, 3
. 6
48 =
a
τ
2
66 ,
2 mm
kg
a
=
τ Maka diameter poros yang direncanakan :
d
s
=
3 1
52 ,
954 3
, 2
, 3
66 ,
2 1
, 5
x x
x
d
s
= 23,30 mm d
s
≅ 25 mm
Untuk momen puntir sebesar T = 954,52 kg.mm, dan diameter poros d
s
=25mm, maka tegangan geser yang terjadi adalah :
3
25 .
52 ,
954 .
16
π τ
x
p
=
2
31 ,
mm kg
p
=
τ
Dari hasil diatas dapat dilihat bahwa tegangan geser yang terjadi lebih kecil dari tegangan geser izinnya
τ
p
τ
a
dimana τ
a
= 2,66 kgmm
2
, sehingga dapat disimpulkan bahwa ukuran poros yang direncanankan cukup aman.
3.4. Ukuran Dimensi Poros
Dari perhitungan-perhitungan di atas dan data-data yang diperoleh dari hasil survey, maka dapat digambarkan ukuran-ukuran dimensi untuk Poros
Depericarper Fan sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.2. Ukuran dimensi Poros Depericarper Fan
3.5. Analisa Gaya Pada Poros Depericarper Fan Poros ditopang oleh dua bantalan Bearing dan mengalami pembebanan oleh
gaya berat yang terdapat pada poros itu sendiri, Impeller, dan Pulley. Dengan menggunakan rumus dibawah ini dapat dihitung berat masing-masing yang
dibebani oleh poros. W = m . g
keterangan : W = berat massa benda N
m = massa benda kg g = kecepatan gravitasi bumi yaitu sebesar 9,81 ms
2
Universitas Sumatera Utara
W
1
W
2
Gambar 3.3. Gambar Pembebanan pada Poros
Keterangan : W
1
= Berat Impeller N W
2
= Berat Pulley N
W
3
= Berat Poros N Untuk masing-masing benda dapat dihitung :
a. Berat Impeller
m = 2,72 kg W
1
= m . g W
1
= 2,72 kg . 9,81 ms
2
W
1
= 26,6832 N
b. Berat Pulley
m = 1,25 kg W
2
= m . g W
2
= 1,25 kg . 9,81 ms
2
W
2
= 12,2625 N
A
Y
W
3
B
Y
B
X
Universitas Sumatera Utara
c. Berat Poros
m = 1,4 kg W
3
= m . g W
3
= 1,4 kg . 9,81 ms
2
W
3
= 13,734 N
3.6. Perhitungan Gaya
Untuk menghitung variabel-variabel yang diakibatkan oleh gaya luar, perlu kita ketahui syarat –syarat seimbangnya, yakni:
a. ∑ F
Y
= 0 b.
∑ F
Y
= 0 c.
∑ M = 0
3.6.1. Gaya Luar Yang Terjadi Pada Poros
Perlu kita ketahui, bahwa poros Depericarper Fan ini bertumpu pada 2 bantalan dengan jenis tumpuan yang berbeda-beda. Pada bantalan A merupakan
jenis tumpuan rol dengan variabel A
Y
sedangkan pada bantalan B merupakan jenis tumpuan pin dengan 2 variabel B
Y
dan B
X
. Untuk menghitung gaya reaksi maupun gaya-gaya lainnya terlebih dahulu kita gambar diagram benda bebasnya,
seperti tampak pada gambar dibawah ini.
Universitas Sumatera Utara
2
W
3
W
Y
A
Y
B B
x
Gambar 3.4. Diagram Pembebanan pada Poros
Dimana : W
1
= 26,6832 N W
2
= 12,2625 N W
3
= 13,734 N Syarat seimbang pada kondisi pembebanan di atas:
a.
∑ F
X
= 0 B
X
= 0 b.
∑ F
Y
= 0 -W
1
+ A
Y
– W
2
+ B
Y
- W3 = 0 -26,6832 + A
Y
– 13,734 – 12,2625 + B
Y
= 0 A
Y
– 52,6797 + B
Y
= 0 Disini terdapat 2 variabel yang tidak diketahui yakni A
Y
dan B
Y
, maka dapat kita peroleh nilainya dengan menghitung
∑ M = 0 nya terlebih dahulu
1
W
80 mm 110 mm
97 mm 140 mm
C
Universitas Sumatera Utara
c.
∑ M = 0 •
∑ M
A
= 0 W
1
. 97 - W
3
. 13 + B
Y.
140 – W
2
. 220 = 0 2588,2704 – 178,542 + B
Y
. 140 – 2697,75 = 0 B
Y
. 140 = 288,0216 B
Y
= 2,0573 N Dari persamaan 3.1 maka dapat diperoleh nilai variabel A
Y
sebagai berikut:
A
Y
– 52,6797 + B
Y
= 0 A
Y
– 52,6797 + 2,0573 = 0 A
Y
= 50,6224 N Dari perhitungan
∑ M = 0 diatas kita peroleh nilai B
Y
sebesar 2,0573 N dan nilai A
Y
sebesar 50,6224 N.
3.6.2. Gaya Dalam Yang Terjadi Pada Poros
Untuk menghitung gaya-gaya dalam terjadi dapat dihitung berdasarkan diagram benda bebas DBB seperti tampak pada gambar dibawah ini
Universitas Sumatera Utara
W
1
W
2
W
3
A B
B
y
B
x
A
y
97 127
80 110
A V
x
A ’
M
x
N
x
x A
W
1
= 26,6832 N W
2
= 12,2625 N W
3
= 13,734 N A
y
= 50, 6224 N B
y
= 2, 0573 N B
x
= 0 N
a.
≤ x ≤ 97 mm •
∑ F
x
= 0 N
x
= 0
Gambar 3.5 Diagram Pembebanan pada Porros
Universitas Sumatera Utara
A B
M
x
B’ N
x
V
x
97
• ∑ F
y
= 0 -W
1
- V
x
= 0 V
x
= -26,6832 N •
∑ M
A’
= 0 W
1
x + M
x
= 0 M
x
= -W
1
x = - 26,6832x
x = 0 M
x
= 0 N.m x = 0,097m
M
x
= -2,588 N.m
b.
97 ≤ x ≤ 110
• ∑ F
x
= 0 N
x
= 0 •
∑ F
x
= 0 -W
1
+ A
y
–V
x
= 0
x
Universitas Sumatera Utara
N V
C B
A M
x
97 110
x C’
W
3
W
1
V
x
= -W
1
+ A
y
= 23,9392 N •
∑ M
B’
= 0 W
1
x – A
y
x-97 + M
x
= 0 M
x
= A
y
x-97 – W
1
x = 23,9392x – 4,9103728
x = 0,097 m M
x
= -2,588 N.m x = 0,11 m
M
x
= -2,277 N.m
c.
110 ≤ x ≤ 250
• ∑ F
x
= 0 N
x
= 0 •
∑ F
y
= 0 -W
1
+ A
y
– W
3
– V
x
= 0
Universitas Sumatera Utara
W
1
V
x
M
x
W
3
N
x
250 C
D 110
97 A
y
B A
B
y
x B
x
D’ V
x
= -26,6832 + 50, 6224 – 13,734 = 10,2052 N
• ∑ M
C’
= 0 -W
1
x – A
y
x-97 + W
3
x-110 + M
x
= 0 M
x
= -W
1
x + A
y
x-97 – W
3
x-110 = 10,2052x – 3,3996328
x = 0,11 M
x
= -2,277 N.m x = 0,25 M
x
= -0,848 N. d.
250 ≤ x ≤ 317
• ∑ F
x
= 0 N
x
– B
x
= 0 N
x
= 2,0573 N •
∑ F
y
= 0 -W
1
+ A
y
– W
3
+ B
y
– V
x
= 0
Universitas Sumatera Utara
V
x
= -26,6832 + 50,6224 – 13,734 + 2,0573 = 12,2625 N
• ∑ M
D’
= 0 -W
1
x –A
y
x-97 – W
3
x-110 – B
y
x-250 + M
x
= 0 M
x
= 12,2625x + 3,9139578 x = 0,25 M
x
= -0,848 N.m x = 0,317 M
x
= -0,0267 N.m
3.7. Diagram Alir Simulasi
