commit to user 29
j. Gaya yang bekerja pada puli akibat T
1
dan T ₂
Gambar 3.7 Gaya yang bekerja pada puli F
= T
1
+T ₂
= 163 N + 11,5 N = 174,5 N
k. power transmitted per belt P
= T
1
-T ₂ . V
= 163 N – 11,5 N . 5,58 ms = 845,3 Watt = 0,845 Kw
Jadi,total daya yang ditransmisikan oleh sabuk adalah
= 1,21 Kw Dari data perhitungan di dapatkan bahwa total daya yang
ditranmsisikan oleh sabuk adalah 1,21 Kw.
3.5. Perhitungan Diameter Poros Pisau Pemotong Spesifikasi perencanaan poros :
Bahan yang sering digunakan dalam pembuatan poros adalah baja karbon ST
42.
Diketahui: Bahan poros
= ST 42
commit to user 30
Tegangan tarik ijin σ
b
= 42 Nmm
2
Lampiran 4 Tegangan geser ijin
τ = 23 Nmm
2
T
1
= 163 N T
2
= 11,5 N Berat total pisau
= 7 kg = 70 N Berat puli
= 0,3 kg = 3 N Susunan pisau dan gaya-gaya yang dihasilkan oleh belt dapat
terlihat pada gambar 3.5:
Gambar 3.8 Susunan pisau dan gambar gaya pada belt
Gambar 3.9 Gaya pada poros
commit to user 31
Tan = = 0,64
= 32,6°
Sin α =
= =
0,079 α = 4,55°
Uraian gaya yang terjadi pada belt seperti terlihat pada gambar 3.6:
Gambar 3.10 Uraian Gaya T
1
dan T
2
pada Belt
3.4.1. Perhitungan gaya yang bekerja Beban pada poros pemotong dipengaruhi oleh :
Berat total pemotong = 7kg = 70 N
Berat puli = 0,3kg = 3 N
T
1
= 163 N
T
2
= 11,5 N
Gaya vertikal dan horizontal pada T
1
dan T
2
: Dv
= T
1
cos + T
2
cos cos + W puli = 163 cos 4,55° + 11,5 cos 4,55° cos 32,6° + 3 N
= 163 . 0,99 + 11,5 . 0,99 0,99 + 3 = 164 + 11,3 0,99 + 3
= 178,28 N
commit to user 32
D
H
= T
1
cos + T
2
cos sin = 163 cos 4,55° + 11,5 cos 4,55° sin 32,6°
= 163 . 0,99 + 11,5 . 0,99 0,01 = 164 + 11,3 . 0,01
= 1,95 N 3.4.2. Uraian gaya vertikal
Uraian gaya vertikal seperti terlihat pada gambar 3.7:
Gambar 3.11 Uraian gaya vertikal Ø Kesetimbangan gaya luar
∑ Fx = 0 R
AX
= 0 ∑ F
Y
= 0 A
V
+ C
V
= W
B
+ D
V
∑ M
A
= 0 W
B
. 95 – C
V
. 190 + D
V
. 260 = 0
70 . 95 – C
V
. 190 + 178,28 . 260 = 0
6650 – C
V
. 190 + 178,28 . 260 = 0
6650 – C
V
. 190 + 46352,8 = 0
– C
V
. 190 + 53002,8 = 0
– C
V
. 190 = - 53002,8
C
V
= C
V
= 278,96 N
commit to user 33
∑ F
Y
= 0 A
V
+ C
V
= W
B
+ D
V
A
V
+ 278,96 N = 70N + 178,28 N A
V
= 70 + 178,28 – 278,96 N A
V
= - 30,68 N Keseimbangan gaya dan titik potong pada gaya vertikal seperti terlihat
pada gambar 3.8:
Gambar 3.12 Kesetimbangan gaya dan titik potong pada gaya vertikal Ø Kesetimbangan gaya dalam:
a. Potongan x-x kiri seperti terlihat pada gambar 3.9:
Gambar 3.13 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri vertikal Nx = 0
Vx = -30,68 N Mx = 30,68 . x
Jarak Titik
Gaya Normal Gaya Geser N
Momen Nmm x = 0
A N
A
= 0 V
A
= -30,68 N M
A
= 0 x = 95
B N
B
= 0 V
B
= -30,68 N M
B
= 2914,6
commit to user 34
b. Potongan y-y kiri seperti terlihat pada gambar 3.10:
Gambar 3.14 Reaksi gaya dalam potongan y-y kiri vertikal Nx = 0
Vx = -Wb – Av = -100,68 N Mx = Av . x + W
B
.x-95 Jarak
Titik Gaya Normal Gaya Geser N Momen Nmm
x = 95 B
N
B
= 0 V
B
= -100,68 M
B
= 2914,6 x = 190
C N
C
= 0 V
C
= -100,68 M
C
= 12479,2
c. Potongan z-z kanan seperti terlihat pada gambar 3.11:
Gambar 3.15 Reaksi gaya dalam potongan z-z kanan vertikal Nx = 0
Vx = 178,28 N Mx = 178,28. x
Jarak Titik Gaya Normal
Gaya Geser N Momen Nmm
x = 0 D
N
D
= 0 V
D
= 178,28N M
D
= 0 x = 70
C N
C
= 0 V
C
= 178,28 N M
C
= 12479,2
commit to user 35
d. Diagram: Diagram NFD, SFD dan BMD seperti terlihat pada gambar 3.12:
Gambar 3.16 NFD, SFD dan BMD gaya vertikal 3.4.3. Uraian gaya horizontal
Uraian gaya horizontal dapat dilihat pada gambar 3.13:
Gambar 3.17 Uraian gaya horizontal
commit to user 36
Ø Kesetimbangan gaya luar ∑ Fx = 0
R
AX
= 0 ∑ F
Y
= 0 A
H
+ C
H
= D
H
∑ M
A
= 0 D
H
. 260 – C
H
. 190 = 0
1,95 . 260 – C
H
. 190 = 0
509 – C
H
. 190 = 0
– C
H
. =
C
H
= 2,67 N ∑ F
Y
= 0 A
H
+ C
H
= D
H
A
H
+ 2,67 N = 1,95 N
A
H
= 1,95 – 2,67 N A
H
= - 0,73 N Kesetimbangan gaya dan titik potong gaya horizontal dapat dilihat pada
gambar 3.14:
Gambar 3.18 Kesetimbangan gaya dan titik potong uraian gaya horizontal 1. Kesetimbangan gaya dalam :
a. Potongan x-x kiri seperti terlihat pada gambar 3.15:
Gambar 3.19 Reaksi gaya dalam potongan x-x kiri horizontal
commit to user 37
Nx = 0 Vx = -0,73 N
Mx = 0,73 . x Jarak
Titik Gaya Normal Gaya Geser N
MomenNmm x = 0
A N
A
= 0 V
A
= - 0,73 M
A
= 0 x = 190
C Nc = 0
Vc = - 0,73 Mc = 138,7
b. Potongan y-y kanan seperti terlihat pada gambar 3.16:
Gambar 3.20 Reaksi gaya dalam potongan y-y kanan horizontal Nx = 0
Vx = 1,95 N Mx = 1,95 . x
Jarak Titik Gaya Normal
Gaya Geser N Momen Nmm
x = 0 D
N
D
= 0 V
D
= 1,95 M
D
= 0 x = 70
C N
C
= 0 V
C
= 1,95 M
C
= 138,7
commit to user 38
c. Diagram NFD, SFD dan BMD gaya horizontal dapat dilihat pada gambar 3.17:
Gambar 3.21 Diagram NFD, SFD dan BMD gaya horizontal d. Momen resultan terbesar antara momen vertikal dan horizontal :
M
R
=
2 2
V H
M M
+
= =
= = 12,479 Nm
Momen ekuivalen : Me = ½ M +
2 2
M T
+
= ½ .12,479 +
2 2
5 ,
9 10,74 +
= ½ . 12,479 + = ½ . 12,479 +
= ½ . 28,04 N.m = 14,021 N.m
d. Perhitungan diameter poros yang diijinkan : d
=
3
. .
32
b
Me s
p
commit to user 39
=
= =
mm³ = 15,04 mm
Maka diameter poros pisau yang diijinkan minimal adalah 15,04 mm. Dalam kenyataanya poros yang digunakan adalah berdiameter 20 mm,
jadi kontruksi dinyatakan AMAN.
3.6. Perhitungan Pasak
