Daftar isi Elemen mesin
PENDAHULUAN
Bab I
Materi Prasyarat: Ilmu Kekuatan
Bahan Standar 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 gigi dan 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 Mesin
Elemen Mesin dapat dikelompokkan sebagai berikut:
1. Elemen-elemen Sambungan
a. Sambungan Lem
b. Sambungan Solder
c. Sambungan Paku Keling
d. Sambungan Las
e. Sambungan Ulir
2. Elemen-elemen Transmisi
a. Poros dan pasak
b. Kopling
c. Sabuk dan rantai penggerak
d. Roda gigi
e. Rem
3. Elemen Penyangga
a. Pegas
b. Bantalan
1.3 Prinsip Dasar Perencanan Elemen Mesin Pada 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 dengan kekuatan 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 kualitas
Dengan 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 komponen
5. Tahanan gesek dan peleumasan
6. Hukum ekonomi
7. Penggunaan komponen stndar
8. Keamanan operasi
9. Fasilitas bengkel
10. Jumlah komponen yang akan diproduksi
11. Harga konstruksi total
12. Pemasangan.
1.5 Dasar Perhitungan dalam
Perencanaan Elemen Mesin Perhitungan pada perencanaan elemen mesin didasarkan pada teori-teori mekanika teknik dan kekuatan bahan.
1.5.1 Dasar-dasar mekanika teknik
a.Gaya Gaya adalah penyebab suatu pergerakan dan deformasi suatu benda atau aksi sebuah benda terhadap 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 = 0 Syarat kesetimbangan benda
Jika satu syrat diatas tidak dipenuhi maka benda tersebut dikatakan tidak seimbang.
1.5.2 Dasar-dasar Kekuatan Bahan Tegangan-tegangan yang akan terjadi dalam perencanaan elemen mesin adalah.
a.Tegangan Tarik
b.Tegangan Geser
c.Tegangan Puntir
d.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 tarik A = 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 geser
A = Luas penampang bidang gaya
1.5.2.3 Tegangan Puntir Tegangan puntir adalah tegangan yang terjadi disebabkan benda memuntir terhadap sumbunya.
dengan
Mp = Momen puntir
Wp = Momen tahanan punter
1.5.2.4 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 pembebanan 3. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis tegangan 4. 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 Bahan Standar Kompotensi: Mampu merencanakan konstruksi sambungan lem Kom[potensi Dasar:
1. Mampu menyebutkan dan menjelaskan keuntungan dan kerugian sambungan lem
2. Mampu menyebutkan dan menjelaskan jenis-jenis sambungan lem
3. Mampu menyebutkan sifat-sifat sambungan lem
4. Mampu menyebutkan tahapan-tahapan proses perekatan
5. 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 mengganti sambungan las, keeling atau solder dengan keuntungan yang lebih besar.
2.2 Keuntungan dan Kerugian Sambungan Lem/Adhesive
2.2.1 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 rendah
6. Tidak merusak permukaan
7. Tidak terjadi korosi listrik
8. Dapat menyesuaikan diri terhadap pemuaian 9. Mudah dan murah terutama pada proses perekatan dingin
10. Tidak menambah berat/volume, terutama untuk konstruksi pesawat terbang
11. Kedap gas dan cairan.
2.2.2 Kerugian
1. 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 electromotor d. Pemakaian pada industri lain - Peralatan foto - Mainan - Mebel - Sepatu, tas, dll - Vinyl lantai - Pengepakan - Wallpaper
2.4 Proses Perekatan Untuk 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 Perekat Bahan 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 solvent adhesive 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 Fisika 1. 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 Panas Tahan 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 geser
F = 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 Membuk
Kekuatan membuka pada sambungan menahan gaya yang bekerja. Kekuatan membuka adalah gaya yang bekerja dibagi dengan luas sambungan. ( 2 – 2 ) dengan : = Kekuatan membuka F= Gaya A= Luas
Soal-soal Latihan 1. Sebutkan keuntungan dan kerugian penggunaan sambungan lem 2. 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 solder Kom[potensi Dasar: 1. Mampu menyebutkan dan menjelaskan keuntungan dan kerugian sambungan solder 2. Mampu menjelaskan pengertian sambungan solder 3. 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 bahan tambah 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 dan Cd-Zn SnZn10 85-92 % Sn dan 8-18 % Zn Penyolderan pada aluminium dan paduannya CdZn20 75-83 % Cd dan 17-25 % 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 ringan Penyolderan pada konstruksi yang menggunakan baja,tuangan, juga baja temper
3.3 Bahan Pengalir ( Fluks). Untuk memperoleh hasil penyambungan yang sempurnah maka permukaan logam yang akan disambung 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 dan memudahkan 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 tangki Penyolderan 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 Penyolderan 1. Penyolderan batang 2. Penyolderan busur api 3. Penyolderan celup 4. 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 Oven Bagian logam yang akan disolder dipersiapkan, demikian pula bak garamnya. Kemudian dilewatkan kedalam oven yang memberi panas terus-menerus dengan pengurangan gas disekelilingnya, tanpa penambahan bahan pengalir. 5. Penyolderan Tahanan dan Induksi Bagian 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 Sinar Panas 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
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 IV SAMBUNGAN LAS
Materi Prasyarat: Teknologi Bahan, Kekuatan Bahan Standar Kompotensi: Mampu merencanakan konstruksi sambungan las Kom[potensi Dasar:
1. Mampu menyebutkan dan menjelaskan keuntungan dan kerugian sambungan las
2. 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 memanaskan sampai 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 akan disambung.
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 ingin dicapai, 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 kuat hingga 200 amper pada tegangan yang cukup rendah. Pada table berikut diberikan daftar kuat arus 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 A 170 A 150A 230 A 190 A 290 A
4. Las Tahanan Listrik Pada 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 listrik dengan 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 biayanya lebih 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 mm s.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, kemudian kampuh 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 ringan
2. Untuk komponen yang kecil dan jumlah produksi sedikit, waktu produksi akan lebih singkat dan biaya lebih murah.
3. Dapat menahan kebocoran
4. 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
adalah BD. BC dengan BC= tebal plat
Teganga Geser yang terjadi ( ): ……………( 4 – 3 )
Soal-soal Latihan
1. Sebutkan keuntungan dan kerugian penggunaan sambungan las
2. 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.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar