Sambungan Las [PDF]

Citation preview

Las Temu (Butt) dan Las Sudut (Fillet) Persamaan untuk menghitung tegangan rata-rata untuk gaya tarik, 𝜎=



𝐹 ℎ𝑙



Persamaan untuk menghitung tegangan rata-rata untuk gaya geser, 𝜏=



𝐹 0,707ℎ𝑙



Persamaan untuk menghitung tegangan geser maksimum (Shigley, 1983:431), 𝜏𝑚𝑎𝑥



𝐹 2 𝐹 2 𝐹 √ = ( ) + ( ) = 1,118 2ℎ𝑙 ℎ𝑙 ℎ𝑙



Persamaan untuk menghitung tegangan yan diizinkan (Shigley, 2008:490), 𝜎𝑖𝑧𝑖𝑛 = 0,60𝑆𝑦 ⟺ 𝑆𝐹 = 1/0,60 = 1,67 𝜏𝑖𝑧𝑖𝑛 = 0,40𝑆𝑦 ⟺ 𝑆𝐹 = 0,577/0,40 = 1,44 Menghitung tegangan normal rata-rata perlu diketahui nilai (F) gaya tarik, (h) tinggi leher las atau throat, dan (l) panjang pengelasan (Shigley, 2008:478-481),



Gambar 2. Potongan melintang las sudut Sumber: Shigley, 2008:479



Faktor keamanan terhadap kegagalan statis logam, 𝜎=



𝑆𝑦 𝑀𝑐 𝑀(𝑑/2) 1,414𝑀 = = ⇔ 𝑆𝐹 = > 1,67 2 𝐼 0,707𝑏𝑑 ℎ/2 𝑏𝑑ℎ 𝜎



3.9



Perhitungan Sambungan Las



3.9.1 Sambungan las pa kerangka transmisi dasar Sifat lenturan dari las sudut keliling penuh (kerangka transmisi dasar),



Gambar 3.27. Potongan melintang las sudut Sumber: Shigley, 2008:488



Luas leher las, 𝐴 = 1,414ℎ(𝑏 + 𝑑) = 1,414 × 2 𝑚𝑚 × (40 𝑚𝑚 + 40 𝑚𝑚) = 226,24 𝑚𝑚2 Letak titik berat G (profil square), 𝑥̅ = 𝑏/2 = 40/2 = 20 𝑚𝑚 𝑦̅ = 𝑑/2 = 40/2 = 20 𝑚𝑚 Momen inersia satuan profil las, 𝑑2 (40 𝑚𝑚)2 (3𝑏 + 𝑑) = 𝐼𝑢 = × (3(40 𝑚𝑚) + 40 𝑚𝑚) = 42666,7 𝑚𝑚4 6 6 Tegangan normal pada sambugan las stainless steel 303A, 𝜎=



𝑀𝑐 𝑀(𝑑/2) 821,43 𝑁. 𝑚𝑚 × (40 𝑚𝑚/2) = = = 0,385 𝑀𝑃𝑎 (𝑎𝑚𝑎𝑛) 𝐼 𝐼 42666,7 𝑚𝑚4



𝜎 < 𝜎𝑢 = 0,385 𝑀𝑃𝑎 < 600 𝑀𝑃𝑎 (𝑎𝑚𝑎𝑛) Tegangan geser maksimal, 𝐹 2 𝐹 2 𝐹 40,4 𝑁 𝜏𝑚𝑎𝑥 = √( ) + ( ) = 1,118 = 1,118 × = 0,56 𝑀𝑃𝑎 2ℎ𝑙 ℎ𝑙 ℎ𝑙 2 𝑚𝑚 × 40 𝑚𝑚 Faktor keamanan (safety factor) sambungan las material stainless steel 303A, 𝑆𝐹 =



𝑆𝑦 241𝑁/𝑚𝑚2 = = 622,7 > 1,67 (𝑠𝑎𝑛𝑔𝑎𝑡 𝑎𝑚𝑎𝑛) 𝜎 0,387 𝑁/𝑚𝑚2



70



3.9.2 Sambungan Las pada Kerangka Pemotong Mie Sifat lenturan dari las sudut keliling penuh (kerangka pemotong mie),



Gambar 3.28. Potongan melintang las sudut Sumber: Shigley, 2008:488



Luas leher las, 𝐴 = 1,414ℎ(𝑏 + 𝑑) = 1,414 × 2 𝑚𝑚 × (40 𝑚𝑚 + 40 𝑚𝑚) = 226,24 𝑚𝑚2 Letak titik berat G (profil square), 𝑥̅ = 𝑏/2 = 40/2 = 20 𝑚𝑚 𝑦̅ = 𝑑/2 = 40/2 = 20 𝑚𝑚 Momen inersia satuan profil las, 𝑑2 (40 𝑚𝑚)2 (3𝑏 + 𝑑) = × (3(40 𝑚𝑚) + 40 𝑚𝑚) = 42666,7 𝑚𝑚4 6 6



𝐼𝑢 =



Tegangan normal pada sambugan las stainless steel 303A, 𝜎=



𝑀𝑐 𝑀(𝑑/2) 2512,5 𝑁. 𝑚𝑚 × (40 𝑚𝑚/2) = = = 1,177 𝑀𝑃𝑎 (𝑎𝑚𝑎𝑛) 𝐼 𝐼 42666,7 𝑚𝑚4



𝜎 < 𝜎𝑢 = 1,177 𝑀𝑃𝑎 < 600 𝑀𝑃𝑎 (𝑎𝑚𝑎𝑛) Tegangan geser maksimal, 𝜏𝑚𝑎𝑥



𝐹 2 𝐹 2 𝐹 167,5 𝑁 √ = ( ) + ( ) = 1,118 = 1,118 × = 4,68 𝑀𝑃𝑎 2ℎ𝑙 ℎ𝑙 ℎ𝑙 1 𝑚𝑚 × 40 𝑚𝑚



Faktor keamanan (safety factor) sambungan las material stainless steel 303A, 𝑆𝐹 =



𝑆𝑦 241𝑁/𝑚𝑚2 = = 51,5 > 1,67 (𝑎𝑚𝑎𝑛) 𝜎 4,68 𝑁/𝑚𝑚2



71



3.9.3 Sambungan Las pada Kerangka Penggiling Mie Sifat lenturan dari las sudut keliling penuh (kerangka transmisi dasar),



Gambar 3.28. Potongan melintang las sudut Sumber: Shigley, 2008:488



Luas leher las, 𝐴 = 1,414ℎ(𝑏 + 𝑑) = 1,414 × 2 𝑚𝑚 × (40 𝑚𝑚 + 40 𝑚𝑚) = 226,24 𝑚𝑚2 Letak titik berat G (profil square), 𝑥̅ = 𝑏/2 = 40/2 = 20 𝑚𝑚 𝑦̅ = 𝑑/2 = 40/2 = 20 𝑚𝑚 Momen inersia satuan profil las, 𝑑2 (40 𝑚𝑚)2 (3𝑏 + 𝑑) = × (3(40 𝑚𝑚) + 40 𝑚𝑚) = 42666,7 𝑚𝑚4 6 6



𝐼𝑢 =



Tegangan normal pada sambugan las stainless steel 303A, 𝜎=



𝑀𝑐 𝑀(𝑑/2) 25152 𝑁. 𝑚𝑚 × (40 𝑚𝑚/2) = = = 11,78 𝑀𝑃𝑎 (𝑎𝑚𝑎𝑛) 𝐼 𝐼 42666,7 𝑚𝑚4



𝜎 < 𝜎𝑢 = 11,78 𝑀𝑃𝑎 < 600 𝑀𝑃𝑎 (𝑎𝑚𝑎𝑛) Tegangan geser maksimal, 𝜏𝑚𝑎𝑥



𝐹 2 𝐹 2 𝐹 1676,8 𝑁 √ = ( ) + ( ) = 1,118 = 1,118 × = 46,86 𝑀𝑃𝑎 2ℎ𝑙 ℎ𝑙 ℎ𝑙 1 𝑚𝑚 × 40 𝑚𝑚



Faktor keamanan (safety factor) sambungan las material stainless steel 303A, 𝑆𝐹 =



𝑆𝑦 241𝑁/𝑚𝑚2 = = 5,14 > 1,67 (𝑎𝑚𝑎𝑛) 𝜎 46,86 𝑁/𝑚𝑚2



72



3.10 Sambungan Baut Pada Kerangka Mesin



73