PENDAHULUAN ELEMEN MESIN I BAB I PENDAHULUAN BAB

PENDAHULUAN ELEMEN MESIN I BAB I PENDAHULUAN BAB II SIFAT MEKANIS MATERIAL( Diagram tegregangan, modulus, proporsional , yield point konsentrasi teg ) BAB III ANALISA TEGANGAN ( Teg. tarik, Tekan, bending, geser, kombinasi dll) BAB IV PERHITUNGAN SAMBUNGAN ( Sambungan keling, sambungan las, sambungan mur baut )

ELEMEN MESIN II BAB I ULIR PENGGERAK BAB II PASAK DAN POROS BAB III PEGAS (SPRINGS) BAB IV KOPLING ( COUPLING AND CLUTCH)

Elemen Mesin Metode dan proses perencanaan serta perancangan bagian-bagian permesinan untuk memenuhi kebutuhan tertentu. Suatu rangkaian mesin yang terdiri dari beberapa kombinasi yang dirancang dengan konsep yang tepat sehingga dapat bekerja dengan baik sebagai satu kesatuan

BAB V ULIR PENGGERAK Ulir penggerak digunakan untuk meneruskan gerakan secara halus dan merata , disamping itu juga untuk menghasilkan gerakan linier dari gerakan rotasi (gerakan memutar ) Dalam bentuk geometris ulir penggerak memberikan aplikasi gerakan atau sebagai alat penggerak ( motion device ).

Aplikasi dari ulir penggerak ( Power Screw ) 1. Dongkrak mobil (Auto mobil Jack ) 2. Ulir Penggerak pada mesin bubut ( lead screw for lathe) 3. Ulir penggerak pada mesin pres ( Screw Type presses ) 4. Penggunaan pada alat pemegang ( C Clamp ) 5. Klep Uap ( Valve Steam ) 6. Tempat tidur pada rumah sakit ( Hospital Bed) 7. Sistem kontrol pada reaktor

Bentuk Ulir Penggerak dan standarisasinya ( Power screw thread form & Basic standart dimension) 1. Acme screw thread 2. Stub Acme screw thread 3. 60 Deg stub acme screw thread 4. Modified square thread 5. buttress thread

1. ACME THREAD Type ini adalah type yang paling awal dari ulir penggerak , dimana type ini dibedakan menjadi 2 macam : a. Penggunaan secara umum ( General Purpose ) untuk type ini dibedakan lagi menjadi 3 klas yaitu 2 G untuk penggunaan umum, sedangkan 3 G & 4 G untuk yang menerima reaksi balik secara minimal b. Penggunaan untuk ulir yang memusat ( Centralizing Thread ) , yaitu clearance antara diameter mayor ulir pada batang dan ulir pada mur , dapat dibedakan atas klas 2 C, 3 C , 4 C, 5 C dan 6 C.

2. STUB ACME THREAD Type ini mempunyai ulir yang kasar dangkal dan membutuhkan heat threatmen. Type ini hanya mempunyai satu kelas yaitu 2 G Gambar ulir :

Table Basic Dimension Of Acme & Stub Acme Thread

3. THE 60 –DEG STUB ACME THREAD Ciri Utama type ini adalah sudut dakinya 60º Gambar :

Table Basic Dimension of 60 deg Stub Acme Thread Series

4. SQUARE THREAD & MODIFIED SQUARE THREAD Square thread juga dikenal sebagai “ The Sellers Thread “. Ulir ini lebih effisien dari jenis ulir lainya , tetapi mempunyai kelemahan dalam hal keuntungan mekanis Gambar :

Dengan adanya kelemahan mekanis tersebut maka diadakan modifikasi sbb : Gambar :

Table Some Nominal Dimension For Square and Modified Square Thread

5. BUTTRESS THREAD (Ulir Bergigi Gergaji ) Ulir ini hanya mampu menahan beban dalam satu arah saja dan lebih kuat dari ulir jenis lainya karena ketebalan gigi terutama pada daerah kakinya. Gambar :

Ulir ini sering digunakan untuk Propeller pesawat udara, mekanisme senjata jenis besar. Oleh karena kegunaanya sangat khusus maka ulir ini tidak mempunyai standart

Beberapa Definisi - Pitch (P) adalah jarak aksial antara satu elemen ulir dengan elemen ulir berikutnya. - Lead ( l) adalah : Jarak aksial antara satu elemen ulir dengan elemen berikutnya setelah ulir tsb berputar 360º bila ulir tunggal lead = pitch , bila ulir ganda lead = 2 pitch dst. Secara general bisa dirumuskan : l = n. p dimana l= lead n= Jenis ulir ( ganda , tripledst) p = Pitch

Helix angle ( sudut Helikal ) = α adalah Sudut antara garis menyilang tegak lurus sumbu atau bidang tegak lurus sumbu normal dengan kemiringan berputarnya satu ulir -

Hubungan antara lead, helix angle dan pitch

ANALISA TEGANGAN PADA ULIR PENGGERAK Tegangan utama yang dapat terjadi adalah : 1. Tegangan Bearing 2. Tegangan Bending 3. Tegangan Geser 4. Tegangan Tarik 5. Tegangan Kombinasi 6. Tegangan Tekuk ( Bucling stress ) KETERANGAN : 1. TEGANGAN BEARING Tegangan ini timbul antara permukaan ulir pada ulir penggeraknya dg permukaan ulir pada murnya Besarnya tegangan : δ = w/ᴨ. dm. h. n

δ = Tegangan Bearing ( Psi) W = Beban ( lb ) dm = Diameter rata ulir ( inc) h = Kedalaman Ulir ( inc) n= Jenis ulir ( Number of Thread )

2. TEGANGAN BENDING

3. TEGANGAN GESER (TRANSVERSE SHEARING STRESS)

4. TEGANGAN TARIK ATAU TEGANGAN KOMPRESI Ulir penggerak juga mengalami tegangan tarik atau tegangan tekan akibat beban W yang diterimanya. Luas bidang yang mengalami tegangan pada ulir penggerak ini lebih besar dari pada luasan bidang pada kaki ulir , dan harga diameternya adalah harga everage dari diameter pitch dan diameter kaki. Luas bidang yang mengalami tegangan ini disebut “ tensile stress area “ Besarnya tegangan tarik / kompresi yg timbul : δt atau δc = W / A , dimana w = beban A = Luas Bidang dr = Diameter kaki dp = Diameter pitch

4. TEGANGAN KOMBINASI Bila dilihat dari kaki ulir pada kondisi 2 dimensi , maka pada luasan itu akan terjadi tegangan kombinasi antara tegangan kompresi dan tegangan geser yang di timbulkan

5. TEGANGAN TEKUK ( BUCKLING STRESS) Bila L/dr lebih kecil 8 , maka perhitungannya dilaksanakan dg tegangan kompresi , dan sebaliknya bila L/dr lebih besar 8 maka batang ulir tsb harus diperhitungkna terjadinya tekukan.

Ulir dengan Bola ( Ball Screw ) Ulir type ini adalah berfungsi sama dengan type yang terdahulu , hanya type ini dalam mentransmisikan gaya /putaran gesekan yang terjadi sangat minim. Ini disebabkan karena bola dalam gerakanya dia berputar dan tidak bergesekan dengan alur yang terdapat pada batang ulir.

Grafik perbandingan efisiensi antara ball screws dengan acme Screws dapat dilihat dibawah ini

Keuntungan / Kerugian antara Ball screw dengan Acme screw sebagai berikut : Keuntunganya : 1. Mempunyai effisiensi yang tinggi , dapat mencapai 90% 2. Mempunyai umur pemakaian yang panjang 3. Tidak ada tendensi untuk slip 4. Timbulnya panas akibat gesekan kecil 5. Torsi permulaan rendah 6. Pengoperasian lebih halus 7. Dapat mengeliminasi beban balik dengan tanpa menambah gesekan Kerugianya : 1. Memerlukan pelumasan untuk agar mampu dalam penggunaan lama 2. Mempunyai tendensi untuk “Overhoulling” 3. Apabila ada kotoran mansuk akan sangat mengganggu dan dapat mengurangi umurnya.

Contoh Soal : Sebuah Ulir penggerak type acme yang dipergunakan untuk dongkrak mobil dibuat dari “ cold roll 1045 steel “mempunyai diameter 1 1/8 inc. Ulir tidak dipergunakan untuk general , tapi untuk tenaga kerja yang mempunyai skill rendah. Penyangga dari ulir ( collarnya ) terbuat dari baja yang diameter rata 1 ½ inc. Mur untuk menggerakkan ulir dalam pengangkatan dipergunakan material yang sama dengan ulir. Bila mobil yang beratnya 5000 lb akan mengganti ban , berapa besar torsi yang dibutuhkan untuk pengangkatan dan berapa efisiensi ulirnya ? , , ,