44
BAB IV UKURAN - UKURAN UTAMA POMPA
4.1. Poros Pompa
Poros merupakan elemen mesin yang berfungsi untuk mentransmisikan daya dan putaran. Dalam hal ini fungsi poros adalah untuk memindahkan daya
dan putaran motor penggerak ke impeler pompa. Hal - hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan poros adalah :
• Kekuatan poros untuk menahan beban puntir, beban lentur ataupun gabungan keduanya
• Kekuatan poros untuk mengatasi getaran akibat lenturan serta defleksi putaran yang kasar
• Putaran kritis, dimana apabila poros dalam keadaan putaran kritis, maka poros akan mengalami getaran yang keras.
Dalam uraian diatas, maka perhitungan poros tergantung pada beban puntir, faktor-faktor kondisi kerja, tegangan geser dan jenis material.
Daya yang ditransmisikan adalah daya motor listrik sebesar 5,4 kW pada putaran 2970 rpm. Untuk dapat menahan beban tersebut direncanakan beban
poros adalah baja krom nikel molibden JIS G 4103 SNCM 25 yang digunakan sebagai material poros. Baja ini mempunyai kekuatan tarik cr sebesar 120
kgmm
2
, lampiran 7
44
Universitas Sumatera Utara
45 Dalam pemilihan bahan poros, yang perlu dipertimbangkan adalah tegangan
geser yang diizinkan tg yang dapat diterima oleh bahan tersebut. Tegangan izin dari bahan poros adalah :
τ
g
= 2
1 Sf
x Sf
σ ..................... Lit.6, hal 8
Dimana : τ
g
= tegangan geser izin Sfl
= faktor keamanan bagi batas kelelahan puntir = 6 untuk baja Sf2
= faktor keamanan terhadap alur pasak dan perubahan daimeter poros 1,3 sampai 3,0 diambil 2,0
σ = Kekuatan tarik bahan = 120 kgmm
3
Maka diperoleh : T
= 2
6 120
3
x mm
kg
= 10 kgmm
3
Momen puntir T yang bekerja pada poros dapat dihitung dengan persamaan : T
= 9,74.10
5
η
p s
P
Dimana: P
s
= daya yang ditransmisikan poros, kW = N
p
daya pompa x fc faktor koreksi η
p
= putaran kerja pompa = 2970 rpm
Universitas Sumatera Utara
46 Faktor koreksi fc diperlukan untuk mengatasi kemungkinan terjadinya
daya yang besar pada saat start atau pada saat pembebanan maksimum yang terus menerus. Faktor koreksi yang diberikan poros dapat dilihat pada label berikut :
Tabel 4.1. Faktor koreksi daya
Daya yang ditransmisi Faktor koreksi fc
Daya rata - rata yangdiperlukan Daya maksimum yang
diperlukan Daya nominal 1,2 : 2,0
0,8 : 1,2 1,0 :1,5
Sumber : Dasar Pcrcncanaan Elcmcn Mcsin, Sularso
Dari tabel diatas, dipilih harga fc sebesar 2,0 Sehingga diperoleh :
T = 9,74.10
5
η
p p
N
fc .
.................... Lit.6, hal 7
T = 9,74.10
5
2970 4
, 5
. 2
T = 3541,82 kg.mm
Diameter poros yang mengalami beban puntir, dapat dihitung dengan persamaan berikut :
Ds =
3 1
. .
1 ,
5
T
Cb Kt
G
τ .................... Lit.6, hal 8
Universitas Sumatera Utara
47 Dimana :
Kt = Faktor koreksi terhadap pembebanan yang terjadi
= 1 ,0 sampai 1 ,5 beban dikenakan secara halus diambil 1 ,4 Cb
= Faktor koreksi untuk beban lentur 1 ,2 sampai 2,3 diambil 2,2 T
= Momen puntir yang terjadi pada poros = 3541 ,82 kg.mm τ
g
= Tegangan geser yang diizinkan 10 kgmm2
Dari harga - harga diatas diperoleh : Ds
=
3 1
82 ,
3541 .
2 ,
2 .
4 ,
1 .
10 1
, 5
Ds = 17,72 mm
Harga ini merupakan diameter nominal poros. Dari sumber standart poros dipilih diameter poros adalah 1 8 mm.lampiran 9
Untuk menguji keamanan poros terhadap tegangan geser yang terjadi dapat dihitung dari persamaan berikut :
τ
g
=
3
. 16
Ds T
π τ
g
=
3
18 .
82 ,
3541 .
16 π
τ
g
= 3,09 kgmm
2
Dari hasil perhitungan diatas, maka dapat dikatakan bahwa perencanaan poros dengan diameter 18 mm aman dalam pengoperasian, karena tegangan geser
yang terjadi pada poros tg = 3,09 kgmm
2
jauh lebih kecil dari tegangan geser izinnya τ
g
= 10 kgmm
3
.
Universitas Sumatera Utara
48
4.2. Diameter Impeler
Kategori