. Countur tegangan Von Misses pelek

Gambar 10 . Countur tegangan Von Misses pelek

a.Lubang baut,

Coran paduan Posisi 0 pada kondisi Statik

b. Spoke disk

c.Rim

Gambar 8. Posisi Daerah Kritis Pelek Coran Paduan

Pada countur tegangan hasil analisa statik pelek, dapat kita lihat bahwa daerah kritis untuk masing- masing kondisi pembebanan dan posisi

Salah satu contoh hasil analisa pelek baja press Tebal rotasi pelek selalu terjadi pada tempat yang sama, Piringan 3 mm pada Posisi rotasi 0. Tegangan

yaitu pada daerah lubang baut, hat radius, lubang terbesar terjadi di titik A pada elemen 19063 sebesar

piringan,dan rim pelek . Pada suatu elemen yang 58.758460 Mpa, yaitu di posisi hat radius. Kondisi

sama terjadi fluktuasi tegangan pada setiap Kendaraan Diam (statik) adalah sebagai berikut:

perubahan posisi rotasi pelek, sehingga dalam

laporan tugas akhir ini dicari tegangan yang berfluktuasi pada salah satu elemen yang sama pada setiap perubahan posisi rotasi.

Tabel 1 Tegangan Hasil Analisa Pada Pelek

Baja Press Tebal Piringan 3 mm Pada Posisi Hat

Radius

Gambar 9. Countur tegangan Von Misses Pelek baja press 3 mm posisi 0 kondisi statik

Salah satu Hasil Analisa Pelek Coran Pelek Coran paduan Posisi 0 Kondisi Kendaraan Diam (statik) Tegangan terbesar terjadi di titik A pada elemen 37689 sebesar 44.035416 Mpa, yaitu di daerah rim pelek.

Pelek baja press dengan ketebalan 2 mm dan 5 mm juga diamati dengan cara yang sama dan pada posisi posisi kritis, yaitu lubang baut, piringan dan rim pelek. Hal ini untuk mengetahui posisi mana yang paling kritis dan menahan beban terbesar.

Dari analisa countur tegangan hasil analisa statik pada pelek coran paduan dilakukan dengan cara yang sama dan titik kritis selalu muncul pada daerah lubang baut, spoke disk, dan rim.

Seminar Nasional Mesin Dan Teknologi Kejuruan (SNMTK), 5 Juni 2013 119

MAN-14 Besarnya ketebalan pelek akan mempunyai

banyak pengaruh dalam mendesain sebuah pelek. Pertimbangan faktor biaya, faktor kenyamanan dan faktor keamanan menjadi sesuatu yang sangat vital dalam desain sebuah pelek. Dalam analisa pelek ini, dicoba untuk melakukan analisa terhadap pelek baja press dengan ketebalan yang berbeda yaitu 2 mm, 3mm ,dan 5 mm, dalam hal ini dibatasi ketebalan yang berbeda adalah ketebalan piringan. Dan untuk jenis pelek coran paduan, analisa hanya dilakukkan pada satu macam geometri saja.

Dari daerah kritis pada masing- masing pelek,

Gambar 14.

kemudian diidentifikasi didaerah mana saja tegangan

Grafik Hubungan Tegangan dan Posisi Rotasi

kritis terjadi dan berapa besarnya. Kemudian langkah

pada rim pelek baja press tebal piringan 3 mm

selanjutnya adalah penentuan grafik hubungan tegangan dan posisi rotasi. Grafik hubungan tegangan dan posisi rotasi pada pelek baja press dengan

Sering ditemukan bahwa suatu struktur atau ketebalan plat 3 mm adalah sebagai berikut.

komponen mesin mengalami kegagalan atau rusak, padahal batas tegangan maksimumnya masing dibawah tegangan ijinnya. Biasanya struktur atau komponen itu gagal karena tegangan lelah akibat dari proses pembebananya. Dari hasil analisa tegangan diketahui bahwa tegangan maksimumnya masih dibawah tegangan yield-nya, sehingga dapat dikatakan bahwa pelek ini aman untuk kegagalan statik. Tetapi kemungkinan gagal terhadap pembebanan lelah adalah sangat besar, sehingga dalam analisa ini akan dicari faktor keamanan terhadap kegagalan lelah. Dari grafik hubungan

Gambar 11. Grafik hubungan tegangan dan posisi

tegangan dan posisi rotasi diatas, maka kita akan

rotasi pada hat radius pada pelek baja press tebal

mendapatkan data tentang tegangan fluktuasi , σ a dan

piringan 3 mm

tegangan rata-rata, σ m.

Dalam menentukan faktor keamanan terhadap kegagalan lelah atau fatige digunakan metode Goodman line. Dari data σ a dan σ m Dengan mengambil batas kekuatan lelah Se dan batas kekuatan ultimate, Su dapat ditentukan faktor keamanan dengan menggunakan metode Goodman line.

Gambar 12. Grafik hubungan tegangan dan posisi rotasi pada lubang baut pelek baja press tebal piringan

3 mm

Gambar 15. Diagram Goodman Line titik Beban Kritis Pada Pelek Baja press Tebal Piringan 2 mm

Dari diagram Goodman line diatas, maka faktor keamanan dapat dihitung dengan metode

Gambar 13. Grafik hubungan tegangan dan posisi

sebagai berikut:

rotasi pada lubang piringan pelek baja press tebal piringan 3 mm

Seminar Nasional Mesin Dan Teknologi Kejuruan (SNMTK), 5 Juni 2013 120

MAN-14 spoke disk . Beban akibat impact dan belok

memberikan kontribusi sangat dominan terhadap tegangan maksimum pada pelek. Pada pelek baja press, tegangan maksimum terjadi pada hat radius, rim dan lubang piringan disebabkan oleh beban impact. Dan tegangan maksimum pada lubang baut disebabkan oleh

beban akibat belok. Pada Pelek coran paduan, beban impact berpengaruh besar terhadap

Gambar 16. Penentuan Faktor Keamanan

tegangan maksimum pada daerah lubang baut Pada pelek baja press dengan ketebalan 3 mm dan 5

dan rim , maupun pada spoke disk. mm, serta pelek coran paduan dilakukan analisa

2. Dari Faktor keamanan pelek baja press, dapat dengan cara yang sama. Dan harga faktor keamanan

dilihat bahwa faktor keamanan meningkat untuk pelek baja press adalah sebagai berikut:

dengan ketebalan piringan pelek.

3. Daerah yang paling kritis pada pelek baja press Tebal

pada hat radius dan lubang baut, sedangkan pada 2mm

Tebal

Tebal

pelek coran paduan adalah pada daerah rim pelek. Lubang

3 mm

5 mm

4. Desain dan material mempunyai pengaruh yang baut

besar terhadap kekuatan dari pelek, sehingga kondisi

optimasi pada fase desain melalui metode belok

elemen hingga akan sangat membantu untuk Lubang

mengurangi kerugian pada fase produksi massal. baut

DAFTAR PUSTAKA

Hat radius

[1] MSC, “MSC/Nastran for Reference Manual” Rim

version 1.0 , The MacNeal-Schwendler 2.582

Corporation. (1994) [2] Steidel, R.F, Jr., “An introduction To

2.04 2.15 Mechanical Vibrations ”, 3 Edition, John Willey & Sons, New York. (1978).

[3] Popov, E.P., Zainal Astamar, “Mekanika Sedangkan harga faktor keamanan pada pelek Teknik ”, edisi kedua, Erlangga, Jakarta. (1996). coran paduan pada titik- titik kritisnya adalah [4] MSC, “MSC/Nastran for Windows : Analysis

Pada lubang baut kondisi impact: Examples Manual ”, The MacNeal-Schwendler SF =4.778

Corporation. (1998).

Pada rim [5] Kraige L.G., Meriam J.L,” Mekanika Teknik SF = 1.036

Statika ”, edisi kedua Erlangga, Jakarta,. Pada spoke disk (piringan)

[6] Shigley Joseph E., Mitchell Larry D., SF = 4.830

“ Perencanaan Teknik Mesin”,Erlangga, Jakarta, (1994).

[7] Kragelsky, ”Friction Wear Lubrication”,

5. KESIMPULAN

Moscow ,(1982). [8] Gillespie Thomas D.,”Fundamental of Vehicle Dari analisa tegangan statik pada pelek

Dynamics ”, Society of Automotive Engineer, mobil pada jenis pelek baja press dan pelek coran

paduan, dapat diambil suatu kesimpulan sebagai [9] Satrijo Djoeli, “Modul I: Dinamika berikut:

Kendaraan”, Universitas Diponegoro ,

1. Titik-titik kritis pada pelek baja press adalah

Semarang, (1999).

terletak pada daerah : lubang baut, hat radius, [10] Satrijo Djoeli, “Modul II : Dinamika lubang piringan dan rim. Dan pada pelek coran

Kendaraan ”, Universitas Diponegoro, paduan alloy adalah pada lubang baut, rim, dan

Semarang, (1999).

Seminar Nasional Mesin Dan Teknologi Kejuruan (SNMTK), 5 Juni 2013 121

MAN-15

Perancangan Alat Pengupas Udang Sebagai Alat Bantu Masyarakat