149876168-Elemen-mesin-1.docx

7/21/2019 149876168-Elemen-mesin-1.docx

http://slidepdf.com/reader/full/149876168-elemen-mesin-1docx 1/15

Elemen mesin 1

BAB I

PENDAHULUAN

Materi Prasyarat:Ilmu Kekuatan BahanStandar Kompetensi :

Mampu mendskripsikan langkah-langkah perencanaan elemen mesin 1

Kompotensi Dasar:1. Mampu mendefenisikan elemen mesin

2. Mampu mengklasifikasikan jenis-jenis pembebanan

3. Mampu mengklasifikasikan jenis-jenis tegangan.

1.1 Pengertian Elemen Mesin

Elemen Mesin adalah Bagian-bagian suatu konstruksi yang mempunyai bentuk serta fungsi

tersendiri, seperti baut-mur, pene , pasak, poros, kopling, sabuk-pulli, rantai- sprocket, roda gigidan sebagainya.Dalam penggunaan elemen mesin bias berfungsi sebagai elemen pengikat, elemen pemindah atau

transmisi, elemen penyangga elemen pelumas, elemen pelindung dan sebagainya.

1.2 Pembagian Elemen MesinElemen Mesin dapat dikelompokkan sebagai berikut:

1. Elemen-elemen Sambungan

a. Sambungan Lem b. Sambungan Solder

c. Sambungan Paku Keling

d. Sambungan Las

e. Sambungan Ulir2. Elemen-elemen Transmisi

a. Poros dan pasak

b. Koplingc. Sabuk dan rantai penggerak

d. Roda gigi

e. Rem

3. Elemen Penyangga

a. Pegas

b. Bantalan

1.3 Prinsip Dasar Perencanan Elemen MesinPada dasarnya perencanaan elemen mesin merupakan perencanaan komponen yang

diadakan/dibuat untuk memenuhi kebutuhan mekanisme suatu mesin. Tahap-tahap dalam

perencanaan elemen mesin adalah sebagai berikut:1. Menentukan kebutuhan

Menentukan kebutuhan dalam hal ini adalah kebutuhan akan elemen mesin yang akan

direncanakan, sesuai dengan fungsinya.2. Pemilihan mekanisme



Berdsarkan fungsinya dipilih mekanisme yang tepat dari elemen tersebut.

Contoh: Memindahkan putaran poros penggerak ke poros yang digerakkan dengan roda gigi

miring.3. Beban mekanis

Berdasarkan mekanisme yang ditentukan pada tahap ke 2 beban-beban mekanis yang akan

terjadi harus dihitung berdasarkan data pada tahap ke 1, hingga diperoleh gaya-gaya yang bekerja pada elemen tersebut.Contoh: Data-data : daya yang ditransmisikan, putaran

4. Pemilihan Material

Untuk mendapatkan elemen mesin yang tahan dipakai, dilakukan pemilihan material dengankekuatan yang sesuai dengan kondisi beban yang terjadi.

5. Menetukan Ukuran

Bila terjadi kesesuaian pemakaian bahan dan perhitungan beban mekanis, dapat dicari ukuran-

ukuran elemen mesin yang direncanakan dengan standar.6 Modifikasi

Modifikasi bentuk diperlukan bila elemen-elemen mesin yang direncanakan telah pernah dibuat

sebelumnya.7. Gambar kerja

Pada tahap ini, ukuran-ukuran untuk penggambaran gambar kerja diperoleh, baik gambar detail

maupun gambar perakitan.

8. Pembuatan dan control kualitasDengan gambar kerja dapat dibuat elemen mesin yang diperlukan.

1.4 Pertimbangan-pertimbangan Dalam Perencanaan Elemen Mesin

Hal-hal penting yang harus dipertimbangkan dalam perencanaan elemen mesin adalah.:1. Jenis-jenis tegangan yang ditimbulkan pembebanan

2. Gerak dari elemen mesin

3. Pemilhan bahan

4. Bentuk dan ukuran komponen5. Tahanan gesek dan peleumasan

6. Hukum ekonomi

7. Penggunaan komponen stndar8. Keamanan operasi

9. Fasilitas bengkel

10. Jumlah komponen yang akan diproduksi11. Harga konstruksi total

12. Pemasangan.

1.5 Dasar Perhitungan dalam Perencanaan Elemen Mesin

Perhitungan pada perencanaan elemen mesin didasarkan pada teori-teori mekanika teknik dankekuatan bahan.

1.5.1 Dasar-dasar mekanika teknik

a.Gaya

Gaya adalah penyebab suatu pergerakan dan deformasi suatu benda atau aksi sebuah bendaterhadap benda lain.

Gaya adalah sebuah besaran vector yang mempunyai besar, arah, dan titik tangkap.

b.Momen



Momen adalah sebuah gaya yang bermaksud untuk menggerakkan atau memutar benda.

c.Kesetimbangan

Suatu benda kaku dikatakan dalam keadaan setimbang bila resultante (jumlah) gaya-gaya yang

bekerja = 0 dan momen disetiap titik benda = 0Syarat kesetimbangan benda

Jika satu syrat diatas tidak dipenuhi maka benda tersebut dikatakan tidak seimbang.

1.5.2 Dasar-dasar Kekuatan BahanTegangan-tegangan yang akan terjadi dalam perencanaan elemen mesin adalah.

a.Tegangan Tarik

b.Tegangan Geser

c.Tegangan Puntird.Tegangan Bengkok

1.5.2.1 Tegangan Tarik

Tegangan Tarik adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang tegak lurus terhadap luas bidang gaya.

dengan F = Gaya tarikA = Luas penampang bidang gaya

1.5.2.2 Tegangan Geser

Tegangan Geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja sejajar terhadap luas bidang gaya..

dengan V= Gaya geserA = Luas penampang bidang gaya

1.5.2.3 Tegangan PuntirTegangan puntir adalah tegangan yang terjadi disebabkan benda memuntir terhadap sumbunya.

dengan Mp = Momen puntir

Wp = Momen tahanan punter1.5.2.4 Tegangan Bengkok

Tegangan bengkok adalah tegangan yang terjadi karena adanya momen yang menyebabkan

benda mengalami lentur atau bengkok.

dengan Mb = Momen bengkok

Wb = Momen tahanan bengkok



Soal- Soal Latihan

1. Sebutkan dan jelaskan langkah-langkah perencanaan elemen mesin

2. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis pembebanan3. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis tegangan4. Tabung aluminium antara batang perunggu dan batang baja diikat secara kaku seperti

diperlihatkan pada gambar. Beban aksial bekerja pada kedudukan seperti diperlihatkan pada

gambar.

BAB II

SAMBUNGAN LEM (ADHESIVE)

Materi Prasyarat:

Teknologi Bahan, Kekuatan BahanStandar Kompotensi:

Mampu merencanakan konstruksi sambungan lem

Kom[potensi Dasar:

1. Mampu menyebutkan dan menjelaskan keuntungan dan kerugian sambungan lem2. Mampu menyebutkan dan menjelaskan jenis-jenis sambungan lem

3. Mampu menyebutkan sifat-sifat sambungan lem

4. Mampu menyebutkan tahapan-tahapan proses perekatan5. Mampu menghitung kekuatan sambungan lem

2.1 Pendahuluan

Sambungan adhesive adalah penyambungan bahan yang sama atau bahan yang berbeda baik

logam maupu bukan logam dengan memanfaatkan kontak permukaan ditambah bahan adhesive

sebagai media penyambungan. Dulu sambungan lem umumnya digunakan untuk sambungan bukan logam, seperti: kertas, karbon, kulit, karet, kayu, plastic, dan lain-lain. Dengan kemajuan

teknologi sekarang, sambungan lem dapat digunakan pula untuk menyambung logam. Terutama

pada konstruksi ringan. Bahkan pada keadaan-keadaan tertentu perekat dapat menggantisambungan las, keeling atau solder dengan keuntungan yang lebih besar.

2.2 Keuntungan dan Kerugian Sambungan Lem/Adhesive2.2.1 Keuntungan:

1. Dapat menyambung bahan sejenis atau bahan yang berbeda seperti: logam dengan plastic,

kulit, karet.

2. Beban yang diterima merata.3. Tidak mengalami konsentrasi tegangan

4. Isolator terhadap panas dan listrik

5. Pengerjaan pada suhu rendah6. Tidak merusak permukaan



7. Tidak terjadi korosi listrik

8. Dapat menyesuaikan diri terhadap pemuaian

9. Mudah dan murah terutama pada proses perekatan dingin10. Tidak menambah berat/volume, terutama untuk konstruksi pesawat terbang

11. Kedap gas dan cairan.

2.2.2 Kerugian1. Kemampuan menahan beban kejut, bengkok, dan kupas rendah.2. Kemampuan menahan panas terbatas.

3. Kurang tahan terhadap beban berganti

4. Memerlukan penanganan awal terhadap permukaan benda yang akan direkat.5. Waktu pendinginan dan pengerasan hingga benar-benar mengikat relative lama, terutama pada

proses perekatan panas.

6. Harus memperhitungkan kontak permukaan yang cukup

7. Sukar dalam pengujian non-destruktif.

2.3 Pemakaian

a. Pemakaian dalam konstruksi umum:- Konstruksi-konstruksi ringan

- Perpipaan

- Mekanik

- Konstruksi kayu b. Pemakaian dalam industri transportasi:

- Terutama untuk rangka dan body pesawat

- Body mobil- Kanvasrem/kopling

c. Pemakaian dalam industri elektronik:

- Pelat-pelat transformator

- Lempengan pelat pada electromotord. Pemakaian pada industri lain

- Peralatan foto

- Mainan- Mebel

- Sepatu, tas, dll

- Vinyl lantai- Pengepakan

- Wallpaper

2.4 Proses PerekatanUntuk memperoleh hasil sambungan yang optimal diperlukan persiapan dan penanganan yang

serius pada bahan yang akan dilem/direkat.

Adapun tahap-tahap perekatan yang umum adalah sebagai berikut:

1. Pembersihan:Bidang kontak harus bebas dari segala macam kotoran, debu, karat, lemak, dan lain-lain. Khusus

untuk lemak dapat dihilangkan dengan larutan pencair seperti: Aceton, Trichlor, Thinner, dan

sebagainya atau bahan pencuci seperti larutan alkali.2. Pengerjaan Permukaan:



Hal ini dilakukan untuk meningkatkan mutu dan kekuatan rekat. Bidang kontak disikat,

digerinda, disemprot pasir.

3. Pelapisan/Pemberian Bahan PerekatBahan perekat dilapiskan dengan tipis dan merata pada permukaan bahan yang akan direkat.

Kemudian kedua permukaan ditempelkan dan tidak diperbolehkan bergeser sedikitpun.

4. Penekanan.Untuk tahap ini tergantung dari jenis bahan perekatnya. Ada yang langsung ditempel setelah pelapisan, dan ada yang harus menunggu beberapa saat sebelum ditempelkan. Permukaan yang

ditempelkan harus mendapat penekanan yang merata untuk memperoleh kekuatan rekat yang

baik. Penekanan dapat dilakukan dengan cara: dicekam/diklem dengan ragum atau alat pencekam lainnya.

5. Waktu pendinginan

Pada proses perekatan, semua bahan perekat memerlukan waktu pendinginan tertentu untuk

pengikatan. Hal ini juga tergantung jenis bahan perekat. Pada perekatan panas, waktu pendinginan dan pengikatan saling berkaitan. Untuk mendapatkan pengikatan yang kuat

diperlukan waktu yang cukup.

2.5 Jenis-jenis Sambungan Lem/Adhesive

1. Solvent Adhesive

Bahan dasar lem jenis ini adalah nifroceluloce yang dapat larut dalam larutan kimia organic.

Sambungan setelah dilem, dipress untuk jangka waktu 1 s.d. 3 hari. Nama dagang solventadhesive adalah: Uhu, Bindulin, Giimmi losung, Pattex, dan Redux.

2. Mixed Adhesive

Dalam sambungan ini salah satu komponen yang disambung bercampur dengan bahan lem.Waktu pengerasan dapat dikurangi dengan bantuan katalisator, Pada temperature kamar, waktu

pengerasan memakan waktu beberapa hari, tetapi bila dipanaskan pada temperature 200 C,

pengerasan terjadi hanya beberapa menit. Nama dagang Mixed adhesive adalah: Araldit, Coctile,

Metallon, Denocoll dan lain-lain.

2.6 Sifat-sifat Sambungan Lem/Adhesive

Sifat Fisika1. Stabilitas.

Stabilitas sambungan terjadi dalam batas waktu 3 s.d. 6 bulan, Kekuatan berkurang 75 s.d. 80%

karena tegangan. Agar sambungan tetap kuat dianjurkan pemakaian beban yang konstan pada

sambungan.2. Tahan Korosi

Biasanya sambungan adhesive tahan terhadap korosi cairan dan juga terhadap larutan alkali atau

asam. Kekuatan berkurang 20 s.d. 30% setelah 6 bulan.

3. Tahan PanasTahan terhadap panas bergantung pada produk bahan adhesive, batas maksimal temperature

bergerak dari 40 s.d. 100 C, dalam hal tertentu tahan sampai 400 C. Pengurangan kekuatan

karena panas bergantung pula pada waktu yang terjadi karena pengaruh panas.



Sifat-sifat Mekanik

Sifat-sifat mekanik sambungan adhesive yang diperhitungkan dalam perhitungan adalah:

1. Kekuatan Cohesive.2. Kekuatan Membuka

3. Batas Kelelahan

2.7 Perhitungan Sambungan Adhesive

2.7.1 Kekuatan Kohesive

Kekuatan cohesive berhubungan dengan gaya yang bekerja dan luas sambungan.

( 2 – 1 )

dengan: = Tegangan geserF = Gaya

A= Luas

Diagram dibawah ini menunjukkan hubungan antara tegangan kohesi dengan lebar komponen

dan panjang sambungan.

l = panjang sambungan (mm) b = lebar sambungan ( mm )

F = Gaya ( N )

S = tebal komponen ( mm )

2.7.2.Kekuatan Membuka

Kekuatan membuka pada sambungan menahan gaya yang bekerja.Kekuatan membuka adalah gaya yang bekerja dibagi dengan luas sambungan.

( 2 – 2 )

dengan : = Kekuatan membukaF= Gaya

A= Luas

Soal-soal Latihan

1. Sebutkan keuntungan dan kerugian penggunaan sambungan lem2. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis sambungan lem

3. Sebutkan sifat-sifat sambungan lem

4. Sebutkan tahapan-tahapan proses perekatan.



BAB III

SAMBUNGAN SOLDER

Materi Prasyarat:

Teknologi Bahan, Kekuatan Bahan

Standar Kompotensi:Mampu merencanakan konstruksi sambungan solderKom[potensi Dasar:

1. Mampu menyebutkan dan menjelaskan keuntungan dan kerugian sambungan solder

2. Mampu menjelaskan pengertian sambungan solder3. Mampu menjelaskan dan menyebutkan jenis-jenis sambungan solder

3. Mampu menghitung kekuatan sambungan solder

3.1 Pendahuluan

Sambungan solder merupakan penyambungan dari logam ( besi, baja, tembaga, kuningan, seng

dan baja paduan) dengan pewngkatan oleh bahan tambah yang dicairkan, dimana titik cair bahantambah lebih rendah dari titik cair logam yang disambungkan.

Untuk sambungan yang membutuhkan kekuatan, kerapatan dan ketahanan terhadap korosi maka

permukaan logam yang akan disolder harus benar-benar dibersihkan. Pada permukaan logam

juga ditambahkan bahan pengalir untuk membantu pengaliran bahan tambah ke seluruh permukaan bidang yang dlsolder.

3.2 Jenis-jenis Solder

Berdasarkan cara penyambungan, penyolderan dikelompokkan menjadi dua jenis:1. Penyolderan lunak : titik lebur bahan tambah 300 C

2. Penyolderan keras: titik lebur bahan tambah 720 C

3.2.1 Penyolderan Lunak (Patri)

Penyolderan lunak digunakan pada semua logam terutama untuk logam-logam tipis dengan beban ringan serta kedap udara dan air.

Contoh pemakaian:

- Pelat-pelat pendingin pada kendaraan- Tangki air/minyak

- Wadah/kotak peralatan

- Instalasi pipa tekanan rendah- Sambungan kabel

- Talang air dan tutup atap

- Penyambungan logam yang dilapisi seng

TABEL BAHAN TAMBAH PENYOLDERAN LUNAK

Jenis Bahan Tambah Penulisan Kandungan Pemakaian

Paduan Sn-Pb Sn50Pb(Sb) 60% Sn, 0,3% Antimon,sisanya Pb Penyolderan pada:

- Logam yang dilapisi seng- Pelat-pelat tipis

- Peralatan elektronik

Paduan Pb-Sn PbSn35Sb 40% Sn, 0,2%Antimon, sisanya Pb Penyolderan pada:- Pelat-pelat tipis



- Pendingin kendaraan

- industri perkakas

Paduan Sn-Zn danCd-Zn SnZn10 85-92 % Sn dan

8-18 % Zn

Penyolderan pada aluminium dan paduannyaCdZn20 75-83 % Cd dan17-25 % Zn

3.2.2 Penyolderan Keras

Penyolderan keras lebih sering digunakan untuk penyambungan pelat-pelat dari logam berat dan

menerima beban yang besar.

Contoh pemakaian:- Flens pada pipa

- Instalasi pipa tekanan besar

- Penyangga dan rangka kendaraan- Tangki uap

- Peralatan dari logam keras

- Konstruksi dari alat-alat ringan

TABEL BAHAN TAMBAH PENYOLDERAN KERAS

Jenis Bahan Tambah Kandungan Pemakaian

CuZn46

53-55 % Cu, sisanya Zn Penyolderan pada:

- Instalasi pipa-pipa

- Konstruksi kendaraan

Ag15P

15 % Ag, 5 % P, sisanya Cu Penyolderan pada:- Pelat-pelat,perpipaan,kawat

- Industri optic

- Peralatan mekanik yang kecil

Ag45Cd

45 % Ag, 20 % Cd, 18 % Cu, sisanya Sn Peyolderan pada:Logam-logam mulia dengan bahan

seperti:- perak (Ag)

- emas (Au)

- platina (Pt)

AlSiSn Minimal 72 % Al, 10-12 % Si, 8-12 % Sn, dan Cd, sisanya Cu dan Ni Penyolderan pada :

-Benda tuangan

- pelat, kawat- profil aluminium dan paduannya



AlSi13

Minimal 72 % Al, 13 % Si, sisanya Cu,dan Ni Penyolderan pada konstruksi logam-logam ringanPenyolderan pada konstruksi yang menggunakan baja,tuangan, juga baja temper

3.3 Bahan Pengalir ( Fluks).Untuk memperoleh hasil penyambungan yang sempurnah maka permukaan logam yang akandisambung harus benar-benar bersih. Karat atau debu-debu pada permukaan logam akan

menghambat aliran bahan tambah. Untuk memudahkan pengaliran bahan keseluruh permukaan

penyambungan, digunakan bahan pengalir yang berfungsi menghilangkan karat danmemudahkan pengaliran bahan tambah. Bahan ini diberikan pada seluruh permukaan yang akan

disolder.

TABEL BAHAN PENGALIR Nama Pemakaian

Seng khlorida (air solder, pasta solder), asam garam,Resin Umum

Khusus untuk seng pada kelistrikan dan tangkiPenyolderan lunak

Suhu kerja sampai 1000 C, ditambah unsure P dan Si Penyolderan keras

Khlorida, bromide, Fluorida Khusus untuk aluminium dan paduannya

2.4 Teknik Penyolderan

Dalam dunia industri dikenal berbagai teknik penyolderan. Untuk menentukan teknik penyolderan yang dipakai, perlu memperhatikan hal-hal berikut:

- fungsi benda kerja

- bahan dari benda kerja

- jumlah.Tetapi pada prinsipnya semua teknik dapat digunakan untuk penyolderan lunak dan penyolderan

keras.

Macam Teknik Penyolderan1. Penyolderan batang

2. Penyolderan busur api

3. Penyolderan celup4. Penyolderan dalam oven

5. Penyolderan tahanan dan induksi

6. Penyolderan sinar.

1. Penyolderan Batang /Kawat

Penyolderan menggunakan bahan tambah (biasanya tembaga)berupa batang yang dipanaskan.

Lebih sesuai untuk penyolderan lunak. Membutuhkan bahan pengalir, serta lebih sering untuk

pekerjaan tunggal dengan bagian-bagian yang kecil.

2. Penyolderan Busur Api

Bahan tambah dicairkan dengan busur api dari peralatan solder atau gas asetilen. Membutuhkan bahan pengalir. Pemakaian pada penyolderan lunak dank eras, serta sesuai untuk pekerjaan



tunggal.

3.Penyolderan Celup

Untuk penyolderan lunak atau keras. Bahan tambah dalam bentuk cair ditempatkan pada sebuah bak. Bisa juga bahan tambahnya berupa larutan garam yang dipanaskan. Logam yang akan

disolder dicelupkan kedalam bak.

4. Penyolderan dalam OvenBagian logam yang akan disolder dipersiapkan, demikian pula bak garamnya. Kemudiandilewatkan kedalam oven yang memberi panas terus-menerus dengan pengurangan gas

disekelilingnya, tanpa penambahan bahan pengalir.

5. Penyolderan Tahanan dan InduksiBagian bahan yang akan disolder bersama bahan tambah dan bahan pengalir dipanaskan dengan

gulungan induksi listrik. Sangat sesuai dan menghemat waktu untuk pengerjaan masal dengan

ban berjalan.

6. Penyolderan SinarPanas dipanaskan dari sinar lampu Halogen ( Daya sekitar 150-4000W) yang difokuskan lensa

cekung. Daerah panas yang dihasilkan mencapai diameter 15 mm. Metode ini sangat cocok

untuk penyolderan benda-benda teknik yang presisi dan peralatan listrik.

3.5 Keuntungan dan Kerugian sambungan solder

3.5.1 Keuntungan

1. Dapat menyambung dua buah logam yang berbeda.2. Pada penyolderan lunak tidak merusak permukaan.

3. Tidak menghambat aliran listrik

4. Dibandingkan pengelingan, tidak ada pelubangan yang melemahkan konstruksi.5. Umumnya kedap fluida

6. Pada pengerjaan masal, dapat dilakukan secara bersamaa.

7. Mampu menyambung pelat-pelat tipis.

3.5.2 Kerugian

1. Untuk penyolderan masal biaya lebih besar.(karena bahan tambah harus dicampur timah putih

atau tembaga).2. Bahan pengalir yang tersisa dapat menimbulkan korosi listri

3.6 Perhitungan Sambungan Solder

( 3 – 1 )

( 3 – 2 )

dengan F = gaya geser pada sambungan solder ( N ); b = lebar penyolderan ( mm ); l = panjang

penyolderan ( mm ).

Soal-soal Latihan



1. Sebutkan keuntungan dan kerugian penggunaan sambungan solder

2. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis sambungan solder

3. Sebutkan teknik-teknik penyolderan

BAB IVSAMBUNGAN LAS

Materi Prasyarat:

Teknologi Bahan, Kekuatan BahanStandar Kompotensi:

Mampu merencanakan konstruksi sambungan las

Kom[potensi Dasar:

1. Mampu menyebutkan dan menjelaskan keuntungan dan kerugian sambungan las2. Mampu menyebutkan dan menjelaskan jenis-jenis sambungan las

3. Mampu menyebutkan dan menjelaskan proses-proses pengelasan

5. Mampu menghitung kekuatan sambungan las

4.1 Defenisi

Pengelasan adalah proses penyambungan dua buah logam sejenis dengan cara memanaskansampai suhu lebur tanpa atau dengan menggunakan bahan tambah.

4.2 Sumber panas pengelasan

1. Secara mekanik, misalnya dengan gesekan, pukulan, dan tekanan dari material yang akandisambung.

2. Dengan energi listrik, misalnya melalui busur listrik, tahanan listrik, dan pancaran electron.

3. Dengan gas, misalnya udara panas, argon, helium, dan hydrogen.

4.3 Proses-proses Pengelasan

Pemilihan jenis proses pengelasan tergantung pada konstruksi yang akan dilas, mutu yang ingindicapai, bahan yang akan dilas, dan biaya. Umumnya proses pengelasan adalah fusi dan tekan.

Proses fusi adalah dengan mencairkan setempat secara bersama antara material yang akan dilas

dan bahan pengisi. Sedangkan proses tekan tidak memerlukan bahan pengisi.4.3.1 Jenis-jenis Proses Pengelasan

1. Pengelasan Tempa

Benda kerja yang akan disambung dipanaskan sampai temperature dibawah temperature cairnya

dan kemudian dilakukan penyambungan dengan tekanan/pukulan.Contoh penerapan: penyambungan rantai, pipa, konstruksi mesin ringan,dan sebagainya.

2. Pengelasan Gas.Benda kerja dipanaskan dengan menggunakan busur api yang dihasilkan oleh kombinasi gas-gas



(gas alam, asetilen, oksigen-hidrogen, helium dan sebagainya). Contoh penerapan: tabung, pipa,

konstruksi mesin.

3. Pengelasan Busur Listrik

Panas diperoleh dari loncatan bunga api listrik antara elektroda las (sekaligus berfungsi sebagai

bahan pengisi) dan benda kerja. Transformator las diperlukan untuk menghasilkanarus kuathingga 200 amper pada tegangan yang cukup rendah. Pada table berikut diberikan daftar kuatarus yang diperlukan.

TABEL 4.1 KUA ARUS LISTRIK

Jenis Elektroda Diametr Elektroda

Ф 4 mm Ф 5 mm Ф 6 mm

Elektroda terbungkus tipis

Elektroda terbungkus tebal 125 A170 A 150A

230 A 190 A

290 A

4. Las Tahanan ListrikPada prinsipnya panas ditimbulkan karena adanya tahanan listrik pada benda kerja. Kemudian

setelah bagian dari benda kerja yang akan disambung pijar, dilakukan penyambungan dengan

ditekan. Penerapan pengelasan ini hanya pada benda kerja yang dapat mengalirkan arus listrikdengan baik.

Jenis pengelasan yang termasuk las tahanan listrik sangat banyak diantaranya:

a. Las Titik ( spot welding)

Elektroda pengalir arus listrik terbuat dari tembaga atau paduan Cu+Mo yang dibagian dalamnya berongga untuk mengalirkan cairan pendingin. Las ini biasa digunakan untuk menyambung

pelat-pelat yang tipis.

b. Las Tumpul

Pengelasan ini dilakukan dengan cara menyambungkan benda kerja kemudian dialiri arus listrik.

Jenis material benda kerja harus sama, serta arus listrik yang dialirkan harus merata pada permukaan yang akan disambung.

4.4 Jenis-jenis Sambungan Las



1. Sambungan Temu (butt joint)

Butt joint digunakan untuk plat-palt rata dan tiang-tiang. Kemampuan butt joint untuk bebab

statis maupun dinamis , lebih tinggi kekuatannya dari pad alas fillet, tetapi las butt biayanyalebih tinggi. Kapasitas beban dinamis dapat diperhitungkan dari kerapatan pengelasan dan

pengerjaan finishing. Diagonal atau kemiringan pengelasan juga dapat menambah kapsitas beban

statis. Untuk tebal plat sampai 4 mm, tanpa dibuat miring ujung-ujungnya, untuk tebal plat 5 mms.d. 15 mm perlu dibuat kampuh V ( bersudut V, 60 ) dan untuk tebal plat 10 mm s.d. 30 mm perlu dibuat kampuh X, untuk tebal plat lebih besar lagi ujung-ujung plat dibuat kampuh U dobel

U.

2. Sambungan Tee (T joint)

Tee joint biasanya berbentuk kampuh datar. Kekuatannya lebih kecil disbanding dengan butt

joint untuk beban dinamis, yang terkuat adalah dengan menggunakan kampuh rongga, kemudiankampuh datar, dan yang terlemah adalah dengan menggunakan kampuh lengkung. Tebal kampuh

( a ) untuk jenis sambungan ini adalah tinggi dari penampang segi tiga dari kampuh.

3.Sambungan Sudut (corner joint)

Kekuatan dari sambungan ini lebih kecil dibanding dengan Tee joint.

4.Sambungan Tumpang (Lap joint)

Sambungan ini merupakan jenis sambungan yang paling lemah.

4.5 Keuntungan dan Kerugian Sambungan Las

4.5.1 Keuntungan

1. Konstruksi lebih ringan2. Untuk komponen yang kecil dan jumlah produksi sedikit, waktu produksi akan lebih singkat

dan biaya lebih murah.

3. Dapat menahan kebocoran4. Proses cepat untuk produksi masal.

4.5.2 Kerugian

1. Untuk produksi masal biaya lebih tinggi

2. Kesulitan untuk mengetahui mutu las

3. Pengerjaannya memerlukan pengalaman khusus.4. Memerlukan pengetahuan tentang bahan yang akan dilas.

4.6 Perhitungan Krekuatan Sambungan Las

1. Akibat Gaya Tarik/Tekan

Sambungan temu (butt joint) dengan kampuh V direncanakan untuk menahan tegangan tarik atau

tekan yang terjadi karena gaya F.Tegangan tarik atau tekan yang terjadi ( ):



……………………………..( 4-1)

dengan F = gaya tarik/tekan ( N ); A= luas penampang yang menahan beban ( mm )

…………………………..(4 – 2)dengan a = tebal pengelasan ( mm )

l = panjang pengelasan ( mm

2. Akibat Gaya Geser

Sambungan las pada gambar diatas dimaksudkan untuk menahan tegangan geser akiabat dari

gaya geser F. Bentuk pengelasannya las sudut dengan tebal las a adalah BD.BC dengan BC= tebal plat

Teganga Geser yang terjadi ( ):

……………………………( 4 – 3 )

Soal-soal Latihan

1. Sebutkan keuntungan dan kerugian penggunaan sambungan las2. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis sambungan las

3. Sebutkan dan jelaskan proses pengelasan

4. Sebuah plat baja dilas butt, tebal plat 8 mm, panjang pengelasan 200 mm, tebal pengelasan 8

mm. Hitung besar gaya yang bekerja pada konstruksi tersebut jika tegangan yang diijinkan dari bahan las 90 Mpa.

5. Dua buah plat akan disambung dengan las parallel fillet, bila tebal plat 6 mm, gaya yang

bekerja 10 kN, dan tegangan geser yang diijinkan dari bahan las 60 Mpa. Hitunglah panjang pengelasan.

149876168-Elemen-mesin-1.docx

Documents

Transcript of 149876168-Elemen-mesin-1.docx