LASKAR TECHNIC (LASTECH)

Berikut video tentang pemindah daya atau power transmission yang merupakan bagian dari mata kuliah Elemen Mesin II  

Ada 3 mode dasar perambatan retak setiap mode menyebabkan pergerakkan permukaan retak yang berbeda : 1.       Mode I, opening (tarikan) , merupakan mode perambatan retak yang paling sering ditemui. Retak mengalami pemisahan secara simetris terhadap bidang retak. 2.       Mode II, sliding (geseran dalam bidang) , timbul jika retak mengalami geseran relative satu sama lain secara simetris terhadap arah normal bidang retak, tetapi tidak simetri terhadap bidang retak. 3.       Mode III, tearing ( antiplane ), timbul jika retak mengalami geseran relatif satu sama lain secara tak simetris terhadap bidang retak maupun arah normalnya. Mengaplikasikan pembahasan stress raiser ( Fundamentals of Machine Elements Sec.5) pada geometri dalam gambar 8, diketahui perambatan retak muncul jika tegangan lebih tinggi pada ujung retak daripada ditempat lainnya.

High Cycle Fatique terbagi atas 2 jenis yaitu : 1. Finite Life Fatigue 2. Infinite Life Fatigue ·         Finite Life Fatigue Kekuatan fatigue dimana High cycle fatigue dimulai ( Sl’ ) dapat diaproksimasi menggunakan persamaan berikut: S ‟ l = 0,9 Su Untuk beban bending S ‟ l = 0,75 Su Untuk beban aksial S ‟ l= 0,72 Su Untuk beban torsi Keterangan: S ‟ l Kekuatan fatigue saat dimulainya High Cycle Fatigue Su Kekuatan ultimate Dalam banyak aplikasi, jumlah tegangan siklus pada komponen selama umur operasi adalah antara 103 – 107 siklus. Contoh komponen yang dirancang untuk kondisi ini adalah: engsel pintu mobil, panel badan pesawat, dan pemukul softball aluminium.

Low Cycle Fatigue (LCF) adalah pembebanan yang menyebabkan kegagalan dengan jumlah siklus dibawah 1000 siklus. Contoh komponen yang masuk dalam kategori LCF : kancing/gerendel pada laci kecil didekat setir mobil, stud pada roda truk, dan setscrew pengencang roda gigi yang berada pada poros, yang mana siklus beban kurang dari 1000 selama umur operasi. Komponen kategori LCF biasanya dirancang dengan mengabaikan keseluruhan efek fatigue atau dengan mengurangi level tegangan yang diijinkan. Dalam perancangan komponen kategori LCF dapat dilakukan pendekatan static meskipun dalam pendekatan statik selalu digunakan kekuatan yield dan bukan kekuatan ultimate dalam mendefinisikan level tegangan yang diijinkan.

Sistem pelumasan antara dua permukaan yang bergerak relatif melibatkan behavior partikel pelumas antara kedua permukaan, tipe pelumas, jenis pelumasan, dan metoda aplikasi pelumas. Pelumas Memiliki Beberapa Fungsi Utama yaitu : 1.       Menurunkan gesekan 2.       Mengurangi keausan 3.       Melindungi permukaan dari korosi atau oksidasi 4.       Meredam beban kejut 5.       Menghidari kontaminasi 6.       Mendinginkan permukaan kontak.

Viskositas didefinisikan sebagai ukuran ketahanan suatu fluida terhadap beban geser. Viskositas suatu material cair umumnya berbanding terbalik terhadap temperatur dan berbanding lurus terhadap tekanan .   Ada dua jenis ekspresi viskositas yaitu : 1.       Viskositas absolut atau viskositas dinamik (η ) 2.       Viskositas kinematik (ν ) yang dihubungkan oleh persamaan: η = νρ dimana ρ adalah densitas fluida. Viskositas kinematik dinyatakan dengan satuan cm 2 /detik (Stoke) dalam SI atau dalam i nchi 2 /detik dalam USCS.

Rem ( brake ) adalah sebuah peralatan dengan memakai tahanan gesek buatan yang diterapkan pada sebuah mesin berputar agar gerakan mesin berhenti.  Rem menyerap energi kinetik dari bagian yang bergerak. Energi yang diserap oleh rem berubah dalam bentuk panas. Panas ini akan menghilang dalam lingkungan udara supaya pemanasan yang hebat dari rem tidak terjadi. Desain atau kapasitas dari sebuah rem tergantung pada faktor-faktor berikut ini: 1. Tekanan antara permukaan rem, 2. Koefisien gesek antara permukaan rem 3. Kecepatan keliling dari teromol rem 4. Luas proyeksi permukaan gesek 5. Kemampuan ( ability ) rem untuk menghilangkan panas terhadap energi yang diserap. Perbedaan fungsi utama antara sebuah clutch (kopling tak tetap) dan sebuah rem adalah bahwa clutch digunakan untuk mengatur/menjaga penggerak dan yang digerakan secara bersama-sama, sedangkan rem digunakan untuk menghentikan sebuag gerakan atau mengatur putaran.

Faktor Keamanan pada awalnya didefinisikan sebagai suatu bilangan pembagi kekuatan ultimate material untuk menentukan “tegangan kerja” atau “tegangan design”. Perhitungan tegangan design ini pada jaman dulu belum mempertimbangkan faktor-faktor lain seperti impak, fatigue, stress konsentrasi, dan lain-lain, sehingga faktor keamanan nilainya cukup besar yaitu sampai 20-30 . Seiring dengan kemajuan teknologi, factor keamanan dalam design harus mempertimbangkan hampir semua faktor yang mungkin meningkatkan terjadinya kegagalan. Dalam dunia modern faktor keamanan umumnya antara 1.2 – 3. Dalam “modern engineering practice” faktor keamanan dihitung terhadap “ significant   strength of material ”, jadi tidak harus terhadap ultimate atau tensile strength . Sebagai contoh, jika kegagalan melibatkan “yield” maka significant strength adalah yield strength of material; jika kegagalan melibatkan fatigue maka faktor keamanan adalah berdasarkan fatigue; dan seterusnya. Dengan demikian fakt

Untuk menjamin kualitas dan keamanan hasil rancangan maka standar dan kode perancangan sangat diperlukan dalam dunia modern. Banyak organisasi keinsinyuran yang sering disebut “ engineering society ”, organisasi pemerintah, dan perusahaan swasta telah mengembangkan “ Design Code ” untuk peracangan dalam bidang tertentu. Misalnya ASME telah mengembangkan Code untuk perancangan pressure vessel , sistem perpipaan, dll. Kode perancangan adalah suatu “ set of specification ” untuk analisis, design , manufacturing , dan konstruksi suatu produk engineering pada bidang tertentu. Tujuan dari Kode adalah untuk menghasilkan rancangan yang dapat mencapai faktor keamanan, efisiensi, dan performance atau kualitas pada tingkat tertentu.

Wikipedia Mekanika patah menyajikan studi struktural yang memandang perambatan retak sebagai fungsi beban kerja. Retak adalah cacat mikroskopik yang secara normal muncul pada permukaan atau bagian dalam material. Tidak ada material atau proses manufaktur yang menghasilkan struktur kristal yang bebas cacat (selalu terdapat cacat mikro). Perambatan retak memerlukan tegangan yang lebih kecil dibandingkan untuk inisiasi retak. Pada tegangan kerja, retak bergerak mudah disepanjang material,menyebabkan slip pada bidang geraknya. Pada lokasi ini lebih mudah terjadi kerusakan. Perambatan ini dapat dicegah dengan adanya diskontinuitas pada material. Kegagalan patah terjadi patah level tegangan dibawah tegangan luluh material solid. Mekanika patah memfokuskan pada panjang retak yang kritis yang menyebabkan elemen gagal . Pengawasan terhadap patah terbagi atas menjaga tegangan nominal dan menjaga ukuran retak agar dibawah level kritis untuk material yang telah digu

Sambungan susut merupakan sambungan dengan sistem suaian paksa (Interference fits, Shrink fits, Press fits) banyak digunakan di Industri dalam perancangan rakitan antar komponen pada mesin dan peralatan serta untuk tindakan perbaikan komponen berputar . Pemakaian sistem suaian paksa bertujuan untuk mentranfer torsi/daya dan menahan gaya aksial.  Sambungan Susut , atau sambungan paksa dibuat untuk mengalihkan tegangan tarik akibat suhu, kelembaban, gesekan sehingga akan mencegah retak . Jika sambungan susut tidak dipasang, maka akan terjadi retak acak pada permukaan sambungan . Prinsip dari sambungan ini adalah dengan cara memperlemah salah satu bidang yang akan disambung. Sambungan ini dilakukan dengan menggunakan sifat logam yaitu dapat diperpanjang dan diperpendek (disusutkan) dengan jalan dipanaskan atau didinginkan. Sambungan susut termasuk sambungan mati atau tidak dapat dilepas lagi tanpa menggunakan alat-alat khususnya , berbeda dengan sambungan-sambungan lainnya,

Pegas adalah elemen mesin flexibel yang digunakan untuk memberikan gaya, torsi, dan juga untuk menyimpan atau melepaskan energi . Energi disimpan pada benda padat dalam bentuk   twist,   stretch , atau kompresi. Energi di- recover dari sifat elastis material yang telah terdistorsi. Pegas haruslah memiliki kemampuan untuk mengalami defleksi elastis yang besar. Beban yang bekerja pada pegas dapat berbentuk gaya tarik, gaya tekan, atau torsi (twist force). Pegas umumnya beroperasi dengan ‘high working stresses’ dan beban yang bervariasi secara terus menerus. Beberapa contoh spesifik aplikasi pegas adalah sebagai berikut: 1.       Untuk menyimpan dan mengembalikan energi potensial, seperti misalnya pada ‘gun recoil mechanism’ 2.       Untuk memberikan gaya dengan nilai tertentu, seperti misalnya pada relief valve 3.       Untuk meredam getaran dan beban kejut, seperti pada auto mobil 4.       Untuk indikator/kontrol beban, contohnya pada timbangan         5.       Untuk mengemb

Berikut tabel Tegangan Tarik, Harga kekerasan Brinnel dan Tegangan Lentur berbagai jenis bahan.

  Bagi yang belum begitu tahu benar tentang apa sesungguhnya yang dimaksud dengan kata mesin ( machine ), tentu akan mengira bahwa mesin hanya sebagai pemberi tenaga gerak (motor). Khususnya terdapat pada kendaraan bermotor (seperti: mobil, sepeda motor, kapal laut/udara). Dari segi bahasa, Mesin adalah suatu alat yang dikonstruksikan sedemikian rupa, agar dapat mengubah / meneruskan bentuk tenaga , guna meringankan pekerjaan manusia . Dengan demikian, mesin dan perangkatnya ternyata sangat dekat dan banyak digunakan dalam kehidupan manusia sehari-hari. Contohnya yang sederhana adalah engkol / pengunci jendela dan sebagainya. Mulai dari peralatan memasak di dapur sampai alat-alat kedokteran di rumah-rumah sakit. Dari peralatan penyelam bawah laut sampai komponen-komponen penunjang hidup di antariksa. Elemen mesin merupakan perangkat / alat yang membetuk/ membangun suatu mesin, yang direncanakan dan diatur dengan tepat, sehingga dapat bekerja sebagai satu kesatuan, sesuai kein

Dibawah ini contoh perancangan dari sambungan las :

Rodagigi kerucut (bevel gears) digunakan untuk mentransmisikan 2 buah poros yang saling berpotongan. Sepasang roda gigi kerucut yang saling berkait dapat diwakili oleh dua bidang kerucut dengan titik puncak yang berimpit dan saling menggelinding tanpa slip. Roda gigi kerucut yang mempunyai alur gigi lurus dan menuju kepuncak kerucut dinamakan roda gigi kerucut lurus . Berikut contoh perancangan roda gigi kerucut ( bevel gears) : http://www.ziddu.com/download/16682560/Perancanganrodagigikerucut.pdf.html   (Sumber ; Ismail Muchsin, ST. M.Sc ,PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB)

Elemen Mesin II merupakan lanjutan dari Elemen Mesin I yang membahas tentang elemen mesin pemindah daya (power transmision), diantara yang dibahas disini adalah, Elemen Mesin Roda Gigi, Kopling, Rantai (chains), Sabuk (belt). Berikut bagan dari elemen mesin II yang akan dipelajari : Berikut saya lampirkan Diktat Kuliah Elemen Mesin II : http://www.ziddu.com/download/16572911/DiktatElemenMesinII.pdf.html

Rodagigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel . Dibandingkan dengan jenis rodagigi yang lain rodagigi lurus ini paling mudah dalam proses pengerjaannya ( machining ) sehingga harganya lebih murah. Rodagigi lurus ini cocok digunakan pada sistim transmisi yang gaya kelilingnya besar, karena tidak menimbulkan gaya aksial. Ciri-ciri rodagigi lurus adalah : 1.          Daya yang ditransmisikan < 25.000 Hp 2.          Putaran yang ditransmisikan < 100.000 rpm 3.          Kecepatan keliling < 200 m/s 4.          Rasio kecepatan yang digunakan §          Untuk 1 tingkat ( i ) < 8 §          Untuk 2 tingkat ( i ) < 45 §          Untuk 3 tingkat ( i ) < 200                   ( i )    = Perbandingan kecepatan antara penggerak dengan   yang digerakkan 5.          Efisiensi keseluruhan untuk masing-masing tingkat 96% - 99% tergantung disain dan ukuran. Berikut contoh dari perancangan roda gigi lurus, Silahkan download disini :   

Rodagigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang tepat. Rodagigi memiliki gigi di sekelilingnya, sehingga penerusan daya dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkait . Rodagigi sering digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan lebih kompak daripada menggunakan alat transmisi yang lainnya, selain itu rodagigi juga memiliki beberapa kelebihan jika dibandingkan dengan alat transmisi lainnya, yaitu : Ø Sistem transmisinya lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan daya yang besar. Ø Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana. Ø Kemampuan menerima beban lebih tinggi. Ø Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat kecil. Ø Kecepatan transmisi rodagigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar. Rodagigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara dua poros. Di samping itu terdapat pula rodagigi yang perbandingan kecepat

Suatu material jika di panaskan akan mengalami yang namanya pemuaian, akibat pemuaian tersebut material akan mengalami perubahan pada strukturnya yang mengakibatkan perubahan dimensi dari material tersebut, berikut ini  penjelasan tentang  tegangan yang terjadi akibat kenaikkan temperatur :