125
4.1.6 Diameter Poros Turbin D
p
Untuk menentukan diameter poros, terlebih dahulu dipilih bahan yang digunakan. Biasanya poros yang dipakai untuk meneruskan putaran tinggi dan
berat umumnya dibuat dari baja paduan dengan pengerasan kulit yang tahan terhadap keausan. Diantaranya adalah baja khrom nikel molibden, baja khrom,
baja khrom molibden, dll, yang dapat ditampilkan di dalam tabel berikut ini :
Tabel 4.1 Baja paduan untuk poros
Standar dan macam
Lambang Perlakuan panas
Kekuatan tarik kgmm
2
Baja khrom nikel JIS G 4102
SNC 2 SNC 3
SNC 21 SNC 22
- -
Pengerasan kulit -
85 95
80 100
Baja khromnikel molibden
JIS G 4103 SNCM 1
SNCM 2 SNCM 7
SNCM 8 SNCM 22
SNCM 23 SNCM 25
- -
- -
- Pengerasan kulit
- 85
95 100
100 90
100 120
Baja khrom JIS G 4104
SCr 3 SCr 4
SCr 5 SCr 21
SCr 22 -
- -
Pengerasan kulit -
90 95
100 80
85 Baja khrom
molibden JIS G 4105
SCM 2 SCM 3
SCM 4 SCM 5
- -
- -
85 95
100 105
Universitas Sumatera Utara
126
SCM 21 SCM 22
SCM 23 Pengerasan kulit
- -
85 95
100
Pada perencanaan ini dipilih bahan dari baja Krom-Nikel JIS-SNC21 dengan tegangan tarik,
80 =
b
σ kgmm
2
Tegangan geser yang diizinkan yang terjadi adalah :
2 1
f f
b a
S S
σ τ =
Keterangan : S
f1
= Faktor keamanan akibat kelelahan puntir = 6,0 untuk baja tempa
S
f2
= Faktor alur pasak = 1,3 ~ 3,0
= 3 direncanakan Sehingga tegangan izin yang terjadi :
3 6
80
2
× =
cm kg
a
τ
2
44 ,
4 mm
kg
a
=
τ Sedangkan daya yang direncanakan terjadi adalah :
kW P
f P
c d
= Keterangan
Pd = Daya perencanaan kW fc = Faktor koreksi
P = Daya masukan turbin
Universitas Sumatera Utara
127
Tabel 4.2 Jenis-jenis faktor koreksi berdasarkan daya yang akan ditransmisikan.
Daya Yang Akan Ditransmisikan Fc
Daya rata-rata yang diperlukan 1,2 – 2,0
Daya maximum yang diperlukan 0,8 – 1,2
Daya Normal 1,0 – 1,5
Dalam hal ini daya maksimum yang direncanakan yaitu
c
f = 1,2 Maka daya perencanaan :
15 2
, 1
kW P
d
= 18
=
d
P kW
Diperoleh momen puntir yang terjadi akibat gaya puntir, adalah sebagai berikut ini :
Mp = 9,74.10
5
.
n Pd
Keterangan n = Putaran poros turbin dan kompresor rpm
P
d
= Daya perencanaan kW Maka
Mp = 9,74.10
5
. rpm
kW 90000
18
Mp = 194,8 kg.mm Untuk mencari diameter poros sebagai diameter terkecil dapat dihitung,
dari persamaan berikut ini :
3 1
1 ,
5
=
t b
t a
p
M C
K D
τ
Universitas Sumatera Utara
128
Keterangan, K
t
= Faktor koreksi momen puntir = 1,5 ~ 3 beban dikenakan dengan kejutan atau tumbukan besar
= 3 direncanakan C
b
= Faktor beban lentur = 1,2 ~ 2,3
= 2,3 direncanakan Sehingga diameter poros yang diperoleh adalah :
3 1
2
. 8
, 194
3 ,
2 3
44 ,
4 1
, 5
= mm
kg mm
kg D
p
[ ]
3 1
3
92 ,
1543 mm
D
p
=
mm D
p
56 ,
11 =
Direncanakan diameter poros turbin 12 mm.
4.1.7 Pemeriksaan kekuatan poros turbin
Kategori