PERENCANAAN POROS

PERENCANAAN POROS, MACAM POROS, SERTA FUNGSI A. TINJAUAN UMUM

Gandar (berputar atau diam) atau poros adalah untuk menopang bagian mesin yang diam, berayun atau berputar, tetapi tidak menderita momen putar dan denga demikian tegangan utamanya adalah tekukan (bending). Gandar pendek juga disebut sebagai baut. Bagian yang berputar dalam bantalan dari gandar (dan poros) disebut tap. Poros (keseluruhannya berputar) adalah untuk mendukung suatu momen putar dan mendapat tegangan puntir dan tekuk. te kuk. Menuru Menurutt arah memanj memanjang angnya nya (longi (longitud tudina inal) l) maka maka dibeda dibedakan kan poros poros yang yang bengkok (poros engkol) terhadap poros lurus biasa, sebagai poros pejal atau por poros os berl berlub uban ang, g, kese keselu luru ruha hann nnya ya rata rata atau atau dibu dibuat at meng mengec ecil il.. Menu Menuru rutt penampang penampang melintangnya melintangnya disebutkan disebutkan sebagai poros poros bulat dan poros poros profil profil (contohnya dengan profil alur banyak dan profil – K). Disamping itu dikenal juga poros engsel, poros teleskop, poros lentur, dan la in-lain. Persyaratan khusus terhadap design dan pembuatan adalah sambunagn dari poros dan naf serta poros dengan poros. Pembuatan poros sampai diameter 150 mmadalah dari baja bulat (St 42, St 50, St 70 dan baja campuran) yang diputar atau ditarik.Dari lebih tebal ditempa menjadi jauh lebih kecil. Poros beralur diakhiri dengan penggosokan, dalam hal dikehendaki bulatan yang tepat. Tempat bantalan dan peralihan menurut persyaratan diputar halus digosok, dipoles, dicetak dan pada pengaretan tinggi kemudian dikeraskan. Pemilihan bahan poros selain diarahkan menurut beban yang dikenakan dan kekaku kekakuan an bentuk bentuk yang yang diperlu diperlukan kan juga juga menuru menurutt kondis kondisii pemasa pemasanga nganny nnya, a, contohnya pada poros rituel yang bahannya dipilih setelah untuk roda giginya. Pada Pada bantala bantalan n luncur luncur maka maka keausa keausan n dan sifat sifat putaran putaran darura daruratt memega memegang ng peran perangka gkat, t, tetapi tetapi pemuai pemuaian an dan nilai nilai pukula pukulan n takika takikan n menuru menurun n (kepek (kepekaan aan takikan lebih tinggi).

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.





Design pada poros diarahkan menurut bagian tetap yang mana poros atau gandar gandar dihubu dihubungk ngkan an (banta (bantalan lan,, sil dan naf dari dari piring piringan an atau roda yang yang dipasang). Sebagai gambaran maka tempat sambungan yang dibuat dengan ben benar ar yang yang pera perali liha hann nnya ya dibu dibuat atka kan n deng dengan an baik baik,, yait yaitu u umum umumny nyaa pada pada perlemahan dari berbagai pengaruh takikan. Yang perlu diperhatikan dalam perancangan poros ini diantaranya : Gandar Gandar diam diam dapat dapat ditaha ditahan n jauh jauh lebih lebih ringan ringan daripa daripada da poros poros yang yang berputar yang diputar. Poros dari baja kekuatan tinggi tidak sekaku seperti dari St.42 yang semacam itu (modulus E sama), hanya kekuatan tekuk berubahubah ubah atau kekuat kekuatan an torsi torsi beruba berubah-u h-ubah bah yang yang lebih lebih besar, besar, kalau kalau pengaruh takikan yang tajam dihindarkan. Poros berlubang denagn d1 = 0,5d beratnya beratnya hanya 75%, tetapi tahanan momennya 94% dari poros pejal. Poro Poross berp berput utar ar yang yang kenc kencan ang g berl berlub uban ang g kenc kencan ang g meme memerl rluk ukan an kekuatan yang baik, bantalan yang kaku dan pembentukan yang kaku. Panjan Panjang g konstr konstruks uksii dari dari mesin mesin sering seringkal kalii sangat sangat tergant tergantung ung pada pada panjang dari tap bantalan, naf dan sil.

Pengamanan Pengamanan Poros dan gandar gandar terhadap terhadap peggeseran peggeseran memanjang diperoleh diperoleh lalu laluii

liha liha

da te

at bant bantal al

at

cinci cinci





kadang bentuk sambungan tidak meminta pengamanan memanjang (dudukan pres dan sebagainya). Dalam penjelasan selanjutnya akan kami jabarkan secara jelas, diantaranya : Fungsi Poros

Poros dalam sebuah mesin berfungsi untuk meneruskan tenaga bersamasama dengan putaran. Setiap elemen mesin yang berputar, seperti cakara 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 berputar gerobak. Untuk Untuk merenc merencana anakan kan sebuah sebuah poros, poros, maka maka perlu perlu diperh diperhati atikan kan hal-hal hal-hal sebagai berikut. Kekuatan poros Pada Pada poros poros transm transmisi isi misaln misalnya ya dapat dapat mengal mengalami ami beban beban puntir puntir atau lent lentur ur atau atau gabu gabung ngan an anta antara ra punt puntir ir dan dan lent lentur ur.. Juga Juga ada ada poro poross yangmendapatkan beban tarik atau tekan, seperti poros baling-baling kapal atau turbin. Kelelahan tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak harus diperhatikan. Jadi, sebuah poros harus direncanakan cukup kuat untuk menahan beban-beban yang terjadi. Kekakuan poros Walaupun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup, tetapi jika lentur lenturan an dan deflek defleksi si puntir puntirann annya ya terlalu terlalu besar, besar, maka maka hal ini akan akan mengakibatkan ketidaktelitian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi). Putaran kritis Putaran kritis terjadi jika putaran mesin dinaikkan pada suatu harga putaran tertentu sehingga dapat terjadi getaran yang terlalu besar. Hal





lainnya. Untuk itu, maka poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran kerjanya lebih rendah dari putaran kritis. Korosi BahanBahan-bah bahan an tahan tahan koros korosii harus harus dipili dipilih h untuk untuk poros poros propel propeller ler dan pompa pompa bila terjadi kontak dengan fluida fluida yang korosif. korosif. Demikian Demikian pula untuk poros-poros yang terancam kavitas dan poros mesin yang sering berhenti lama. Bahan poros Bahan untuk poros mesin umum biasanya terbuat dari baja karbon konstruks konstruksii mesin, mesin, sedangkan sedangkan untuk pembuatan pembuatan poros poros yang dipakai untuk meneruskan putaran tinggi dan beban berat umumnya dibuat dari baja paduan paduan dengan dengan pengerasan pengerasan kulit yang sangat sangat tahan terhadap keausan. Beberapa diantaranya adalah baja khrom nikel, baja khrom, dan baja khrom molybdenum. Macam – Macam Poros

Poros Poros sebagai sebagai penerus penerus daya diklasifik diklasifikasikan asikan menurut menurut pembebanan pembebanannya nya sebagai berikut: 1. Poros transmisi Poros transmisi atau poros perpindahan mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Dalam hal ini mendukung elemen mesin hanya suatu cara, bukan tujuan. Jadi, poros ini berfungsi untuk memindahkan tenaga mekanik salah satu elemen mesin ke elemen mesin yang lain.





Dala Dalam m hal hal ini ini elem elemen en mesi mesin n menj menjad adii terp terpun unti tirr (ber (berpu puta tar) r) dan dan dibengkokkan. Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli sabuk atau sproket rantai, dan lain-lain. Spindle Poro Poross tran tranmi misi si yang yang relat relatif if pend pendek ek,, sepe seperti rti poro poross utam utamaa mesi mesin n perkakas, dimana beban utamanya berupa puntiran, disebut spindle. Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya yang harus kecil, dan bentuk serta ukuranya harus teliti. Gandar Gandar Gandar adalah poros yang tidak mendapatkan mendapatkan beban puntir,bah puntir,bahkan kan kadang-kadang tidak boleh berputar. Contohnya seperti yang dipasang diantara roda-roda kereta barang. Jenis – Jenis Bantalan

Untuk Untuk menump menumpu u poros poros berbeb berbeban, an, maka maka diguna digunakan kan bantal bantalan, an, sehing sehingga ga putaran atau gerakan bolak-balik dapat berlangsung secara halus dan tahan lama. Posisi bantalan harus kuat, hal ini agar elemen mesin dan poros bekerja dengan baik. Berdasarkan gerakan bantalan terhadap poros, maka bantalan dibedakan menjadi dua hal berikut : Bantalan Bantalan luncur, luncur, dimana dimana terjadi gerakan luncur antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan lapisan pelumas.

Bantalan Bantalan gelinding, gelinding, dimana terjadi terjadi gesek

gelinding gelinding antara bagian yang





Berdas Berdasark arkan an arah beban beban terhada terhadap p poros, poros, maka maka bantal bantalan an dibeda dibedakan kan menjadi tiga hal berikut : Bantal Bantalan an radial radial,, dimana dimana arah arah beban beban yang yang ditump ditumpu u bantal bantalan an tegakl tegakluru uruss dengan poros. Bantal Bantalan an aksial aksial,, dimana dimana arah arah beban beban bantal bantalaa ini sejaja sejajarr dengan dengan sumbu sumbu poros. Bantalan gelinding khusus, dimana bantalan ini menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu poros. Beriku Berikutt ini akan akan kami kami jabark jabarkan an dari dari berbag berbagai ai jenis jenis bantal bantalan an diatas diatas sebagai berikut : Bantalan Luncur Menurut bentuk dan letak bagian poros yang ditumpu bantalan. Salah satunya adalah bantalan luncur. Adapun macam – macam bantalan luncur adalah sebagai berikut: Bantalan radial, dapat berbentuk silinder, elips, dan lain-lain. Bantalan aksial, dapat berbentuk engsel kerah Michel, dan lain-lain. Bantalan khusus, bantalan ini lebih ke bentuk bola. Bahan Bahan untuk untuk bantal bantalan an luncur luncur harus harus memenu memenuhi hi persya persyarat ratan an sebaga sebagaii berikut: Mempunyai kekuatan cukup. Dapat menyesuaikan diri terhadap lenturan poros yang tidak terlalu besar. Mempunyai sifat anti las. Sangat tahan karat. Dapat membenamkan debu yang terbenam dalam bantalan. Ditinjau dari segi ekonomi. Tidak terlalu terpengaruh oleh temperatur. Bantalan Aksial Bant Bantal alan an aksi aksial al digu diguna naka kan n untu untuk k mena menaha han n gaya gaya aksi aksial al

Adap Adapun un







bidang bantalan semakin besar untuk titik yang semakin dekat dengan pusat.

Bantalan Gelinding Keuntungan dari bantalan ini mempunyai gesekan yang sangat kecil diband dibanding ingkan kan dengan dengan bantal bantalan an luncur luncur.. Macam Macam – macam macam bantal bantalan an gelinding diantaranya: Pertama. Bantalan bola radial alur dalam baris tunggal. Kedua, Bantalan bola radial magneto. Ketiga. Bantalan bola kontak sudut baris tunggal. Keempat. Bantalan bola mapan sendiribaris ganda.

Sambungan Poros dan Naf

Peny Penyem emat atan an naf naf sebu sebuah ah roda roda gigi gigi,, puli puli-s -sab abuk uk,, kopl koplin ing, g, tuas tuas,, dan dan sebaga sebagainy inyaa pada pada poros poros dapat dapat dilaku dilakukan kan dengan dengan berbag berbagai ai macam macam cara





Kedua cara penyambungan mengandung hal yang sama, yaitu bahwa penjepitan antara bagian yang dikehendaki disambung terjadi lewat perub perubaha ahan n bentuk bentuk elastik elastik bagian bagian itu sendir sendiri. i. Pada Pada penyam penyambun bungan gan sistem ini, untuk menekan roda pada poros dapat dilakukan dengan cara memanaskan (dikerutkan) atau dapat juga menekan roda pada poros tanpa melalui pemanasan, atau dikatakan roda dipres pada poros. B. GETARAN – GETARAN PADA POROS

Suatu Suatu fenome fenomena na yang yang terjadi terjadi dengan dengan berput berputarn arnya ya poros poros pada pada kecepa kecepatan tan – kecepatan tertentu adalah getaran yang sangat tinggi, meskipun poros dapat berputar dengan baik pada kecepatan – kecepatan yang lain. Pada kecepatan – kecepatan semacam itu dimana getaran menjadi sangat besar, dapat terjadi kegagalan poros atau bantalan – bantalan. Atau getaran dapat menyebabkan kegaga kegagalan lan karena karena tidak tidak bekerja bekerjanya nya kompon komponen en – kompon komponen en sesuai sesuai dengan dengan fungsinya, seperti yang dapat terjadi pada sebuah turbin uap dimana ruang beb bebas as anta antara ra roto rotorr dan dan ruma rumah h adal adalah ah keci kecil. l. Getar Getaran an sema semaca cam m ini ini dapa dapatt menyebabkan apa yang disebut olakan poros, atau mungkin menyebabkan suatu osilasi puntir pada poros, atau suatu kombinasidari keduanya. Meskipun kedua peristiwa itu berbeda, namun akan ditunjukkan bahwa masing – masing dapat dapat ditang ditangani ani dengan dengan cara cara – cara cara yang yang serupa serupa dengan dengan memper memperhat hatika ikan n frequensi pribadi dari isolasi. Karena poros – poros pada dasarnya elastik, dan menunjukkan karakteristik – karakteristik pegas. Poros ini mengalami suatu momen punter atau momen lentur . Jika pada poros tersebut terdapat kombinasi antara momen lentur dan momen puntir maka





Teori ini digunakan untuk material yang keras dan getas (brittle), misalnya besi cor (cast iron). Pada pembahasan selanjutnya, cakupan pembahasan akan lebih terfokus pada pembahasan baja lunak (mild steel) karena menggunakan material S45C sebagai material. Secara Secara analit analitis is getaran getaran yang yang mengak mengakiba ibatka tkan n tegang tegangan an pada pada poros poros dapat dapat dihitung dihitung secara terperinci. terperinci. Misalnya, tegangan geser yang diizinkan diizinkan untuk untuk pemakaian umum pada poros dapat diperoleh dari berbagai cara, salah satu cara diantaranya diantaranya dengan dengan menggunaka menggunakan n perhitung perhitungan an berdasarkan berdasarkan kelelahan kelelahan puntir yang besarnya diambil 40% dari batas kelelahan tarik yang besarnya kira-kira 45% dari kekuatan tarik. Jadi batas kelelahan puntir adalah 18% dari kekuatan tarik, sesuai dengan standar ASME. Untuk harga 18% ini faktor keamanan diambil sebesar . Harga 5,6 ini diambil untuk bahan SF dengan kekuatan yang dijamin dan 6,0 untuk bahan S-C dengan pengaruh masa dan baja paduan. Faktor ini dinyatakan dengan . Selanjutnya perlu ditinjau apakah poros tersebut akan diberi alur pasak atau dibuat bertangga karena pengaruh konsentrasi tegangan cukup besar. Pengaruh kekasaran permukaan juga harus diperh diperhati atikan kan.. Untuk Untuk memasu memasukan kan pengar pengaruh uh ini kedala kedalam m perhit perhitung ungan an perlu perlu diambil faktor yang dinyatakan dalam yang besarnya 1,3 sampai 3,0 (Sularso dan Kiyokatsu suga, 1994: 8). Pada Pada Pembeb Pembebana anan n yang yang beruba berubah h – ubah ubah (fluctuating berbagai (fluctuating loads) ,Pada berbagai sumber bacaan tentang poros pembebanan tetap (constant loads) telah banyak dibahas mengenai yang terjadi pada poros dan ternyata pembebanan semacam





dapat diterima (aman) perlu memperhitu memperhitungkan ngkan pengaruh kelelahan karena karena beban berulang. C. PERANCANGAN BAHAN POROS

Pada Pada peran perancan canga gan n baha bahan n poro poross ini ini terd terdap apat at perla perlaku kuan an pana panas. s. Perlak Perlakuan uan panas panas adalah adalah proses proses pada pada saat saat bahan bahan dipana dipanaska skan n hingga hingga suhu suhu tertentu dan selanjutnya didinginkan dengan cara tertentu pula. Tujuannya adalah untuk mendapatkan sifat-sifat yang lebih baik dan yang diinginkan sesuai dengan batas-batas kemampuannya. Sifat yang berhubungan dengan maksud dan tujuan perlakuan panas tersebut meliputi: 1. Meningkatnya kekuatan dan kekerasannya. 2. Mengurangi tegangan. 3. Melunakkan . 4. Mengembalikan pada kondisi normal akibat pengaruh pengerjaan sebelumnya. 5. Menghaluskan butir kristal yang akan berpengaruh terhadap keuletan bahan. Untuk Untuk proses proses pembuatan pembuatan poros poros dengan dengan melakukan melakukan hardening hardening permukaan. permukaan. Pemanasan poros ini dilakukan di atas suhu transformasi fase dan selanjutnya didinginkan dengan cepat sekali pada suhu kamar. Sehingga terbentuk suatu fase yang stabil pada suhu tinggi, pengerasan dengan cara ini mengakibatkan terbentukny terbentuknyaa susunan susunan yang tidak stabil. Tetapi inilah yang membuat elemen poros ini tidak mudah aus tergerus oleh gesekan yang ada. Untuk mendapatkan sifat-sifat bahan untuk poros yang lebih baik





atau bahan pendingin lainnya sehingga atom-atom karbon yang telah larut dalam austenit tidak sempat membentuk sementit dan ferrit akibatnya austenit menjadi sangat keras yang disebut martensit. Pada baja setelah terjadi austenit dan dan ferr ferrit it kada kadarr karb karbon onya ya akan akan menj menjad adii maki makin n ting tinggi gi sesu sesuai ai deng dengan an penurunan suhu dan akan membentuk hipoeutektoid. Pada saat pemanasan maupun maupun pendingin pendinginan an difusi difusi atom karbon memerlukan memerlukan waktu yang cukup. Laju difusi pada saat pemanasan ditentukan oleh unsur-unsur paduanya dan pada saat pendinginan cepat austenit yang berbutir kasar akan mempunyai banyak martensit. Austenit serta martensit inilah yang nantinya akan menjadi sumber kekerasan luar dari poros

http://mechanicalengineeringengine.blogspot.com/2009/05/perencana an-poros-macam-poros-serta.html

PERENCANAAN POROS

Recommend Documents