commit to user
A F
max =
σ
85 ,
84 15 kg
= σ
= 0,176 kgmm
2
= 17,6 kgcm
2
Elektroda yang digunakan E 6013 E 60 = kekuatan tarik terendah setelah dilas adalah 60.000 psi atau 42,2
kgmm
2
1 = posisi pengelasan mendatar, vertical atas kepala dan horizontal 3 = jenis listrik adalah DC poloaritas bolik DC+ diameter elektroda 5
mm, arus 230 – 270 A, tegangan 27-29 V Karena σ pengelasan σ ijin
maka pengelasan aman.
3.8 Perhitungan rangka
Dalam perancangan alat ini, dibutuhkan sebuah komponen yang mampu menopang berbagai komponen lain, yaitu rangka. Rangka mesin
pemeras singkong ini mempunyai beberapa fungsi yang penting, antara lain:
1. Tempat untuk menopang tabung pemeras
2. Tempat menopang motor, reducer, dan komponen lainnya.
commit to user
Adapun rangka dari mesin ini disusun dari batang-batang baja profil L yang harus mempunyai kekuatan menopang komponen mesin tersebut, serta kuat
menahan getaran dari mesin tersebut. Selain itu, kerangka tersebut harus mempunyai ketahanan yang baik. Dari perancangan rangka tersebut, diperoleh
gambar rangka:
Gambar 3.9. Gambar rancang rangka Keterangan :
W1 = 16,5 kg W2 = 16,5 kg
W3 = 24 kg 1.
Perhitungan kekuatan rangka : a.
Batang C- D
commit to user
Gambar 3.10. Gambar batang C-D Kesetimbangan gaya luar
ΣFx = 0 RCH = 0
ΣFx = 0 RCV- 16,5 + 16,5 + RDV = 0
RCV + RDV = 33 ΣMc = 0
16,5 x 10 + 16,5 x 70 – RDV x 100 = 0 RDV = 13,2 kg
RCV = 19,8 kg Potongan x – x kiri batang C- G
Gambar 3.11. Gambar potongan C-G Nx = 0
Vx = 19,8 Mx = 19,8. x
Titik C dengan x = 0 Nx = 0
commit to user
Vx = 19,8 kg Mc = 0
Titik G dengan x = 10 NG
= 0 VG
= 19,8 kg MG
= 19,8 . 10 = 198 kg.cm
Potongan y- y kiri batang C- H
Gambar 3.12. Gambar potongan C-H Nx
= 0 Vx
= 19,8- 16,5 Mx
= 19,8 . x – 16,5 . x-10 Titik G dengan x = 10
NG = VG
= 3,3 kg MG
= 19,8. 10 – 16,5 . 10 -10 = 198 kg.cm
Titik H dengan x = 70 NH =
VH = 3,3 kg
MH = 19,8 . 70 – 16,5 . 70 – 10
= 1386 – 990
commit to user
= 396 kg.cm Potongan z – z kanan batang D – H
Gambar 3.13. Gambar potongan C-H Nx =
Vx = -13,2
Mx = 13,2 . x
Titik D dengan x = 0 ND =
VD = -13,2 kg
MD = 13,2 . 0
= 0 Titik H dengan x = 30
NH = 0
VH = -13,2 kg
MH = 13,2 . 30
= 396 kgcm Diagram gaya geser SFD
commit to user
Gambar 3.14. Gambar diagram gaya geser SFD Diagram momen lentur BMD
Gambar 3.15. Gambar momen lentur BMD a.
Batang B- E
Gambar 3.16. Gambar batang B-E
commit to user
Kesetimbangan gaya luar ΣFx
= 0 RBH = 0
ΣFy = 0 RBV – 24 + REV
RBV + REV = 24 ΣM
B
= 0 24 . 75 – REV . 100 = 0
REV = 100
1800 REV = 18 kg
RBV = 6 kg Potongan x – x kiri batang B - I
Gambar 3.17. Gambar potongan B-I Nx
= 0 Vx =
6 Mx
= 6 . x Titik B dengan x = 0
NB = VB
= 6 kg MB
= 0 kg . cm Titik I dengan x = 75
NI = VI
= 6 kg MI
= 450 kg. cm
commit to user
Potongan y – y kiri batang B – E
Gambar 3.18. Gambar potongan B-E Nx =
Vx = 6 – 24
= - 18 Mx
= 6 . x – 24 x – 75 Titik I dengan x = 75
NI = VI
= - 18 kg MI
= 6 . 75 – 24 . 75 – 75 = 450 kg . cm
Titik E dengan x = 100 NE =
VE = -18 kg
ME = 6 . 100 – 24 100 – 75
= 600 -600 = 0 kg .cm
Diagram gaya geser SFD
commit to user
Gambar 3.19. Gambar diagram SFD Diagram momen lentur BMD
Gambar 3.20. Gambar diagram SFD 2.
Kekuatan bahan. Tegangan tarik yang terjadi pada profil L 45x 45 x 3 ditinjau dari
tegangan bending maksimum
Gambar 3.21. Profil siku L 45x45x3
commit to user
Dengan: M
max
= 450 kg cm= 45000 Nmm I = 0,052x10
6
mm
4
y = 45 - 12,4 mm = 32,6 m
maks
σ = I
y M .
=
6
10 052
, 6
, 32
45000 x
x =
28,2 Nmm
2
σ
b
= Sf
σ
= 8
370 = 46,25
Nmm
2
Karena
σ
max
≤ σ
b
,
jadi profil L dengan bahan ST37 yang digunakan aman.
3.9 Perhitungan Proses Permesinan 3.9.1. Mesin Bubut
