3.2.1.5 Menghitung gaya pada sudu pengaduk
Gaya atau kakaks adalah apapun yang dapat menyebabkan sebuah benda bermassa mengalami percepatan. gaya sentripetal adalah gaya yang membuat
benda bergerak melingkar, sehingga pada perencanaan ini dapat dihitung gaya sentripetal yang terjadi pada pengaduk
Gambar 3.3 Gaya yang bekerja pada pengaduk Untuk menghitung Gaya sentripetal f
s
pada sudu poros penggerak dari pengaduk,adalah sebagai berikut:
F
s
= m.a
s
Newton F
s
= – m
�
2
�
� dengan r =
� �
untuk mencari percepatan sentripetal a
s
pada pengaduk : a
s
=
�
2
�
ms
2
dimana : v = kecepatan linier pengaduk 1,875 ms
r = jari – jari pengaduk blade 0.064m
Universitas Sumatera Utara
Kecepatan linier v pengaduk dapat dihitung : v =
�� � 60
ms dimana:
d = diameter pengaduk 0,128 m n = putaran dari poros pengaduk 280 rpm
sehingga kecepatan linier pengaduk dapat dihitung : v =
�� � 60
v =
3,140,128280 60
v = 1,875 ms setelah percepatan linier v pengaduk telah diketahui, maka percepatan sentripetal
a
s
dapat dihitung: a
s
=
�
2
�
a
s
=
1,875
2
0,064
a
s
= 54,931 ms
2
mencari massa m dari pengaduk melalui momen puntir T, karena massa berhubungan dengan momen puntir dan kecepatan pengaduk v adalah:
T = m.v m =
� �
kg dimana :
T = Momen puntir pada poros yang direncanakan 0,91884 kg.m v = kecepatan linier pengaduk 1,875 ms
Universitas Sumatera Utara
Maka, m =
0,91884 1,875
m = 0.49 kg Sehingga gaya sentripetal F
s
yang terjadi pada sudu – sudu pengaduk adalah :
F
s
= m.a F
s
= 0.49 x 54,931 F
s
= 26,91 Newton Jadi, dapat dinyatakan bahwa gaya sentripetal yang terdapat pada sudu
pegaduk atau impeller sebesar 26,91 Newton. Menghitung gaya sentrifugal F fluida pada mixer pada putaran 280 rpm
dapat diperoleh setelah mencari besar tekanan yang dihasilkan gaya pada sudu pengaduk.
P =
�� �
Nm
2
Dimana : Fs = Gaya sentripetal pada sudu 26,91 N
A = Luas penampang pada sudu A =
� 4
�
2
=
3.14 4
0.128
2
= 0.01286 m
2
d = diameter pengaduk 0.128m P =
26.91 0.01286
P = 2092,53Nm
2
Universitas Sumatera Utara
Setelah tekanan yang dihasilkan dapat diketahui maka, Gaya sentrifugal fluida dapat diperoleh;
F = P x A Dimana
P = Tekanan pada sudu 2092,53 Nm
2
A = Luas Penampang bejana m
2
d = diameter bejana 0.280m A =
� 4
�
2
=
3.14 4
0.280
2
= 0.0615 m
2
Maka, F = 2092,53 x 0.0615
F = 128.78 Newton Maka diperoleh gaya sentrifugal fluida sebesar 128.78 N pada putaran 280
rpm pada mixer. Menghitung besarnya τ
a
tegangan geser yang diijinkan untuk pemakaian umur pada poros dapat diperoleh dengan cara:
τ
a
=
�
�
��
1
� ��
2
dimana : τ
a
= tegangan geser yang diijinkan �
�
= kekuatan tarik bahan poros adalah stainless steel 81,55 kgmm
2
��
1
= faktor keamanan yang diambil 5,6 ��
2
= faktor keamanan yang diambil 1,3 jadi,
τ
a
=
�
�
��
1
� ��
2
τ
a
=
81,55 5,6
� 1,3
τ
a
= 11,202 kgmm
2
Universitas Sumatera Utara
3.2.2 Menentukan jarak antara pengaduk dengan bejana aduk
Kategori