Taufik Akbar Iskandar Chandra : Simulasi Pembebanan Gaya Berat Pada Mill Shaft Roll Shell Di Pabrik Gula Sei Semayang Dengan Metode Elemen Hingga, 2009.
Dengan adanya daya dan putaran, maka poros akan mendapat beban berupa momen puntir. Oleh karena itu dalam penentuan ukuran-ukuran utama
poros akan dihitung berdasarkan beban puntir serta kemungkinan-kemungkinan kejutantumbukan dalam pembebanan, seperti pada saat motor mulai berjalan.
Besarnya momen puntir yang dikerjakan pada poros dapat dihitung :
T = 9,74 .10
5
n P
d
………………………………………….[4, hal. 7]
Dimana : T = momen puntir rencana kg. mm
P
d
= daya rencana kW n = putaran rpm
2.6 Pemilihan Bahan
Bahan poros yang direncanakan adalah baja cor yaitu jenis baja karbon tinggi dengan kadar C 0,5 . Baja karbon konstruksi mesin disebut bahan S-C
dihasilkan dari ingot yang dikil baja yang dioksidasikan dengan ferrosilikon dan dicor, kadar karbon terjamin. Jenis-jenis baja S-C beserta dengan kekuatan
tariknya dapat dilihat dari tabel 2.2.
Taufik Akbar Iskandar Chandra : Simulasi Pembebanan Gaya Berat Pada Mill Shaft Roll Shell Di Pabrik Gula Sei Semayang Dengan Metode Elemen Hingga, 2009.
Tabel 2.2 Baja karbon untuk konstruksi mesin dan baja batang yang difinis dingin untuk poros.
Standar dan macam Lambang
Perlakuan panas
Kekuatan tarik
kgmm
2
Keterangan
Baja karbon konstruksi mesin JIS G 4501
S30C S35C
S40C S45C
S50C S55C
Penormalan “
“ “
“ “
48 52
55 58
62 66
Sumber: Sularso,Kiyokatsu Suga, “ Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin “.
Dalam perencanaan poros ini dipilih bahan jenis S50C yang dalam perencanaannya diambil kekuatan tarik sebesar
2
62 mm
kg
b
= σ
. Maka tegangan puntir izin dari bahan dapat diperoleh dari rumus :
2 1
.sf sf
b a
σ τ =
...…………………………………………...………..[4, hal. 8]
Dimana :
a
τ = tegangan geser izin kgmm
2
b
σ = kekuatan tarik bahan kgmm
2
S
f1
= faktor keamanan yang bergantung kepada jenis bahan. S
f2
= faktor keamanan yang bergantung pada bentuk poros harga 1,3-3,0 Sesuai dengan standar ASME, batas kelelahan puntir adalah 18 dari
kekuatan tarik
b
σ , dimana untuk harga ini faktor keamanan diambil sebesar
1 0,18
=5,6. Harga 5,6 diambil untuk bahan SF dan 6,0 untuk bahan S-C dengan pengaruh massa dan baja paduan. Harga S
f1
diambil 6 karena dalam perencanaan pemilihan bahan diambil jenis S50C.
Taufik Akbar Iskandar Chandra : Simulasi Pembebanan Gaya Berat Pada Mill Shaft Roll Shell Di Pabrik Gula Sei Semayang Dengan Metode Elemen Hingga, 2009.
Sedangakan nilai S
f2
, karena poros yang dirancang merupakan poros bertingkat, sehingga dalam perencanaannya faktor keamanan diambil 1,4.
2.7 Pemeriksaan Kekuatan Poros
Ukuran poros yang telah direncanakan harus diuji kekuatannya. Pengujian dilakukan dilakukan dengan memeriksa tegangan geser yang terjadi akibat
momen puntir yang bekerja pada poros. Apabila tegangan geser ini melampaui tegangan geser izin yang dapat ditahan oleh bahan maka poros mengalami
kegagalan. Besar tegangan geser akibat momen puntir yang bekerja pada poros diperoleh dari:
3
16
p s
T d
τ π
= …...………………………………………….[2, hal. 263]
dimana: =
τ
p
tegangan geser akibat momen puntir kgmm
2
T = momen puntir yang terjadi direncanakan kg.mm d
s
= diameter poros mm
2.8 Kondisi Pembebanan Poros
