23-03-2019 Kerangka Mesin Jenis Portal.docx
This document was uploaded by user and they confirmed that they have the permission to share it. If you are author or own the copyright of this book, please report to us by using this DMCA report form. Report DMCA
Overview
Download & View 23-03-2019 Kerangka Mesin Jenis Portal.docx as PDF for free.
More details
- Words: 3,387
- Pages: 16
Perhitungan Kekuatan Bahan Kerangka Mesin
Gambar.1 Kerangka portal 3 sendi Sumber: Dokumentasi probadi
Total gaya yang terjadi pada penggiling mie 1 1. Massa poros penggiling mie (densitas AISI 1050 cold-drawn = 7800 kg/m3), 2. Volume poros penggiling mie, π1 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ (0,034 π)2 Γ 0,4 π = 0,00145 π3 π1 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000246 π3 = 11 ππ π2 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,0125 π2 Γ 0,1 π = 0,000049 π3 π2 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000049 π3 = 0,38 ππ π3 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ (0,0125 π)2 Γ 0,05 π = 0,000025 π3 π3 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000025 π3 = 0,19 ππ π = (11 + 0,38 + 0,19) = 11,57 ππ Γ 9,81 π/π 2 = 113,5 π 3.
Massa 2 buah housing bearing = (1,5 kg Γ 9,81 m/s2) Γ 2 = 29,4 N
4.
Massa 1 buah pulley driven (katalog SKF) = 2,0 kg Γ 9,81 m/s2 = 19,6 N
5.
Massa 1 buah pulley driver (katalog SKF) = 0,2 kg Γ 9,81 m/s2 = 1,96 N
6.
Massa 1 buah spur gear driver-driven (KHK Gear) = 0,9 kg Γ 9,81 m/s2 = 8,8 N
7.
Gaya total (F) = 113,5 + 29,4 + 19,6 + 1,96 + 8,8 = 173,3 N
8.
Gaya total yang ada pada titik poros penggiling 1, πΉ = 1283,69 + 3078,3 + 4347,5 + 2053,9 = 10763,4 + 173,3 = 10937 π
Total gaya yang terjadi pada penggiling mie 2 1.
Massa poros penggiling mie (densitas AISI 1050 cold-drawn = 7800 kg/m3),
2.
Volume poros penggiling mie, π1 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ (0,034 π)2 Γ 0,4 π = 0,00145 π3 π1 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000246 π3 = 11 ππ π2 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ (0,0125 π)2 Γ 0,03 π = 0,0000147π3 π2 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,0000147 π3 = 0,12 ππ π3 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ (0,0125 π)2 Γ 0,05 π = 0,000025 π3 π3 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000025 π3 = 0,19 ππ π = (11 + 0,12 + 0,19) = 11,31 ππ Γ 9,81 π/π 2 = 110,9 π
3.
Massa 1 buah spur gear driver-driven (KHK Gear) = 0,9 kg Γ 9,81 m/s2 = 8,8 N
4.
Gaya total (F) = 110,9 + 8,8 N = 119,7 N
5.
Gaya roll pemotong mie = 3078,3 N
6.
Gaya yang terjadi pada setiap titik poros penggiling 2, πΉ = 3078,3 + 4338,6 + 2053,9 = 9470,8 π
7.
Gaya total πΉ = 119,7 + 3078,3 + 9470,8 = 12668 π
8.
Karena pembebanan terjadi di 2 bidang batang besi kerangka mesin, maka pembebanan P/2 = (10937 + 12668)/2 = 11803 π W1 = 11803 π/180 ππ = 65,6 π/ππ
Gambar 2. Profil baja square hollow section Sumber: dokumentasi pribadi
Luas permukaan profil baja, β1 = β β 2π‘ = 40 β (2 Γ 1,6) = 36,8 ππ π1 = π β 2π‘ = 40 β (2 Γ 1,6) = 36,8 ππ π΄ = πβ β π1 β1 = (40 Γ 40) β (36,8 Γ 36,8) = 245,8 ππ2
Momen inersia batang, πΌβ = πΌπ£ =
πβ3 β π1 β1 3 40 Γ 403 β 36,8 Γ 36,83 = = 60502 ππ4 12 12
Jarak titik berat, π¦ = π/2 = 40/2 = 20 ππ Important value, π = β/πΏ = 222,8/180 = 1,237 π½=
πΌπ» 60502,8 = =1 πΌπ 60502,8
Supp ort reactions, π πΈ = π πΉ =
ππΏ 65,6 π/ππ Γ 180 ππ = = 5904 π 2 2
π»πΈ = π»πΉ =
ππΏ2 65,6 π/ππ Γ 1802 ππ = = 736,7 π 4β(π½π + 2) 4 Γ 222,8 Γ ((1 Γ 1,237) + 2)
Bending moments, ππΏ2 65,6 π/ππ Γ 1802 ππΈ = ππΉ = β = = β 54717,3 π. ππ 12(π½π + 2) 12 Γ ((1 Γ 1,237) + 2) ππ΅ = ππΆ =
ππΌ = β
ππΏ2 65,6 π/ππ Γ 1802 = = 109434,6 π. ππ 6(π½π + 2) 6 Γ ((1 Γ 1,237) + 2)
ππΏ2 3π½π + 2 65,6 π/ππ Γ 1802 (3 Γ 1 Γ 1,237) + 2) ( )=β ( ) 24 π½π + 2 24 ((1 Γ 1,237) + 2)
ππΌ = ππππ₯ = β156245,3 π. ππ Tegangan bending pada rangka, ππ =
(ππππ₯ Γ π¦) 109434,6 π. ππ Γ 20 ππ = = 36,2 πππ πΌ 60502 ππ4
Safety factor, ππΉ =
π π¦ 241 πππ = = π (aman) π π 36,2 πππ
Defleksi maksimal pada batang, Ξ΄π΅πΆ =
ππΏ 11803 π Γ 180 ππ = = 0,04 ππ π΄πΈ 245,8 ππ2 Γ 207000 π. ππ
Ξ΄πΈπ΅ = Ξ΄πΉπ΅ =
ππΏ 11803 π Γ 222,8 ππ = = 0,05 ππ π΄πΈ 245,8 ππ2 Γ 207000 π. ππ
Gambar 2. Diagram momen bending pada kerangka mesin Sumber: Dokumentasi pribadi
Total gaya yang terjadi pada pemotong mie 1 1. Massa poros pemotong mie (densitas AISI 1050 cold-drawn = 7800 kg/m3), 2. Volume poros pemotong mie 1, π1 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,034 π2 Γ 0,4 π = 0,00145 π3 π1 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000246 π3 = 11 ππ π2 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,0125 π2 Γ 0,1 π = 0,000049 π3 π2 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000049 π3 = 0,38 ππ π3 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,0125 π2 Γ 0,1 π = 0,000049 π3 π3 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000049 π3 = 0,38 ππ π = (11 + 0,38 + 0,38) = 11,7 ππ Γ 9,81 π/π 2 = 115,3 π 3. Massa 2 buah housing bearing = (1,5 kg Γ 9,81 m/s2 ) Γ 2 = 29,4 N 4. Massa 1 buah pulley driven (katalog SKF) = 2,53 kg Γ 9,81 m/s2 = 24,8 N 5. Massa 1 buah pulley driver (katalog SKF) = 0,2 kg Γ 9,81 m/s2 = 1,96 N 6. Massa 1 buah spur gear driver-driven (KHK Gear) = 0,9 kg Γ 9,81 m/s2 = 8,8 N 7. Gaya pada poros pemotong mie (πΉ) = 3078,3 + 4338,6 + 2053,9 = 9470,8 π 8. Gaya total (F) = 115,3 + 29,4 + 24,8 + 1,96 + 8,8 + 9470,8 = 9652 N
Total gaya yang terjadi pada pemotong mie 2 1.
Massa poros pemotong mie (densitas AISI 1050 cold-drawn = 7800 kg/m3),
2.
Volume poros pemotong mie, π1 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,034 π2 Γ 0,4 π = 0,00145 π3 π1 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000246 π3 = 11 ππ π2 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,0125 π2 Γ 0,1 π = 0,000049 π3 π2 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000049 π3 = 0,38 ππ
π3 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,0125 π2 Γ 0,1 π = 0,000049 π3 π3 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000049 π3 = 0,38 ππ massa total poros = (11 + 0,38 + 0,38) = 11,7 ππ Γ 9,81 π/π 2 = 115,3 π 3.
Massa 2 buah housing bearing = (1,5 kg Γ 9,81 m/s2 ) Γ 2 = 29,4 N
4.
Massa 1 buah spur gear driver-driven (KHK Gear) = 0,9 kg Γ 9,81 m/s2 = 8,8 N
5.
Gaya pada poros pemotong mie 2 (πΉ) = 3078,3 + 4338,6 + 2053,9 = 9470,8 π
6.
Gaya total (F) = 115,3 + 29,4 + 8,8 + 9470,8 = 9625 N
7.
Gaya roll pemotong mie = 3078,3 N
8.
Karena pembebanan terjadi di 2 bidang batang kerangka mesin, maka pembebanan P/2 = (9652 + 9625 + 3078)/2 = 12370 N βΉ W2 = 9652 N/180 mm = 70,7 N/mm
Gambar 2. Profil baja square hollow section Sumber: dokumentasi pribadi
Luas permukaan profil baja, β1 = β β 2π‘ = 40 β (2 Γ 1,6) = 36,8 ππ π1 = π β 2π‘ = 40 β (2 Γ 1,6) = 36,8 ππ π΄ = πβ β π1 β1 = (40 Γ 40) β (36,8 Γ 36,8) = 245,8 ππ2 Momen inersia batang, πβ3 β π1 β1 3 40 Γ 403 β 36,8 Γ 36,83 πΌβ = πΌπ£ = = = 60502 ππ4 12 12 Jarak titik berat, π¦ = π/2 = 40/2 = 20 ππ Important value, π = β/πΏ = 335,24/180 = 1,862 π½=
πΌπ» 60502,8 = =1 πΌπ 60502,8
Support reactions, π πΈ = π πΉ =
ππΏ 70,7 π/ππ Γ 180 ππ = = 6300 π 2 2
ππΏ2 70,7 π/ππ Γ 1802 ππ π»πΈ = π»πΉ = = = 442,3 π 4β(π½π + 2) 4 Γ 335,24 Γ ((1 Γ 1,862) + 2) Bending moments, ππΏ2 70,7 π/ππ Γ 1802 ππΈ = ππΉ = β = = β 49427,8 π. ππ 12(π½π + 2) 12 Γ ((1 Γ 1,862) + 2) ππ΅ = ππΆ =
ππΌ = β
ππΏ2 70,7 π/ππ Γ 1802 = = 98855,5 π. ππ 6(π½π + 2) 6 Γ ((1 Γ 1,862) + 2)
ππΏ2 3π½π + 2 70,7 π/ππ Γ 1802 (3 Γ 1 Γ 1,862) + 2) ( )=β ( ) 24 π½π + 2 24 ((1 Γ 1,862) + 2)
ππΌ = ππππ₯ = β 187479,5 π. ππ Tegangan bending pada rangka, ππ =
(ππππ₯ Γ π¦) 98855,5 π. ππ Γ 20 ππ = = 32,6 πππ πΌ 60502 ππ4
Safety factor, ππΉ =
π π¦ 241 πππ = = π, π (aman) π π 24,7 πππ
Defleksi maksimal pada batang, Ξ΄π΅πΆ =
ππΏ 12370 π Γ 180 ππ = = 0,043 ππ π΄πΈ 245,8 ππ2 Γ 207000 π. ππ
Ξ΄πΈπ΅ = Ξ΄πΉπ΅ =
ππΏ 12370 π Γ 335,24 ππ = = 0,081 ππ π΄πΈ 245,8 ππ2 Γ 207000 π. ππ
Gambar 2. Diagram momen bending pada kerangka mesin Sumber: Dokumentasi pribadi
Total gaya yang terjadi pada kerangka transmisi dasar, 1.
Massa poros (densitas poros AISI 1050 cold-drawn = 7800 kg/m3) π1 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,014 π2 Γ 0,4 π = 0,000246 π3 π1 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000246 π3 = 1,9 ππ π2 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,0125 π2 Γ 0,1 π = 0,000049 π3 π2 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000049 π3 = 0,38 ππ π3 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,0125 π2 Γ 0,06 π = 0,000029 π3 π3 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000029 π3 = 0,23 ππ π4 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,01 π2 Γ 0,04 π = 0,000013 π3 π4 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000013 π3 = 0,1 ππ π = (1,9 + 0,38 + 0,23 + 0,1) = 2,61 ππ Γ 9,81 π/π 2 = 25,6 π
2.
Massa 2 buah housing bearing (katalog SKF) = 1,4 kg Γ 9,81 m/s2 = 13,7 N
3.
Massa 1 buah pulley driven (katalog SKF) = 3,53 kg Γ 9,81 m/s2 = 34,6 N
4.
Massa 1 buah pulley driver (katalog SKF) = 0,2 kg Γ 9,81 m/s2 = 1,96 N
5.
Gaya pada poros transmisi dasar 1919,27 + 434,03 = 2353,3 π
6.
Gaya total (F) = 25,6 + 13,7 + 34,6 + 1,96 + 3 + 1,7 + 0,15 + 0,072 = 80,8 N
7.
Karena pembebanan terjadi di 2 bidang batang besi kerangka mesin, maka pembebanan P/2 = (80,8 + 2353,3)/2 = 1217 N
Gambar 3. Profil baja siku Sumber: Dokumentasi probadi
Dimensi profil baja siku L, π = 30 ππ; π = 30 ππ; π‘ = 3 ππ π = π β π‘ = 30 ππ β 3 ππ = 27 ππ π = π β π‘ = 30 ππ β 3 ππ = 27 ππ
Jarak titik berat baja profil (distance to centroid), π‘(2π + π) + π 2 3(2 Γ 27 + 30) + 272 = = 8,6 ππ 2(π + π) 2(27 + 30)
πΆπ₯ =
π§ = π β πΆπ₯ = 30 ππ β 8,6 ππ = 21,4 ππ π‘(2π + π) + π 2 3(2 Γ 27 + 30) + 272 = = 8,6 ππ 2(π + π) 2(27 + 30)
πΆπ¦ =
π¦ = π β πΆπ₯ = 30 ππ β 8,6 ππ = 21,4 ππ Luas alas penampang baja siku L, π΄ = π‘(π + π) = 3 ππ Γ (30 ππ + 27 ππ) = 171 ππ2 Momen inersia batang profil siku L, πΌβ =
π‘π¦ 3 + π(π β π¦)3 β (π β π‘)(π β π¦ β π‘)3 3
πΌβ =
3 Γ 21,43 + 30(30 β 21,4)3 β (30 β 3)(30 β 21,4 β 3)3 = 14580,4 ππ4 3
πΌπ£ =
π‘π§ 3 + π(π β π§)3 β (π β π‘)(π β π§ β π‘)3 3
πΌπ£ =
3 Γ 21,43 + 30(30 β 21,4)3 β (30 β 3)(30 β 21,4 β 3)3 = 14580,4 ππ4 3
Gaya reaksi pada batang CD, ππ 2 (πΏ + 2π) 1217 Γ 702 (180 + 2 Γ 110) π πΊ = π π» = = = 409 π πΏ3 1803 Momen disetiap titik batang, ππ΄ = ππ· = 0 πππ 2 1217 Γ 110 Γ 702 ππΊ = ππ» = β 2 = β = β20245,7 π. ππ πΏ 1802 ππΊπ»
2ππ2 π 2 2 Γ 1217 Γ 1102 Γ 702 = = = 24744,8 π. ππ πΏ3 1803
Tegangan bending pada rangka, ππ =
(ππππ₯ Γ π¦) 24744,8 π. ππ Γ 21,4 ππ = = 33,94 πππ πΌ 14580,4 ππ4
Safety factor, ππΉ =
ππ¦ 241 πππ = = π, π (aman) π π 33,94 πππ
Defleksi maksimal pada batang, Ξ΄π΅πΆ =
ππΏ 1217 π Γ 180 ππ = = 0,006 ππ π΄πΈ 171 ππ2 Γ 207000 π. ππ
Ξ΄πΈπ΅ = Ξ΄πΉπ΅ =
ππΏ 1217 π Γ 200 ππ = = 0,0047 ππ π΄πΈ 245,8 ππ2 Γ 207000 π. ππ
Gambar 2. Diagram momen bending pada kerangka mesin Sumber: Dokumentasi pribadi
Gambar 2. Diagram momen bending pada kerangka mesin Sumber: Dokumentasi pribadi
Berdasarkan hasil perhitungan, pemilihan jenis profil kerangka dan kesain kerangka yang digunakan pada mesin penggiling dan pemotong adonan mie untuk kapasitas 500 kg/jam mampu untuk menahan beban dan gaya-gaya yang bekerja pada mesin.
Sambungan Las pada Kerangka Penggiling Mie Sifat lenturan dari las sudut keliling penuh (kerangka penggiling mie),
Gambar 3.28. Potongan melintang las sudut Sumber: Shigley, 2008:484
Luas leher las, π΄ = 0,707β(2π + π) = 0,707 Γ 2 ππ Γ (2 Γ 40 ππ + 40 ππ) = 169,68 ππ2 Letak titik berat G (profil square), π2 402 π₯Μ = = = 13 ππ 2π + π 2 Γ 40 + 40 π¦Μ = π/2 = 40/2 = 20 ππ Momen inersia satuan profil las, 8π 3 + 6ππ2 + π3 π4 πΌπ’ = ( )β( ) 12 2π + π 8 Γ 403 + 6 Γ 40 Γ 402 + 403 404 πΌπ’ = ( )β( ) = 58666,6 ππ4 12 2 Γ 40 + 40 Tegangan normal pada sambugan las stainless steel 303A, π=
ππ π(π/2) 109434,6 π. ππ Γ 20 ππ = = = 37,3 πππ πΌ πΌ 58666,6 ππ4
π < ππ’ = 37,3 πππ < 241 πππ (ππππ) Faktor keamanan (safety factor) sambungan las material stainless steel 303A, ππ¦ 241π/ππ2 ππΉ = = = π, π > 1,67 (aman) π 37,3 π/ππ2
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, 2008:484
Luas leher las, π΄ = 0,707β(2π + π) = 0,707 Γ 2 ππ Γ (2 Γ 40 ππ + 40 ππ) = 169,68 ππ2 Letak titik berat G (profil square), π₯Μ =
π2 402 = = 13 ππ 2π + π 2 Γ 40 + 40
π¦Μ = π/2 = 40/2 = 20 ππ Momen inersia satuan profil las, 8π 3 + 6ππ2 + π3 π4 πΌπ’ = ( )β( ) 12 2π + π 8 Γ 403 + 6 Γ 40 Γ 402 + 403 404 πΌπ’ = ( )β( ) = 58666,6 ππ4 12 2 Γ 40 + 40 Tegangan normal pada sambugan las stainless steel 303A, π=
ππ π(π/2) 98855,5 π. ππ Γ (40 ππ/2) = = = 33,7 πππ πΌ πΌ 58666,6 ππ4
π < ππ’ = 33,7 πππ < 241 πππ (ππππ) Faktor keamanan (safety factor) sambungan las material stainless steel 303A, ππΉ =
ππ¦ 241π/ππ2 = = π, ππ > 1,67 (aman) π 33,7 π/ππ2
Sambungan Las pada Kerangka Transmisi Dasar Sifat lenturan dari las sudut keliling penuh (kerangka transmisi dasar),
Gambar 3.28. Potongan melintang las sudut Sumber: Shigley, 2008:484
Luas leher las, π΄ = 0,707β(π + π) = 0,707 Γ 2 ππ Γ (30 ππ + 30 ππ) = 84,84 ππ2 Letak titik berat G (profil square), π₯Μ =
π2 302 = = 7,5 ππ 2π + π 2 Γ 30 + 30
π¦Μ =
π2 302 = = 7,5 ππ 2π + π 2 Γ 30 + 30
Momen inersia satuan profil las, (π + π)4 + 6π 2 π2 (30 + 30)4 β (6 Γ 302 Γ 302 ) πΌπ’ = ( )=( ) = 11250 ππ4 12(π + π) 12(30 + 30) Tegangan normal pada sambugan las stainless steel 303A, π=
ππ π(π/2) 24744,8 π. ππ Γ (30 ππ/2) = = = 32,9 πππ πΌ πΌ 11250 ππ4
π < ππ’ = 32,9 πππ < 241 πππ (ππππ) Faktor keamanan (safety factor) sambungan las material stainless steel 303A, ππΉ =
ππ¦ 241π/ππ2 = = π, π > 1,67 (aman) π 32,9 π/ππ2
Gambar 2. Diagram momen bending pada kerangka mesin Sumber: Dokumentasi pribadi
Gambar 2. Diagram momen bending pada kerangka mesin Sumber: Dokumentasi pribadi
Tabel 1. Hasil perhitungan ππ₯ = π π₯ (N)
π»π₯ (N)
ππ₯ (N.mm)
A
0N
0N
0 N.mm
B
5904 N
0N
-156245,3 N.mm
C
5904 N
0N
-156245,3 N.mm
D
0N
736,7 N
0 N.mm
E
6300 N
736,7 N
- 49427,8 N.mm
F
6300 N
0N
- 49427,8 N.mm
G
409 N
442,3 N
-20245,7 N.mm
H
409 N
442,3 N
-20245,7 N.mm
I
0N
0N
109434,6 N.mm
J
0N
0N
98855,5 N.mm
K
0N
0N
24744,8 N.mm
No.
Tabel. Hasil perhitungan defleksi pada batang dan kolom Ξ΄
AG
GE
EB
DH
HF
FC
BC
EF
GH
mm
0,0047
0,081
0,05
0,0047
0,081
0,05
0,04
0,043
0,006
Pembahasan Kekuatan bahan berkaitan dengan hubungan gaya luar (P) yang bekerja, pengaruh gaya dalam atau gaya reaksi (R) benda dan sifat material yang digunakan. Momen yang terdapat pada batang dan kolom digunakan untuk mengukur ketahanan lentur kerangka mesin. Semakin besar nilai momen (M) dan semakin kecil nilai inersia batang atau kolom (I), maka nilai tegangan bending kerangka mesin (ππ ) yang dihasilkan akan semakin besar. Tegangan bending kerangka mesin (ππ ) memiliki nilai lebih kecil dari tegangan yield material kerangka mesin (ππ¦ ), maka pemilihan profil rangka dan jenis material kerangka yang digunakan aman untuk menahan beban yang bekerja pada kerangka mesin. Safety factor pada kerangka mesin dinyatakan aman jika nilai tegangan bending (ππ ) memiliki nilai lebih kecil dari tegangan yield material (ππ¦ ). Faktor keamanan (safety factor) digunakan untuk menentukan kualitas produk dan
menentukan keamanan kerangka untuk menahan gaya yang bekerja pada kerangka. Nilai keamanan yang digunakan adalah 4 β€ 8 (Khurmi, 2005:101) untuk memenuhi permintaan dengan tujuan agar kerangka yang digunakan tetap aman untuk menahan gaya yang bekerja pada kerangka mesin dan dimensi kerangka yang digunakan memiliki harga murah. Faktor keamanan dapat menentukan kualitas produk dari besarnya nilai faktor keamanan yang dihasilkan. Semakin besar nilai safety factor yang dihasilkan, maka produk semakin berkualitas, namun harga produk dan harga kerangka mesin yang digunakan cenderung mahal. Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan pemilihan kerangka hollow square dan siku L dengan dimensi yang telah ditetapkan telah memenuhi permintaan yaitu berada pada nilai faktor keamanan (4 β€ 8).
DAFTAR PUSTAKA
Schodek, Daniel. L. 1999. Struktur Edisi Kedua. Penerbit Erlangga Shigleyβs. 2011. Mechanical Engineering Design, Ninth Edition. McGraw-Hill Series In Mechanical Engineering. Singer, L. Ferdinand. 1995. Kekuatan Bahan (Teori kokoh β Strength of Materials) Edisi Ketiga. Penerbit Erlangga.
Gambar.1 Kerangka portal 3 sendi Sumber: Dokumentasi probadi
Total gaya yang terjadi pada penggiling mie 1 1. Massa poros penggiling mie (densitas AISI 1050 cold-drawn = 7800 kg/m3), 2. Volume poros penggiling mie, π1 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ (0,034 π)2 Γ 0,4 π = 0,00145 π3 π1 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000246 π3 = 11 ππ π2 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,0125 π2 Γ 0,1 π = 0,000049 π3 π2 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000049 π3 = 0,38 ππ π3 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ (0,0125 π)2 Γ 0,05 π = 0,000025 π3 π3 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000025 π3 = 0,19 ππ π = (11 + 0,38 + 0,19) = 11,57 ππ Γ 9,81 π/π 2 = 113,5 π 3.
Massa 2 buah housing bearing = (1,5 kg Γ 9,81 m/s2) Γ 2 = 29,4 N
4.
Massa 1 buah pulley driven (katalog SKF) = 2,0 kg Γ 9,81 m/s2 = 19,6 N
5.
Massa 1 buah pulley driver (katalog SKF) = 0,2 kg Γ 9,81 m/s2 = 1,96 N
6.
Massa 1 buah spur gear driver-driven (KHK Gear) = 0,9 kg Γ 9,81 m/s2 = 8,8 N
7.
Gaya total (F) = 113,5 + 29,4 + 19,6 + 1,96 + 8,8 = 173,3 N
8.
Gaya total yang ada pada titik poros penggiling 1, πΉ = 1283,69 + 3078,3 + 4347,5 + 2053,9 = 10763,4 + 173,3 = 10937 π
Total gaya yang terjadi pada penggiling mie 2 1.
Massa poros penggiling mie (densitas AISI 1050 cold-drawn = 7800 kg/m3),
2.
Volume poros penggiling mie, π1 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ (0,034 π)2 Γ 0,4 π = 0,00145 π3 π1 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000246 π3 = 11 ππ π2 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ (0,0125 π)2 Γ 0,03 π = 0,0000147π3 π2 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,0000147 π3 = 0,12 ππ π3 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ (0,0125 π)2 Γ 0,05 π = 0,000025 π3 π3 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000025 π3 = 0,19 ππ π = (11 + 0,12 + 0,19) = 11,31 ππ Γ 9,81 π/π 2 = 110,9 π
3.
Massa 1 buah spur gear driver-driven (KHK Gear) = 0,9 kg Γ 9,81 m/s2 = 8,8 N
4.
Gaya total (F) = 110,9 + 8,8 N = 119,7 N
5.
Gaya roll pemotong mie = 3078,3 N
6.
Gaya yang terjadi pada setiap titik poros penggiling 2, πΉ = 3078,3 + 4338,6 + 2053,9 = 9470,8 π
7.
Gaya total πΉ = 119,7 + 3078,3 + 9470,8 = 12668 π
8.
Karena pembebanan terjadi di 2 bidang batang besi kerangka mesin, maka pembebanan P/2 = (10937 + 12668)/2 = 11803 π W1 = 11803 π/180 ππ = 65,6 π/ππ
Gambar 2. Profil baja square hollow section Sumber: dokumentasi pribadi
Luas permukaan profil baja, β1 = β β 2π‘ = 40 β (2 Γ 1,6) = 36,8 ππ π1 = π β 2π‘ = 40 β (2 Γ 1,6) = 36,8 ππ π΄ = πβ β π1 β1 = (40 Γ 40) β (36,8 Γ 36,8) = 245,8 ππ2
Momen inersia batang, πΌβ = πΌπ£ =
πβ3 β π1 β1 3 40 Γ 403 β 36,8 Γ 36,83 = = 60502 ππ4 12 12
Jarak titik berat, π¦ = π/2 = 40/2 = 20 ππ Important value, π = β/πΏ = 222,8/180 = 1,237 π½=
πΌπ» 60502,8 = =1 πΌπ 60502,8
Supp ort reactions, π πΈ = π πΉ =
ππΏ 65,6 π/ππ Γ 180 ππ = = 5904 π 2 2
π»πΈ = π»πΉ =
ππΏ2 65,6 π/ππ Γ 1802 ππ = = 736,7 π 4β(π½π + 2) 4 Γ 222,8 Γ ((1 Γ 1,237) + 2)
Bending moments, ππΏ2 65,6 π/ππ Γ 1802 ππΈ = ππΉ = β = = β 54717,3 π. ππ 12(π½π + 2) 12 Γ ((1 Γ 1,237) + 2) ππ΅ = ππΆ =
ππΌ = β
ππΏ2 65,6 π/ππ Γ 1802 = = 109434,6 π. ππ 6(π½π + 2) 6 Γ ((1 Γ 1,237) + 2)
ππΏ2 3π½π + 2 65,6 π/ππ Γ 1802 (3 Γ 1 Γ 1,237) + 2) ( )=β ( ) 24 π½π + 2 24 ((1 Γ 1,237) + 2)
ππΌ = ππππ₯ = β156245,3 π. ππ Tegangan bending pada rangka, ππ =
(ππππ₯ Γ π¦) 109434,6 π. ππ Γ 20 ππ = = 36,2 πππ πΌ 60502 ππ4
Safety factor, ππΉ =
π π¦ 241 πππ = = π (aman) π π 36,2 πππ
Defleksi maksimal pada batang, Ξ΄π΅πΆ =
ππΏ 11803 π Γ 180 ππ = = 0,04 ππ π΄πΈ 245,8 ππ2 Γ 207000 π. ππ
Ξ΄πΈπ΅ = Ξ΄πΉπ΅ =
ππΏ 11803 π Γ 222,8 ππ = = 0,05 ππ π΄πΈ 245,8 ππ2 Γ 207000 π. ππ
Gambar 2. Diagram momen bending pada kerangka mesin Sumber: Dokumentasi pribadi
Total gaya yang terjadi pada pemotong mie 1 1. Massa poros pemotong mie (densitas AISI 1050 cold-drawn = 7800 kg/m3), 2. Volume poros pemotong mie 1, π1 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,034 π2 Γ 0,4 π = 0,00145 π3 π1 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000246 π3 = 11 ππ π2 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,0125 π2 Γ 0,1 π = 0,000049 π3 π2 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000049 π3 = 0,38 ππ π3 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,0125 π2 Γ 0,1 π = 0,000049 π3 π3 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000049 π3 = 0,38 ππ π = (11 + 0,38 + 0,38) = 11,7 ππ Γ 9,81 π/π 2 = 115,3 π 3. Massa 2 buah housing bearing = (1,5 kg Γ 9,81 m/s2 ) Γ 2 = 29,4 N 4. Massa 1 buah pulley driven (katalog SKF) = 2,53 kg Γ 9,81 m/s2 = 24,8 N 5. Massa 1 buah pulley driver (katalog SKF) = 0,2 kg Γ 9,81 m/s2 = 1,96 N 6. Massa 1 buah spur gear driver-driven (KHK Gear) = 0,9 kg Γ 9,81 m/s2 = 8,8 N 7. Gaya pada poros pemotong mie (πΉ) = 3078,3 + 4338,6 + 2053,9 = 9470,8 π 8. Gaya total (F) = 115,3 + 29,4 + 24,8 + 1,96 + 8,8 + 9470,8 = 9652 N
Total gaya yang terjadi pada pemotong mie 2 1.
Massa poros pemotong mie (densitas AISI 1050 cold-drawn = 7800 kg/m3),
2.
Volume poros pemotong mie, π1 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,034 π2 Γ 0,4 π = 0,00145 π3 π1 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000246 π3 = 11 ππ π2 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,0125 π2 Γ 0,1 π = 0,000049 π3 π2 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000049 π3 = 0,38 ππ
π3 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,0125 π2 Γ 0,1 π = 0,000049 π3 π3 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000049 π3 = 0,38 ππ massa total poros = (11 + 0,38 + 0,38) = 11,7 ππ Γ 9,81 π/π 2 = 115,3 π 3.
Massa 2 buah housing bearing = (1,5 kg Γ 9,81 m/s2 ) Γ 2 = 29,4 N
4.
Massa 1 buah spur gear driver-driven (KHK Gear) = 0,9 kg Γ 9,81 m/s2 = 8,8 N
5.
Gaya pada poros pemotong mie 2 (πΉ) = 3078,3 + 4338,6 + 2053,9 = 9470,8 π
6.
Gaya total (F) = 115,3 + 29,4 + 8,8 + 9470,8 = 9625 N
7.
Gaya roll pemotong mie = 3078,3 N
8.
Karena pembebanan terjadi di 2 bidang batang kerangka mesin, maka pembebanan P/2 = (9652 + 9625 + 3078)/2 = 12370 N βΉ W2 = 9652 N/180 mm = 70,7 N/mm
Gambar 2. Profil baja square hollow section Sumber: dokumentasi pribadi
Luas permukaan profil baja, β1 = β β 2π‘ = 40 β (2 Γ 1,6) = 36,8 ππ π1 = π β 2π‘ = 40 β (2 Γ 1,6) = 36,8 ππ π΄ = πβ β π1 β1 = (40 Γ 40) β (36,8 Γ 36,8) = 245,8 ππ2 Momen inersia batang, πβ3 β π1 β1 3 40 Γ 403 β 36,8 Γ 36,83 πΌβ = πΌπ£ = = = 60502 ππ4 12 12 Jarak titik berat, π¦ = π/2 = 40/2 = 20 ππ Important value, π = β/πΏ = 335,24/180 = 1,862 π½=
πΌπ» 60502,8 = =1 πΌπ 60502,8
Support reactions, π πΈ = π πΉ =
ππΏ 70,7 π/ππ Γ 180 ππ = = 6300 π 2 2
ππΏ2 70,7 π/ππ Γ 1802 ππ π»πΈ = π»πΉ = = = 442,3 π 4β(π½π + 2) 4 Γ 335,24 Γ ((1 Γ 1,862) + 2) Bending moments, ππΏ2 70,7 π/ππ Γ 1802 ππΈ = ππΉ = β = = β 49427,8 π. ππ 12(π½π + 2) 12 Γ ((1 Γ 1,862) + 2) ππ΅ = ππΆ =
ππΌ = β
ππΏ2 70,7 π/ππ Γ 1802 = = 98855,5 π. ππ 6(π½π + 2) 6 Γ ((1 Γ 1,862) + 2)
ππΏ2 3π½π + 2 70,7 π/ππ Γ 1802 (3 Γ 1 Γ 1,862) + 2) ( )=β ( ) 24 π½π + 2 24 ((1 Γ 1,862) + 2)
ππΌ = ππππ₯ = β 187479,5 π. ππ Tegangan bending pada rangka, ππ =
(ππππ₯ Γ π¦) 98855,5 π. ππ Γ 20 ππ = = 32,6 πππ πΌ 60502 ππ4
Safety factor, ππΉ =
π π¦ 241 πππ = = π, π (aman) π π 24,7 πππ
Defleksi maksimal pada batang, Ξ΄π΅πΆ =
ππΏ 12370 π Γ 180 ππ = = 0,043 ππ π΄πΈ 245,8 ππ2 Γ 207000 π. ππ
Ξ΄πΈπ΅ = Ξ΄πΉπ΅ =
ππΏ 12370 π Γ 335,24 ππ = = 0,081 ππ π΄πΈ 245,8 ππ2 Γ 207000 π. ππ
Gambar 2. Diagram momen bending pada kerangka mesin Sumber: Dokumentasi pribadi
Total gaya yang terjadi pada kerangka transmisi dasar, 1.
Massa poros (densitas poros AISI 1050 cold-drawn = 7800 kg/m3) π1 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,014 π2 Γ 0,4 π = 0,000246 π3 π1 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000246 π3 = 1,9 ππ π2 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,0125 π2 Γ 0,1 π = 0,000049 π3 π2 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000049 π3 = 0,38 ππ π3 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,0125 π2 Γ 0,06 π = 0,000029 π3 π3 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000029 π3 = 0,23 ππ π4 = ππ 2 β = π(π·/2)2 β = 3,14 Γ 0,01 π2 Γ 0,04 π = 0,000013 π3 π4 = π Γ π = 7800 ππ/π3 Γ 0,000013 π3 = 0,1 ππ π = (1,9 + 0,38 + 0,23 + 0,1) = 2,61 ππ Γ 9,81 π/π 2 = 25,6 π
2.
Massa 2 buah housing bearing (katalog SKF) = 1,4 kg Γ 9,81 m/s2 = 13,7 N
3.
Massa 1 buah pulley driven (katalog SKF) = 3,53 kg Γ 9,81 m/s2 = 34,6 N
4.
Massa 1 buah pulley driver (katalog SKF) = 0,2 kg Γ 9,81 m/s2 = 1,96 N
5.
Gaya pada poros transmisi dasar 1919,27 + 434,03 = 2353,3 π
6.
Gaya total (F) = 25,6 + 13,7 + 34,6 + 1,96 + 3 + 1,7 + 0,15 + 0,072 = 80,8 N
7.
Karena pembebanan terjadi di 2 bidang batang besi kerangka mesin, maka pembebanan P/2 = (80,8 + 2353,3)/2 = 1217 N
Gambar 3. Profil baja siku Sumber: Dokumentasi probadi
Dimensi profil baja siku L, π = 30 ππ; π = 30 ππ; π‘ = 3 ππ π = π β π‘ = 30 ππ β 3 ππ = 27 ππ π = π β π‘ = 30 ππ β 3 ππ = 27 ππ
Jarak titik berat baja profil (distance to centroid), π‘(2π + π) + π 2 3(2 Γ 27 + 30) + 272 = = 8,6 ππ 2(π + π) 2(27 + 30)
πΆπ₯ =
π§ = π β πΆπ₯ = 30 ππ β 8,6 ππ = 21,4 ππ π‘(2π + π) + π 2 3(2 Γ 27 + 30) + 272 = = 8,6 ππ 2(π + π) 2(27 + 30)
πΆπ¦ =
π¦ = π β πΆπ₯ = 30 ππ β 8,6 ππ = 21,4 ππ Luas alas penampang baja siku L, π΄ = π‘(π + π) = 3 ππ Γ (30 ππ + 27 ππ) = 171 ππ2 Momen inersia batang profil siku L, πΌβ =
π‘π¦ 3 + π(π β π¦)3 β (π β π‘)(π β π¦ β π‘)3 3
πΌβ =
3 Γ 21,43 + 30(30 β 21,4)3 β (30 β 3)(30 β 21,4 β 3)3 = 14580,4 ππ4 3
πΌπ£ =
π‘π§ 3 + π(π β π§)3 β (π β π‘)(π β π§ β π‘)3 3
πΌπ£ =
3 Γ 21,43 + 30(30 β 21,4)3 β (30 β 3)(30 β 21,4 β 3)3 = 14580,4 ππ4 3
Gaya reaksi pada batang CD, ππ 2 (πΏ + 2π) 1217 Γ 702 (180 + 2 Γ 110) π πΊ = π π» = = = 409 π πΏ3 1803 Momen disetiap titik batang, ππ΄ = ππ· = 0 πππ 2 1217 Γ 110 Γ 702 ππΊ = ππ» = β 2 = β = β20245,7 π. ππ πΏ 1802 ππΊπ»
2ππ2 π 2 2 Γ 1217 Γ 1102 Γ 702 = = = 24744,8 π. ππ πΏ3 1803
Tegangan bending pada rangka, ππ =
(ππππ₯ Γ π¦) 24744,8 π. ππ Γ 21,4 ππ = = 33,94 πππ πΌ 14580,4 ππ4
Safety factor, ππΉ =
ππ¦ 241 πππ = = π, π (aman) π π 33,94 πππ
Defleksi maksimal pada batang, Ξ΄π΅πΆ =
ππΏ 1217 π Γ 180 ππ = = 0,006 ππ π΄πΈ 171 ππ2 Γ 207000 π. ππ
Ξ΄πΈπ΅ = Ξ΄πΉπ΅ =
ππΏ 1217 π Γ 200 ππ = = 0,0047 ππ π΄πΈ 245,8 ππ2 Γ 207000 π. ππ
Gambar 2. Diagram momen bending pada kerangka mesin Sumber: Dokumentasi pribadi
Gambar 2. Diagram momen bending pada kerangka mesin Sumber: Dokumentasi pribadi
Berdasarkan hasil perhitungan, pemilihan jenis profil kerangka dan kesain kerangka yang digunakan pada mesin penggiling dan pemotong adonan mie untuk kapasitas 500 kg/jam mampu untuk menahan beban dan gaya-gaya yang bekerja pada mesin.
Sambungan Las pada Kerangka Penggiling Mie Sifat lenturan dari las sudut keliling penuh (kerangka penggiling mie),
Gambar 3.28. Potongan melintang las sudut Sumber: Shigley, 2008:484
Luas leher las, π΄ = 0,707β(2π + π) = 0,707 Γ 2 ππ Γ (2 Γ 40 ππ + 40 ππ) = 169,68 ππ2 Letak titik berat G (profil square), π2 402 π₯Μ = = = 13 ππ 2π + π 2 Γ 40 + 40 π¦Μ = π/2 = 40/2 = 20 ππ Momen inersia satuan profil las, 8π 3 + 6ππ2 + π3 π4 πΌπ’ = ( )β( ) 12 2π + π 8 Γ 403 + 6 Γ 40 Γ 402 + 403 404 πΌπ’ = ( )β( ) = 58666,6 ππ4 12 2 Γ 40 + 40 Tegangan normal pada sambugan las stainless steel 303A, π=
ππ π(π/2) 109434,6 π. ππ Γ 20 ππ = = = 37,3 πππ πΌ πΌ 58666,6 ππ4
π < ππ’ = 37,3 πππ < 241 πππ (ππππ) Faktor keamanan (safety factor) sambungan las material stainless steel 303A, ππ¦ 241π/ππ2 ππΉ = = = π, π > 1,67 (aman) π 37,3 π/ππ2
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, 2008:484
Luas leher las, π΄ = 0,707β(2π + π) = 0,707 Γ 2 ππ Γ (2 Γ 40 ππ + 40 ππ) = 169,68 ππ2 Letak titik berat G (profil square), π₯Μ =
π2 402 = = 13 ππ 2π + π 2 Γ 40 + 40
π¦Μ = π/2 = 40/2 = 20 ππ Momen inersia satuan profil las, 8π 3 + 6ππ2 + π3 π4 πΌπ’ = ( )β( ) 12 2π + π 8 Γ 403 + 6 Γ 40 Γ 402 + 403 404 πΌπ’ = ( )β( ) = 58666,6 ππ4 12 2 Γ 40 + 40 Tegangan normal pada sambugan las stainless steel 303A, π=
ππ π(π/2) 98855,5 π. ππ Γ (40 ππ/2) = = = 33,7 πππ πΌ πΌ 58666,6 ππ4
π < ππ’ = 33,7 πππ < 241 πππ (ππππ) Faktor keamanan (safety factor) sambungan las material stainless steel 303A, ππΉ =
ππ¦ 241π/ππ2 = = π, ππ > 1,67 (aman) π 33,7 π/ππ2
Sambungan Las pada Kerangka Transmisi Dasar Sifat lenturan dari las sudut keliling penuh (kerangka transmisi dasar),
Gambar 3.28. Potongan melintang las sudut Sumber: Shigley, 2008:484
Luas leher las, π΄ = 0,707β(π + π) = 0,707 Γ 2 ππ Γ (30 ππ + 30 ππ) = 84,84 ππ2 Letak titik berat G (profil square), π₯Μ =
π2 302 = = 7,5 ππ 2π + π 2 Γ 30 + 30
π¦Μ =
π2 302 = = 7,5 ππ 2π + π 2 Γ 30 + 30
Momen inersia satuan profil las, (π + π)4 + 6π 2 π2 (30 + 30)4 β (6 Γ 302 Γ 302 ) πΌπ’ = ( )=( ) = 11250 ππ4 12(π + π) 12(30 + 30) Tegangan normal pada sambugan las stainless steel 303A, π=
ππ π(π/2) 24744,8 π. ππ Γ (30 ππ/2) = = = 32,9 πππ πΌ πΌ 11250 ππ4
π < ππ’ = 32,9 πππ < 241 πππ (ππππ) Faktor keamanan (safety factor) sambungan las material stainless steel 303A, ππΉ =
ππ¦ 241π/ππ2 = = π, π > 1,67 (aman) π 32,9 π/ππ2
Gambar 2. Diagram momen bending pada kerangka mesin Sumber: Dokumentasi pribadi
Gambar 2. Diagram momen bending pada kerangka mesin Sumber: Dokumentasi pribadi
Tabel 1. Hasil perhitungan ππ₯ = π π₯ (N)
π»π₯ (N)
ππ₯ (N.mm)
A
0N
0N
0 N.mm
B
5904 N
0N
-156245,3 N.mm
C
5904 N
0N
-156245,3 N.mm
D
0N
736,7 N
0 N.mm
E
6300 N
736,7 N
- 49427,8 N.mm
F
6300 N
0N
- 49427,8 N.mm
G
409 N
442,3 N
-20245,7 N.mm
H
409 N
442,3 N
-20245,7 N.mm
I
0N
0N
109434,6 N.mm
J
0N
0N
98855,5 N.mm
K
0N
0N
24744,8 N.mm
No.
Tabel. Hasil perhitungan defleksi pada batang dan kolom Ξ΄
AG
GE
EB
DH
HF
FC
BC
EF
GH
mm
0,0047
0,081
0,05
0,0047
0,081
0,05
0,04
0,043
0,006
Pembahasan Kekuatan bahan berkaitan dengan hubungan gaya luar (P) yang bekerja, pengaruh gaya dalam atau gaya reaksi (R) benda dan sifat material yang digunakan. Momen yang terdapat pada batang dan kolom digunakan untuk mengukur ketahanan lentur kerangka mesin. Semakin besar nilai momen (M) dan semakin kecil nilai inersia batang atau kolom (I), maka nilai tegangan bending kerangka mesin (ππ ) yang dihasilkan akan semakin besar. Tegangan bending kerangka mesin (ππ ) memiliki nilai lebih kecil dari tegangan yield material kerangka mesin (ππ¦ ), maka pemilihan profil rangka dan jenis material kerangka yang digunakan aman untuk menahan beban yang bekerja pada kerangka mesin. Safety factor pada kerangka mesin dinyatakan aman jika nilai tegangan bending (ππ ) memiliki nilai lebih kecil dari tegangan yield material (ππ¦ ). Faktor keamanan (safety factor) digunakan untuk menentukan kualitas produk dan
menentukan keamanan kerangka untuk menahan gaya yang bekerja pada kerangka. Nilai keamanan yang digunakan adalah 4 β€ 8 (Khurmi, 2005:101) untuk memenuhi permintaan dengan tujuan agar kerangka yang digunakan tetap aman untuk menahan gaya yang bekerja pada kerangka mesin dan dimensi kerangka yang digunakan memiliki harga murah. Faktor keamanan dapat menentukan kualitas produk dari besarnya nilai faktor keamanan yang dihasilkan. Semakin besar nilai safety factor yang dihasilkan, maka produk semakin berkualitas, namun harga produk dan harga kerangka mesin yang digunakan cenderung mahal. Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan pemilihan kerangka hollow square dan siku L dengan dimensi yang telah ditetapkan telah memenuhi permintaan yaitu berada pada nilai faktor keamanan (4 β€ 8).
DAFTAR PUSTAKA
Schodek, Daniel. L. 1999. Struktur Edisi Kedua. Penerbit Erlangga Shigleyβs. 2011. Mechanical Engineering Design, Ninth Edition. McGraw-Hill Series In Mechanical Engineering. Singer, L. Ferdinand. 1995. Kekuatan Bahan (Teori kokoh β Strength of Materials) Edisi Ketiga. Penerbit Erlangga.
Related Documents
23-03-2019 Kerangka Mesin Jenis Portal.docx
December 2019 18
Jenis Mesin Larik
December 2019 20
Jenis Mesin Ngisar
December 2019 43
Mesin Mesin 1.docx
June 2020 36
Jenis
April 2020 64
Jenis
July 2020 41More Documents from ""
Tugas Database Hmmm.docx
July 2020 10
Pengumuman2019.pdf
July 2020 6
Narkoba.docx
July 2020 9
Tool Steels 2019.docx
December 2019 16
Sambungan Las.docx
December 2019 19