6.5. Putaran kritis poros
Secara teoritis, bila poros beroperasi pada putaran kritis, defleksi poros cenderung membesar hingga ke tak terhingga. Jadi pengoperasian turbin pada
putaran kritis harus dihindari. Defleksi statis poros y akibat cakram dicari dari rumus :
y =
I E
a M
. .
dengan M = luas area momen lengkung pada diagram BMD a = jarak titik berat BMD ke titik yang ditinjau
E = Modulus elastisitas bahan poros = 2,1 x 10
6
kgcm² I = Momen inersia penampang poros =
64 28
64
4 4
π π =
d = 30200 cm
4
d = diameter poros = 28 cm Nilai M bisa didapat dengan mencari momen lengkung pada tiap-tiap tingkat
seperti yang telah dicari sebelumnya yaitu M
b
kemudian digambarkan BMD nya seperti pada gambar 6.4.
Gambar 6.4.Diagram momen lengkung poros
Universitas Sumatera Utara
Setelah nilai M . a didapat, maka defleksi statis poros pada cakram tingkat ke : y
1
= 1 x 10
-3
cm y
2
= 1,64 x 10
-3
cm y
3
= 2,1 x 10
-3
cm y
4
= 2,24 x 10
-3
cm y
5
= 3,12 x 10
-3
cm y
6
= 3,2 x 10
-3
cm y
7
= 3,8 x 10
-3
cm Putaran kritis poros turbin ditentukan dengan persamaan Rayleigh – Ritz :
η
kr
= .
300 .
2 60
2 2
i i
i i
i i
i i
xy W
xy W
xy W
xy W
gx Σ
Σ =
Σ Σ
π
= 300 .
= 0145
, 29
, 5
.
5740 rpm dengan W
i
adalah berat masing-masing cakram Operasi turbin dikatakan aman apabila putaran kritisnya berbeda sebesar
15 – 20 dari putaran normal operasi P. Shlyakhin 1990 yaitu putaran di bawah : 0,8 x 5740 = 4590 rpm atau di atas 120 nya. Turbin dirancang dengan
putaran 3000 rpm yang berarti sudah berada dalam kondisi aman.
6.6. Pasak
Untuk perencanaan pasak, diameter poros yang digunakan adalah diameter poros dimana hub dipasang. Dalam perancangan turbin uap ini, diameter poros
dimana hub dipasang sebesar 28 cm. Pasak yang akan digunakan adalah Paralel key. Berdasarkan JIS : 2048 – 1975 Gitin M. Maitra, L.V. Prasad, Handbook of
Universitas Sumatera Utara
mechanical design, untuk range diameter poros 260 – 290 mm : ukuran pasak b x h = 62 x 32 mm.
tegangan geser pada pasak cakram tingkat ketujuh yang mempunyai momen puntir paling besar :
τ
s
= 2
, 6
6 28
9 ,
359062
7
x x
xLxb d
M
p t
= = 344,7 kgcm²
Bahan yang akan digunakan untuk pasak adalah baja karbon JIS S30C yang mempunyai tegangan luluh σ
yp
= 2900 kgcm², sehingga tegangan geser maksimum untuk bahan tersebut :
τ = 0,14 x 2900 kgcm² = 406 kgcm² tegangan
geser yang bekerja τ
s
τ sehingga penggunaan baja karbon JIS S30C sebagai bahan pasak sudah aman,
Gambar 6.5.Dimensi pasak
6.7. Bantalan
Kategori