TEKNIK MESIN

Elemen Mesin

Elemen mesin 1

BAB I
PENDAHULUAN

Materi Prasyarat:
Ilmu Kekuatan Bahan
Standar Kompetensi :
Mampu mendskripsikan langkah-langkah perencanaan elemen mesin 1
Kompotensi Dasar:
1. Mampu mendefenisikan elemen mesin
2. Mampu mengklasifikasikan jenis-jenis pembebanan
3. Mampu mengklasifikasikan jenis-jenis tegangan.

1.1 Pengertian Elemen Mesin
Elemen Mesin adalah Bagian-bagian suatu konstruksi yang mempunyai bentuk serta fungsi tersendiri, seperti baut-mur, pene , pasak, poros, kopling, sabuk-pulli, rantai- sprocket, roda gigi dan sebagainya.
Dalam penggunaan elemen mesin bias berfungsi sebagai elemen pengikat, elemen pemindah atau transmisi, elemen penyangga elemen pelumas, elemen pelindung dan sebagainya.

1.2 Pembagian Elemen Mesin
Elemen Mesin dapat dikelompokkan sebagai berikut:1. Elemen-elemen Sambungan
    a. Sambungan Lem
    b. Sambungan Solder
    c. Sambungan Paku Keling
    d. Sambungan Las
    e. Sambungan Ulir
2. Elemen-elemen Transmisi
    a. Poros dan pasak
    b. Kopling
    c. Sabuk dan rantai penggerak
    d. Roda gigi
    e. Rem

3. Elemen Penyangga
    a. Pegas
    b. Bantalan
 
1.3 Prinsip Dasar Perencanan Elemen Mesin
      Pada dasarnya perencanaan elemen mesin merupakan perencanaan komponen yang diadakan/dibuat untuk memenuhi kebutuhan mekanisme suatu mesin. Tahap-tahap dalam perencanaan elemen mesin adalah sebagai berikut:
   1. Menentukan kebutuhan
      Menentukan kebutuhan dalam hal ini adalah kebutuhan akan elemen mesin
      yang akan direncanakan, sesuai dengan fungsinya.
   2. Pemilihan mekanisme
      Berdsarkan fungsinya dipilih mekanisme yang tepat dari elemen tersebut.
      Contoh: Memindahkan putaran poros penggerak ke poros yang digerakkan
      dengan roda gigi miring.
   3. Beban mekanis
      Berdasarkan mekanisme yang ditentukan pada tahap ke 2 beban-beban
      mekanis yang akan terjadi harus dihitung berdasarkan data pada tahap 
      ke 1, hingga diperoleh gaya-gaya yang bekerja pada elemen tersebut.
      Contoh: Data-data : daya yang ditransmisikan, putaran
   4. Pemilihan Material
      Untuk mendapatkan elemen mesin yang tahan dipakai, dilakukan pemilihan
      material dengan kekuatan yang sesuai dengan kondisi beban yang terjadi.
   5. Menetukan Ukuran
      Bila terjadi kesesuaian pemakaian bahan dan perhitungan beban mekanis,
      dapat dicari ukuran ukuran elemen mesin yang direncanakan dengan
      standar.
   6. Modifikasi
      Modifikasi bentuk diperlukan bila elemen-elemen mesin yang direncanakan
      telah pernah dibuat sebelumnya.
   7. Gambar kerja pada tahap ini, ukuran-ukuran untuk penggambaran gambar
      kerja diperoleh, baik gambar detail maupun gambar perakitan.
   8. Pembuatan dan control kualitas
      Dengan gambar kerja dapat dibuat elemen mesin yang diperlukan.
 
1.4 Pertimbangan-pertimbangan Dalam Perencanaan Elemen Mesin
 
Hal-hal penting yang harus dipertimbangkan dalam perencanaan elemen mesin adalah.:
   1. Jenis-jenis tegangan yang ditimbulkan pembebanan
   2. Gerak dari elemen mesin
   3. Pemilhan bahan
   4. Bentuk dan ukuran komponen
   5. Tahanan gesek dan peleumasan
   6. Hukum ekonomi
   7. Penggunaan komponen stndar
   8. Keamanan operasi
   9. Fasilitas bengkel
  10. Jumlah komponen yang akan diproduksi
  11. Harga konstruksi total
  12. Pemasangan.
 
1.5 Dasar Perhitungan dalam Perencanaan Elemen Mesin
 
Perhitungan pada perencanaan elemen mesin didasarkan pada teori-teori mekanika teknik dan kekuatan bahan.
  
  1.5.1 Dasar-dasar mekanika teknik
  a.Gaya
   Gaya adalah penyebab suatu pergerakan dan deformasi suatu benda atau aksi sebuah benda terhadap benda lain. Gaya adalah sebuah besaran vector yang mempunyai besar, arah, dan titik tangkap.

  b.Momen
   Momen adalah sebuah gaya yang bermaksud untuk menggerakkan atau memutar benda.
 
  c.Kesetimbangan
   Suatu benda kaku dikatakan dalam keadaan setimbang bila resultante (jumlah) gaya-gaya yang bekerja = 0 dan momen disetiap titik benda = 0 Syarat kesetimbangan benda.
Jika satu syrat diatas tidak dipenuhi maka benda tersebut dikatakan tidak seimbang.
 
  1.5.2 Dasar-dasar Kekuatan Bahan
  Tegangan-tegangan yang akan terjadi dalam perencanaan elemen mesin adalah.
  a.Tegangan Tarik
  b.Tegangan Geser
  c.Tegangan Puntir
  d.Tegangan Bengkok
 
1.5.2.1 Tegangan Tarik
   Tegangan Tarik adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang tegak lurus terhadap luas bidang gaya.
dengan : F = Gaya tarik
         A = Luas penampang bidang gaya
 
1.5.2.2 Tegangan Geser
Tegangan Geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja sejajar terhadap luas bidang gaya..
dengan : V = Gaya geser
         A = Luas penampang bidang gaya
 
1.5.2.3 Tegangan Puntir
Tegangan puntir adalah tegangan yang terjadi disebabkan benda memuntir terhadap sumbunya.

dengan : Mp = Momen puntir
         Wp = Momen tahanan punter
 
1.5.2.4 Tegangan Bengkok
Tegangan bengkok adalah tegangan yang terjadi karena adanya momen yang menyebabkan benda mengalami lentur atau bengkok.
dengan : Mb = Momen bengkok
         Wb = Momen tahanan bengkok