekanisme yang berfungsi untuk memperlambat atau menghentikan laju kendaraan.
19
Teknologi dan Rekayasa
Roda Gigi Roda gigi adalah elemen mesin berbentuk gigi yang berfungsi sebagai tramsmisi gerak putar dan daya dari komponen mesin satu ke lainnya. "fisiensinya mendekati /0 sehingga roda gigi banyak dipakai untuk membuat transmisi motor penggerak ke poros yang digerakan. 20
Teknologi dan Rekayasa
Klasifikasi Roda Gigi Roda 1igi (pur
21
Teknologi dan Rekayasa
Klasifikasi Roda Gigi Roda 1igi Helik
22
Teknologi dan Rekayasa
Klasifikasi Roda Gigi Roda gigi dobel helik
23
Teknologi dan Rekayasa
Klasifikasi Roda Gigi Roda 1igi +e2el
24
Teknologi dan Rekayasa
Klasifikasi Roda Gigi Roda 1igi 3acing
25
Teknologi dan Rekayasa
Bantalan
+antalan adalah piranti untuk memegang antara benda yang berputar dengan benda yang tidak bergerak !rangka# agar gesekan yang terjadi lebih halus tanpa mengeluarkan suara.
26
Teknologi dan Rekayasa
Bantalan +antalan +ola
27
Teknologi dan Rekayasa
Bantalan +antalan Rol
28
Teknologi dan Rekayasa
Bantalan +antalan *arum
29
Teknologi dan Rekayasa
Bantalan +antalan Rol Taper
30
Teknologi dan Rekayasa
Pegas $egas adalah elemen mesin yang berfungsi untuk mengontrol gerakan dengan cara menahan, meredam getaran, menghaluskan tumbukan dan model pengontrolan gerakan lainnya. (ecara sederhana dapat dikatakan bah&a pegas adalah media penyimpan energi untuk pengontrolan gerakan. 31
Teknologi dan Rekayasa
Pegas $egas Helik Tekan
32
Teknologi dan Rekayasa
Pegas $egas Helik Torsi
33
Teknologi dan Rekayasa
Pegas Helik 3onical
34
Teknologi dan Rekayasa
Pegas $egas Daun
35
Teknologi dan Rekayasa
Poros $oros berfungsi sebagai batang penghubung antar komponen mesin sekaligus memberikan energi yang dimiliki.
$oros dengan pin pengunci untuk mematikan gerakan relatif komponen lain dengan poros. 36
Teknologi dan Rekayasa
Poros
$oros dengan splin untuk mematikan gerakan relatif komponen laindengan poros
37
Teknologi dan Rekayasa
Poros
Kopling poros untuk menghubungkan poros satu dengan lainnya dengan hubungan kaku
38
Teknologi dan Rekayasa
Transmissi Transmisi merupakan komponen mesin yang penting untuk menghubungkan antara mesin penggerak dengan yang digerakan. 4ungsi pemasangan transmisi tersebut adalah untuk meneruskan putaran dan daya mesin. Disamping fungsi tersebut, transmisi sebagai pengontrol putaran sehingga kendaran bermotor dapat dijalankan dengan mudah pada 2ariasi kecepatan. 39
Teknologi dan Rekayasa
Transmissi Konstruksi Dasar
40
Teknologi dan Rekayasa
Transmissi *enis $enggerak Roda 1igi
41
Teknologi dan Rekayasa
Transmissi *enis $enggerak Rantai
42
Teknologi dan Rekayasa
Transmissi *enis $enggerak (abuk
43
Teknologi dan Rekayasa
ate!ial dan "emam#uan $!oses
44
Teknologi dan Rekayasa
Definisi
(ecara garis besar material atau bahan dibedakan menjadi dua, yaitu bahan logam !metal# dan non logam. +ahan logam dibedakan lagi mejadi logam besi !ferro# dan bukan besi !non ferro#. Termasuk logam ferro adalah besi cor, baja karbon, baja paduan, dan baja stainless.
45
Teknologi dan Rekayasa
Besi Cor +esi cor merupakan paduan dari besi dan karbon sehingga suhu cair pada kisaran 56778 3.
46
Teknologi dan Rekayasa
Besi Cor +esi %bu-abu Dinamakan !esi a!u-a!u karena warnan"a "ang a!u-a!u# $esi ini mempun"ai kandungan 1%&-'% kar!on dan 0%& silikon ditam!ah manganese% !elerang (sulphur) dan phosphorus# $ahan ini getas dengan kekuatan tarik rendah tetapi mudah untuk di*or# +al ini dise!a!kan tinggin"a kadar *ar!on pada !esi *or kela!u% tetapi kadar kar!on tinggi mem!entuk serpihan "ang dapat menahan redaman getaran dengan !aik# 47
Teknologi dan Rekayasa
Besi Cor $esi ,aduan $esi paduan adalah !esi "ang di*ampur dengan paduan nikel% kromium% mol"denum% anadium% *oopper dan .ir*onium# ,aduan ini gunan"a untuk mendapatkan !esi "ang kuat% keras% tahan aus% tahan panas% tahan karat% mampu mesin dan mampu disam!ung dengan !ahan lain# 48
Teknologi dan Rekayasa
Baja Karbon
$aja kar!on sering digunakan dalam konstruksi !aik untuk !angunan ataupun alat-alat permesinan# $aja ini paduan dari !esi dan kar!on dengan !e!erapa elemen seperti manganese% silikon% sulphur% phosphorus% nikel dan kromium#
49
Teknologi dan Rekayasa
Baja Karbon $aja kar!on mempun"ai si/at "ang unik dan di!agi tiga klasi/ikasi "aitu 1# $aja kar!on rendah (0%0&-0%) dengan keuletan (ductility ) "ang tinggi dan mudah di!entuk 2# $aja kar!on sedang (0%-0%) dengan perlakuan panas mempun"ai kekuatan dan kekerasan le!ih !aik tetapi rentan terhadap keuletan (ductility ) # $aja kar!on tinggi (0%) dengan kekerasan dan kekuatan tinggi% digunakan untuk alat% *etakan% pegas dan lain-lain# 50
Teknologi dan Rekayasa
Baja Paduan $er!eda dengan !aja kar!on% !aja ini mempun"ai proporsi paduan "ang tinggi terhadap elemen paduann"a# $ahan "ang sering digunakan dalam !aja paduan adalah3 1. Aluminium $ahan ini mem!uat tahan oksidasi sehingga tahan dari serangan karat tetapi mengurangi kekuatan dari !ahan# ,ersentase pengguanaan 0-2#
51
Teknologi dan Rekayasa
Baja Paduan 2.
Chrom
,ada penggunaan 0%-'% memper!aiki ketahanan aus% oksidasi% ham!atan skala% kekuatan dan kekerasan# ,eningkatan kekuatan pada temperatur tinggi tetapi kehilangan keuletan (ductility ). 3.
Cobalt $ahan ini memper!aiki kekerasan dan ham!atan skala juga memper!aiki si/at potong untuk !aja alat dengan 410# $ersama kromium% *o!alt mem!erikan !aja paduan tinggi pada temperatur tinggi#
52
Teknologi dan Rekayasa
Baja Paduan 4.
Tembaga (Copper)
,ada tipikal range 0%2-0%& mem!erikan tahan korosi dan kekuatan "ield pada !aja paduan# 5.
Timah (Lead)
Di atas 0%2& digunakan untuk meningkatkan mampu pada !aja kar!on# #
mesin
Mangan
,ada range 0%-2 mengurangi kerapuhan sulphur# ,ersentase 1-2 memper!aiki kekuatan dan kelenturan dan si/at non magnetis hingga &# 53
Teknologi dan Rekayasa
Baja Paduan 7. olydenum ,ada penggunaan 0%-& meningkatkan kekuatan temperatur tinggi% ham!atan retak% dan kekerasan# !.
"i#el ,ada range 0%-& meningkatkan kekuatan% kelenturan dan kekerasan tanpa aspek keuletan# ,ada proporsi "ang tinggi memper!aiki tahan korosi#
$. %ili#on Dengan penggunaan range 0%2- memper!aiki kekuatan dan kekerasan tetapi mengurangi keuletan# Silikon !ahan "ang mudah teroksidasi (!erkarat)# 54
Teknologi dan Rekayasa
Baja Paduan 1&. %ulphur ('elerang) Di atas 0%& meningkatkan mampu mesin tetapi mengurangi
keuletan dan mampu las# 11# Titanium ,ada proporsi 0%-0%5& meningkatan kekuatan dan !aja maraging#
kekerasan pada
12# Tungsten $ahan ini mem!erikan kekerasan tinggi dan kelenturan pada tinggi#
temperatur
1# 6anadium $ahan ini memper!aiki si/at kekerasan dan jika dikom!inasikan dengan kar!on dapat tahan aus# 55
Teknologi dan Rekayasa
Baja Stainless $aja Stainless adalah !aja kar!on dengan *ampuran kromium 10 sehingga tahan terhadap karat# 7ntuk logam non /erro antara lain aluminium% tem!aga% seng% timah% titanium% perak% timah% dan lain-lain# 8da "ang dalam !entuk logam murni dan ada "ang *ampuran atau paduan# ontoh logam non /erro paduan adalah perunggu (paduan tem!aga dengan timah) dan kuningan (paduan tem!aga dengan seng)# 9leh karena itu penggunaan logam terse!ut juga disesuaikan dengan si/at-si/at "ang dimiliki masing - masing jenis logam#
Material :on ;ogam Plastik
,lastik adalah !ahan !erdasar polimer# ,lastik ada dua ma*am% "aitu termoplastik polimer "ang apa!ila dipanaskan akan meleleh dan dapat di*etak kem!ali% sedangkan termoset polimer adalah plastik "ang apa!ila dipanaskan akan menjadi a!u# Komposit
Komposit adalah !ahan "ang ter!uat dari resin dan matrik% resin se!agai pengikat !iasan"a plastik% dan matrik adalah penguat "ang !er!entuk serat "ang diatur#
Material :on ;ogam Keramik
Keramik adalah !ahan "ang pem!uatann"a menggunakan powder teknologi# +al ini dilakukan karena titik le!ur dari keramik tinggi sekali (diatas 20009) sehingga untuk men"atukan dipanaskan hingga suhu sekitar 1200 sampai kulit dari !utiran ser!uk meleleh dan disatukan dengan !utiran "ang lain#