BAB IV UKURAN – UKURAN UTAMA POMPA
4.1. PERENCANAAN POROS POMPA
Poros pompa merupakan salah satu komponen utama yang berfungsi untuk meneruskan daya dan putaran dari motor penggerak ke impeler serta untuk
mendukung kedudukan impeler. Pada perencanaan poros, perlu diperhatikan hal-hal seperti berikut:
• Kekuatan poros untuk menahan beban puntir, beban lentur akibat putaran ataupun gabungan dari keduanya.
• Kekakuan poros untuk mengatasi getaran akibat lenturan serta defleksi putaran yang kasar.
• 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: M
t
= 9,74 x 10
5
x
p s
n P
..….. [Literatur 4. hal 8] Dimana:
P
s
= daya yang ditransmisikan poros = N
p
daya yang direncanakan x f
c
factor koreksi n
p
= putaran poros = 1450 rpm
Universitas Sumatera Utara
Factor koreksi f
c
diperlukan untuk mengantisipasi kemungkinan terjadinya daya yang besar pada saat start atau pembebanan maksimum yang
terus-menerus. Berikut ini factor koreksi daya diberikan pada poros adalah:
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
Dari tabel di atas maka dipilih nilai f
c
= 1,5 dengan alasan untuk mengantisipasi kekentalan fluida.
Daya pompa N
p
dari perhitungan sebelumnya adalah 5,6 kW, maka : P
s
= N
p
x f
c
...… [Literatur 4. hal 7] = 5,6 x 1,5
= 8,4 kW Sehingga besarnya momen puntir pada poros adalah:
M
t
= 9,74 x 10
5
x
1450 8,4
N.mm = 5642,48 kg.mm
Diameter poros yang mengalami momen puntir, dapat dihitung dengan persamaan :
d
s
=
3 1
1 ,
5
×
× ×
t b
t
M C
K
g
τ .….. [Literatur. 4. hal 8]
Universitas Sumatera Utara
Dimana: K
t
= factor 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 besar. Maka karena poros mengalami momen torsi
yang besar diambil K
t
1,5 – 3,0 dipilih 2,25 C
b
= factor koreksi untuk beban lentur 1,2
÷
2,3 jika diperkirakan pemakaian dengan beban lentur dan 1,0 jika diperkirakan tidak akan terjadi
pembebabanan lentur. Karena poros mengalami beban lentur C
b
1,2 – 2,3 untuk perhitungan diambil 1,75
g
τ = tegangan geser yang diijinkan Dalam perencanaan ini bahan poros yang digunakan adalah baja karbon
dengan standarisasi JIS G 4501 S30 dengan kekuatan tarik
b
σ sebesar 48 kgmm
2
. Tegangan geser ijin
g
τ
untuk pemakaian poros ditentukan dengan persamaan :
g
τ
=
2 1
f f
b
S S
× σ
…… [Literatur 4. hal 7]
Dimana:
b
σ = kekuatan tarik bahan = 48 kgmm
2
S
1 f
= factor keamanan bagi kelelahan puntir = 6 bahan baja S-C
Universitas Sumatera Utara
S
2 f
= factor keamanan terhadap alur pasak dan perubahan diameter poros 1,3
÷ 3,0, direncanakan 2 untuk mengetahui besar tegangan geser yang terjadi dengan factor koreksi yang terbesar
Sehingga tegangan geser ijin
g
τ bahan poros adalah:
g
τ
=
2 6
48 x
= 4 kgmm
2
Dari hubungan di atas maka diperoleh ukuran diameter poros d
s
d
s
=
3 1
482 ,
5642 75
, 1
25 ,
2 4
1 ,
5
x
x x
= 31,761 mm = 32 mm Tegangan geser yang akan timbul adalah
g
τ =
3
1 ,
5
s t
d M
x
=
3
32 482
, 642
5 1
, 5 x
kgmm
2
= 0,878 kgmm
2
Terlihat bahwa tegangan geser yang timbul pada poros
g
τ lebih kecil
daripada tegangan geser ijin
g
τ
sehingga poros aman.
4.2 . PERENCANAAN PASAK
Kategori