Perhitungan Bantalan Perhitungan Baut

commit to user 55 Ø Diameter Poros Dengan Me Me ⾸ 펨 ⎠ ⸨Km . M Te ⾸ 펨 ⎠ ⸨1,5 . 48199 72396,4 ⾸ 펨 ⎠ ⸨144694,9 ⾸ 72347,45 Nmm Me ⾸ π 32 . σ . d 䙸 d ⾸ 32 . Me π .σ ⾸ 2315118,4 1130,4 ⾸ 12,6 mm = 13 mm Untuk menyesuaikan dengan bantalan digunakan poros dengan diameter 20 mm.

3.7 Perhitungan Bantalan

Besar diameter poros adalah 20 mm, bantalan yang digunakan adalah “ single row deep groove ball bearing ” dengan data sebagai berikut: 1. Nomor bantalan : 204 2. Diameter dalam : 20 mm 3. Diameter luar : 47 mm 4. Lebar bantalan : 14 mm 5. Dinamik spesifik C : 10000 N 6. Statik spesifik Co : 6550 N Untuk beban radial Wr diambil dari resultan gaya terbesar yang ditumpu bantalan adalah 265,5 N commit to user 56 Keterangan Rumus: Xr = Faktor beban radial V = Faktor putaran 1,0 = ring dalam yang berputar 1,2 = ring luar yang berputar Wr = Beban radial Yt = Faktor beban aksial Wt = Beban aksial Ks = Faktor keamanan 1,0 = untuk beban mantap dan merata 1,5 = untuk beban kejut ringan 2,0 = untuk beban kejut menengah 2,5 = untuk beban kejut berat Dari lampiran tabel values x dan y untuk radial groove ball bearing , didapat: Xr = 0,6 Dengan k ⾸ 3 ⸨ꎨ e 地 地e ga Ø Beban bantalan W  ⾸ ⸨X V W Y ᅠ W ᅠ . K ⾸ ⸨0,6 1 265,5 0 . 1 ⾸ 159,3 N Karena W  C, maka bantalan aman di gunakan. Ø Besar umur rata-rata bantalan L ⾸ . 10 ⾸ 10000 159,3 䙸 . 10 ⾸ 247373,2145 10 putaran L m ⾸ L 60. N ⾸ 247373,21 10 60 1516 ⾸ 2719432,86 jam commit to user 57

3.8 Perhitungan Rangka 6

Gambar 3.13 Perencanaan rangka

3.8.1 Perhitungan Rangka Atas

Gambar 3.14 Skema rangka dengan beban brake chamber dan poros A B F E G I J D C H B1 E1 commit to user 58 ΣFx ⾸ 0 ΣFy ⾸ 0 RA RF ⾸ R R RA RF ⾸ 117.6 N 127,53 N RA RF ⾸ 245.13 N ΣM ⾸ 0 RF 1500 mm R 730 mm R 440 mm ⾸ 0 RF 1500 mm 127,53 N 730 mm 117.6N 440 mm ⾸ 0 RF 1500 mm 93096 N 51744 N ⾸ 0 RF 1500 mm 144840 N ⾸ 0 RF ⾸ 144840 1500 RF ⾸ 96,56 N RA RF ⾸ 245,13 N RA ⾸ 245,13 N 96,56 N RA ⾸ 148,57 N Ø Potongan kiri 1-1 =A ke B Gambar 3.15 Potongan 1-1 commit to user 59 N 歀 ⾸ 148,57 · Titik A ⸨x ⾸ 0 N ⾸ 148,57 N · Titik B ⸨x ⾸ 70 N ⾸ 148,57 N Ø Potongan 5-5 = F ke E Gambar 3.16 Potongan 5-5 N 歀 ⾸ 96,56 N Titik F ⸨x ⾸ 0 Titik E ⸨x ⾸ 70 N ⾸ 96,56 N N ⾸ 96,56 N Ø Potongan 4-4 E ke D Gambar 3.17 Potongan 4-4 commit to user 60 Nx ⾸ 0 Vx ⾸ 96,56 N Mx ⾸ 96,56 N .x Titik E ⸨x ⾸ 0 Titik D ⸨x ⾸ 770 N ⾸ 0 N ⾸ 0 V ⾸ 96,56 N V ⾸ 96,56 N M ⾸ 96,56 N 0 M ⾸ 96,56 N 770 ⾸ 0 ⾸ 74351,2 Nmm Potongan 3-3 D ke C Gambar 3.18 Potongan 3-3 Nx ⾸ 0 Vx ⾸ RF 127,53 N ⾸ 96,56 N 127,53 N ⾸ 31 N Mx ⾸ RF . x 127,53 N.⸨x 770 mm · Titik D ⸨x ⾸ 770 N ⾸ 0 V ⾸ 31 N M ⾸ 96,56 N 770 mm 127,53 N ⸨770 mm 770 mm ⾸ 74351,2 Nmm commit to user 61 · Titik C ⸨x ⾸ 1060 N ⾸ 0 V ⾸ 31 N M ⾸ 96,56 N 1060 N 127,53 N ⸨1060 770 ⾸ 65369,9 Nmm Ø Potongan 2-2 C ke B Gambar 3.19 Potongan 2-2 Nx ⾸ 0 Vx ⾸ RF 127,57 N 117.6 N ⾸ 96,56 N 127,57 N 117.6 N ⾸ 148,61 N Mx ⾸ RF . x RD⸨x 770 RC ⸨x 1060 ⾸ 96,56 N.x 127,53 N⸨x 770 117.6 N⸨x 1060 · Titik C ⸨x ⾸ 1060 N ⾸ 0 V ⾸ 148,61 N M ⾸ 96,56 N 1060 mm 127,5 N⸨1060 770 117.6 N⸨1060 1060 ⾸ 65378,6 Nmm commit to user 62 · Titik B ⸨x ⾸ 1500 N ⾸ 0 V ⾸ 148,61 N M ⾸ 96,56 N 1500 127,53 N⸨1500 770 117,6 N⸨1500 1060 ⾸ 144840 93097 51744 ⾸ 0 Gambar 3.20 Diagram NFD, SFD, dan BMD commit to user 63 Ø Tegangan pada rangka atas Data diambil dari table profil L a. Dimensi L = 50 mm 50 mm 5 mm b. Moment inertia I = 11 cm ⾸ 110000 mm ⎠ c. Jarak terjauh dari sumbu normal y = 1.40 cm ⾸ 14 mm Momen maksimum = 74351,2 Nmm Bahan rangka siku = ST 37 Tegangan tarik ijin Fci = 360N mm ⎠ Tegangan tarik pada rangka Fc Fc ⾸ Mmaks y I Fc ⾸ 74351,2 14 110000 Fc ⾸ 9,5 N mm ⎠ Fci Fc maka rangka aman untuk menahan beban.

3.8.2 Perhitungan Rangka Bawah

Gambar 3.21 Skema rangka dengan beban commit to user 64 Σfx ⾸ 0 Σfy ⾸ 0 RA RF ⾸ R R R R RA RF ⾸ 49 107,9 245,25 107,9 RA RF ⾸ 510,05 N ΣM ⾸ 0 RF 1500 R 1030 R 920 R 730 R 110 ⾸ 0 RF 1500 107,9 1030 245,25 920 107,9 730 49 110 ⾸ 0 RF 1500 111137 225630 78767 5390 ⾸ 0 RF 1500 420924 ⾸ 0 RF ⾸ 420924 1500 RF ⾸ 280,617 N RA RF ⾸ 510,05 N RA 280,61 N ⾸ 510,05 N RA ⾸ 510,05N 280,61 N RA ⾸ 229,44 N Ø Potongan 1-1 A ke B1 Gambar 3.22 Potongan 1-1 commit to user 65 N 歀 ⾸ 229,44 N · Titik A ⸨x ⾸ 0 N ⾸ 229,44 N · Titik B1 ⸨X ⾸ 10 N ⾸ 229,44 N Ø Potongan 7-7 F ke E1 Gambar 3.23 Potongan 7-7 N 歀 ⾸ 280,617 N · Titik F ⸨x ⾸ 0 N ⾸ 280,617 N · Titik E1 ⸨X ⾸ 10 N ⾸ 280,617 N Ø Potongan 6-6 E1 ke G Gambar 3.24 Potongan 6-6 commit to user 66 V 歀 ⾸ 280,617 N M 歀 ⾸ 280,617. x Titik E1⸨x ⾸ 0 Titik G ⸨x ⾸ 470 V ⾸ 280,617N V ⾸ 280,617N M ⾸ 280,617 0 M ⾸ 280,617 470 ⾸ 0 ⾸ 131889,9 Nmm Ø Potongan 5-5 G ke H Gambar 3.25 Potongan 5-5 V 歀 ⾸ 280,617N 107,91 ⾸ 172,70 N M 歀 ⾸ RF . x 107,91⸨x 470 · Titik G ⸨x ⾸ 470 V ⾸ 172,70 N M ⾸ 280,617 470 107,91⸨470 470 ⾸ 131889,9 Nmm · Titik H ⸨x ⾸ 580 V ⾸ 172,70 M ⾸ 280,617 580 107,91⸨580 470 ⾸ 162496,86 11870,1 ⾸ 150626,76 Nmm commit to user 67 Ø Potongan 4-4 H ke I Gambar 3.26 Potongan 4-4 V 歀 ⾸ RF R R ⾸ 280,617 107,91 245,25 ⾸ 72,54 N M 歀 ⾸ RF . x R ⸨x 470 R ⸨x 580 ⾸ 280,617.x 107,91 ⸨x 395 245,25⸨x 580 · Titik H ⸨x ⾸ 580 V ⾸ 72,54 N M ⾸ 280,617 580 107,91⸨580 470 245,25⸨580 580 ⾸ 162757,86 N 11870,1 N ⾸ 150626,76 Nmm · Titik I ⸨x ⾸ 770 V ⾸ 72,54 N M ⾸ 280,617 770 107,91⸨770 470 245,25⸨770 580 ⾸ 216075,09 32373 46597,5 ⾸ 137105,5 Nmm commit to user 68 Ø Potongan 3-3 I ke J Gambar 3.27 potongan 3-3 V 歀 ⾸ RF R R R ⾸ 280,617 107,91 245,25 107,91 ⾸ 180,453 N M 歀 ⾸ RF . x R ⸨x 470 R ⸨x 580 R ⸨x 770 ⾸ 280,617.x 107,91⸨x 470 245,25⸨x 580 107,91⸨x 770 · Titik I ⸨x ⾸ 770 V ⾸ 180,453 N M ⾸ 280,617 770 107,91⸨770 470 245,25⸨770 580 107,91⸨770 770 ⾸ 137104,59 Nmm · Titik J ⸨x ⾸ 1390 V ⾸ 180,453 N M ⾸ 280,617 1390 107,91⸨1390 470 245,25⸨1390 580 107,91 ⸨1390 770 ⾸ 25223,73 Nmm commit to user 69 Ø Potongan 2-2 J ke B1 Gambar 3.28 Potongan 2-2 V 歀 ⾸ RF R R R R ⾸ 280,617 107,91 245,25 107,91 49 ⾸ 229,453 N M 歀 ⾸ RF . x R ⸨x 470 R ⸨x 580 R ⸨x 770 R ⸨x 1390 ⾸ 280,617 x 107,91⸨x 470 245,25⸨x 580 107,91⸨x 770 49⸨x 1390 Ø Titik J ⸨x ⾸ 1390 V ⾸ 229,453 N M ⾸ 280,617 1390 107,91⸨1390 470 245,25⸨1390 580 107,91⸨1390 770 49⸨1390 1390 ⾸ 25223,73 Nmm Ø Titik B1 ⸨x ⾸ 1500 V ⾸ 229,453 N M ⾸ 280,617 1500 107,91⸨1500 470 245,25⸨1500 580 107,91⸨1500 770 49⸨1500 1390 ⾸ 420925 111147,3 225630 78774,3 5390 ⾸ 0 commit to user 70 Gambar 3.29 Diagram NFD, SFD dan BMD Ø Tegangan pada rangka bawah Data diambil dari table profil L a. Dimensi L = 50 mm 50 mm 5 mm b. Moment inertia I = 11 cm ⾸ 110000 mm ⎠ c. Jarak terjauh dari sumbu normal y = 1.40 cm ⾸ 14 mm commit to user 71 Momen maksimum = 150626,76 Nmm Bahan rangka siku = ST 37 Tegangan tarik ijin Fci = 360N mm ⎠ Tegangan tarik pada rangka Fc Fc ⾸ Mmaks y I Fc ⾸ 150626,76 N 14 110000 Fc ⾸ 19,1706 N mm ⎠ Fci Fc maka rangka aman untuk menahan beban

3.8.3 Kestabilan Rangka

Kestabilan rangka dihitung berdasarkan pusat massa atau titik berat dari suatu benda. Koordinat titik berat suatu sistem benda dengan berat masing-masing seperti berikut: W1 = bearing, poros, teromol roda, roda = 12 kg W2 = motor listrik = 11 kg W3 = kompresor = 11 kg W4 = tabung reservoir = 25 kg W5 = foot valve = 5 kg W6 = brake chamber = 12 kg Gambar 3.30 Kestabilan rangka commit to user 72 Xo ⾸ w1. x1 w2. x2 w3. x3 w4. x4 w5. x5 w6. x6 w1 w2 w3 w4 w5 w6 Xo ⾸ 127,53.73 107,9.73 107,9.103 245,25.92 49.11 117,6.44 127,53 107,9 107,9 245,25 49 117,6 Xo ⾸ 56576,49 755,18 Xo ⾸ 74,9 cm Yo ⾸ w1. y1 w2. y2 w3. y3 w4. y4 w5. y5 w6. y6 w1 w2 w3 w4 w5 w6 Yo ⾸ 127,53.72,5 107,9.20 107,9.21 245,25.20 49.10 117,6.80 755,18 Yo ⾸ 28472,83 755,18 Yo ⾸ 36,2 cm Dari perhitungan kestabilan rangka tersebut didapatkan X = 74,9 cm dari panjang rangka 150 cm dan Y = 36,2 cm dari tinggi rangka 70 cm. Dengan titik X dan Y berada setengah dari panjang rangka maka alat peraga rem angin tersebut dalam kondisi stabil.

3.9 Perhitungan Baut

Ø Baut pengikat antara bantalan dengan rangka Data perencanaan: Bahan baut adalah ST 37 dengan τ ⾸ 360 N mm ⎠ ⁄ dengan baut M 10 x 1,5 sebanyak N = 4 Tegangan tarik bahan karena dipengaruhi kosentrasi tinggi maka sf = 3 Kisar p = 1,5 Tinggi ulir = 0,92 mm Diameter luar ulir d = 10 mm Diameter efektif d2 = 9,026 mm Diameter dalam ulir d1 = 8,376 mm commit to user 73 Gaya yang diterima F = 127,53 N Maka, tegangan tarik ijin adalah τ ⾸ 360 3 ⾸ 120 N mm ⎠ ⁄ Tegangan geser ijin τ ⾸ 0,5 . τ ⾸ 0,5 . 120 ⾸ 60 N mm ⎠ ⁄ Beban yang diterima tiap baut W W ⾸ F N ⾸ 127,53 4 ⾸ 31,9 N Tegangan yang terjadi pada baut τ ⾸ W π 4 . D 펨 ⎠ ⾸ 31,9 π 4 . 8,376 ⎠ ⾸ 31,9 0,785 70 ⾸ 0,6 N mm ⎠ ⁄ karena τ τ ijin maka perencanaan baut aman. Ø Baut pengikat antara kompresor dengan rangka Data perencanaan: Bahan baut adalah ST 37 dengan τ ⾸ 360 N mm ⎠ ⁄ dengan baut M 8 x 1,25 sebanyak N = 4. Tegangan tarik bahan karena dipengaruhi kosentrasi tinggi maka sf = 3 Kisar p = 1,25 commit to user 74 Tinggi ulir = 0,767 mm Diameter luar ulir d = 8 mm Diameter efektif d2 = 7,188 mm Diameter dalam ulir d1 = 6,647 mm Gaya yang diterima = 107,91 N Maka, tegangan tarik ijin adalah τ ⾸ 360 3 ⾸ 120 N mm ⎠ ⁄ Tegangan geser ijin τ ⾸ 0,5 . τ ⾸ 0,5 . 120 ⾸ 60 N mm ⎠ ⁄ Beban yang diterima tiap baut W W ⾸ F N ⾸ 107,91 4 ⾸ 26,97 N Tegangan yang terjadi pada baut τ ⾸ W π 4 . D 펨 ⎠ ⾸ 26,97 π 4 . 6,647 ⎠ ⾸ 26,97 0,785 44,2 ⾸ 26,97 34,7 ⾸ 0,77 N mm ⎠ ⁄ Karena τ τ ijin maka perencanaan baut aman. commit to user 75 Ø Baut pengikat antara motor listrik dan rangka Data perencanaan: Bahan baut adalah ST 37 dengan τ ⾸ 360 N mm ⎠ ⁄ dengan baut M 8 x 1,25 sebanyak N = 4. Tegangan tarik bahan karena dipengaruhi kosentrasi tinggi maka sf = 3 Maka, tegangan tarik ijin adalah: τ ⾸ 360 3 ⾸ 120 N mm ⎠ ⁄ Tegangan geser ijin 0,5 – 0,75 . τ τ ⾸ 0,5 . τ ⾸ 0,5 . 120 ⾸ 60 N mm ⎠ ⁄ Beban yang diterima tiap baut W W ⾸ F N ⾸ 107,91 4 ⾸ 26,97 N Tegangan yang terjadi pada baut τ ⾸ W π 4 . D 펨 ⎠ ⾸ 26,97 π 4 . 6,647 ⎠ ⾸ 26,97 0,785 44,2 ⾸ 26,97 34,7 ⾸ 0,77 N mm ⎠ ⁄ karena τ τ ijin maka perencanaan baut aman commit to user 76

3.10 Perhitungan Las