berfungsi untuk memindahkan gerakan putran keliling dari moving blade menjadi gerak putar pada poros, sehingga pada disc akan timbul gaya tangensial dan gaya
radial antara lain : -
Gaya tangensial ialah gaya yang timbul akibat adanya kecepatan yang mendorong moving blade.
- Gaya radial ialah gaya yang ditimbulkan oleh karena adanya gaya sentifugal,
sehingga untuk menghitung tegangan pada disc, maka terlebih dahulu ditentukan ukuran-ukuran utama dari disc, dan begitu juga jenis baja apa yang sesuai dengan
perencanaan ini.
Oleh karena itu disc ini bersinggungan dengan uap yang dipakai untuk mendorong moving blade, maka dengan demikian untuk perencanaan disc dipakai bahan 32
XHM dengan susunan kimia sebagai berikut : C
= 28 – 35 Si = 17 – 37
Mn = 30 – 80 Cr = 30 – 80
Ni = 27 – 30 Mo = 30 – 40
S = 3
P = 4
Sehingga untuk bahan disc yang dipakai adalah dari Molybdenum Style.
IV.17. Perhitungan Tegangan Pada Bagian Disc
Untuk perencanaan disc ini telah diperhitungkan pada bab sebelumnya, dimana di dapat ukuran diameternya ialah :
D = Diameter Disc
Mp = 110 cm
Universitas Sumatera Utara
Mp = 7120 Nn ……….. kgcm Dimana :
N = Daya turbin
= 1396 kw n
= Putaran = 3000
sehingga : Mp = 7120 . 13963000
= 33327,17 kgcm
Tegangan Puntir τp adalah :
τp =
p o
W M
=
32 d
. π
M
3 o
Dimana tegangan yang diijinkan ialah : τp =
o
α .
1,73 σ
dimana pada perencanaan ini bahan poros dibuat dari bahan baja paduan dengan :
σ = 600 – 800 kgcm
2
= 800 diambil α
o
= untuk bahan poros dari baja = 1 diambil
Maka :
r
=
1 .
73 ,
1 800
= 468,43 kgcm
2
Universitas Sumatera Utara
Perencanaan ukuran poros pada Turbin ini berdasarkan pada : -
Berat sudu atau blade shrounding -
Berat disc -
Berat poros itu sendiri IV.18.1. Berat sudu atau blade I G
b1
adalah : G
b1
= γ . f
1
. Z
1
. t Dimana :
f
1
= Luas penampang sudu
= L
1
. b = 3,2 . 2,5
= 8 cm
2
γ = berat jenis = 0,00785 kg
Z
1
= jumlah sudu gerak pertama dari perhitungan terdahulu = 47 buah
maka : G
b1
= 0,00785 . 8 . 47 . 1,3 = 3,84 kg
IV.18.2. Berat blade atau sudu II Gambar 2 adalah : G
b2
= γ . f
2
. Z
2
. t Dimana :
f
2
= L
2
. b = 4,9 . 2,5
Universitas Sumatera Utara
= 45 γ = berat jenis
= 0,00785 kg maka :
G
b2
= 0,00785 . 12,45 . 45 . 1,39 =
6,015 kg
IV.18.3. Berat disc G
d
adalah : G
d
= 2 π . y . r
2 2
– r
o 2
+ 2
Y Y
2 2
2 1
Gambar 4.9. Profil poros dan disc
Dimana : γ = berat jenis
= 0,00785 kg r
2
= jari-jari disc = 55 cm
r
o
= jari-jari poros
Universitas Sumatera Utara
= 2,5 cm Y
2
= lebar disc pada bagian atas terkecil = 2 cm
Maka : G
d
= 2 . 3,14 . 0,00785
2 2
5 ,
2 5
, 3
55 +
−
= 0.0493 3025 – 12,25 3,75
= 556,98 kg IV.18.4. Berat poros G
p
adalah : G
p
= π . R
o 2
. L . γ
γ = berat jenis = 0,00785 kg
R
o
= jari-jari poros = 3,5 cm
L = panjang poros
= 100 cm Maka :
G
p
= 3,14 . 3,5
2
. 100 . 0,00785 = 30 kg
Berat total keseluruhan G
tot
adalah : G
tot
= G
b1
+ G
b2
+ G
d
+ G
p
= 3,84 + 6,015 + 556,98 + 30 = 596,8 kg
IV.19. Defleksi Lenturan Statis Poros f
o
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.10. Skets posisi beban
f
o
= mm
I .
E L
. G
. k
3 o
dimana : k
= koefisien yang tergantung pada tipe bantalan yang dipakai untuk mendukung poros.
Untuk bantalan yang kaku dipakai k = 1192. G
o
= beban dari poros = G
b1
+ G
b2
+ G
d
+ G
p
= 3,84 + 6,015 + 556,98 + 30 = 596,8 kg
E = modulus elastis dari bahan poros
Untuk baja, E = 2,1 . 10
6
kgcm
2
I = momen inersia poros
= 64
d .
π
4 p
= 64
7 .
14 ,
3
4
= 117,79 cm
4
Sehingga : F
o
= 117,9
. 10
. 2,1
100 .
596,84 .
1192
6 3
= 108
. 2,476
3108541,7
Universitas Sumatera Utara
n
kr
=
p
G γ
300
dimana : γ =
o o
F G
= 0,02
596,84
= 294,2 kg G
p
= berat poros = 30 kg
Maka : n
kr
= 300 30
2984,2
= 300 994,7 = 300 . 31,5
= 9461,8 rpm Dari hasil perhitungan di dapat harga putaran kritis n
kr
= 9461,8 rpm, sedangkan putaran normaln = 3000 rpm.
Ternyata n n
kr
, maka kerja mesin yang dirancang cukup aman terhadap gangguan. Menentukan diameter kritis d
kr
adalah : Untuk bahan poros diambil standard Jepang I . JIS G. 4051 S 35 C dengan kekuatan
tarik σ
tr
= 5000 kgcm
2
. Dimana kadar karbonnya adalah 0,32 -38
Tegangan yang terjadi σp adalah :
Universitas Sumatera Utara
Sf1 = faktor keamanan yang berhubungan dengan batas kelelahan puntir yang besarnya = 6
Sf2 = faktor keamanan yang berhubungan dengan pengaruh konsentrasi tegangan karena adanya alur pasak
= 1,3 – 3 diambil 3 Maka :
σp =
3 .
6 5000
= 277,8 kgcm
2
Dimana tegangan yang diijinkan σ
tr
= 5000 kgcm
2
, sedangkan tegangan yang terjadi
σp = 277,8 kgcm
2
. Maka dengan demikian konstruksi cukup aman.
IV.20. Seal Labyrint
