Kekuatan Konstruksi Mesin [PDF]

Citation preview

KEKUATAN KONSTRUKSI MESIN



TEKAN (COMPRESSION)



Gambar 1.1.a. Gaya tekan



P



P Gambar 1.1.b. Diagram Benda Bebas



TARIKAN (Tension)



(a)



P



P (b) Gambar 1.1. Gaya tarik dan Model Diagram Bebas



A. Tegangan Normal (Normal Stress)



A



A .A Gambar 3. Tegangan normal



Fx = -P + .A = 0



P  A



Regangan Normal (Strain)



P



P Lo L







Gambar 1.3. Perubahan panjang akibat gaya P



Lo  L    Lo Lo



A. Hubungan Tegangan dan Regangan 



U Yp P B



L   Yp P



Gambar 1.4. Spesimen bahan uji tarik



0,02 %







Pada daerah elastis :



 E  P



PL A E   A L



PL  AE



dy L



y



WL  2AE



A. Tegangan Kerja dan Faktor Keamanan



ijin 



ijin



 yp f



: tegangan yang diijinkan (N/m 2)



 yp



: tegangan pada Batas Mulur / Yield Point (N/m2)



f



: faktor keamanan



ker ja  ijin



Contoh 1.12. Sebuah tali baja dengan luas penampang 150 mm2 digunakan untuk mengangkat beban. Hasil pengujian tali tersebut menunjukkan batas mulur (yield point) 30 kg/mm2. Bila faktor keamanan digunakan 3 hitung beban maksimum yang diperbolehkan sehingga terjamin keamanannya. Solusi : Diketahui



:



A



 yp f



Ditanya



ijin 



:



 yp f







= 150 mm2 = 30 kg/ mm2 =3



P maks = ......... ?



30 kg / mm



2 = 10 kg/mm2



3



 krj   ijin P  10 kg / mm2 A



P  (10kg / mm )( 150mm ) 2



2



P  1500kg Maka beban maksimum yang diperbolehkan 1500 kg



Sebuah tali baja digunakan untuk menggantung beban seberat 3 ton. Tali baja yang digunakan memiliki batas mulur (yield point) 45 kg/mm2. Bila faktor keamanan digunakan 3 hitung diameter yang digunakan sehingga terjamin keamanannya.



Diketahui



:



P = 3 ton = 3000 kg



 yp = 45 kg/ mm f =3 Ditanya



:



d = ......... ?



2



Jawab



:



 yp



2 45 kg / mm ijin   = 15 kg/mm2. f 3 



ker ja



 ijin



P  15 kg / mm2 A A



P 2



( 15 kg / mm )



A



3000kg 2 15 kg / mm



A  200mm2 1 D2  200mm2 4



D  15,96mm Maka diameter minimum yang diperbolehkan 15,96 mm.



Tegangan pada Dinding Tipis Silinder :



c



pr  h



pr l  2h



Arah cirkular



Arah memanjang



Suatu silinder dengan kedua ujungnya tertutup rapat oleh bahan dengan bentuk setengah bola. Jari-jari dalam silinder 500 mm, tekanan udara yang bekerja 3.5 MPa. Bila bahan yang digunakan terbuat dari baja yield point 250 MPa . Faktor keselamatan yang digunakan 3.5, tentukan tebal dinding silinder bila pengaruh tutup diabaikan



Diketahui : p = 3.5 MPa r = 600 mm Yp = 250 MPa f = 3.5 Ditanya : h = ... ? Jawab : ijin = f-1Yp pr