BAB VII SEKRUP DAYA
Sekrup daya adalah suatu alat yang digunakan dalam permesinan untuk mengubah gerakan sudut menjadi menjadi gerakan linier, linier, dan biasanya memindahk memindahkan an daya. Pemakaian Pemakaian yang umum antara antara lain: lain: sekrup sekrup penunt penuntun un pada pada mesin mesin bubut, bubut, sekrup sekrup untuk untuk ragum, ragum, alat alat peneka penekan, n, dongkrak ulir, dll. Jenis ulir yang digunakan antara lain : ulir persegi, ulir trapesium, dan ulir gigi gergaji. 7.1 SEKRUP DAYA DAYA DENGAN ULIR PERSEGI PERSEGI
(a) Gambar 7.1 a. ongkrak ulir
(b) b. Posisi kerah (!ollar)
"eterangan: # $ beban P1 $ gaya pemutar pada ujung handel handel (standart argonomis) d! $ di diameter inti ulir,m do $ di diameter luar ulir, m % $ gaya gesek, kg r! $ radius !ollar (kerah), m φ α $ sudut gesek $ sudut kisar, tan&1 '(π '(π.d) P $ gaya gesek pada radius pit!h '1 $ pa panjang handel, m d $ di diameter pit!h ulir, !m n $ ga gaya normal, kg µ $ koe%isien gesek ulir ! $ radius !ollar ' $ kisar 7.1.1 Torsi Untuk Untuk Mengangkat Mengangkat Bean *esar gaya pengangkat pada radius jarak bagi, P: P $ # tan (α + φ) *esar torsi untuk mengangkat beban 1 ditentuan dengan rumus hubungan : 1 $ P . d- $ # . tan ( α + φ) . d*ila mesin dilengkapi dengan kerah (!ollar) maka akan timbul torsi gesek perlaanan, -. *esar $ µ!. #. r ! orsi total: $ 1 + $ # . tan (α + φ) . d- + µ!.r ! $ # / tan (α (α + φ)d- + µ!. r !)0 *ila *ila pengan pengangka gkatan tan benda benda tersebu tersebutt dileng dilengkap kapii dengan dengan lengan lengan pengan pengangka gkat, t, maka maka torsi torsi pemutar harus sama dengan torsi total, sehingga persamaan menjadi : P1. '1 $ # / tan (α + φ)d- + µ!. r m)0 dengan: P1 $ gaya pemutar pada ujung handle '1 $ panjang tuas
2
7.1.! Torsi Untuk Menurunkan Bean
Gaya yang diperlukan untuk menurunkan beban adalah: P $ # tan (φ&α ) orsi untuk menurunkan beban adalah: $ # . tan (φ&α ) d- + #. µ!. r !)0 $ # /tan (φ (φ&α ) d- + µ!. r !)0
(a)
(b)
(!)
Gambar 7.- a. Sudut kisar, b. ** ulir mengangkat mengangkat beban !. ** enurunkan beban beban 7.! SEKRUP DAYA DENGAN ULIR TRAPESIUM
Sekrup daya dengan ulir trape3ium merupakan modi%ikasi ulir persegi. 7.!. 7.!.1 1 Tors Torsii untu untuk k "eng "engan angk gkat at e ean an
Gambar 7.2 Gaya&gaya pada ulir trapesium orsi untuk mengangkat beban adalah : dengan : $ r m $ µ $ θn $ n # θ $
tan α + µ ( !os θn + µ ! .r ! 1 − µ tan α ( !os θn
$ # r m
torsi untuk mengangkat beban # $ beban radium rata&rata $ dmr! $ radius e%ekti% rata&rata µ! koe%isien gesek ulir $ koe%isien gesek kerah sudu sudutt nor norma mal. l. 4ubu 4ubung ngan an sudu sudutt nor norma mal, l, sudu sudutt uli ulirr dan dan sudu sudutt kis kisar ar ada adala lah h: tan n # tan .$os 5 sudut ulir
6
7.!.! Torsi Untuk Menurunkan Bean ntuk menurunkan beban, maka torsi yang diperlukan a dalah:
− tan α + µ ( !osθ n 1 + µ tan α ( !os θ n + µ .r
W r m
$
c
c
4arga torsi ini dapat bergharga positip atau negatip, positip artinya untuk menurunkan beban harus dikeluarkan gaya untuk memutar handel, sedangkan bila bertanda negatip berarti baha beban alaupun dibiarkan saja mur sudah akan memutar memutar dengan sendirinya. 7.% E&ISIENSI MEKANIS ULIR 8%isiensi mekanis ulir untuk menaikkan beban akan berbeda dengan menurunkan beban. 8%isiensi 8%isiensi mekanis dide%inisik dide%inisikan an sebagai: perbandin perbandingan gan antara kerja kerja keluaran dankerja dankerja masukan. 8%isiensi untuk menaikkan beban adalah:
η
$
tan α . r m
# 9 kisar -.
$ r . tan α + µ(!os θn + µ! . r ! m
.
π
9 1;; :
1 & µ(!os θn
'(NT() S(AL 1. "lem < mempunyai mempunyai data sebagai sebagai berikut berikut : diameter terluar terluar $ 1- mm, diameter inti $ =,>2mm, pit!h $ 1,7 mm (ulir tunggal). "oe%isien gesek ulir dan mur $ ;,1-. "oe%isien gesek gesek kolar kolar $ ;,-. ;,-. adius adius rata&ra rata&rata ta kolar kolar $ ? mm. *eban # $ 6;;; 6;;; @. Gaya pemutar pemutar o handel P1 $ >; @. Sudut ulir -θ - θ $ ?; . 4itung panjang handel yang sesuai digunakan.
Gambar 7.6 "lem < Penyelesaian: ntuk mengklem berarti identik dengan mengangkat beban #, sehingga momen torsinya adalah :
tan α + µ ( !os θn + µ ! .r ! 1 − µ tan α ( !os θn
$ # r m
r m
$ 1 6(1- + =,>2 )
tan α $
"isar .-.rm
π
=
, 6? mm.
1,7
=
.-.,6?
π
=
;,;= ,
maka α $ -,=>o.
tan θn $ tan θ.!os α, maka θn $ -=,=7 o.
tan -,=> o + µ ( !os -=,=7 o + µ ! . r $ 6;;;;,;;6? ! o o 1 tan , => ( !os -= , =7 − µ
$ 1;,1? @&m.
ntukmenghitung panjang handel digunakan rumus : $ P1 9 ' 1;,1? $ >; 9 ' ' $ ;,1-7 m. S(AL*S(AL
/10. ongkrak ulir ditunjukkan seperti gambar. Pada ujung baah dikenakan torsi sebesar 6; @m. *eban # diletakkan diletakkan pada mur dan bisa bergerak naik dan turun turun melalui alur. lir yang digunakan ulir trapesium tripel dengan diameter terluar 6> mm. Pit!h, p $ > mm. "oe%isi "oe%isien en gesek gesek ulir ulir ;,1. ;,1. Gesekan Gesekan pada pada bantala bantalan n diabai diabaikan kan.. Sudut Sudut ulir ulir ( θ-) $ 1o. entukan beban # yang mampu diangkat.
Gambar 7. /-0. 4itung 4itung torsi yang digunaka digunakan n pada soal nomor 1 bila pesaat pesaat angkat tadi digunakan digunakan untuk mengangkat beban # sebesar 1; k@. /20. 4itung 4itung torsi yang digunakan digunakan pada soal nomor 1 untuk untuk menaikkan menaikkan dan menurunkan menurunkan besan sebesar 27; k@. /60. "lem < digunakan untuk untuk menjepit benda kerja dengan dengan gaya !ekam sebesar, $ ;;; @. lir yang digunakan adalah ulir metris ganda. Jarak bagi (pit!h) $ 1,7 mm. iameter terluar 1- mm. iameter inti =,>2 mm. "oe%isien gesek ulir ;,1. "oe%isien gesek kolar ;,2. ;,2. adius adius kolar rata&rat rata&rataa $ > mm. Panjang Panjang handel handel 1 !m. entukan entukan gaya pemuta pemutarr operator pada ujung handel. /0. Seperti Seperti soal nomor 6 bila jenis ulir ulir adalah tripel dan tunggal. tunggal. entukan entukan besar besar gaya pemutar pada ujung handel. /?0. "lem mekanik, dengan data: diameter terluar ulir 16 mm, diameter inti 1- mm, pit!h 1,mm, radius kolar mm, koe%isien gesek kolar $ koe%isien gesek ulir ;,1. Gaya pemutar handel 1;; @. entukan: gaya pengeklem pada benda kerja, #.
Gbr. 7.?
"lem mekanik
?
