pengertian elemen mesin

Mesin mobil yang merupakan gabungan elemen mesin

Elemen mesin adalah bagian dari komponen tunggal yang dipergunakan pada konstruksi mesin, dan setiap bagian mempunyai fungsi pemakaian yang khas. Dengan pengertian tersebut diatas, maka elemen mesin dapat dikelompokkan sebagai berikut :

• Elemen – elemen sambungan

-          Sambungan susut dan tekan
-          Sambungan paku keling
-          Sambungan ulir sekrup
-          Sambungan baut dan pin
-          Sambungan pengelasan
-          Sambungan solder dan brazing
-          Sambungan Adhesif

• Bantalan dan elemen transmisi

-          Bantalan luncur
-          Bantalan gelinding
-          Poros dukung dan poros pemindah
-          Kopling tetap& tidak tetap
-          Rem
-          Pegas
-          Tuas
-          Sabuk dan Rantai
-          Roda gigi

• Elemen-elemen transmisi untuk gas dan Liquid

-          Valve
-          Fittings
PRINSIP-PRINSIP DASAR PERENCANAAN ELEMEN MESIN
Perencanaan eleven mesin, pada dasarnya merupakan perencanaan bagian (komponen), yang direncanakan dan dibuat untuk memenuhi kebutuhan mekanisme dari suatu mesin.
Dalam  tahap-tahap perencanaan tersebut, pertimbangan-pertimbangan yang perlu  diperhatikan dalam memulai perencanaan eleven mesin meliputi :

1. Jenis-jenis pembebanan yang direncanakan
2. Jenis-jenis tegangan yang ditimbulkan akibat pembebanan tsb.
3. Pemilhan bahan
4. Bentuk dan ukuran bagian mesin yang direncanakan
5. Gerakan atau kinematika dari bagian-bagian yang akan direncanakan.
6. Penggunaan komponen Standard
7. Mencerminkan suatu rasa keindahan (aspek estética)
8. Hukum dan ekonoomis
9. Keamanan operasi
10. Pemeliharaan dan perawatan

Dengan memperhatikan pertimbangan tersebut diatas, maka tahap-tahap perencanaan totalnya yaitu sbb :

1. Menentukan kebutuhan
2. Pemilihan mekanisme
3. Beban mekanisme
4. Pemilihan material
5. Menentukan ukuran
6. Modifikasi
7. Gambar kerja
8. Pembuatan dan kontrol koalitas

Yang dimaksud dengan tahap perencanaan tersebut diatas :
1.Menentukan kebutuhan
Menentukan kebutuhan dalam hal ini adalah kebutuhan akan bagian-bagian yang akan direncanakan, sesuai dengan fungsinya
2. Pemilihan mekanisme
Berdasarkan fungsinya dipilih mekanisme yang tepat dari bagian mesin tersebut. Misalnya untuk memindahkan putaran poros keporos yang digerakan dipilih roda gigi payung.
3. Beban mekanis
Berdasarkan mekanisme yang telah ditentukan, beban-beban mekanis yang akan terjadi harus dihitung berdasarkan data yang sesuai dengan kebutuhan, sehingga didapat jenis-jenis pembebanan yang bekerja pada elemen tersebut.
4. Pemilihan bahan (material)
Untuk mendapatkan bagian mesin yang sesuai dengan kekuatannya, dilakukan pemilihan bahan dengan kekuatan yang sesuai dengan kondisi beban serta tegangan yang terjadi. Misalnya kekuatan direncanakan harus lebih kecil dari kekuatan bahan yang ditentukan dengan faktor keamanan sesuai dengan kebutuhan.
5. Menentukan ukuran
Bila terjadi kesesuaian pemakaian bahan dan perhitungan beban mekanis dapat dicari ukuran-ukuran elemen mesin yang direncanakan dengan standart yang ada dalam standarisasi.
6. Modifikasi
Modifikasi bentuk diperlukan bila bagian mesin yang direncanakan telah pernah dibuat sebelumnya.
7. Gambar Kerja
Setelah mendapatkan ukuran yang sesuai, ukuran untuk pengambaran kerja didapat, baik gambar detail maupun gambar assemblynya.
8. Pembuatan kontrol kualitas
Dengan gambar kerja dapat dibuat bagian-bagian mesin yang dibutuhkan, dengan mencatumkan persyaratan suaian, toleransi serta tanda pengerjaan, ini dimaksudkan untuk mendapatkan hasil pembuatan suaian dengan yang diinginkan. Dari penentuan suaian yang telah ditetapkan tersebut dapat digunakan sebagai pedoman kontrol kualitas yang disyaratkan

ilmu logam

Baja secara umum dapat dikelompokkan atas 2 jenis yaitu :

• Baja karbon (Carbon steel)
• Baja paduan (Alloy steel)

Baja Karbon (carbon steel)
Baja karbon dapat terdiri atas :

• Baja karbon rendah (low carbon steel)

Machine, machinery dan mild steel (0,05 % – 0,30% C ) Sifatnya mudah ditempa dan mudah di mesin  Penggunaannya:
•          0,05 % – 0,20 % C : automobile bodies, buildings, pipes, chains, rivets, screws, nails.
•          0,20 % – 0,30 % C : gears, shafts, bolts, forgings, bridges, buildings

• Baja karbon menengah (medium carbon steel )
  • Kekuatan lebih tinggi daripada baja karbon rendah.
  • Sifatnya sulit untuk dibengkokkan, dilas, dipotong.

     Penggunaan:

• 0,30 % – 0,40 % C : connecting rods, crank pins, axles.
• 0,40 % – 0,50 % C : car axles, crankshafts, rails, boilers, auger bits, screwdrivers.
• 0,50 % – 0,60 % C : hammers dan sledges
• Baja karbon tinggi (high carbon steel)  tool steel

       Sifatnya sulit dibengkokkan, dilas dan dipotong. Kandungan 0,60 % – 1,50 % C
       Penggunaan :

• screw drivers, blacksmiths hummers, tables knives, screws, hammers, vise jaws, knives, drills. tools for turning brass and wood, reamers, tools for turning hard metals, saws for cutting steel, wire drawing dies, fine cutters

Baja Paduan (Alloy steel)
Tujuan dilakukan penambahan unsur yaitu:

• Untuk menaikkan sifat mekanik baja (kekerasan, keliatan, kekuatan tarik dan sebagainya)
• Untuk menaikkan sifat mekanik pada temperatur rendah
• Untuk meningkatkan daya tahan terhadap reaksi kimia (oksidasi dan reduksi)
• Untuk membuat sifat-sifat spesial

Baja paduan yang diklasifikasikan menurut kadar karbonnya dibagi menjadi:

• Low alloy steel, jika elemen paduannya ≤ 2,5 %
• Medium alloy steel, jika elemen paduannya 2,5 – 10 %
• High alloy steel, jika elemen paduannya > 10 %

Baja paduan juga dibagi menjadi dua golongan yaitu baja campuran khusus (special alloy steel) &high speed steel.

• Baja Paduan Khusus (special alloy steel)

Baja jenis ini mengandung satu atau lebih logam-logam seperti nikel, chromium, manganese, molybdenum,       tungsten dan vanadium. Dengan menambahkan logam tersebut ke dalam baja maka baja paduan tersebut            akan merubah sifat-sifat mekanik dan kimianya seperti menjadi lebih keras, kuat dan ulet bila dibandingkan                terhadap baja karbon (carbon steel).

• High Speed Steel (HSS) Self Hardening Steel

Kandungan karbon : 0,70 % – 1,50 %. Penggunaan membuat alat-alat potong seperti drills, reamers, countersinks, lathe tool bits dan milling cutters. Disebut High Speed Steel karena alat potong yang dibuat dengan material tersebut dapat dioperasikan dua kali lebih cepat dibanding dengan carbon steel. Sedangkan harga dari HSS besarnya dua sampai empat kali daripada carbon steel
Jenis Lainnya :
Baja dengan sifat fisik dan kimia khusus:

• Baja tahan garam (acid-resisting steel)
• Baja tahan panas (heat resistant steel)
• Baja tanpa sisik (non scaling steel)
• Electric steel
• Magnetic steel
• Non magnetic steel
• Baja tahan pakai (wear resisting steel)
• Baja tahan karat/korosi

Dengan mengkombinasikan dua klasifikasi baja menurut kegunaan dan komposisi kimia maka diperoleh lima kelompok baja yaitu:

• Baja karbon konstruksi (carbon structural steel)
• Baja karbon perkakas (carbon tool steel)
• Baja paduan konstruksi (Alloyed structural steel)
• Baja paduan perkakas (Alloyed tool steel)
• Baja konstruksi paduan tinggi (Highly alloy structural steel)

perawatan mesin

Penggantian atau pembaharuan adalah suatu tindakan mengganti suatu peralatan dengan peralatan yang baru agar kondisi yang tadinya menurun menjadi standar kembali. Biasanya penggantian dilakukan apabila mesin atau peralatan tersebut sudah tidak ekonomis atau biaya operasinya bertambah naik sesuai dengan pertambahnya usia peralatan. Kebijakan penggantian ini ditunjukkan untuk mencapai jumlah biaya yang minimum.
Alasan Penggantian
Ada dua alas an dasar dalam pertimbangan penggantian atau pembaharuan suatu peralatan, yaitu :
1. Kerusakan Fisik
Kerusakan fisik hanya berhubungan dengan perubahan pada kondisi peralatan tersebut.
2. Ketinggalan Jaman
Ketinggalan jaman digunakan untuk menyatakan akibat dari perubahan diluar lingkungan terhadap peralatn tersebut. Ketinggalan jaman terjadi sebagai akibat dari perbaikan-perbaikan yang kontinyu pada peralatan. Sering juga terjadi karena perkembangan teknologi yang demikian pesatnya sehingga lebih ekonomis untuk mengganti suatu peralatan yang lebih canggih teknologinya.
Keputusan Penggantian
Keputusan penggantian erat kaitannya dengan biaya operasi ataupun perawatan yang selalu naik sehingga diperlukan kebijakan penggantian yang paling ekonomis.Dalam sistem penggantian berkala (periodik) keputusan untuk mengganti atau mempertahankan alat yang ada sudah dibuat sama pada awal tiap kurun waktu. Sistem penggantian berkala terdiri dari dua jenis biaya dengan penghapusan dan biaya tanpa penghapusan. Namun yang akan dibahas dalam persoalan ini adalah sistem penggantian berkala dimana terdapat biaya penghapusan.

fungsi piston

Fungsi dari Piston

17 Jan

Piston adalah sumbat geser yang terpasang di dalam sebuah silinder mesin pembakaran dalam silinder hidrolik, pneumatik, dan silinder pompa.
Fungsi piston dalam silinder adalah:

• Mengubah volume dari isi silinder, perubahan volume bisa diakibatkan karena piston mendapat tekanan dari isi silinder atau sebaliknya piston menekan isi silinder. Piston yang menerima tekanan dari fluida dan akan mengubah tekanan tersebut menjadi gaya (linear).
• Membuka-tutup jalur aliran.
• Kombinasi dari hal di atas.

Dengan fungsi tersebut, maka piston harus terpasang dengan rapat dalam silinder. Satu atau beberapa ring (cincin) dipasang pada piston agar sangat rapat dengan silinder. Pada silinder dengan temperatur kerja menengah ke atas, bahan ring terbuat dari logam, disebut dengan ring piston (piston ring). Sedangkan pada silinder dengan temperatur kerja rendah, umumnya bahan ring terbuat dari karet, disebut dengan ring sil (seal ring).

Piston mesin

Piston dengan 2 ring kompresi dan 1 ring oli, waktu dikeluarkan dari silinder mesin
Piston pada mesin juga dikenal dengan istilah torak adalah bagian (parts) dari mesin pembakaran dalam yang berfungsi sebagai penekan udara masuk dan penerima tekanan hasil pembakaran pada ruang bakar. Piston terhubung ke poros engkol (crankshaft,) melalui setang piston (connecting rod). Material piston umumnya terbuat dari bahan yang ringan dan tahan tekanan, misal aluminium yang sudah dicampur bahan tertentu (aluminium alloy).

Ring piston

Ring piston memiliki dua tipe, ring kompresi dan ring oli. Ring kompresi berfungsi untuk pemampatan volume dalam silinder serta menghapus oli pada dinding silinder. Kemampuan kompresi ring piston yang sudah menurun mengakibatkan performa mesin menurun. Ring oli berfungsi untuk menampung dan membawa oli serta melumasi parts dalam ruang silinder. Ring oli hanya ada pada mesin empat tak karena pelumasan mesin dua tak menggunakan oli samping. (sumber: wikipedia)

menentukan ukuran baut

Cara Menentukan Ukuran Baut

23 Jul

Dalam perdagangan ulir sudah di standarisasikan & bentuk ulir nya dapat bermacam-macam yaitu:
1. Standard British Witworth ulir sekrup
2. British Association ulir sekrup
3. American National Standar ulir sekrup
4. Unified Standar ulir sekrup
5. Square thread ( Ulir sekrup bujur sangkar )
6. Acme Thread
7. Ulir sekrup bulat ( Knuckle thread )
8. Ulir sekrup trapesium ( Buttress thread )
9. Ulir sekrup metris ( Metric thread )
Pada saat ini ulir yang terdapat di dalam perdagangan, ada dua standard yang dipakai yaitu :
a. Standard British Witworth dengan ciri-ciri nya :
- Simbol nya W misal nya W ½ “ artinya diameter luar nya        adalah ½            inchi
- ukuran nya dalam satuan inchi
- sudut puncak (alpha)= 55 derajat
b. Standard Metris (SI) :
- simbol nya (M), misal nya M20 artinya diameter luar nya adalah      20mm
- semua ukuran dalam tabel dan gambar dalam satuan (mm)
- sudu puncak (alpha)= 60 derajat.
Ini adalah Tabel ukuran baut Standard Metris (SI) (klik tabel untuk memperbesar tampilan)
Contoh perhitungan dan pemilihan ukuran baut pada tabel
Suatu gantungan yang diikat kelangit-langit dengan 4 buah baut harus menahan beban sebesar 10 000 N, Jika baut terbuat dari bahan Fe 490 dengan faktor keamanan yang direncanakan adalah 7, berapakah ukuran baut yang diperlukan?
Jawab:
Diketahui :
- Bahan baut Fe 490 mempunyai tegangan tarik maksimal 490 N/ mm2.
- Safety factor, v = 7
- Jadi tengan tarik yang diizinkan bahan adalah :
Teg.izin =  Teg.mak / v = 490 / 7 = 70 N/ mm2
-F = 10 000 N,
- Z = 4,
Penyelesaian :
D_c =  √(4.F / Z.π. Teg.izin ) =  √ (4.10 000 / 4.3,14. 70) = 6,7 mm (diameter terkecil)
Maka besar diameter luar dari baut (d) :
dc   = 0,8 d ;   d = 1,25 .dc = 1,25 (6,7) = 8,375 (mm)‏ (diameter terbesar)
Dari tabel baut untuk d = 8, 375 mm diambil M 10 x 1,25 dengan diameter luarnya   10 mm dan jarak kisaarnya 1,25 mm.
Dalam menentukan ukuran baut pada tabel disarankan untuk menggunakan  jenis Fine Series terlebih dahulu jika diameter terbesar  hasil perhitungan masih dibawah 39 mm

paku keling

Kampuh bilah tunggal dikeling ganda.

 

Untuk jenis sambungan kampuh bilah tunggal di keling ganda seperti terlihat pada gambar, maka kedua plat tersebut terpisah bila mampu memutuskan dua baris penampang, jika jumlah paku (n) buah maka paku terasabut akan putus tergeser, maka yang terjadi pada bahan adalah tegangan geser.

Untuk menentukan ukuran plat yang sesuai yaitu :
Bila tebal plat (t) dan lebar plat (b), jarak antara masing-masing sumbu paku (p), dan jumlah paku dalam satu baris (z₁), maka plat tersebut akan putus tertarik, bila tidak mampu menahan gaya luar yang diberikan. Sehingga tegangan yang terjadi pada penampang plat yaitu tegangan tarik.

Contoh soal .
Dua buah plat disambung seperti terlihat pada gambar diatas dimana pada kedua ujungnya bekerja gaya sebesar 10000( N ). Bila Tegangan yang di izinkan untuk plat  137.9 N/mm tegangan geser izin untuk bahan paku 109.8 N/mm2  . Jumlah paku keling yang di gunakan berjumlah 6 buah serta ketebalan plat  5  mm.
Ditanyakan :

1. Diameter paku keling.
2. Jarak antara paku .
3. Lebar plat yang dibutuhkan