dasar-dasar kejuruan mesin

7/23/2019 Dasar-dasar Kejuruan Mesin

http://slidepdf.com/reader/full/dasar-dasar-kejuruan-mesin 1/59

Dasar Kejuruan Mesin

Teknik Kendaraan RinganMemahami Dasar-dasar Mesin



Teknologi dan Rekayasa

Tujuan Pembelajaran

• Siswa dapat menjelaskan dasar ilmu statika dantegangan

• Siswa dapat menerangkan komponen/elemenmesin

• Siswa dapat menerangkan material dan

kemampuan proses




Ilmu Statika Dan Tegangan




Definisi

Ilmu statika mempelajari tentang kekuatan materialberdasarkan kombinasi tegangan dan regangan

baik dua dimensi maupun tiga dimensi

Dalam material tidak lepas dari tegangan danregangan, karena dari dua hal tersebut dapat diari

kekuatan dari bahan, seperti kekuatan tarik,

bending dan puntir!




Tegangan Tarik & Tekan

• kekuatan tarik tidak lepas dari tegangan danregangan! Kedua si"at ini diukur saat melakukan ujitarik atau tekan

• Dalam tarik, regangan adalah pertambahanpanjang dari material, sedangkan dalam tekanadalah pemendekkan dari bahan #ang ditekan




Tegangan


Regangan


http://slidepdf.com/reader/full/dasar-dasar-kejuruan-mesin 7/59Teknologi dan Rekayasa

$asil dari tegangan dan regangan jika dibagikanakan menghasilkan sebuah Modulus %oung &'(!Mudulus %oung ini han#a berlaku pada daerah

elastis dari si"at bahan!





)ro"il tegangan dan regangan





*kibat dari ga#a tarik #ang terjadi adalah pengurangandiameter seperti terlihat dalam gambar

Rasio Poison




)ergeseran terjadi akibat adan#a ga#a #ang menggeser bendasehingga terjadi tegangan dan regangan geser! Tegangan dan

regangan geser dapat dihitung dengan menggunakanpersamaan di bawah ini+

Tegangan Geser




Suatu kontruksi dari bahan tidak lepas dari beban atau ga#a#ang menekan tidak pada titik pusat sehingga terjadi bending!

*kibat dari ga#a ini terjadi tegangan bending #ang dapatdihitung seperti di bawah ini+

M Momen bendingI Momen kedua dari area

% arak titik pusat dari titik beban

Tegangan Bending




Tegangan Maksimum




Torsi

.atang #ang digunakan sebagai penghubung #angberputar akan terjadi momen puntir #ang juga

disebut Torsi!

ntuk batang ini ada #ang menggunakan batangpejal dan batang berlubang, keduan#a mempun#ai

kelebihan dan kelemahan masing-masing!




Batang Pejal

)ada batang pejal perhitungan kapasitas da#a #angditerima dapat dihitung sebagai berikut+Maksimum tegangan geser

Dengan D diameter, T torsiKapasitas torsi




Batang Pejal

Kapasitas da#a

dengan N jumlah putaran per detik

Sudut putaran

Dengan G shear modulus, L panjang




Batang Berlubang

.atang pejal mempun#ai kelemahan bebanlenturn#a #ang lebih keil! ntuk mengatasin#a

dapat dipakai batang berlubang!

.atang berlubang ini dapat memakai bahan #anglebih sedikit, tetapi kelemahan dari batang ini

adalah lebih kaku dari batang pejal, sehingga lebih

mudah patah!




Batang Berlubang

)erhitungan untuk mengetahui beban maksimum dapatdipakai persamaan di bawah ini+

Dengan, D diameter luar, d = diameter dalam




Elemen Mesin




Rem

Rem adalah Mekanisme #ang ber"ungsi untukmemperlambat atau menghentikan laju kendaraan!




Roda Gigi

Roda gigi adalah elemen mesin berbentuk gigi #angber"ungsi sebagai tramsmisi gerak putar dan da#adari komponen mesin satu ke lainn#a!

'"isiensin#a mendekati 012 sehingga roda gigiban#ak dipakai untuk membuat transmisi motorpenggerak ke poros #ang digerakan!




Roda 3igi Spur

Klasifikasi Roda Gigi




Roda gigi dobel helik





Roda 3igi .e4el





Bantalan

.antalan adalah piranti untuk memegang antara

benda #ang berputar dengan benda #ang tidakbergerak &rangka( agar gesekan #ang terjadi lebihhalus tanpa mengeluarkan suara!




Bantalan

.antalan .ola




Bantalan

.antalan Rol




Bantalan

.antalan arum




Bantalan

.antalan Rol Taper




)egas adalah elemen mesin #ang ber"ungsi untukmengontrol gerakan dengan ara menahan,meredam getaran, menghaluskan tumbukan danmodel pengontrolan gerakan lainn#a!

Seara sederhana dapat dikatakan bahwa pegasadalah media pen#impan energi untuk pengontrolangerakan!

Pegas




)egas $elik Tekan

Pegas




)egas $elik Torsi

Pegas




$elik 5onial

Pegas




)egas Daun

Pegas




)oros ber"ungsi sebagai batang penghubung antar komponenmesin sekaligus memberikan energi #ang dimiliki!

)oros dengan pin penguni untuk mematikan gerakan relati" komponen laindengan poros!

Poros




)oros dengan splin untuk mematikan gerakan relati" komponenlaindengan poros

Poros




Kopling poros untuk menghubungkan poros satu dengan lainn#a denganhubungan kaku

Poros




Transmisi merupakan komponen mesin #ang pentinguntuk menghubungkan antara mesin penggerak dengan#ang digerakan!

6ungsi pemasangan transmisi tersebut adalah untukmeneruskan putaran dan da#a mesin! Disamping "ungsitersebut, transmisi sebagai pengontrol putaran sehinggakendaran bermotor dapat dijalankan dengan mudah

pada 4ariasi keepatan!

Transmissi




Konstruksi Dasar

Transmissi




enis )enggerak Roda 3igi

Transmissi




enis )enggerak Rantai

Transmissi




enis )enggerak Sabuk

Transmissi




.esi or merupakan paduan dari besi dan karbon sehinggasuhu air pada kisaran 7899: 5!

Besi !or




.esi *bu-abu

Dinamakan besi abu-abu karena warnan#a #ang abu-abu!.esi ini mempun#ai kandungan 7,;-<,=2 karbon dan 9,=-;2silikon ditambah manganese, belerang &sulphur( dan

phosphorus!.ahan ini getas dengan kekuatan tarik rendah tetapi mudahuntuk dior! $al ini disebabkan tinggin#a kadar arbon padabesi or kelabu, tetapi kadar karbon tinggi membentukserpihan #ang dapat menahan redaman getaran dengan baik!

Besi !or




.esi )aduan

.esi paduan adalah besi #ang diampur denganpaduan nikel, kromium, mol#denum, 4anadium,

oopper dan >ironium!

)aduan ini gunan#a untuk mendapatkan besi #angkuat, keras, tahan aus, tahan panas, tahan karat,

mampu mesin dan mampu disambung denganbahan lain!

Besi !or




.aja karbon sering digunakan dalam konstruksi baikuntuk bangunan ataupun alat-alat permesinan!

.aja ini paduan dari besi dan karbon dengan beberapaelemen seperti manganese, silikon, sulphur,phosphorus, nikel dan kromium!

Baja Karbon




.aja karbon mempun#ai si"at #ang unik dan dibagi tigaklasi"ikasi #aitu

7! .aja karbon rendah &9,9;-9,=25( dengan keuletan

&ductility ( #ang tinggi dan mudah dibentuk8! .aja karbon sedang &9,=-9,?25( dengan perlakuanpanas mempun#ai kekuatan dan kekerasan lebih baiktetapi rentan terhadap keuletan &ductility (

=! .aja karbon tinggi &@9,?2( dengan kekerasan dankekuatan tinggi, digunakan untuk alat, etakan, pegasdan lain-lain!

Baja Karbon




.erbeda dengan baja karbon, baja ini mempun#ai proporsipaduan #ang tinggi terhadap elemen paduann#a! .ahan#ang sering digunakan dalam baja paduan adalah+

1. Aluminium

.ahan ini membuat tahan oksidasi sehingga tahan dariserangan karat tetapi mengurangi kekuatan dari bahan!)ersentase pengguanaan 9-82!

Baja Paduan




2. Chrom)ada penggunaan 9,=-<2, memperbaiki ketahanan aus, oksidasi,hambatan skala, kekuatan dan kekerasan! )eningkatan kekuatanpada temperatur tinggi tetapi kehilangan keuletan &ductility (.

3. Cobalt .ahan ini memperbaiki kekerasan dan hambatan skala jugamemperbaiki si"at potong untuk baja alat dengan 1- 792!.ersama kromium, obalt memberikan baja paduan tinggi pada

temperatur tinggi!

Baja Paduan




Baja Paduan

4. Tembaga (Coer!)ada tipikal range 9,8-9,;2 memberikan tahan korosi dankekuatan #ield pada baja paduan!

". Timah (Lead!

Di atas 9,8;2 digunakan untuk meningkatkan mampu mesinpada baja karbon!

?! Mangan)ada range 9,=-82 mengurangi kerapuhan sulphur! )ersentase7-82 memperbaiki kekuatan dan kelenturan dan si"at nonmagnetis hingga ;2!




Baja Paduan

#. $olydenum)ada penggunaan 9,=-;2 meningkatkan kekuatan temperaturtinggi, hambatan retak, dan kekerasan!%. Ni&el )ada range 9,=-;2 meningkatkan kekuatan, kelenturan dan

kekerasan tanpa aspek keuletan! )ada proporsi #ang tinggimemperbaiki tahan korosi!'. ili&onDengan penggunaan range 9,8-=2 memperbaiki kekuatan

dan kekerasan tetapi mengurangi keuletan! Silikon bahan#ang mudah teroksidasi &berkarat(!




Baja Paduan

1). ulhur (*elerang!

Di atas 9,;2 meningkatkan mampu mesin tetapi mengurangi keuletandan mampu las!

77! Titanium)ada proporsi 9,=-9,A;2 meningkatan kekuatan dan kekerasan pada baja

maraging!78! Tungsten.ahan ini memberikan kekerasan tinggi dan kelenturan pada temperaturtinggi!

7=! Banadium

.ahan ini memperbaiki si"at kekerasan dan jika dikombinasikan dengankarbon dapat tahan aus!




Baja Stainless

.aja Stainless adalah baja karbon dengan ampuran kromium792 sehingga tahan terhadap karat!ntuk logam non "erro antara lain aluminium, tembaga, seng,timah, titanium, perak, timah, dan lain-lain! *da #ang dalambentuk logam murni dan ada #ang ampuran atau paduan!5ontoh logam non "erro paduan adalah perunggu &paduantembaga dengan timah( dan kuningan &paduan tembaga denganseng(!

:leh karena itu penggunaan logam tersebut juga disesuaikan

dengan si"at-si"at #ang dimiliki masing - masing jenis logam!




Material Con ogam

Plastik

)lastik adalah bahan berdasar polimer! )lastik ada dua maam,#aitu termoplastik polimer #ang apabila dipanaskan akan melelehdan dapat dietak kembali, sedangkan termoset polimer adalahplastik #ang apabila dipanaskan akan menjadi abu!

Komposit Komposit adalah bahan #ang terbuat dari resin dan matrik, resinsebagai pengikat biasan#a plastik, dan matrik adalah penguat#ang berbentuk serat #ang diatur!




Material Con ogam

Keramik

Keramik adalah bahan #ang pembuatann#a menggunakanpowder teknologi! $al ini dilakukan karena titik lebur darikeramik tinggi sekali &diatas 8999:5( sehingga untuk

men#atukan dipanaskan hingga suhu sekitar 7899 sampaikulit dari butiran serbuk meleleh dan disatukan denganbutiran #ang lain!

dasar-dasar kejuruan mesin

Documents