1 ELEMEN MESIN I

KATA PENGANTAR

       Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat serta karunia-nya penyusun dapat menyelesaikan makalah tentang “POROS” ini dengan baik meskipun banyak kekurangan didalamnya. Dan juga penyusun berterima kasih pada Bapak Drs. Yuniarto Mudjisusatyo, M.Pd. selaku Dosen pengampu mata kuliah ELEMEN MESIN I di UNIVERSITAS NEGERI MEDAN yang telah memberikan tugas ini kepada penyusun.       Penyusun sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai pengertian dari POROSserta jenis dan prinsipnya.Penyusun juga menyadari sepenuhnya bahwa di dalam makalah ini terdapat kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, penyusun berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan makalah yang telah penyusun buat di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang membangun.       Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang membacanya. Sekiranya laporan yang telah disusun ini dapat berguna bagi penyusun sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya penyusun mohon maaf apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan penyusun memohon kritik dan saran yang membangun demi perbaikan di masa depan.

Medan, 12 Desember 2015

Penyusun

POROS

2 ELEMEN MESIN I

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDULKATA PENGANTAR 1DAFTAR ISI 2 BAB IPENDAHULUAN

A.LATAR BELAKANG 3B. RUMUSAN MASALAH 3C. TUJUAN 3D.MANFAAT 4

BAB IIPEMBAHASAN

A.DEFINISI POROS 5B. FUNGSI POROS 6C. MACAM-MACAM POROS 6D.PERANCANGAN POROS 10

BAB IIIPENUTUPA.KESIMPULAN 18B. SARAN 18

DAFTAR PUSTAKA 19

POROS

3 ELEMEN MESIN I

BAB IPENDAHULUAN

A. Latar BelakangPoros adalah suatu bagian stasioner yang berputar, biasanya berpenampang

bulat dimana terpasang elemen-elemen seperti roda gigi (gear), pulley, flywheel, engkol, sprocket dan elemen pemindah lainnya.Poros bisa menerima beban lentur, beban tarikan, beban tekan atau beban puntiran yang bekerja sendiri-sendiri atau berupa gabungan satu dengan lainnya.(Josep Edward Shigley, 1983).

Poros dalam sebuah mesin berfungsi untuk meneruskan tenaga melalui putaran mesin. Setiap elemen mesin yang berputar, seperti cakra tali, puli sabuk mesin, piringan kabel, tromol kabel, roda jalan, dan roda gigi. Dipasang berputar terhadap poros dukung yang tetap atau dipasang tetap pada poros dukung yang berputar.

Adapun poros engkol yang dalam sejarah poros engkol ditemukan oleh insinyur muslim yang bernama Al-Jazai ia dipanggil Al-jazari karena lahir di Al-Jazira, sebuah wilayah yang terletak diantara Tigris dan Efrat, Irak. Sepeti ayahnya ia mengabdi pada raja-raja Urtuq atau Artuqid di Diyar Bakir dari 1174 sampai 1200 sebagai ahli teknik.

B. Rumusan Masalah

1.      Penjelasan dan fungsi dari poros.

2.      Jenis-jenis dan cara pembentukan/pembuatan dari poros.

3.      Beban dan gaya yang bekerja pada poros.

4.      Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan poros.

C. Tujuan1. Memenuhi tugas dosen mata kuliah Elemen Mesin.2. Menambah wawasan mengenai apa itu poros.3. Mengetahui sedikit mengenai macam-macam dari poros.4. Menambah pengetahuan mengenai perancangan poros

POROS

4 ELEMEN MESIN I

D. Manfaat

1.Agar pembaca benar-benar memahami tentang poros.2. Agar pembaca dapat memilih bahan yang akan digunakan dalam pembuatan poros.Berdasarkan latar belakang diatas penulis berinisiatif menulis beberapa hal yang akan dibahas didalam makalah ini antara lain :

POROS

5 ELEMEN MESIN I

BAB IIPEMBAHASAN

A. Definisi PorosPoros adalah suatu bagian stasioner yang beputar, biasanya berpenampang

bulat dimana terpasang elemen-elemen seperti roda gigi (gear), pulley, flywheel, engkol, sprocket dan elemen pemindah lainnya. Poros bisa menerima beban lenturan, beban tarikan, beban tekan atau beban puntiran yang bekerja sendiri-sendiri atau berupa gabungan satu dengan lainnya.

Poros dalam sebuah mesin berfungsi untuk meneruskan tenaga melalui putaranmesin. Setiap elemen mesin yang berputar, seperti cakra tali, puli sabuk mesin, piringan kabel, tromol kabel, roda jalan, dan roda gigi, dipasang berputar terhadap poros dukung yang tetap atau dipasang tetap pada poros dukung yang berputar. Contoh sebuah poros dukung yang berputar, yaitu poros roda kereta api, As gardan, dan lain-lain.

Gambar 1. Konstruksi Poros Kereta Api

Untuk merencanakan sebuah poros, perlu diperhitungkan gaya yang bekerja pada poros di atas antara lain: gaya dalam akibat beratnya (W) yang selalu berpusat pada titik gravitasinya.

Gaya (F) merupakan gaya luar arahnya dapat sejajar dengan permukaan benda ataupun membentuk sudut α dengan permukanan benda. Gaya F dapat menimbulkan tegangan pada poros, karena tegangan dapat timbul pada benda yang mengalami gaya. Gaya yang timbul pada benda dapat berasal dari gaya dalam akibat berat benda sendiri atau gaya luar yang mengenai benda tersebut. Baik gaya dalam maupun gaya luar akan menimbulkan berbagai macam tegangan pada kontruksi tersebut.

POROS

6 ELEMEN MESIN I

B. Fungsi Poros

Poros dalam sebuah mesin berfungsi untuk meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Setiap elemen mesin yang berputar, seperti cakaran tali, puli sabuk mesin, piringan kabel, tromol kabel, roda jalan dan roda gigi. Dipasang berputar terhadap poros dukung yang tetap atau dipasang tetap pada poros dukung yang berputar.Contohnya sebuah poros dukung yang berputar, yaitu poros roda keran dan gerobak.

C. Macam-Macam Poros1. Jenis-Jenis Poros

Poros sebagai penerus daya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut :

A. Poros TransmisiPoros Transmisi (transmission shaft) atau sering hanya disebut dengan

poros (shaft) digunakan pada mesin rotasi untuk metransmisikan putaran dan rotasi dari satu lokasi kelokasi yang lainnya. Poros mentransmisikan torsi dan driver (motor atau engine) ke driven.Komponen mesin yang sering digunakan bersamaan dengan poros adalah roda gigi, puli dan sprocket. Transmisi torsi antar poros dilakukan dengan pasangan roda gigi, sabuk atau rantai. Poros bisa menjadi satu dengan driver, seperti pada poros motor dan engine crank shaft, bisa juga poros bebas yang dihubungakan ke poros lainnya dengan kopling. Sebagai dudukan poros, digunakan bantalan.

Gambar 2. Poros Transmisi Untuk Roda Gigi

POROS

7 ELEMEN MESIN I

B. Poros SpindlePoros Spindle adalah poros tranmisi yang relative pendek, seperti

poros utama mesin perkakas, dimana beban utama berupa puntiran, disebut spindle.Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya yang harus kecil, dan bentuk serta ukuran haruslah teliti.

Gambar : Poros Spindle

C. Poros GandarGandar adalah poros yang tidak mendapatkan beban punter, bahkan

kadang kadang tidak boleh berputar.Contohnya seperti yang terpasang diantara roda-roda kereta barang dll.

Gambar : poros gandarD. Poros engkol

POROS

1

8 ELEMEN MESIN I

Poros engkol merupakan bagian dari mesin yang dipakai untuk merubah gerakan naik turun dari torak menjadi gerakan berputar. Poros engkol yang kecil sampai yang sedang biasanya dibuat dari satu bahan yang ditempa kemudian dibubut, sedangkan yang besar-besar dibuat dari beberapa bagian yang disambung-sambung dengan cara pengingsutan.

Didalam praktek dikenal 2 macam poros engkol yaitu :

a.       Poros Engkol TunggalPoros ini terdiri dari sebuah poros engkol dan sebuah pen engkol.

Kedua-duanya diikat menjadi satu oleh pipi engkol yang pemasangannya menggunakan cara pengingsutan. Pipi engkol biasanya dibuat daripada baja tuang, sedangkan pen engkolnya dari baja St 50 atau St 60.Jarak antara sumbu pen enkol dengan sumbu poros engkol adalah setengah langkah torak.

Gambar: Poros Engkol

b.      Poros Engkol GandaPoros engkol ini mempunyai 2 buah pipi engkol terdiri dari satu

bahan sedang pemasangan poros engkolnya adalah dengan sambungan ingsutan.Poros-poros engkol ini bahannya dibuat dari besi tuang khusus.Disamping harga pembuatannya lebih ringan, besi tuang itu mempunyai sifat dapat menahan getaran-getaran.

Gambar : Poros Engkol Ganda

POROS

9 ELEMEN MESIN I

Berdasarkan bentuknya :

a. Poroslurusb. Porosengkolsebagaipenggerakutamapadasilindermesin

D

itinjaudarisegibesarnyatransmisidayayangmampuditransmisikan,poro

smerupakan

elemenmesinyangcocokuntukmentransmisikandayayangkecilhalinidimaksudkanagar terdapatkebebasanbagiperubahanarah(arahmomen putar).

2. Hal-hal yang Perlu Diperhatikan

a. Kekuatan PorosPoros transmisi akan menerima beban puntir  (twisting moment),

beban lentur  (bending moment) ataupun gabungan antara beban puntir dan lentur. Dalam perancangan poros perlu memperhatikan beberapa faktor, misalnya :kelelahan, tumbukan dan pengaruh konsentrasi tegangan bila menggunakan poros bertingkat ataupun  penggunaan alur pasak pada poros tersebut. Poros yang dirancang tersebut harus cukup aman untuk menahan beban-beban tersebut.

b. Kekakuan PorosMeskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup aman

dalam menahan  pembebanan tetapi adanya lenturan atau defleksi yang terlalu besar akan mengakibatkan ketidak telitian (padamesinperkakas), getaran mesin (vibration) dansuara (noise).

POROS

10 ELEMEN MESIN I

Oleh karena itu disamping memperhatikan kekuatan poros, kekakuan poros juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan jenis mesin yang akan ditransmisikan dayanya dengan poros tersebut.

c. Putaran KritisBilaputaranmesindinaikkanmakaakanmenimbulkangetaran (vibratio

n) padamesintersebut. Batas antara putaranmesin yang mempunyai jumlah putaran normal dengan putaran mesin yang menimbulkan getaran yang tinggi disebut putarankritis. Hal inidapatterjadipadaturbin, motor bakar ,motor listrik , dll. Selain itu, timbulnya getaran yang tinggi dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagianlainnya.Jadidalam perancanganporosperlumempertimbangkan putarankerjadariporostersebut agar lebihrendahdariputarankritisnya.

d. KorosiApabilaterjadikontaklangsungantaraporosdenganfluidakorosifmakad

apatmengakibatkankorosipadaporostersebut, misalnya propeller shaft padapompa air.Olehkarenaitupemilihanbahan-bahanporos (plastik) daribahan yang tahankorosiperlumendapatprioritasutama.

e. Material PorosPoros yang biasadigunakanuntuk putarantinggi dan beban yang

berat padaumumnyadibuatdari bajapaduan (alloy steel) dengan proses pengerasankulit (case hardening) sehinggatahanterhadapkeausan. Beberapadiantaranyaadalah bajakhrom, bajakhromnikel, bajakhrommolibden, bajakhromnikelmolebdenum, dll. Sekalipundemikian, baja paduankhusustidakselaludianjurkanjikaalasannyahanyakarenaputarantinggidan  pembebanan yang beratsaja. Dengandemikianperludipertimbangkandalampemilihan  jenis proses heat treatment yang tepatsehinggaakandiperolehkekuatan yang sesuai.

D. Perancangan Poros

POROS

11 ELEMEN MESIN I

Tegangan dan defleksi adalah parameter yang harus diperhatikan pada perancangan poros. Defleksi sering menjadi parameter kritis, karena defleksi yang besar akan mempercepat keausan bantalan dan mengakibatkan terjadinya misalignment pada roda gigi, sabuk dan rantai. Tegangan pada poros bisa dihitung hanya pada posisi tertentu yang ditinjau dengan mengetahui beban dan penampang poros. Tetapi, untuk menghitung defleksi yang terjadi, harus diketahui terlebih dahulu geometri seluruh bagian poros. Sehingga dalam merancang poros, pertama kali yang dilakukan adalah berdasar tegangan yang terjadi, baru kemudian menghitung defleksi berdasar geometri yang telah ditentukan. Perancangan poros juga dipengaruhi hubungan frekuensi pribadi poros (pada pembebanan bending dan torsi) terhadap frekuensi pembebanan terhadap waktu. Jika frekuensi pembebanan mendekati frekuensi pribadi poros, akan terjadi resonansi, sehingga timbul getaran, tegangan dan defleksi yang besar.1. Aturan umum perancangan poros :

a. Untuk meminimalisasi defleksi dan tegangan, poros diusahakan sependek mungkin dan meminimalisasi keadaan ‘overhang’,

b. Sebisa mungkin menghindari susunan batang kantilever, dan mengusahakantumpuan sederhana, kecuali karena tuntutan perancangan. Hal ini karena batangkantilever akan terdefleksi lebih besar,

c. Poros berlubang mempunyai perbandingan kekakuan dengan massa (kekakuanspesifik) lebih baik dan frekuensi pribadi lebih besar dari pada poros pejal, tetapiharganya akan lebih mahal dan diameter akan lebih besar,

d. Usahakan menghindarkan kenaikan tegangan pada lokasi momen bending yangbesar jika memungkinkan dan meminimalisasi efeknya dengan cara menambahkanfillet dan relief.

e. Jika tujuan utamanya adalah meminimalisasi defleksi, baja karbon rendah baik untukdigunakan karena kekakuannya setinggi baja dengan harga yang lebih murah danpada poros yang dirancang untuk defleksi, tegangan yang terjadi cenderung kecil,

f. Defleksi pada roda gigi yang terpasang pada pada poros tidak boleh melebihi 0.005inch dan slope relatif antar sumbu roda gigi harus kurang dari 0.03º.

g. Jika digunakan plain bearing, defleksi poros pada arah sepanjang bantalan haruskurang dari tebal lapisan oli pada bantalan,

h. Jika digunakan non-self-alligning rolling element bearing, defleksi sudut poros padabantalan harus dijaga kurang dari 0.04º,

i. Jika terjadi gaya aksial, harus digunakan paling tidak sebuah thrust bearing untuk setiap arah gayanya. Jangan membagi gaya aksial pada beberapa thrust bearing karena ekspansi termal pada poros akan mengakibatkan overload pada bantalan.

j. Frekuensi pribadi pertama poros minimal tiga kali frekuensi tertinggi ketika gaya terbesar yang diharapkan terjadi pada saat operasi. Semakin besar akan semakin baik, tetapi akan semakin sulit untuk dicapai.

POROS

12 ELEMEN MESIN I

2. Perhitungan Diameter Poros.Dalam perhitungan diameter poros ada beberapa hal yang perlu diperhatikan

yakni faktor koreksi yang dianjurkan ASME dan juga dipakai disini. Faktor koreksi akibat terjadinya tumbukan yang dinyatakan dengan Kt, jika beban dikenakan beban secara halus, maka dipilih sebesar 1,0. Jika terjadi sedikit kejutan atau tumbukan, maka dipilih sebesar 1,0-1,5. Jika beban dikenakan dengan kejutan atau tumbukan besar, maka dipilih sebesar 1,5-3,0. Dalam hal ini harga Kt diambil sebesar 3 karena cangkang terhisap langsung kedalam mesin fan sehingga mendapatkan beban kejut atau tumbukan yang besar secara tiba-tiba. Meskipun dalam perkiraan sementara ditetapkan bahwa beban hanya terdiri atas momen puntir saja, perlu ditinjau pula apakah ada kemungkinan pemakaian dengan beban lentur. Dimana untuk perkiraan sementara ditetapkan bahwa beban hanya terjadi karena momen puntir saja dengan harga diantara 1,2-2,3 (jika diperkirakan tidak akan terjadi pembebanan lentur maka Cb diambil 1,0), dalam perencanaan diambil faktor koreksinya sebesar 1,2. Maka rumus untuk merencanakan diameter poros ds diproleh:

dimana : ds = diameter poros yang direncanakan (mm) σ a= kekuatan tarik bahan (kg/mm2) aτ Kt = faktor koreksi untuk kemungkinan terjadinya tumbukan Cb = faktor koreksi untuk kemungkinan terjadinya beban

lentur.

a. Pembebanan Tetap (constant loads)1) Poros yang hanya terdapat momen puntir saja.

Untuk menghitung diameter poros yang hanya terdapat momen puntir saja (twisting momentonly) dapat diperoleh dari persamaan berikut :Dimana : T = Momen puntir pada poros

r = Jari – jari porosJ = Momen Inersia Polar

POROS

13 ELEMEN MESIN I

Selain dengan persamaan diatas, besarnya momen puntir pada poros (twisting moment) jugadapat diperoleh dari hubungan persamaan dengan variable-variable lainnya, misalnya :

a) Daya yang ditransmisikan

buka penggerak (belt drive) : T = (T1 – T2) x Rdimana :

T1 = tarikan yang terjadi pada sisi kencangT2 = tarikan yang terjadi pada sisi kendorR = jari-jari pulley

Gambar 7.Poros Transmisi dengan Beban Puntir

2) Poros yang hanya terdapat momen lentur saja.Untuk menghitung diameter poros yang hanya terdapat

momen lentur saja (bending momentonly), dapat diperoleh dari persamaan berikut :

dimana : M = Momen lentur pada porosI = Momen Inersiay = jari-jari porosσ= Bending stress

Untuk poros yang berbentuk bulat padat besarnya momen Inersia dirumuskan :

POROS

14 ELEMEN MESIN I

Gambar 8. Beban lentur murni pada lengan robot

3) Poros dengan kombinasi momen lentur dan momen puntir.Jika pada poros tersebut terdapat kombinasi antara momen

lentur dan momen puntir makaperancangan poros harus didasarkan pada kedua momen tersebut. Banyak teori telah diterapkan untuk menghitung elastic failure dari material ketika dikenai momen lentur dan momen puntir.

Gambar 9.Beban puntir dan lentur saat arbor melakukan pemakanan

a) Maximum shear stress theory atau Guest’s theoryTeori ini digunakan untuk material yang dapat

diregangkan (ductile), misalnya baja lunak (mildsteel).b) Maximum normal stress theory atau Rankine’s theory

Teori ini digunakan untuk material yang keras dan getas (brittle), misalnya besi cor (cast iron).Pada pembahasan selanjutnya, cakupan pembahasan akan lebih terfokus pada pembahasanbaja lunak (mild steel) karena menggunakan material S45C sebagai material poros. Terkaitdengan Maximum shear stress theory atau Guest’s theory bahwa besarnya maximum shearstress pada poros dirumuskan :

POROS

15 ELEMEN MESIN I

Dengan mensubsitusikan ke persamaan akan diperolah :Tegangan geser yang diizinkan untuk pemakaian umum pada poros

dapat diperoleh dariberbagai cara, salah satu cara diantaranya dengan menggunakan perhitungan berdasarkan kelelahan puntir yang besarnya diambil 40% dari batas kelelahan tarik yang besarnya kira-kira 45% dari kekuatan tarik. Jadi batas kelelahan puntir adalah 18% dari kekuatan tarik, sesuai dengan standar ASME. Untuk harga 18% ini faktor keamanan diambil sebesar . Harga 5,6 ini diambil untuk bahan SF dengan kekuatan yang dijamin dan 6,0 untuk bahan S-C dengan pengaruh masa dan baja paduan. Faktor ini dinyatakan dengan . Selanjutnya perlu ditinjau apakah poros tersebut akan diberi alur pasak atau dibuat bertangga karena pengaruh konsentrasi tegangan cukup besar. Pengaruh kekasaran permukaan juga harus diperhatikan. Untuk memasukan pengaruh ini kedalam perhitungan perlu diambil faktor yang dinyatakan dalam yang besarnya 1,3 sampai 3,0

b. Pembebanan Berubah-ubah (fluctuating loads)Pada pembahasan sebelumnya telah dijelaskan mengenai

pembebanan tetap (constant loads)yang terjadi pada poros. Dan pada kenyataannya bahwa poros justru akan mengalami pembebanan puntir dan pembebanan lentur yang berubah-ubah. Dengan mempertimbangkan jenis beban, sifat beban, dll. yang terjadi pada poros maka ASME (American Society of Mechanical Engineers) menganjurkan dalam perhitungan untuk menentukan diameter poros yang dapat diterima (aman) perlu memperhitungkan pengaruhkelelahan karena beban berulang

Jenis Pembebanan Km Kt

1. Poros tetap

a. Beban perlahan 1,0 1,0

b. Beban tiba-tiba 1,5 - 2,0 1,5 – 2,0

2. Poros yang berputar

a. Beban perlahan ataupun tetap 1,5 1,0

b. Beban tiba-tiba kejutan ringan 1,5 – 2,0 1,5 – 2,0

c. Beban tiba-tiba kejutan berat 2,0 – 3,0 1,5 – 3,0

POROS

16 ELEMEN MESIN I

3. Daya PorosDi stasiun Kernel pada Pabrik Kelapa Sawit, poros Depericarper Fan

akan mendapatkan daya dari boiler. Daya tersebut akan ditransmisikan dari turbin ke poros melalui V-Belt. Daya merupakan daya nominal output dari motor penggerak dalam hal ini turbin uap. Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat mulai (start), atau mungkin beban yang besar terus bekerja setelah start. Dengan demikian sering diperlukan koreksi pada daya rata-rata yang diperlukan dengan menggunakan faktor koreksi pada perencanaan.

Ada beberapa jenis faktor koreksi sesuai dengan daya yang akan ditransmisikan sesuai dengan tabel 2.1.

Tabel 2.1 Jenis-jenis faktor koreksi berdasarkan daya yang ditransmisikan

Daya yang ditransmisikan fc

Daya rata-rata yang diperlukan 1,2 – 2,0

Daya maksimum yang diperlukan

0,8 – 1,2

Daya normal 1,0 – 1,5

Dalam perhitungan poros ini diambil daya rata-rata sebagai daya rencana dengan faktor koreksi sebesar fc = 2,0. Harga ini diambil dengan pertimbangan bahwa daya yang direncanakan akan lebih besar dari daya maksimum sehingga poros yang akan direncanakan semakin aman terhadap kegagalan akibat momen puntir yang terlalu besar. Sehingga besar daya rencana Pd yaitu :

Dimana : Pd = daya rencana (kW) fc = faktor koreksi

N = daya normal keluaran motor penggerak (kW) Dengan adanya daya dan putaran, maka poros akan mendapat beban

berupa momen puntir. Oleh karena itu dalam penentuan ukuran-ukuran utamaporos akan dihitung berdasarkan beban puntir serta kemungkinan-kemungkinan kejutan/tumbukan dalam pembebanan, seperti pada saat motor mulai berjalan. Besarnya momen puntir yang dikerjakan pada poros dapat dihitung :

Dimana : T = momen puntir rencana (kg.mm)

POROS

17 ELEMEN MESIN I

Pd = daya rencana (kW) n = putaran (rpm)

Bahan poros yang direncanakan adalah baja cor yaitu jenis baja karbon tinggi dengan kadar C > 0,5 %. Baja karbon konstruksi mesin (disebut bahan S-C) dihasilkan dari ingot yang dikil (baja yang dioksidasikan dengan ferrosilikon dan dicor), kadar karbon terjamin. Jenis-jenis baja S-C beserta dengan kekuatan tariknya dapat dilihat dari tabel 2.2.

Dalam perencanaan poros ini dipilih bahan jenis S30C yang dalam perencanaannya diambil kekuatan tarik sebesar . Maka tegangan puntir izin dari bahan dapat diperoleh dari rumus :

Dimana : τa = tegangan geser izin (kg/mm2) σb = kekuatan tarik bahan (kg/mm2) Sf1 = faktor keamanan yang bergantung kepada jenis bahan. Sf2 = faktor keamanan yang bergantung pada bentuk poros (harga 1,3-3,0)

Sesuai dengan standar ASME, batas kelelahan puntir adalah 18% dari kekuatan tarik, dimana untuk harga ini faktor keamanan diambil sebesar =5,6. Harga 5,6 diambil untuk bahan SF dan 6,0 untuk bahan S-C dengan pengaruh massa dan baja paduan. Harga Sf1 diambil 6 karena dalam perencanaan pemilihan bahan diambil jenis S30C. Sedangakan nilai Sf2, karena poros yang dirancang merupakan poros bertingkat, sehingga dalam perencanaannya faktor keamanan diambil 1,4. bσ10,18

POROS

18 ELEMEN MESIN I

POROS

19 ELEMEN MESIN I

4. Pemeriksaan Kekuatan PorosUkuran poros yang telah direncanakan harus diuji kekuatannya.

Pengujian dilakukan dilakukan dengan memeriksa tegangan geser yang terjadi (akibat momen puntir) yang bekerja pada poros. Apabila tegangan geser ini melampaui tegangan geser izin yang dapat ditahan oleh bahan maka poros mengalami kegagalan. Besar tegangan geser akibat momen puntir yang bekerja pada poros diperoleh dari:

dimana: τp = tegangan geser akibat momen puntir ( kg/mm2 ) T = momen puntir yang terjadi (direncanakan) ( kg.mm ) ds = diameter poros ( mm )

POROS

20 ELEMEN MESIN I

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan :

Poros adalah suatu bagian stasioner yang berputar, biasanya berpenampang bulat dimana terpasang elemen-elemen seperti roda gigi (gear).Poros bisa menerima beban lenturan, beban tarikan, beban tekan atau beban puntiran yang bekerja sendiri-sendiri atau berupa gabungan satu dengan lainnya.Berfungsi untuk meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran.

Saran :

Dalam proses pembuatan poros mahasiswa harus mengetahui tahapan-tahapan cara pengerjaannya sehingga mendapatkan hasil yang baik.

POROS

21 ELEMEN MESIN I

Daftar Pustaka

https://www.google.co.id/url? sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwj45c_ezNrJAhUPCo4KHdKXD5YQjhwIBQ&url=http%3A%2F%2Fmateripakiman.blogspot.com%2F2014%2F05%2Fmateri-kelas-xi-tkr.html&bvm=bv.109910813,d.c2E&psig=AFQjCNGYWAQK_0BRB7kQYlswt2Yll98JfA&ust=1450156636703817

http://www.wordpress.com http://PENGERTIAN.PERANCANGAN http://Makalah.Poros_Elemen-MesinI_Kuliah

 

POROS