� = 0,676
� 41,867 1000
� 9,81 � 9,41 � 0,001045 � =
29,717 96,661
= 0,3074
4. Daya turbin
� = � � � � = 0,3074 � 0,676 � 41,867
� = 9,148 �
4.1.3 PERHITUNGAN PADA POROS
A. Daya rencana poros
�
�
= �
�
. �
Daya untuk 1 disk turbin adalah 7,519. Untuk 25 disk turbin, maka dayanya adalah :
P = jumlah disk x P
T
P = 25 x 7,519 = 187,975 W P = 0,187975 kW
Dari tabel 2.1 diambil faktor koreksi pada daya normal yaitu 1,4 maka, daya rencana poros adalah :
�
�
= 1,4 � 0,187975
�
�
= 0,263165 kW
B. Momen puntir poros
� = 9,74 � 10
5
�
�
�
Momen puntir poros pada putaran 400 rpm : � = 9,74 � 10
5 0,263165 400
� = 640,807 kg.mm
C. Tegangan geser ijin bahan
�
�
= �
�
��
1
. ��
2
Bahan poros turbin tesla adalah bahan ST37, sehingga : •
Kekuatan tarik, �
�
= 37 kgmm
2
• Faktor keamanan puntir, Sf
1
= 6,0 •
Faktor keamanan akibat pengaruh konsentrasi tegangan, Sf
2
= 3,0
Maka, tegangan geser ijin bahan adalah : �
�
=
37 6
� 3
= 2,05 kgmm
2
D. Diameter poros
�
�
=
5,1 �
�
�
�
. �
�
. �
1 3
• Faktor koreksi terjadinya beban lentur, C
b
= 1,5 •
Faktor koreksi terhadap momen puntir, K
t
= 2,0
Maka, diameter minimal poros turbin adalah : �
�
= �
5,1 2,05
1,5 � 2,0 � 640,807�
1 3
�
�
= 4782,608
1 3
�
�
= 16,85 mm
Gambar 4.1. Poros.
E. Pemeriksaan kekuatan poros
1. Tegangan geser pada poros
�
�
= 16
� � . �
� 3
�
�
=
16 � 640,807
� � 16,85
3
�
�
=
10252 ,912 15022 ,055
�
�
= 0,6825 kgmm
2
Menurut hasil yang diperoleh dari perhitungan di atas, terlihat bahwa tegangan geser yang terjadi lebih kecil dari tegangan geser yang
diijinkan, �
�
�
�
. Dengan hasil ini maka dapat disimpulkan bahwa poros ini aman untuk digunakan pada turbin yang dirancang untuk memindahkan
daya dan putaran yang telah ditentukan.
2. Gaya tangensial poros
�
�
= �
� �
�
. �
�2
� �
�
= �
640,807 16,85
� 3
� �
�
= 12,676 kg 4.1.4
PERHITUNGAN PADA BANTALAN
Direncanakan jenis bantalan poros adalah bantalan gelinding jenis bantalan bola untuk diameter lubang sebesar 17 mm yang terdapat pada
tabel 2.2 bab 2, yaitu : •
Nomor bantalan : 6203ZZ
• Diameter lubang d
: 17 mm •
Diameter luar D : 40 mm
• Lebar bantalan B
: 12 mm •
Radius r : 1 mm
• Kapasitas nominal spesifik dinamis C
: 750 kg •
Kapasitas nominal spesifik statis C
o
: 460 kg
1. Beban ekuivalen dinamis
P = X . V. Fr + Fa .Y
Gaya radial adalah gaya yang tegak lurus garis singgung, gaya ini menuju titik pusat poros.
�
�
=
� �
�
�
=
640,807 16,852
= 76,06 kg
Gaya aksial adalah gaya yang bekerja sejajar dengan poros. �
�
=
� �
�
�
=
640,807 75
= 8,54kg Pada tabel 2.3 bab 2, diperoleh :
V = 1 X = 0,56
Y =1,9 X
o
= 0,6 Y
o
= 0,5
Maka, beban ekuivalen dinamis adalah : P = 0,56 x 1 x 76,06 + 8,54 x 1,9
P = 42,5936 + 16,226 P = 58,82 kg
2. Faktor kecepatan f
n
�
�
= �
33,3 �
�
1 3
Untuk putaran 400 rpm. Maka, faktor kecepatan f
n
adalah : �
�
= �
33,3 400
�
1 3
= 0,436
3. Faktor umur f
h
�
ℎ
= �
� �
�
Untuk putaran 400 rpm. Maka, faktor umur f
h
adalah : �
ℎ
= 0,436
750 58,82
= 5,56
4. Umur bantalan L
h
�
ℎ
= 500 �
ℎ 3
Untuk putaran 400 rpm. Maka, umur bantalan L
h
adalah : �
ℎ
= 500 � 5,56
3
= 85.909 jam
Gambar 4.2. Komponen bantalan gelinding.
4.1.5 PERHITUNGAN PADA MUR DAN BAUT
