Pada sudu pengarah tingkat pengatur tidak terjadi ekspansi tekanan dengan kata lain tekanan sebelum dan sesudah sudu pengarah adalah sama yaitu 4 bar
sehingga dianggap tidak ada lendutan sudu. Bahan yang dipakai untuk sudu pengarah adalah baja nikel chrom yang mempunyai modulus elastisitas
E = 171,16 GPa.
4.2. Profil Sudu Pembentuk Nosel
Susunan sudu yang berurutan akan membentuk laluan nosel. Nosel yang dipakai adalah nosel konvergen. Nosel konvergen mempunyai bentuk penampang
yang besar pada sisi masuknya, kemudian mengecil secara bertahap sampai dengan luas penampang terkecil pada sisi keluarnya.
Gambar 4.3. Profil sudu pembentuk nosel konvergen dalam mm
4.3. Mencari Momen Perlawanan W
x
Sudu Pembentuk Nosel
Momen perlawanan W
x
dapat ditentukan dengan metode grafik.
Gambar 4.4.Metode grafik untuk mencari momen perlawanan
Universitas Sumatera Utara
4.3.1. Luas Penampang Sudu Pembentuk Nosel Sudu pembentuk nosel dibagi dalam beberapa segmen pada arah sejajar
sumbu x. Luas setiap segmen didekati dengan luas jajaran genjang atau trapesium. Sudu dibagi ke dalam 21 segmen dimana tinggi setiap segmen adalah 1 mm. l
i
adalah jarah antara sumbu x dengan titik berat setiap segmen, b adalah tebal nosel = 21 mm.
Tabel 4.1. Luas sudu pembentuk nosel dan jarak 1
i
tiap segmen Segmen
Luas Satuan
Jarak l
i
Satuan 1
7.3 mm
2
0,5 mm
2 7.3
mm
2
1,5 mm
3 7.3
mm
2
2,5 mm
4 7.3
mm
2
3,5 mm
5 7.3
mm
2
4,5 mm
6 7.3
mm
2
5,5 mm
7 7.3
mm
2
6,5 mm
8 7.2
mm
2
7,5 mm
9 6.35
mm
2
8,5 mm
10 4.75
mm
2
9,5 mm
11 3.55
mm
2
10,5 mm
12 3
mm
2
11,5 mm
13 2.65
mm
2
12,5 mm
14 2.45
mm
2
13,5 mm
15 2.35
mm
2
14,5 mm
16 2.235
mm
2
15,5 mm
Universitas Sumatera Utara
17 2.135
mm
2
16,5 mm
18 2.08
mm
2
17,5 mm
19 2.04
mm
2
18,5 mm
20 2.015
mm
2
19,5 mm
21 2.005
mm
2
20,5 mm
Luas penampang sudu pembentuk nosel adalah penjumlahan dari luas setiap segmennya, dimana luasnya adalah 95,91 mm
2.
4.3.2. Momen Luas Sudu Pembentuk Nosel terhadap Sumbu x. Momen luas tiap segmen adalah luas tiap segmen x jarak l
i
Tabel 4.2. Momen luas sudu pembentuk nosel tiap segmen Segmen
Momen luas Satuan
1 3.65
mm³ 2
10.95 mm³
3 18.25
mm³ 4
25.55 mm³
5 32.85
mm³ 6
40.15 mm³
7 47.45
mm³ 8
54 mm³
9 53.975
mm³ 10
45.125 mm³
Universitas Sumatera Utara
11 45.275
mm³ 12
34.5 mm³
13 33.125
mm³ 14
33.075 mm³
15 34.075
mm³ 16
34.6425 mm³
17 35.2275
mm³ 18
36.4 mm³
19 37.74
mm³ 20
39.2925 mm³
21 41.1025
mm³
Total momen luas = penjumlahan momen luas tiap segmen
= 728,4 mm³
4.3.3. Jarak Titik Berat Sudu Pembentuk Nosel terhadap Sumbu x
L
o
=
2 3
91 ,
95 4
, 728
mm mm
luas luas
momen =
= 7,6 mm
4.3.4. Momen Inersia Sudu Pembentuk Nosel terhadap Sumbu x Momen inersia tiap segmen : I
xi
= luas segmen ke-i . l
i
– l
o 2
Hasil perhitungan nilai moemn inersia tiap segmen dapat ditampilkan dalam tabel.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.3. Momen inersia sudu pembentuk nosel tiap segmen Segmen
Momen inersia Satuan
1 367.4409
mm
4
2 271.1587
mm
4
3 189.4765
mm
4
4 122.3943
mm
4
5 69.91207
mm
4
6 32.02985
mm
4
7 8.747641
mm
4
8 0.064532
mm
4
9 5.204578
mm
4
10 17.2438
mm
4
11 29.9653
mm
4
12 45.75476
mm
4
13 63.76494
mm
4
14 85.4386
mm
4
15 112.0564
mm
4
16 139.6746
mm
4
17 169.3159
mm
4
18 204.0803
mm
4
19 242.6094
mm
4
20 285.5997
mm
4
21 333.9277
mm
4
Universitas Sumatera Utara
Momen inersia penampang sudu = penjumlahan momen inersia setiap segmen
= 2795,9 mm
4
W
x
= mm
mm I
b I
o x
6 ,
7 21
9 ,
2795
4
− =
− = 208,6 mm³
Universitas Sumatera Utara
BAB V PERANCANGAN SUDU GERAK DAN CAKRAM
