Gaya Reaksi Pada Tumpuan Pasak

86

5.3 Gaya Reaksi Pada Tumpuan

Pada poros horizontal, berat poros menyebabkan gaya reaksi dalam arah radial pada tumpuan poros. Pada poros vertikal, gaya akibat berat poros adalah dalam arah aksial, sehingga gaya reaksi pada tumpuan disebabkan adanya gaya sentrifugal pada poros. Diagram gaya reaksi pada tumpuan dapat dilihat pada gambar 5.7, dimana poros vertikal digambar dalam posisi horizontal. Putaran kritis jauh diatas operasi pompa, jadi pompa beroperasi cukup aman. Sehingga diambil besar defleksi yang terjadi yaitu defleksi yang terjadi pada putaran pompa. F y = m.Y. 2 ω p Dimana : m = massa impeler + massa poros = 1,54kg Y = defleksi yang terjadi pada poros ω p = Putaran operasi pompa 2970 = 310,86 rads Sehingga F y1 = m 1 .Y 1. 2 ω p = 1,54. 7,33 . 10 -4 . 310,86 2 = 109,08 N F y2 = m 2 . Y 2 . 2 ω p = 1,54. 1,86. 10 -3 . 310,86 2 = 276,79 N Universitas Sumatera Utara 87 F y3 = m 3 . Y 3 . 2 ω p = 1,54. 2,93. 10 -3 . 310,86 2 = 436,03 N F y4 = m 3 . Y 3 . 2 ω p = 1,54. 2,77. 10 -3 . 310,86 2 = 412,22 N Dari gambar 5.7 dapat dicari reaksi pada tumpuan di RA dan RB yaitu : ΣFy = 0 RA + RB = F y1 + F y2 + F y3 + F y4 =109,08 + 276,79 + 436,03 + 412,22 = 1234,12 N ΣM A = 0 F y1 43 + F y2 115 + F y3 187 + F y4 259 + R B 429 = 0 109,0843 + 276,79115 + 436,03187 + 412,22259 = R B 429 R B = 429 88 , 224823 R B = 524,06 N R A + R B = 1234,12 N R A = 1234,12 -524,06 = 710,06 N Universitas Sumatera Utara 88

5.4 Pasak

Untuk memindahkan daya dan putaran motor penggerak dari poros ke impeler dipakai pasak benam. Ukuran pasak yang digunakan dipilih berdasarkan diameter poros yang dipakai dan standarisasi ukuran pasakLampiran 6. Dari standarisasi ukuran pasak dan hubungannya dengan poros diameter 18 mm, diperoleh ukuran pasak sebagai berikut: • lebar = 5 mm • tinggi = 5 mm • kedalaman alur pasak pada poros = 3 mm • panjang pasak = 25 mm Dalam perancangan ini digunakan bahan pasak adalah baja khrom nikel molibdenum JIS G 4103 SNCM 1 yang mempunyai kekuatan tank 85 kgmm 2 . Dalam pengoperasiannya pasak akan mendapatkan pembebanan yang akan menimbulkan tegangan geser dan tegangan tumbuk.

5.4.1 Tegangan geser yang terjadi

Besarnya gaya tangensial yang bekerja pada permukaan poros adalah: F t = 2 Ds T F t = 2 18 82 , 3541 F t = 393,5 kg Universitas Sumatera Utara 89 Gambar 5.8 Gaya geser pada pasak Tegangan geser pada poros adalah : I b F t s . = τ dimana : Ft = gaya tangensial yang bekerja = 393,5 kg b = lebar pasak = 5 mm I = panjang pasak = 25 mm Maka: 25 . 5 5 , 393 = τ s = τ s 3,148 kgmm 2 Sedangkan tegangan geser izin untuk bahan pasak yang dipakai adalah : = τ sg 2 . 1 Sf Sf b σ Dimana: σ b = kekuatan tarik bahan = 85 kgmm2 Sfl = Faktor keamanan bagi batasan kelelahan puntir = 6,0 untuk baja Sf2 = Faktor keamanan untuk alur pasak dan pembahan diameter poros 1,3 ÷ 3,0ditetapkan 2,0 Universitas Sumatera Utara 90 Maka: 2 . 6 85 = τ g τ g = 7,08 kgmm 2 Dari perhitungan diatas dapat dilihat bahwa tegangan geser yang timbul TS lebih kecil dari tegangan geser izin ig sehingga poros aman terhadap tegangan geser

5.4.2 Pemeriksaan Terhadap Tegangan Tumbuk

Pada saat operasi, terutama pada saat start awal, dapat terjadi tumbukan antara pasak yang mengikat impels dengan alur pasak pada poros. Maka untuk keamanan pasak perlu dihitung besarnya tegangan tumbuk yang terjadi. Tegangan tumbuk yang terjadi pada pasak adalah : σ p = Ap Ft Dimana: Ap = luas bidang tumbuk 1 x t 1 = 25 x 3 - 75 mm 2 = 0,75 m 2 maka: σ p = 75 5 , 393 σ p = 4,85 kg mm 2 Sedangkan besarnya tegangan tumbuk izin adalah: σ p = 2 x τ g σ p = 2 x 7,08 kgmm 2 Universitas Sumatera Utara 91 σ p = 14,16 kgmm 2

5.5 Pemeriksaan Bantalan