Download - elemen-mesin (pak Mus).ppt
ELEMEN MESINELEMEN MESIN
MUSTAFA, ST., MTMUSTAFA, ST., MT
Identitas Mata KuliahIdentitas Mata Kuliah
• Nama Mata Kuliah: Elemen Mesin
• Jumlah sks : 1 sks
• Waktu Kuliah : 100 menit
• MK prasyarat : -
Komposisi PenilaianKomposisi Penilaian Komponen
1. PENILAIAN BERSIFAT AKADEMIK
•Kehadiran/ Keaktifan Mhs bobot 5%
Catatan : Tidak hadir sebagai pengurang nilai
•Tugas/PR/Quiz bobot 20 %
•UTS bobot 30% Sifat Close book/Open Book/Take at Home
•UAS bobot 45% Sifat Close book/book/Open Book/Take at Home
2. PENILAIAN BERSIFAT PRIBADI
- Prilaku
- Kesopanan
POKOKBAHASANPOKOKBAHASAN
•PENDAHULUAN •DASAR-DASAR PERANCANGAN DAN PEMILIHAN ELEMEN MESIN•SAMBUNGAN •POROS•KOPLING•REM•SABUK
Buku ReferensiBuku Referensi
Buku Ajar Elemen Mesin
•Machine Design (1980) karangan Khurmi,
R.S. dan Gupta, J.K. •Elemen Mesin (1980) karangan Kiyokatsu Suga diterjemahkan Sularso •Perencanaan Teknik Mesin (1986) karangan Shigley, J.E. dan Mitchell, L.D. •Machine Elements (1990) karangan G. Niemann
PENDAHULUANPENDAHULUAN
• Elemen Mesin adalah bagian dari komponen tunggal yang dipergunakan pada konstruksi mesin, dan setiap bagian mempunyai fungsi pemakaian yang khas.
• Dengan pengertian tersebut diatas, maka elemen mesin dapat dikelompokkan sebagai berikut :
• Elemen – elemen sambungan
• Bantalan dan elemen transmisi
• Elemen-elemen transmisi untuk gas dan Liquid
PENDAHULUANPENDAHULUAN
Elemen Mesin Elemen Mesin Metode dan proses perencanaan serta perancangan Metode dan proses perencanaan serta perancangan
bagian-bagian permesinan untuk memenuhi bagian-bagian permesinan untuk memenuhi kebutuhan kebutuhan tertentu.tertentu.
Suatu rangkaian mesin yang terdiri dari beberapa Suatu rangkaian mesin yang terdiri dari beberapa kombinasi yang dirancang dengan konsep yang tepat, kombinasi yang dirancang dengan konsep yang tepat, sehingga dapat bekerja dengan baik sebagai satu sehingga dapat bekerja dengan baik sebagai satu kesatuan.kesatuan.
PRINSIP-PRINSIP DASAR PERENCANAAN ELEMEN MESIN
Perencanaan eleven mesin, pada dasarnya merupakan perencanaan bagian (komponen), yang direncanakan dan dibuat untuk memenuhi kebutuhan mekanisme dari suatu mesin.
Dalam tahap-tahap perencanaan tersebut, pertimbangan-pertimbangan yang perlu diperhatikan dalam memulai perencanaan eleven mesin meliputi :1. Jenis-jenis pembebanan yang direncanakan2. Jenis-jenis tegangan yang ditimbulkan akibat pembebanan tsb.3. Pemilhan bahan4. Bentuk dan ukuran bagian mesin yang direncanakan5. Gerakan atau kinematika dari bagian-bagian yang akan direncanakan.6. Penggunaan komponen Standard7. Mencerminkan suatu rasa keindahan (aspek estética)8. Hukum dan ekonoomis9. Keamanan operasi10. Pemeliharaan dan perawatan
Tujuan perencanaan dan perancangan :Tujuan perencanaan dan perancangan : Untuk mengetahui jenis sambungan dalam teknologi Untuk mengetahui jenis sambungan dalam teknologi permesinan, permesinan, memahami mekanisme kerja dan memahami mekanisme kerja dan mendeteksi bagian-bagian mesin, serta menguasai mendeteksi bagian-bagian mesin, serta menguasai metode perhitungan kekuatan.metode perhitungan kekuatan.
Dengan memperhatikan pertimbangan tersebut diatas, maka tahap-tahap perencanaan totalnya yaitu sbb :
Menentukan kebutuhanPemilihan mekanisme
Beban mekanismePemilihan material
Menentukan ukuranModifikasi
Gambar kerjaPembuatan dan kontrol koalitas
Yang dimaksud dengan tahap perencanaan tersebut diatas :1.Menentukan kebutuhanMenentukan kebutuhan dalam hal ini adalah kebutuhan akan bagian-bagian yang akan direncanakan, sesuai dengan fungsinya2. Pemilihan mekanismeBerdasarkan fungsinya dipilih mekanisme yang tepat dari bagian mesin tersebut. Misalnya untuk memindahkan putaran poros keporos yang digerakan dipilih roda gigi payung.3. Beban mekanisBerdasarkan mekanisme yang telah ditentukan, beban-beban mekanis yang akan terjadi harus dihitung berdasarkan data yang sesuai dengan kebutuhan, sehingga didapat jenis-jenis pembebanan yang bekerja pada elemen tersebut.4. Pemilihan bahan (material)Untuk mendapatkan bagian mesin yang sesuai dengan kekuatannya, dilakukan pemilihan bahan dengan kekuatan yang sesuai dengan kondisi beban serta tegangan yang terjadi. Misalnya kekuatan direncanakan harus lebih kecil dari kekuatan bahan yang ditentukan dengan faktor keamanan sesuai dengan kebutuhan.
5. Menentukan ukuranBila terjadi kesesuaian pemakaian bahan dan perhitungan beban mekanis dapat dicari ukuran-ukuran elemen mesin yang direncanakan dengan standart yang ada dalam standarisasi.6. ModifikasiModifikasi bentuk diperlukan bila bagian mesin yang direncanakan telah pernah dibuat sebelumnya.7. Gambar KerjaSetelah mendapatkan ukuran yang sesuai, ukuran untuk pengambaran kerja didapat, baik gambar detail maupun gambar assemblynya.8. Pembuatan kontrol kualitasDengan gambar kerja dapat dibuat bagian-bagian mesin yang dibutuhkan, dengan mencatumkan persyaratan suaian, toleransi serta tanda pengerjaan, ini dimaksudkan untuk mendapatkan hasil pembuatan suaian dengan yang diinginkan. Dari penentuan suaian yang telah ditetapkan tersebut dapat digunakan sebagai pedoman kontrol kualitas yang disyaratkan
Pembebanan (Loading)Pembebanan (Loading)Gaya yang bekerja pada suatu bidang. Sumber Gaya yang bekerja pada suatu bidang. Sumber beban mencakup energi transmisi, berat elemen, beban mencakup energi transmisi, berat elemen, hambatan gesek dan momen inersia.hambatan gesek dan momen inersia.
Jenis-jenis pembebanan :Jenis-jenis pembebanan :a. Beban tetap a. Beban tetap
beban terpusat, beban merata, beban teratur dan beban terpusat, beban merata, beban teratur dan beban tidak teratur.beban tidak teratur.
b. Beban tidak tetapb. Beban tidak tetapc. Beban kejutc. Beban kejut
Tegangan (Stress) Tegangan (Stress) Beban gaya setiap satuan luas bidang yang Beban gaya setiap satuan luas bidang yang
menahan beban.menahan beban.
Jenis-jenis tegangan :Jenis-jenis tegangan :a. Tegangan normal a. Tegangan normal
- Tegangan tarik (tensile)- Tegangan tarik (tensile)
- Tegangan tekan (compressive)- Tegangan tekan (compressive)
b. Tegangan geser (shear)
c. Tegangan lentur (bend)c. Tegangan lentur (bend)MM
σσ = =ZZ
M = Momen inersia M = Momen inersia Z = Modulus luasZ = Modulus luas
d. Tegangan puntird. Tegangan puntir
G G θθ r T r r T r ττ = = == ℓ ℓ I I
G = Modulus rigiditasG = Modulus rigiditasθθ = Sudut puntir = Sudut puntirr = Jari-jarir = Jari-jariℓ ℓ = Panjang = Panjang
I = Momen inersia polarI = Momen inersia polar
Regangan (Strain)Regangan (Strain)Pertambahan panjang (deformasi) sebuah Pertambahan panjang (deformasi) sebuah
benda/logam menjadi lebih panjang dari bentuk benda/logam menjadi lebih panjang dari bentuk semula semula
Jenis-jenis regangan :Jenis-jenis regangan :a. Regangan liniera. Regangan linierb. Regangan lateralb. Regangan lateralc. Regangan volumetrikc. Regangan volumetrikd. Regangan geser d. Regangan geser
Modulus Elastisitas (Modulus Young)Adalah hubungan antara tegangan dan regangan.
σE =
ℓ
E = Modulus elastisitasσ = Teganganℓ = Regangan
Diagram tegangan-reganganDiagram tegangan-regangan
σσ Keterangan :Keterangan :OA = Daerah elastisOA = Daerah elastis
DD AB = Daerah plastisAB = Daerah plastisBC = Daerah luluhBC = Daerah luluhD = Titik ultimateD = Titik ultimate
BB CC EE E = Patah (failure)E = Patah (failure)
AA
00 ℓℓ
SAMBUNGAN PAKU KELING (RIVET)
Merupakan jenis sambungan tetap. Pemakaian sambungan paku keling :- Pekerjaan konstruksi ringan atau berat- Pekerjaan bangunan kapal dan pesawat terbang- Pekerjaan kilang minyak, turbin dan ketel
Beberapa kegagalan dalam sambungan paku keling :1. Pelat melengkung
Terjadi karena tegangan atau gaya F paku keling lebih besar dari pelatnya.
2. Pelat sobekTerjadi karena jarak antar paku keling terlalu rapat atau berdekatan, dan tegangan atau gaya F paku keling lebih besar dari pelatnya, sehingga pelat menjadi sobek.
3. Pelat terguntingTerjadi karena adanya tegangan geser, dan
tegangan atau gaya F paku keling lebih besar dari pelatnya, sehingga pelat akan tergunting.
4. Pelat melumerTerjadi karena adanya tekanan bidang permukaan yang lebih kecil, sehingga pelat akan melumer.
5. Tepi pelat terguntingTerjadi karena adanya tekanan bidang permukaan yang lebih kecil, sehingga tepi pelat akan tergunting dan paku keling menjadi remuk.
6. Tepi pelat sobekTerjadi karena adanya tekanan bidang permukaan yang lebih kecil, sehingga tepi pelat akan sobek.
Catatan :Kegagalan sambungan paku keling di atas merupakan dasar perhitungan kekuatan sambungan.
1. Sambungan Paku Keling Berhimpit Tunggal
sd
s
Besarnya gaya F pada setiap kegagalan sambungana. Pelat sobek
F = (s – d) t σt
b. Pelat tergunting F = π/4 d2 τp
c. Pelat melumerF = d t σe
d. Tepi pelat terguntingF = 2 d t τt
Keterangan :t = Tebal pelat (mm)d = Diameter paku keling (mm)s = Jarak antar paku keling (mm)
Untuk menentukan efisiensi sambungan :Kekuatan sambungan
η = x 100 %Kekuatan pelat utuh
Gaya F terkecil diantara kegagalan sambunganη =
t s σt
2. Sambungan Paku Keling Berhimpit Ganda
sd
s
Besarnya gaya F pada setiap kegagalan sambungana. Pelat sobek
F = (s – d) t σt
b. Pelat tergunting F = 2 π/4 d2 τp
c. Pelat melumerF = 2 d t σe
Untuk menentukan efisiensi sambungan :Kekuatan sambungan
η = x 100 %Kekuatan pelat utuh
Gaya F terkecil diantara kegagalan sambunganη =
t s σt
SAMBUNGAN PAKU KELING DENGAN BEBAN EKSENTRIK
y ℓ F
x Pusat gravitasi
Jika seluruh ukuran paku keling dianggap sama maka pembebanan pusat gravitasi adalah :
x1 + x2 + x3 + … + xn x =
z
y1 + y2 + y3 + … + yn z = Jumlah paku keling y =
z
PembebananF F1
Fn = ℓ1 ℓ2 F2 z
Beban akibat momen puntir F1 F2 F3 F4 F4 ℓ3 ℓ4
= = =ℓ1 ℓ2 ℓ3 ℓ4 F3
Sehingga :ℓ2 ℓ3 ℓ4
F2 = F1 F3 = F1 F4 = F1
ℓ1 ℓ1 ℓ1
Persamaan momen F ℓ = F1 ℓ1 + F2 ℓ2 + F3 ℓ3 + F4 ℓ4
F ℓ = F1 / ℓ1 (ℓ22
+ ℓ32
+ ℓ42)
Beban resultan Ri = √ Fn
2 + Fi2 + 2 Fn Fi cos θ
dimana : Ri = Resultan beban pada paku keling ke-i Fi = Beban terbesar yang dialami pada paku keling ke-i
SAMBUNGAN MUR BAUT
Merupakan jenis sambungan tidak tetap, karena ikatan sambungan dapat dilepas/dibuka.
Berbeda dengan sambungan paku keling, sambungan mur baut memiliki bagian ulir yang berfungsi sebagai ikatan sambungan.
Keterangan :D = Diameter luar (mm)D1 = Diameter inti (mm)D2 = Diameter kisar (mm)Dm = Diameter rata-rata (mm) = (D + D1)/4p = Pitch/kisar (mm)t = Tinggi ulir (mm)
Keuntungan yang dimiliki sambungan mur baut :1. Mudah dalam proses penyambungan2. Dapat dipasang atau dibongkar sesuai dengankebutuhan3. Memenuhi segala syarat pengoperasian4. Memiliki efisiensi yang baik
Kekurangan sambungan mur baut :1. Mudah terjadi pemusatan tegangan pada bagian ulir2. Bila tekanan sambungan lebih kecil, akan mudah lepas
Ada beberapa jenis ulir, yaitu :1. Berdasarkan bentuk profil
- Ulir persegi/trapesium- Ulir bulat- Ulir sayap kupu-kupu
2. Berdasarkan arah putar- Ulir putar kiri- Ulir putar kanan
Perhitungan Kekuatan Sambungan
1. Tegangan permulaan karena kekuatan ikatan- Tegangan tarik pada batang baut Beban awal Fi = 2840 D
σ = Fi/A dimana A = π/4 [(Dm + D1)/2]2
- Tegangan geser akibat gesekan ulir Momen puntir awal M = Fi (0,16 p + 0,58 f D2)
dimana f = koefisien gesek ulir
2. Tegangan karena beban luar - Tegangan tarik σ = F/A dimana A = π/4 D1
2
- Tegangan geser τ = Fg/A dimana A = π/4 D1
2
- Tegangan kombinasi σmax = σ/2 + 1/2 √σ2 + 4 τ2
τmax = 1/2 √σ2 + 4 τ2
3. Beban gabunganFg = Fi + [a/(1+a)] F
dimana a = Perbandingan elastisitas antara komponen dengan baut
SAMBUNGAN LAS
Merupakan jenis sambungan pengikat dan penyatuan suatu logam dengan proses metalurgi yang dilakukan dalam keadaan lumer.
Alat yang digunakan untuk proses penyambungan adalah fluks yang dipakai untuk memperlancar perpindahan butiran metalurgi.
Fluks merupakan sumber terak yang berfungsi sebagai pelindung terhadap pengaruh luar (penetrasi unsur lain).
Perhitungan Kekuatan Sambungan
Tergantung pada jenis kampuh dan pembebanannya, sehingga menimbulkan tegangan tarik (σ) dan tegangan geser (τ).
Faktor lain yang perlu diperhatikan adalah :- Luas penampang efektif- Panjang efektif las- tebal efektif las
te t = Tebal kaki las te= Tebal efektif las
= ½ √2 tt
ℓ ℓe = Panjang efektif las = ℓ - 3 te
1. Sambungan las penampang asimetris beban aksial
ℓa t ℓ τF =
a √2 b
ℓb
ℓ = ℓa + ℓb ………… (1) ℓa t τ a = ℓb t τ bℓa a = ℓb b ………… (2)
Dari (1) dan (2) didapat : ℓ a ℓ b
ℓa = ℓb = a + b a + b
2. Sambungan las dengan beban eksentrik
Beban eksentrik = beban langsung + beban momen = F + Fe
= (2 t ℓ τ)/√2 + σ z = (2 t ℓ τ)/√2 + (σ 2 t ℓ2)/6√2
σmax = σ/2 + ½ √σ2 + 4 τ2
τmax = ½ √σ2 + 4 τ2
SAMBUNGAN POROS
Merupakan jenis elemen mesin yang berputar, yang berfungsi sebagai transmisi daya atau pembawa daya dari ujung poros ke ujung poros yang lain.
Sedangkan gandar merupakan jenis elemen mesin yang bersifat statis (diam), yang berfungsi sebagai pembawa momen
Pembebanan yang terjadi pada poros :1. Beban puntir (torsi)
DT T = (π/16) τ D3
2. Beban momenD
M M = (π/32) τ D3
Catatan :Untuk diameter berlubang perbandingan diameter luar (D0) dan diameter dalam (D1) adalah K = D0/D1.
3. Beban kombinasiTorsi ekivalen Te = √M2 + T2
Momen ekivalen Me = ½ (M + √M2 + T2)
Sebuah poros yang mentransmisikan daya sebesar P pada putaran ω memberikan torsi T pada poros, sehingga :
P = ω T dimana : P = Poros (Watt) ω = Putaran poros (rad/det) T = Torsi (N.m)
Dalam satuan SI, maka hubungan putaran antara ω dan n adalah :
ω = (2 π n)/60 dimana : n = putaran per menit(1/menit)
Sehingga :
P = (2 π n T)/60
P E G A S
Merupakan bagian elemen mesin yang berfungsi sebagai penahan beban yang maksimum dan akan kembali ke ukuran semula jika beban tersebut dihilangkan.
Fungsi pegas :- Memberi beban pada rem atau kopling- Memberi pengukur beban pada timbangan pegas- Menyimpan energi pada pegas jam- Sebagai peredam kejut dan getaran pada pegas roda kendaraan bermotor atau sambungan kereta api
Beban gaya yang terjadi pada pegas :- Beban tekan- Beban tarik- Beban torsi- Beban kejut/getaran
Jenis-jenis pegas :- Pegas ulir- Pegas daun
Pegas Ulir
1. Panjang BebasPanjang normal pegas ulir tanpa ada pembebanan
2. Panjang Terbeban
Panjang pegas ulir selama pembebanan
3. Panjang TetapPanjang pegas ulir pada pembebanan maksimum
4. Indeks Pegas Rasio antara diameter pegas dengan kawat pegasC = D/d
5. Konstanta PegasBesarnya beban setiap satuan defleksi pegask = F/δ
6. Kisar (Pitch)Jarak aksial antara dua kawat berurutan pada
keadaan normal (tidak ada pembebanan)
Perhitungan Kekuatan
1. Tegangan yang timbul akibat pembebanan
a. Tegangan geser τmax = τm + τd
Dimana :τm = Tegangan geser akibat momen = 8 W D / (π/d3)
τd = Tegangan geser langsung = 4 W / (π/d2)
b. Efek kelengkungan kawat4C – 1 0,615
K = +4C – 4 4
τmax = K {8 W D / (π/d3)}
2. Defleksi pegas ulir yang terjadi akibat pembebanan
a. Panjang kawat efektifℓ = π D n
b. Defleksi angular akibat torsiθ = 16 W D2 n / (d4 G)
c. Defleksi aksial δ = 8 W C3 n / (d G)
d. Beban energi yang tersimpanE = ½ W δ
3. Pembebanan pegas ulir dengan beban torsi
a. Tegangan yang timbul akibat momenσ = 32 M K / (π/d3)
Dimana :4 C2 – C – 1
K = 4 C2 – 4 C
b. Defleksi angularθ = 64 M D n / (E d2)
Pegas Daun
Terbuat dari bahan pelat datar dengan bentuk konstruksi tunggal maupun majemuk.
Pegas daun berfungsi sebagai :- Penahan beban- Peredam getaran atau kejut
Beberapa konstruksi dasar pegas daun :1. Pegas daun kantilever pelat tunggal
Momen lengkung max, M = F ℓ t Modulus luas, Z = 1/6 b t2
ℓ b Tegangan lentur, σ = M / ZDefleksi max, δ = F ℓ3 / 3 E ℓ
2. Pegas daun beban terpusat pelat tunggal ℓ1 F1
Kantilever ganda, Fi = 2F, t ℓi = 2ℓ
ℓ b Momen lengkung max, M = F ℓModulus luas, Z = 1/6 b t2
Tegangan lentur, σ = M / ZDefleksi max, δ = F ℓ3 / 3 E ℓ
3. Pegas daun majemuk seragam t
ℓ b Jika pegas daun terdiri dari n daun seragam, maka : Tegangan lentur, σ = M / n Z Defleksi max, δ = 4 F ℓ3 / n E b t2
4. Pegas daun majemuk tak seragam
F F b t
ℓ
ng = Jumlah daun bertingkat nf = Jumlah daun seragam n = ng + nf
Tegangan lentur pada daun seragam :
σf = 18 F ℓ / (2 ng + 3 nf) b t2
Tegangan lentur pada daun bertingkat :
σg = 12 F ℓ / (2 ng + 3 nf) b t2
Defleksi total :
δ = 12 F ℓ3 / (2 ng + 3 nf) E b t3
KOPLING TETAP
Merupakan elemen mesin yang berfungsi sebagai penerus putaran dan daya dari poros penggerak ke poros yang digerakkan secara kontinu (tanpa terjadi slip), dimana kedua poros tersebut terletak pada satu garis lurus.
Konstruksi kopling tetap selalu dalam keadaan tersambung, sehingga setiap elemen menjadi satu kesatuan gerak.
Jenis-jenis kopling tetap adalah :1. Kopling kaku
Kopling bus dan kopling flens2. Kopling luwes
Kopling karet, kopling gigi dan kopling rantai3. Kopling universal
Kopling Hook dan kopling universal tetap
Ada beberapa pertimbangan dalam perencanaan kopling tetap :1. Pemasangan yang mudah dan cepat2. Konstruksi ringan dan fleksibel 3. Aman pada putaran tinggi dan tahan getaran4. Mencegah pembebanan yang berlebih5. Kemungkinan gerakan aksial pada porosnya sangat kecil
Perencanaan Perhitungan
Daya rencana, Pd = P ƒc P = Daya (kW)ƒc = Faktor koreksi untuk daya rata-rata yang diperlukan (1,2 – 2)
Torsi, T = 9,74 x 105 (Pd / n1) n1 = Putaran (rpm)
Tegangan tarik,σb = 100 h + 20 h = Konstanta kadar karbon pada bahan baja (0,2% - 0,3%)
Tegangan geser,τa = σb / (Sf1 Sf2) Sf1 = Konstanta faktor keamanan (5 – 6)
Sf2 = Konstanta faktor keamanan (1,5 – 2)
Diameter poros kopling5,1 1/3 Kt = Konstanta koreksi
d = Kt Cb T tumbukan (1 – 2) τa Cb = Konstanta lenturan
(0,5 – 1)
Dari perhitungan diameter didapat beberapa variabel
d A B C L n F db
25 112 75 45 40 4 18 1028 125 85 50 45 4 18 1035 140 100 63 50 4 18 1045 160 112 80 56 4 20 1450 180 132 90 63 6 20 1456 200 140 100 71 6 22,4 1663 224 160 112 80 6 22,4 1671 250 180 125 90 6 28 2080 280 200 140 100 6 28 2090 315 236 160 112 6 35,5 25100 355 260 180 125 6 35,5 25
Keterangan :A = Diameter luar B = Diameter pusatC = Diameter nafL = Panjang nafn = Jumlah bautF = Tebal flensdb = Diameter baut
Jumlah baut efektif, ne = є n є = Nilai efektif baut (0,5 – 1)
8 TTegangan geser, τb =
π db ne B
Tegangan geser baut yang diizinkan dengan bahan SS41B
τba = σba / (Sfb Kb) σb = Tegangan tarik baut yang diizinkan (40 kg/mm
2 – 50 kg/mm2)
Sfb = Faktor keamanan baut (5 – 6) Kb = Faktor koreksi baut (2,5 – 3)
Apabila τb < τba, maka perencanaan perhitungan dapat
dinyatakan layak dan baik.
Tegangan geser flens yang diizinkan dengan bahan FC20 τfa = σb / (Sf Kf) σb = Tegangan tarik flens
yang diizinkan (15 kg/mm
2 – 20 kg/mm2)
Sf = Faktor keamanan flens (5 – 6) Kf = Faktor koreksi flens (2,5 – 3)
2 TTegangan geser, τf =
π C2 F
Apabila τf < τfa, maka perencanaan perhitungan dapat
dinyatakan layak dan baik.
KOPLING TIDAK TETAP
Merupakan elemen mesin yang menghubungkan poros penggerak ke poros yang digerakkan, dengan putaran yang konstan dalam meneruskan daya, serta dapat melepas hubungan kedua poros tersebut baik dalam keadaan diam ataupun berputar.
Jenis-jenis kopling tidak tetap adalah :1. Kopling cakar
Kopling persegi dan kopling spiral2. Kopling gesek (pelat)
Kopling pelat tunggal-ganda dan kopling pelat manual-hidrolik 3. Kopling kerucut4. Kopling friwil
Perencanaan Perhitungan
Diameter, D1= Dm – b D1 = Diameter dalam D2= Dm + b D2 = Diameter luar
Dm = Diameter rata-ratab = Lebar
60 PTorsi, T = P = Daya
2 π n n = Putaran
Momen percepatan koplingρ π r1 r2
2 h ω ρ = Massa jenis koplingMpk = r1 = Jari-jari D1
tgesekan r2 = Jari-jari D2 h = Tinggiω = 2 π n / 60tgesekan = Waktu gesekan
Momen percepatan mesinMpm = 2 Apm / ω tgesekan Apm = Angka percepatan
Momen gesekMg = T + Mpk + Mpm
Mg = Fgesek r μ = Koefisien gesek = μ p A (Dm/2) p = Tekanan gesekan
= μ p π Dm b (Dm/2)
Dipilih Mg yang terkecil.
Kerja gesekan, Wg = Mg ω (tgesekan/2)
Daya gesekan, Pg = (Wg z)/3600z = Frekuensi pemakaian kopling
Temperatur koplingtk = (847 Pg) / Ad α
2 π (D2/2) Ad =
[h + (D2/2)]
α = 2,13 x 105 Watt/m2 0c
Umur kopling, L = a A ak / Pg a = Ketebalan pelatak = Angka kerusakan (kWh/m3)
Efisiensi kopling 2 π n Mg
Pmaks = 60
(Pmaks tgesekan z) + (3600 P – P tgesekan z) Pm =
3600 Pm – Pg
Pef = x 100% Pm