commit to user
= 0,078 ²
Tegangan permukaan yang terjadi pada naf P
=
.
=
, . ,
= 0,25 ²
Tegangan yang diijinkan adalah 8
²
sularso, 1997 : 27 dengan demikian tegangan geser pasak
τ
dan tegangan bidang pada naf P
masih lebih kecil dari pada tegangan ijin, sehingga pasak aman
digunakan.
3.5. Perancanaan poros
1. Torsi pada poros :
N P
T .
. 2
. 60
π =
= 8
, 17
. 14
, 3
. 2
373 .
60
= 8
, 111
22380 = 200,2 Nm
2. Berat Puli
Analisa berat puli terdiri dari gaya tarik sabuk total dua buah puli 2
1 2
T T
+ yang menghubungkan reducer dengan poros ditambah dengan berat
material puli itu sendiri. Secara matematis sebagai berikut : W
puli
= 20 N 2
1 2
T T
+ = 1409,38 N
W
total
= W
puli
+ 2
1 2
T T
+ = 20 + 1409,38
= 1429,38 N
commit to user
Gambar 3.3. Skema pembebanan pada poros Kesetimbangan :
Σ F
x
= 0 R
CH
= 0 Σ F
y
= 0 -1492,38 + R
BV
– 0.83 . 60 + R
CV
= R
BV
+ R
CV
= 1479,38
Σ M
A
= 0 -1429,38 . 10 – 0,83 . 60
R
CV
. 60 = 0 R
CV
= 263,13 N R
BV
= 1216,05 N
Gambar 3.4. Pembebanan dan potongan pada poros
commit to user
Potongan yang dianalisa :
a. potongan x-x kiri A-B
Gambar 3.5. Potongan x-x A-B Sehingga :
N
X
= 0 V
X
= -1429,38 M
X
= -1429,38 . X Titik A, X = 0
N
A
= 0 V
A
= -1429,38 N M
A
= 0 Titik B, X = 10
N
B
= 0 V
B
= -1429,38 N M
B
= 14293,8 Ncm b.
Potongan y-y kiri A-C
commit to user
Gambar 3.6. Potongan y-y C-B Sehingga :
N
X
= 0 V
X
= -263,23 + 0,83 . X M
X
= 263,23 . X – 0,83 . X
Titik C, X = 0 N
C
= 0 V
C
= -263,13 N M
C
= 0 Titik B, X = 60
N
B
= 0 V
B
= -213,33 N M
C
= 263,23 . 60 – 0,83 . 60 = 14293,8 Ncm
commit to user
Diagram Gaya Geser
Gambar 3.7. Diagram Gaya Geser
Diagram Moment Lentur
Gambar 3.8. Diagram Moment Lentur 4. Lendutan poros
1. Panjang ulir
= 550 mm 21,65 inchi 2.
Diameter poros D = 51 mm 2 inchi
3. Modulus elastisitas baja
µ = 30000000 4.
Jarak pitch p = 100 mm 4 inchi
5. Massa poros m
= 12 kg ditimbang 6. Percepatan gravitasig
= 9,81 ms
2
a. Momen inersia polair Ip = 32
π x D
4
= 32
π x 2
4
= 1,57
inch
4
b. Berat poros W
1
= m x g =
12 x
9,81
commit to user
= 117,72
N =
25,98 lbf
c. Berat ulir total W
2
= p
W x L
= 4
98 .
25 x 21,65
= 140,65
lbf d. Lendutan poros
=
µ
xIpx xL
xW 384
5
3 2
= 3000000
57 ,
1 384
65 ,
21 65
, 140
5
3
x x
x x
= 0.004
inch =
0,1016 mm
Untuk menghindari gesekan antara tabung
θ
156 mm dengan ulir karena lendutan maka diameter ulir dibuat 152 mm.
3.6. Perencanaan Mur Dan Baut
Dalam perencanaan mesin extractor cassava ini mur dan baut digunakan untuk merangkai bebebrapa elemen mesin dianrtaranya :
1. Baut pada dudukan tabung pemeras
2. Baut pada dudukan rangka motor, untuk mengunci posisi motor.
3. Baut pada dudukan rangka reducer, untuk mengunci posisi reducer
4. Baut pengunci bantalan.
1. Baut pada dudukan tabung Baut yang digunakan adalah M10 sebanyak 10 buah, terbuat dari baja
ST 37 yang menopang beban P sebesar 330 N. dari lampiran diketahui mengenai baut M10 antara lain sebagai berikut :
1. Diameter mayor d
= 10 mm 2.
Diameter minor dc = 8,16 mm
3. Tegangan tarik
σ
= 370 Nmm
2
commit to user
4. Tegangan geser
τ
= 240 Nmm
2
5. Faktor keamanan sf
= 8 Kekuatan baut berdasarkan perhitungan tegangan tarik
P =
4 π
.dc
2
.
σ σ
=
2
. .
4 dc
P π
=
2
16 ,
8 14
, 3
330 .
4 =
6,3 Nmm
Tegangan tarik
σ
tegangan tarik ijin
σ
, maka baut pada dudukan
motor aman.
Kekuatan baut berdasar perhitungan sejumlah 10 baut P
= 4
π .dc
2
.
σ
.n
σ
= n
dc P
. .
. 4
2
π =
10 .
16 ,
8 .
14 ,
3 330
. 4
2
= 0,63
Nmm
2
Tegangan tarik
σ
tegangan tarik ijin
σ
, maka baut pada dudukan
motor aman.
2. Baut pada dudukan motor Baut yang digunakan adalah M10 sebanyak 4 buah, terbuat dari baja
ST 37 yang menopang beban P sebesar 130 N. dari lampiran diketahui mengenai baut M10 antara lain sebagai berikut :
1. Diameter mayor d
= 10 mm 2.
Diameter minor dc = 8,16 mm
3. Tegangan tarik
σ
= 370 Nmm
2
4. Tegangan geser
τ
= 240 Nmm
2
commit to user
5. Faktor keamanan sf
= 8 Kekuatan baut berdasarkan perhitungan tegangan tarik
P =
4 π
.dc
2
.
σ σ
=
2
. .
4 dc
P π
=
2
16 ,
8 14
, 3
130 .
4 =
2,5 Nmm
Tegangan tarik
σ
tegangan tarik ijin
σ
, maka baut pada dudukan
motor aman.
Kekuatan baut berdasar perhitungan sejumlah 4 baut P
= 4
π .dc
2
.
σ
.n
σ
= n
dc P
. .
. 4
2
π =
4 .
16 ,
8 .
14 ,
3 130
. 4
2
= 0,62
Nmm
2
Tegangan tarik
σ
tegangan tarik ijin
σ
, maka baut pada dudukan
motor aman.
3. Baut pada dudukan reducer Baut yang digunakan adalah M10 sebanyak 4 buah, terbuat dari baja
ST 37 yang menopang beban P sebesar 100 N. dari lampiran diketahui mengenai baut M10 antara lain sebagai berikut :
1. Diameter mayor d
= 10 mm 2.
Diameter minor dc = 8,16 mm
3. Tegangan tarik
σ
= 370 Nmm
2
4. Tegangan geser
τ
= 240 Nmm
2
Kekuatan baut berdasarkan perhitungan tegangan tarik
commit to user
P =
4 π
.dc
2
.
σ σ
=
2
. .
4 dc
P π
=
2
16 ,
8 .
14 ,
3 100
. 4
= 1,9 Nmm Tegangan tarik
σ
tegangan tarik ijin
σ
, maka baut pada dudukan
motor aman.
Kekuatan baut berdasar perhitungan sejumlah 4 baut P
= 4
π .dc
2
.
σ
.n
σ
= n
dc P
. .
. 4
2
π =
4 .
16 ,
8 .
14 ,
3 100
. 4
2
= 0,48
Nmm
2
Tegangan tarik
σ
tegangan tarik ijin
σ
, maka baut pada dudukan
motor aman. 3.7 Perhitungan Las
Perhitungan Pengelasan yang ada pada kontruksi mesin ini pada
bagian rangka dan tabung adalah las sudut dan las V, hopper, tabung dan screw conveyor menggunakan las listrik. Perhitungan kekuatan las pada
sambungan tepi pada rangka dengan tebal plat 3 mm, panjang pengelasan 40 mm, sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las ditentukan A
dengan : A = 3 mm . sin 45 . 40 mm
= 3 mm . 0,707 . 40 mm = 84,85 mm
2
Maka tegangan yang terjadi pada sambungan
commit to user
A F
max =
σ
85 ,
84 15 kg
= σ
= 0,176 kgmm
2
= 17,6 kgcm
2
Elektroda yang digunakan E 6013 E 60 = kekuatan tarik terendah setelah dilas adalah 60.000 psi atau 42,2
kgmm
2
1 = posisi pengelasan mendatar, vertical atas kepala dan horizontal 3 = jenis listrik adalah DC poloaritas bolik DC+ diameter elektroda 5
mm, arus 230 – 270 A, tegangan 27-29 V Karena σ pengelasan σ ijin
maka pengelasan aman.
3.8 Perhitungan rangka
