s
max
=
I y
M .
=
38 ,
1017 6
. 1
, 521
= 3,07 Nmm
2
3. Tegangan tarik ijin bahan
s
b
=
Sf
s
=
8 370
= 46,25 Nmm
2
Sehingga didapat s
max
s
b
aman digunakan
3.5 Perencanaan Poros
3.5.1 Diameter Poros
Analisa berat puli terdiri dari gaya tarik total dua buah sabuk 2
1 2
T T
+ yang menghubungkan reducer dengan poros ditambah dengan berat material puli
itu sendiri. Secara matematis sebagai berikut : W
puli
= 5 N 2
1 2
T T
+ = 1233,5 N
W
total
= W
puli
+ 2
1 2
T T
+ = 5 + 1233,5
= 1238,5 N
Gambar 3.8 Skema pembebanan pada poros Kesetimbangan :
S F
H
= 0 S F
V
= 0 R
BV
+ R
CV
= 1238,5 + 50 x 0,58 R
BV
+ R
CV
= 1267,5 N………..…….………..……………3.1 S M
B
= 0 0,026 R
CV
+ 0,05
´
1238,5 = 0,026 + 0,29
´
50
´
0,58 0,026 R
CV
+ 61,925 = 0,316
´
50
´
0,58 0,026 R
CV
= 9,164 – 61,925 R
CV
= -2029,26 N ………………………………….3.2 Persamaan 3.1 dan 3.2 disubstitusikan :
R
BV
+ R
CV
= 1267,5 N R
BV
+ -2029,26 = 1267,5 N
R
BV
= 3296,76 N Harga negatif menunjukan tanda arah anak panah terbalik pada R
CV
Sehingga gambar menjadi :
Gambar 3.9 Pembebanan dan potongan pada poros Potongan yang dianalisa :
potongan x-x kiri A-B
Sehingga : Mx = -1238,5. X
X V
X
M
x
N
x
1238,5 N
Potongan y-y kiri B-C
Sehingga : Mx = -1238,5.X + 3296,76 X – 0,05
Potongan y-y kanan C-D
Sehingga : Mx = -50. X.X2
Tabel 3.1 Momen yang terjadi Nilai X
BMD Potongan
Titik m
Nm A
x – x B
0,05 -61,925
B 0,05
-61,925 y – y
C 0,076
-8,41 C
0,58 -8,41
z – z D
0,05m X
1238,5 N
N
x
V
x
M
x
3296,76 N
50 N
M
x
N
x
V
x
X
Diagran BMD
Gambar 3.10 Diagram BMD Diketahui
- Bahan ST 42
- Tegangan tarik
σ
t = 420 Nmm
2
- Tegangan geser τ
= 250 Nmm
2
- Momen maksimal poros M = 61,925 Nm
= 61925 Nmm pada titik C
Torsi pada poros T
N P
T .
. 2
. 60
p
=
=
67 ,
23 .
14 ,
3 .
2 85
, 372
. 60
= 64
, 148
22371 = 150,5 Nm
Dari tabel 14.2 Khurmi, R.S., 2002, hal:474 mengenai poros berputar dengan beban kontinyu dan tetap diperoleh :
Faktor keamanan momen Km = 1,5
Faktor keamanan torsi Kt = 1
Sehingga torsi ekuivalen dapat dicari dengan rumus : Diameter poros dengan Torsi ekivalen Te :
Te =
2 2
. .
T k
M k
t m
+ =
2 2
5 ,
150 .
1 925
, 61
. 5
, 1
+
= 25
, 22650
08 ,
8628 +
= 33
, 31278
= 176,856 Nm = 176856 Nmm Te =
3
. .
16 d
s
t p
d
3
=
s Te
t p
. 16
.
=
250 .
14 ,
3 16
. 176856
=
785 2829696
= 3604,7 =
3
7 ,
3604 = 15,33 mm
Diameter poros berdasar Te d = 15,33 mm Diameter poros dengan momen ekivalen Me :
Me = úû
ù êë
é +
+
2 2
. .
. 2
1
T k
M k
M k
t m
m
=
úû ù
êë é
+ +
2 2
5 ,
150 .
1 925
, 61
. 5
, 1
925 ,
61 .
5 ,
1 2
1
=
[ ]
25 ,
22650 08
, 8628
88 ,
92 2
1 +
+
= 230,763 Nm = 230763 Nmm
Me =
3
. .
32 d
t
s p
d
3
=
t
Me
s p
. 32
.
=
420 .
14 ,
3 32
. 230763
=
8 ,
1318 7384416
= 5599,34 d =
3
34 ,
5599 = 17,75 mm
Diameter poros berdasarkan Me adalah 17,75 mm Sehingga dipilih diameter poros 20 mm
3.5.2 Diameter
Power Screw
Panjang ulir = 0,58 m
= 22,83 inch Diameter poros d
= 0,02 m = 0,78 inch
Modulus elastisitas baja m = 30000000
Jarak pitch p = 0,05 m
= 1,97 inch Massa poros m
= 4 kg ditimbang Percepatan gravitasig
= 9,81 ms
2
Momen inersia polar Ip =
32
p x d
4
=
32
p x 0,78
4
= 0,036 inch
4
Berat poros W
1
= m x g = 4 x 9,81
= 32,24 N = 8,82 lbf
Berat ulir total W
2
=
p W
x L =
97 ,
1 82
, 8
x 22,83 = 102,21 lbf
Lendutan poros =
m
xIpx xL
xW
384 5
3 2
= 3000000
036 ,
384 83
, 22
21 ,
102 5
3
x x
x x
= 0,14 inch = 3,56 mm
Untuk menghindari gesekan antara tabung q 80 mm dengan ulir karena lendutan
maka diameter
power screw
dibuat 72 mm.
3.6 Perencanaan Rangka
