53
BAB IV UKURAN - UKURAN UTAMA POMPA
4.1 Perencanaan Poros Pompa
Poros pompa merupakan salah satu komponren yang berfungsi utuk meneruskan daya dan putaran dari motor penggerak ke impeler seta untuk
mendukung kedudukan impeler. Pada perencanaan poros, perlu diperhatikan hal-hal seperti berikut :
1. Kekuatan poros untuk menahan beban puntir, beban lentur akibat lenturan
ataupun gabungan dari keduanya. 2.
Kekakuan poros untuk mengatasi getaran akibat lenturan serta defleksi putaran yang kasar.
3. Putaran kritis, dimana bila poros berada pada putaran kritis maka poros akan
mengalami getaran yang besar. Oleh sebab itu maka perhitungan poros tergantung pada momen puntir,
faktor-faktor kondisi kerja, tegangan geser dan jenis material poros. Besarnya momen puntir pada poros M
t
adalah [
Sularso, Kiyokatsu Suga, hal 7
] : M
t
= 9,74 x 10
5
x ……………………………………. lit 12 hal 17
Dimana : P
s
= daya yang ditransmisikan poros = N
p
daya yng direncanakan x f
c
factor koreksi n
p
= putaran poros = 2950 rpm Faktor koreksi f
c
diperlukan untuk mengantisipasi kemungkinan terjadinya daya yang besar pada saat start atau pembebanan maksimum yang terus
- menerus. Berikut ini faktor koreksi daya diberikan pada poros adalah :
Universitas Sumatera Utara
54
Tabel 4.1. Faktor koreksi daya
Daya yang ditransmisikan Faktor koreksi f
c
Daya rata – rata 1,2 - 2,0
Daya maksimum 0,8 - 1,2
Daya normal 1,0 - 1,5
Sumber: Dasar perencanaan Elemen Mesin, Sularso dan Kiyokatsu Suga
Dari tabel di atas maka akan dipilih nilai f
c
= 1,2 dengan alasan, nilai f
c
memenuhi ketiganya. Daya pompa N
p
dari perhitungan sebelumnya adalah
20,145 kW
, maka
:
P
s
= N
p
x f
c
........................................................... lit 12 hal 7 = 20,145 kW x 1,2
= 24,174 kW Sehingga besar momen puntir pada poros adalah :
M
t
= 9,74 x 10
5
x
2950 174
, 24
N.mm = 7981,517 kg.mm
Diameter poros yang mengalami momen puntir, dapat dihitung dengan persamaan:
d
s
= ........................................ lit hal 8
dimana : K
t
= Faktor koreksi terhadap pembebanan yang terjadi dimana K
t
diambil 1,0 jika beban dikenakan secara halus, K
t
1,0 - 1,5 jika beban terjadi sedikit kejutan atau tumbukan dan K
t
1,5 - 3,0 jika beban dikenakan kejutan atau tumbukan yang besar. Maka
karena poros mengalami momen torsi yang besar diambil K
t
1,5 - 3,0 dipilih 2,0.
Universitas Sumatera Utara
55
C
b
= faktor koreksi untuk beban lentur 1,2 - 2,3 jika diperkirakan pemakaian dengan beban lentur dan 1,0 jika diperkirakan tidak
akan terjadi pembebanan lentur. Karena poros mengalami beban lentur C
b
1,2 - 2,3 untuk perhitungan diambil 1,5 τ
g
= tegangan geser yang diijinkan. Dalam perencanaan ini bahan poros yang digunakan adalah baja karbon
dengan standardisasi JIS G S 55 C-D dengan kekuatan tarik sebesar 72
kgmm
2
. Tegangan geser ijin
untuk pemakaian poros ditentukan dengan persamaan [ Sularso, Kiyokatsu Suga, hal 8 ] :
= ........................................................lit hal 8
Dimana : σ
b =
Kekuatan tarik bahan = 72 kgmm
2
S
f1
= faktor keamanan bagi kelelahan puntir = 6 bahan baja S - C S
f2
= Faktor keamanan terhadap alur pasak dan perubahan diametr poros 1,3 - 3,0 , direncanakan 2.
Sehingga tegangan geser τ
g
bahan poros adalah : =
= 6 kgmm
2
Dari hubungan di atas maka diperoleh ukuran diameter poros d
s
: d
s
=
3 1
] 517
, 7981
5 ,
1 2
6 1
, 5
[ x
x x
= 27,30 mm = 28 mm Pada diameter poros dengan diameter 9 mm ini, tegangan geser yang akan timbul
adalah : τ
g
=
…
…...………………….……….. lit hal 8
Universitas Sumatera Utara
56
=
3
28 517
, 7981
1 ,
5 x
= 1,8543 kgmm
2
Telihat bahwa tegangan geser yang timbul pada poros τ
g
lebih kecil daripada tegangan geser ijin
sehingga poros aman.
4.2 Perencanaan Pasak
Kategori