Jumat, 24 April 2020
PENERUS DAYA (2)
2. RANTAI
Pada kegiatan belajar sebelumnya mengenai sabuk, slip dapat saja terjadi. Untuk menghindari terjadinya slip maka digunakan rantai baja. Rantai yang terdiri dari sejumlah link kaku yang berengsel dan di sambung oleh pin untuk memberikan fleksibilitas yang diperlukan. Rantai digunakan untuk mentransmisikan daya dimana jarak kedua poros besar dan dikehendaki tidak terjadi slip. Dibandingkan dengan transmisi roda gigi, rantai jauh lebih murah akan tetapi brisik serta kapasitas daya dan kecepatanya lebih kecil .
Rantai sebagian besar digunakan untuk mengirimkan gerakan dan daya dari satu poros ke poros yang lain, seperti ketika jarak pusat antara poros pendek seperti pada sepeda, sepeda motor, mesin pertanian, konveyor, dll dan juga rantai mungkin dapat juga digunakan untuk jarak pusat yang panjang (sampai 8 meter).
Keuntungan dan Kerugian dibandingkan dengan transmisi sabuk Keuntungan
1. Selama beroperasi tidak terjadi slip sehingga diperoleh rasio kecepatan yang sempurna.
2. Karena rantai terbuat dari logam, maka ruang yang dibutuhkan lebih kecil dari pada sabuk, dan dapat menghasilkan transmisi yang besar.
3. Memberikan efisiensi transmisi tinggi (sampai 98 persen).
4. Dapat dioperasikan pada suhu cukup tinggi maupun pada kondisi atmosfer. Kekurangan
1. Biaya produksi rantai relatif tinggi.
2. Dibutuhkan pemeliharaan rantai dengan cermat dan akurat, terutama pelumasan dan penyesuaian pada saat kendur.
3. Rantai memiliki kecepatan fluktuasi terutama saat terlalu meregang.
4. Suara dan getaran karena tumbukan antara rantai dan kaki gigi sproket
Jenis – jenis rantai yaitu :
a. Rantai Rol (roller chain) Rantai rol sangat luas pemakaianya karena harganya yang relative murah dan perawatan dan pemasanganya mudah. Contoh : pemakaian pada sprocket sepeda motor dan sepeda, dan untuk menggerakan sproket pada industri. Untuk bahan pena, bus dan rol digunakan baja karbon atau baja khrom dengan pengerasan kulit. Rantai dengan rangkaian tunggal adalah yang paling banyak dipakai. Rangkaian banyak, seperti dua atau tiga rangkaian dipergunakan untuk transmisi beban berat.
b. Rantai Gigi (silent chain) Rantai jenis ini mempunyai keunggulan pada tingkat kecepatan dan kapasitas daya yang ditransmisikan lebih besar, serta tingkat kebisingan lebih kecil, akan tetapi harganya lebih mahal. Pemakaian rantai ini masih terbatas karena harganya yang mahal dan orang lebih suka menggunakan transmisi roda gigi. Menentukan ukuran dan kekuatan Perhitungan kekuatan pada pemindahan daya dengan rantai dan roda rantai, terutama ditekankan pada kekuatan gigi-gigi roda rantai, keeping-keping penghubung, pada keeping rantai dan pen (terutama rantai gall) terjadi tekanan bidang dan tegangan geser yang besar, sehingga perhitungan lebih ditekankan pada kedua macam tegangan tersebut.
3. Roda gigi
Sistem transmisi roda gigi banyak digunakan pada berbagai mesin. Sebagai
contoh di bidang otomotif, sistem transmisi yang digunakan adalah transmisi
roda gigi.
Sistem transmisi roda gigi digunakan karena :
•efisiensinya yang tinggi,
• kehandalan dalam operasional,
• tidak mudah rusak,
•dapat meneruskan daya dan putaran yang tinggi.
• kemudahan dalam pengoperasian dan perawatan.
Pada kegiatan belajar sebelumnya mengenai sabuk, slip dapat saja terjadi. Untuk menghindari terjadinya slip maka digunakan rantai baja. Rantai yang terdiri dari sejumlah link kaku yang berengsel dan di sambung oleh pin untuk memberikan fleksibilitas yang diperlukan. Rantai digunakan untuk mentransmisikan daya dimana jarak kedua poros besar dan dikehendaki tidak terjadi slip. Dibandingkan dengan transmisi roda gigi, rantai jauh lebih murah akan tetapi brisik serta kapasitas daya dan kecepatanya lebih kecil .
Rantai sebagian besar digunakan untuk mengirimkan gerakan dan daya dari satu poros ke poros yang lain, seperti ketika jarak pusat antara poros pendek seperti pada sepeda, sepeda motor, mesin pertanian, konveyor, dll dan juga rantai mungkin dapat juga digunakan untuk jarak pusat yang panjang (sampai 8 meter).
Keuntungan dan Kerugian dibandingkan dengan transmisi sabuk Keuntungan
1. Selama beroperasi tidak terjadi slip sehingga diperoleh rasio kecepatan yang sempurna.
2. Karena rantai terbuat dari logam, maka ruang yang dibutuhkan lebih kecil dari pada sabuk, dan dapat menghasilkan transmisi yang besar.
3. Memberikan efisiensi transmisi tinggi (sampai 98 persen).
4. Dapat dioperasikan pada suhu cukup tinggi maupun pada kondisi atmosfer. Kekurangan
1. Biaya produksi rantai relatif tinggi.
2. Dibutuhkan pemeliharaan rantai dengan cermat dan akurat, terutama pelumasan dan penyesuaian pada saat kendur.
3. Rantai memiliki kecepatan fluktuasi terutama saat terlalu meregang.
4. Suara dan getaran karena tumbukan antara rantai dan kaki gigi sproket
Jenis – jenis rantai yaitu :
a. Rantai Rol (roller chain) Rantai rol sangat luas pemakaianya karena harganya yang relative murah dan perawatan dan pemasanganya mudah. Contoh : pemakaian pada sprocket sepeda motor dan sepeda, dan untuk menggerakan sproket pada industri. Untuk bahan pena, bus dan rol digunakan baja karbon atau baja khrom dengan pengerasan kulit. Rantai dengan rangkaian tunggal adalah yang paling banyak dipakai. Rangkaian banyak, seperti dua atau tiga rangkaian dipergunakan untuk transmisi beban berat.
b. Rantai Gigi (silent chain) Rantai jenis ini mempunyai keunggulan pada tingkat kecepatan dan kapasitas daya yang ditransmisikan lebih besar, serta tingkat kebisingan lebih kecil, akan tetapi harganya lebih mahal. Pemakaian rantai ini masih terbatas karena harganya yang mahal dan orang lebih suka menggunakan transmisi roda gigi. Menentukan ukuran dan kekuatan Perhitungan kekuatan pada pemindahan daya dengan rantai dan roda rantai, terutama ditekankan pada kekuatan gigi-gigi roda rantai, keeping-keping penghubung, pada keeping rantai dan pen (terutama rantai gall) terjadi tekanan bidang dan tegangan geser yang besar, sehingga perhitungan lebih ditekankan pada kedua macam tegangan tersebut.
Roda Rantai
1. Macam-macam roda rantai, terdapat tiga macam roda rantai, yaitu:
a. Roda rantai tunggal,
b. Roda rantai ganda, dan
c. Roda rantai jajar
Ukuran dan kekuatan roda rantai
Untuk menentukan ukuran-ukuran seperti diameter terkecil, kisar, jumlah gigi,
tinggi gigi, dan lain-lain. Dapat kita hitung menurut rumus:
� = �
sin (
180°
� )
− �ଵ
d0 = diameter terkecil
p = kisar
z = jumlah gigi
d1 = diameter bush silinder
dan tinggi gigi berkisar antara ½ sampai 1 x d1
ℎ = ൬1
2 + 1൰ �ଵ
h = tinggi gigi
d1 = diameter bush silinder
Putaran roda rantai
Kecepatan rantai
Jika roda rantai pada poros penggerak berputar dengan kecepatan konstan,
kecepatan jalan dari rantai tidak tetap, tetapi bergerak dari harga mínimum
kepada maksimum, variasi kecepatan rantai (dari maksimum ke minimum) dapat
dikurangi dengan penambahan jumlah gigi dari roda rantai. Sebagai suatu
perbandingan, roda rantai dengan 11 gigi mempunyai variasi kecepatan sekitar
4%, untuk jumlah gigi 17 ≈ 1,6%, 24 gigi ≈ 1%.
Sebagai batasan, biasanya diambil jumlah gigi minimum 17 gigi dan jika diambil
lebih banyak dari 24 gigi akan menghasilkan gerakan yang lebih rata
•efisiensinya yang tinggi,
• kehandalan dalam operasional,
• tidak mudah rusak,
•dapat meneruskan daya dan putaran yang tinggi.
• kemudahan dalam pengoperasian dan perawatan.
Roda gigi merupakan elemen mesin yang
digunakan untuk memindahkan daya dan
putaran dari satu poros ke poros lain tanpa
terjadi slip.
Prinsip dasar dari sistem transmisi roda gigi
merupakan pengembangan dari prinsip
transmisi roda gesek. Gerakan dan daya yang
ditransmisikan melalui roda gigi, secara
kinematis ekuivalen dengan yang
ditransmisikan melalui roda gesek atau cakram.
Dari uraian di atas secara garis besar dasar sistem transmisi roda gigi adalah
dua buah silinder yang menggelinding (berputar) tanpa slip, kecepatan linier
sama ( v1 = v2), kecepatan sudut tidak sama (ω1 ≠ ω2).
Sistem transmisi roda gigi mempunyai banyak kelebihan dibandingkan dengan
sistem transmisi yang lain, antara lain :
a) Meneruskan rasio kecepatan yang sama dan tepat. Kontak antar gigi
terjadi dengan sudut kontak yang sama, sehingga rasio kecepatan tidak
mengalami perubahan selama roda gigi tersebut bekerja.
b) Tidak terjadi slip. Pada berbagai mesin, seringkali slip tidak boleh terjadi
karena akan mengurangi efisiensi mesin secara keseluruhan. Pada sistem
transmisi roda gigi slip tidak akan terjadi karena kontak antar gigi terjadi
dengan pas.
c) Dapat digunakan untuk meneruskan daya yang besar. Sistem transmisi
roda gigi dapat meneruskan daya yang besar karena berbentuk ramping
dan kekuatan yang tinggi.
d) Dapat digunakan untuk meneruskan putaran yang tinggi. Putaran yag
dihasilkan oleh system transmisi roda gigi dapat dari putaran rendah
sampai putaran tinggi.
e) Perbandingan transmisi roda gigi dapat didesain dari sesuai kebutuhan.
f) Dapat digunakan untuk jarak sumbu poros yang dekat. Jarak antar poros
dalam sistem transmisi roda gigi dapat didesain sesuai kebutuhan dan
space yang tersedia. Gear box yang dihasilkan dari desain sistem
transmisi roda gigi dapat berukuran kecil sampai besar.
g) Memiliki efisiensi yang tinggi. Efesiensi yang tinggi dari sistem
transmisi roda gigi karena tidak terjadi slip akibat kontak gigi. Putaran dan
torsi yang diteruskan sama sesuai dengan perbandingan transmisi yang
diinginkan.
h) Memiliki daya tahan dan kerja yang baik. Transmisi roda gigi biasanya
didesain untuk berbagai kondisi operasi dengan mempertimbangkan beban
statis gigi, beban dinamis, beban keausan dan tegangan lentur yang terjadi
akibat kerja yang dilayani. Hal ini menghasilkan sistem transmisi roda gigi
mempunyai daya tahan yang tinggi terhadap fluktuasi beban yang
diterimanya.
i) Memiliki bentuk yang ringkas. Keunggulan transmisi roda gigi salah
satunya karena bentuknya yang sangat ringkas dan ramping. Hal ini dapat
diperoleh karena bentuk roda gigi sangat sederhana, kecil dan ramping
sehingga dapat dikemas dalam gear box yang ringkas.
j) Dapat digunakan untuk meneruskan putaran dari poros sejajar, bersilangan
dan poros dengan sudut tertentu. Sistem transmisi roda gigi dapat
menghasilkan putaran output dengan berbagai posisi, baik sejajar,
bersilangan maupun membentuk sudut tertentu. Posisi output yang
bervariasi sangat menguntungkan untuk mendesain mesin sesuai dengan
kebutuhan.
Klasifikasi Roda Gigi
Jenis roda gigi dapat diklasifikasikan menjadi beberapa kelompok sebagai
berikut:
a. Berdasarkan bentuk gigi dan sistem kerjanya adalah sebagai berikut :
• Roda gigi lurus (spur gear). Roda gigi lurus terjadi karena bentuk gigi dari
roda gigi tersebut berbentuk lurus. Gigi-gigi didesain sedemikian rupa
sehingga menyerupai beam (batang) lurus. Roda gigi lurus dalam
operasionalnya menggunakan poros yang sejajar.
• Roda gigi miring (helical gear). Roda gigi miring mempunyai bentuk gigi
miring denga sudut kemiringan tertentu. Keuntungannya adalah kontak
gigi terjadi sepanjang
kemiringan gigi, sehingga mampu menghasilkan putaran ang tinggi.
• Roda gigi kerucut (bevel gear). Roda gigi kerucut dihasilkan dari gabungan
gigi-gigi yang mengikuti bentuk kerucut dengan sudut tertentu. Roda gigi
kerucut mampu melayani kerja mesin dengan poros yang membentuk
sudut tertentu, sebagai contoh poros input dengan posisi horisontal dan
output diinginkan dalam posisi vertikal.
• Roda gigi cacing (worm gear). Roda gigi cacing merupakan roda gigi
gabungan antara roda gigi biasa dengan batang gigi atau batang berulir.
Keunggulan roda gigi ini terletak pada perbandingan transmisi yang dapat
didesain sangat tinggi sama 1 : 100. Roda gigi cacing mempunyai poros
yang saling bersilangan.
• Roda gigi planiter (planetary gear). Roda gigi planiter merupakan roda gigi
yang terdiri dari beberapa roda gigi yang dirangkai menjadi satu kesatuan.
Roda gigi tersebut meliputi roda gigi mahatahari sebagai pusat, roda gigi
planet, roda gigi gelang dan lengan pembawa planet. Keunggulan roda gigi
planeter terletak pada beberapa output yang dapat dihasilkan dengan
hanya satu input.
b. Berdasarkan posisi sumbu dari poros.
• poros parallel, seperti pada roda gigi lurus dan miring.
• poros bersilangan, seperti pada roda gigi cacing.
• poros membentuk sudut tertentu, seperti pada roda gigi kerucut.
Kedua poros yang paralel dan co-planer dihubungkan oleh roda gigi,
Roda-roda gigi tersebut disebut sebagai spur
gears atau roda gigi lurus, dan penempatannya disebut spur gearing. Roda-roda
gigi ini memiliki gigi yang paralel terhadap sumbunya. Roda gigi lain yang
termasuk dalam spur gearing adalah helical gearing, dengan giginya miring
terhadap sumbu roda gigi. Roda gigi single dan double helical dihubungkan
dengan poros yang saling paralel
b.
Fungsi utama dari roda gigi double helical adalah untuk menyeimbangkan gaya
aksial yang terjadi pada roda gigi single helical, ketika meneruskan beban. Roda
gigi double helical dapat juga disebut sebagai roda gigi herringbone.
Dua buah poros yang membentuk sudut tertentu, dihubungkan oleh roda gigi
seperti ditunjukkan pada Gambar. Roda gigi ini disebut roda gigi kerucut atau
bevel gears dan penempatannya yang disebut bevel gearing. Roda gigi kerucut,
seperti juga roda gigi lurus, dapat memiliki gigi yang miring terhadap permukaan
kerucut, yang disebut sebagai helical bevel gears.
Dua buah poros yang tidak paralel dan tidak berpotongan, serta tidak co-planar,
dihubungkan oleh roda gigi
Roda gigi ini
disebut sebagai skew bevel gears atau spiral gears, dan penempatannya yang
disebut sebagai skew bevel gearing atau spiral gearing. Jenis penempatan roda
gigi ini juga memiliki garis kontak, yaitu putaran pada sumbu yang menghasilkan
kedua permukaan pitch, yang disebut sebagai hyperboloids.
Roda gigi dengan poros saling bersilangan Roda gigi tersebut dikenal dengan roda gigi cacing atau Worm Gear.
Roda Gigi Cacing
Berdasarkan kecepatan peripheral dari roda gigi.
• Kecepatan rendah ≤ 3 m/s
• Kecepatan sedang (3 – 15) m/s
• Kecepatan tinggi ≥ 15 m/s
Berdasarkan jenis atau bentuk hubungan pasangan gigi.
• external gear = roda gigi luar.
• internal gear = roda gigi dalam.
• rack & pinion = roda gigi berbentuk batang = roda gigi dengan jari-jari tak
terhingga.
Pada external gearing, roda gigi dari kedua poros berhubungan secara eksternal
satu sama lain, Roda yang
besar disebut sebagai gear dan roda yang lebih
kecil disebut pinion. Pada external gearing,
gerakan dari kedua roda gigi selalu berlawanan.
Pada internal gearing, roda gigi dari kedua poros
berhubungan secara internal satu sama lain, Roda yang besar disebut
sebagai annular wheel dan roda yang lebih kecil
disebut pinion.
Ada kalanya, roda gigi dari sebuah poros
berhubungan secara eksternal dengan roda
gigi lain dalam suatu garis lurus, Jenis roda gigi ini disebut sebagai
rack and pinion. Roda gigi yang datar atau lurus
disebut rack dan roda gigi lingkar disebut
sebagai pinion. Dengan adanya mekanisme rack
and pinion, maka gerakan linear dapat dikonversi menjadi gerakan berputar dan
juga sebaliknya.
Tata Nama Dari Roda Gigi
Istilah-istilah dari roda gigi
a) Lingkaran pitch (pitch
circle) adalah suatu lingkaran
imajiner (teoretis) yang
menggelinding tanpa slip dan
menjadi dasar perhitungan
roda gigi.
b) Diameter lingkaran
pitch (pitch circle diameter)
adalah diameter dari lingkaran
pitch.
Ukuran dari roda gigi biasanya ditentukan dari diameter lingkaran pitch.
Diameter ini juga disebut sebagai diameter pitch. Notasi umum yang
digunakan adalah : d0
c) Pitch (jarak bagi lingkar) adalah jarak sepanjang lingkaran jarak bagi
antara dua profil gigi yang berdekatan. Notasi umum yang digunakan
adalah : t
d) Sudut tekan (pressure angle) adalah sudut kontak normal antara dua
buah gigi dari dua roda gigi yang saling bertemu. Notasi umum yang
digunakan adalah : α .
e) Addendum (a) adalah jarak radial gigi dari lingkaran pitch ke bagian
atas/kepala gigi.
f) Dedendum (d) adalah jarak radial gigi dari lingkaran pitch ke bagian
bawah/kaki gigi.
g) Lingkaran addendum adalah lingkaran yang digambar melalui bagian
atas dari gigi atau lingkaran kepala gigi.
h) Lingkaran dedendum adalah lingkaran yang digambar melalui bagian
bawah dari gigi atau dikenal dengan lingkaran kaki gigi.
i) Circular pitch adalah jarak yang diukur pada sekeliling dari lingkaran
pitch, pada satu titik dari satu gigi, dengan titik yang berhubungan pada
gigi selanjutnya. Biasanya dinotasikan dengan tc. Secara matematis
dituliskan sebagai:
j) Diametral pitch adalah rasio dari jumlah gigi dengan diameter lingkaran
pitch, dalam millimeter. Biasanya dinotasikan dengan td. Secara
matematis dituliskan menjadi:
k) Modul gigi. Adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch
dalam millimeter dengan jumlah gigi. Biasanya dinotasikan dengan
m. Secara matematis dituliskan l)
l) Clearance adalah jarak radial antara bagian atas dari gigi dengan
bagian bawah dari gigi, pada keadaan berpasangan. Sebuah lingkaran
yang melalui bagian atas dari roda gigi yang berpasangan disebut
sebagai lingkaran clearance.
m) Kedalaman total adalah jarak radial antara lingkaran addendum dengan
dedendum dari roda gigi. Kedalaman total ini sama dengan jumlah dari
addendum dengan dedendum.
n) Kedalaman kerja adalah jarak radial antara lingkaran addendum dengan
lingkaran clearance. Kedalaman kerja ini sama dengan jumlah dari
addendum dari kedua roda gigi yang berpasangan.
o) Ketebalan gigi adalah lebar dari gigi yang diukur sepanjang lingkaran
pitch.
p) Ruang gigi adalah lebar dari ruang yang terdapat diantara dua gigi yang
berdekatan, yang diukur di sepanjang lingkaran pitch.
q) Backlash adalah perbedaan antara ruang gigi dengan ketebalan gigi,
yang juga diukur di sepanjang lingkaran pitch.
r) Muka dari gigi adalah permukaan dari gigi di atas permukaan pitch.
s) Top land. Adalah permukaan dari bagian atas gigi.
t) Flank (panggul) dari gigi adalah permukaan dari gigi dibawah
permukaan pitch.
u) Lebar muka gigi adalah lebar dari gigi yang diukur secara paralel
dengan sumbu roda gigi.
v) Profil adalah lingkaran yang terbentuk akibat muka dengan panggul dari
gigi.
w) Radius fillet adalah radius yang menghubungkan lingkaran akar gigi
dengan profil gigi.
x) Jalur kontak adalah jalur yang dibentuk oleh titik kontak dari dua gigi,
dari awal sampai dengan akhir hubungan gigi (engagement).
y) Panjang jalur kontak adalah panjang dari cut-off normal yang umum dari
lingkaran addendum dari gear dan pinion.
z) Busur kontak. Adalah jalur yang dibentuk oleh titik pada lingkaran pitch,
dari awal sampai dengan akhir dari hubungan pasangan roda gigi.
Busur kontak tersebut terdiri dari dua bagian, yaitu : busur pencapaian
(arc of approach) yaitu porsi dari jalur kontak dari awal sampai dengan
hubungan pada titik pitch dan busur diam (arc of recess) yaitu porsi dari
jalur kontak dari akhir sampai dengan hubungan pada sepasang gigi.
Rasio dari panjang busur kontak dengan circular pitch dikenal sebagai
rasio kontak, seperti jumlah pasangan gigi yang kontak.
PENERUS DAYA (1)
1. SABUK (BELT)
Sabuk adalah elemen mesin yang menghubungkan dua buah puli yang
digunakan untuk mentransmisikan daya.
Sabuk digunakan dengan pertimbangan jarak antar poros yang jauh, dan
biasanya digunakan untuk daya yang tidak terlalu besar.
Kelebihan transmisi sabuk jika dibandingkan dengan transmisi rantai dan roda
gigi adalah :
1. Harganya murah
2. Perwatan mudah
3. Tidak berisik
kekuranganya :
1. Umurnya pendek/mudah aus
2. Terjadi sliding / tidak akurat
3. Efisiensi rendah
4. kapasitas daya kecil
JENIS-JENIS BELT :
1. Transmisi sabuk datar (flat belt
Digunakan di industri dengan daya yang cukup besar, jarak antar puli biasanya
sampai 10 m.
2. Transmisi sabuk V (V-belt)
Sabuk-V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Digunakan
pada mesin-mesin industri dimana jarak antar puli dekat. Jenis-jenis V belt yang
sering ditemui di bidang otomotifSabuk V terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium, tenunan
tetorom atau semacamnya dipergunakan sebagai inti sabuk dan membawa
tarikan yang besar. Sabuk V dibelitkan di keliling alur puli yang berbentuk V pula.
Gaya gesekan juga akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yang akan
menghasilkan transmisi daya yang besar pada tegangan yang relatif rendah.
Keuntungan dari sabuk V dibandingkan sabuk datar adalah :
1. Drive V-belt memberikan kekompakan karena jarak antar pusat-pusat
puli kecil.
2. Slip antara sabuk diabaikan.
3. Lifetime lebih lama, 3 sampai 5 tahun.
4. Dapat dengan mudah di bongkar pasang..
5. Pengoperasian sabuk dan pulley halus.
6. Rasio kecepatan tinggi.
7. Tindakan wedging dari sabuk di alur memberikan nilai tinggi untuk
membatasi rasio * ketegangan. Oleh karena itu daya yang ditransmisikan
oleh V-sabuk lebih dari belts datar untuk ketegangan yang sama koefisien
gesekan, busur dari kontak dan diijinkan di sabuk.
8. V-belt dapat dioperasikan di kedua arah, dengan sisi ketat sabuk di
bagian atas atau bawah. Garis tengah bisa horizontal, vertikal atau
miring.
3. Transmisi sabuk bundar (circular belt)
Paling jarang digunakan, biasanya dipakai untuk
mentransmisikan daya yang kecil, dan jarak antar
puli sampai 5 meter. Belt biasanya dibuat dari kulit,
karet, kapas dan paduanya.
TRANSMISI SABUK GILIR Transmisi sabuk gilir bekerja atas dasar gesekan belitan dan mempunyai
beberapa keuntungan karena murah harganya, sederhana konstruksinya, dan
mudah untuk mendapatkan perbandingan putaran yang diinginkan. Transmisi
tersebut telah banyak digunakan dalam semua bidang industri, seperti mesinmesin pabrik, otomobil, mesin pertanian, alat kedokteran, mesin kantor, alat-alat
listrik, dll. Namun transmisi sabuk (flat) tersebut mempunyai kekurangan
dibandingkan dengan transmisi rantai dan roda gigi, yaitu terjadinya slip antara
sabuk dan puli, sehingga transmisi ini tidak dapat dipakai bilamana dikehendaki
putaran tetap atau perbandingan transmisi yang tetap. Melihat kekurangan diatas
maka dikembangkan transmisi sabuk gilir “timing belt”. Untuk perhitungan gaya
dan tegangan yang bekerja dan prinsip kerjanya sama dengan transmisi sabuk
flat dan transmisi sabuk V.
Sabuk gilir dibuat dari karet neoprene atau plastic poliuretan sebagai bahan
cetak, dengan inti dari serat gelas atau kawat baja, serta gigi-gigi yang dicetak
secara telti di permukaan sebelah dalam dari sabuk. Karena sabuk gilir dapat
melakukan transmisi mengait seperti roda gigi atau rantai, maka gerakan dengan
perbandingan putaran yang tetap dapat diperoleh.
Konstruksi sabuk gilir ini banyak ditemui pada sisitem penggerak poros kam
pada motor.
1. Susunan Belt dalam Sistem Puli :
a. Sistem terbuka yaitu susunan puli dimana putaran puli yang satu dengan
yang lain berputar dengan arah yang sama. Pemindahan dengan sabuk
terbuka dipakai untuk pemindahan
daya antara 2 buah poros sejajar
atau lebih dan berputar searah.
Karena pada sabuk terbuka mudah
terjadi slip, maka pemindahan
sistem ini dimaksudkan juga untuk
pemindahan-pemindahan daya
dimana tidak diperlukan
perbandingan transmisi secara
tepat.
b. Sistem tertutup atau sabuk silang yaitu susunan puli dimana putaran puli
yang satu dengan yang lain berlawanan arah.
Pemindahan daya dengan sabuk
silang digunakan untuk poros-poros
sejajar yang berputar berlawanan
arah.
Pada bagian persilangan terjadi
gesekan dan getaran antar bagian
ban yang berjalan dengan arah yang
berlawanan.
Untuk mengurangi getaran yang telalu besar, kedua poros ditempatkan
pada jarak A maksimum (jarak A minimum > 20 b, dimana b = lebar ban)
dan berputar dengan kecepatan rendah (v ≈ 15 m/s). Slip pada sabuk
silang lebih kecil, dibandingkan dengan pada sabuk terbuka, karena
bidang singgung dengan puli lebih besar.
Rasio Kecepatan
Rasio kecepatan adalah rasio antara kecepatan driver dan driven,
dinyatakan secara matematis :
x Panjang sabuk yang melewati driver dalam satu menit = S d1N1
x Demikian pula, panjang sabuk yang melewati driven, dalam satu menit =
S d2N2
Karena panjang sabuk yang melewati driver dalam satu menit adalah
sama dengan panjang sabuk yang melewati driven dalam satu menit,
sehingga: S d1N1 = S d2N2
Dimana :
d1 = Diameter driver,
d2 = Diameter driven,
N1 = Kecepatan driver (r.p.m),
N2 = Kecepatan driven/pengikut(r.p.m),
sehingga kecepatan rasio adalah :
Ketika ketebalan sabuk dianggap (t), maka rasio kecepatan,
SAMBUNGAN ULIR
SAMBUNGAN ULIR
Sambungan ulir adalah sambungan yang menggunakan kontruksi ulir untuk
mengikat dua atau lebih komponen permesinan. Sambungan Ulir merupakan
jenis dari sambungan semi permanent (dapat dibongkar pasang). Sambungan
ulir terdiri dari 2 (dua) bagian, yaitu baut dimana memiliki ulir di bagian luar dan
Mur dimana memiliki ulir di bagian dalam.
Sambungan Ulir digunakan pada sambungan yang tidak permanen.
1. FUNGSI SAMBUNGAN ULIR
Dilihat dari kontruksi yang memiliki ulir (yang dapat di bongkar pasang)
sambungan ulir memiliki fungsi teknis utama, yaitu:
x Digunakan pada bagian mesin yang memerlukan sambungan dan
pelepasan tanpa merusak bagian mesin.
x Untuk memegang dan penyesuaian dalam perakitan atau perawatan.
KEUNTUNGAN DAN KERUGAIAN SAMBUNGAN ULIR Ditinjau dari sisi teknik sambungan ulir memiliki keuntungan dan kerugian
sebagai berikut;
Keuntungan Sambungan Ulir
1. Mempunyai reliabilitas (kehandalan) tinggi dalam operasi.
2. Sesuai untuk perakitan dan pelepasan komponen.
3. Suatu lingkup yang luas dari sambungan baut diperlukan untuk beberapa
kondisi operasi.
4. Lebih murah untuk diproduksi dan lebih efisien.
Kerugian Sambungan Ulir
x Konsentrasi tegangan pada bagian ulir yg tidak mampu menahan
berbagai kondisi beban
Istilah-istilah dalam ulir terlihat pada gambar di bawah ini :
Major diameter
Diameter terbesar pada bagian
ulir luar atau bagian ulir dalam
dari sebuah sekrup. Sekrup
ditentukan oleh diameter ini,
juga disebut diameter luar atau
diameter nominal.
Minor diameter
Bagian terkecil dari bagian ulir
dalam atau bagian ulir luar,
disebut juga sebagai core atau
diameter root.
Pitch diameter
Disebut juga diameter efektif,
merupakan bagian yang
berhubungan antara baut dan
mur.
Pitch
Jarak dari satu ujung ulir ke ujung ulir berikutnya. Juga dapat diartikan jarak yang
ditempuh ulir dalam satu kali putaran.
x Crest adalah permukaan atas ulir
x Depth of thread adalah jarak tegak lurus antara permukaan luar dan
dalam dari ulir.
x Flank adalah permukaan ulir
x Angle of thread adalah sudut yang terbentuk dari ulir
x Slope Ini adalah setengah pitch
2. JENIS-JENIS DAN BENTUK ULIR
a). British standard whitworth (BSW) threat
Mata Ulir berbentuk segitiga.
Aplikasi : untuk menahan vibrasi,
automobile
b). British Association (BA) threat
Mata Ulir berbentuk segitiga dengan
puncak tumpul
Aplikasi : Untuk mengulir pekerjaan
yang presisi.
c). American national
standard thread.
Standar nasional Amerika
dimana memiliki puncak datar.
Ulir ini digunakan untuk tujuan
umum misalnya pada baut, mur,
dan sekrup.
d). Unified standard thread.
Tiga negara yakni, Inggris, Kanada dan
Amerika Serikat melakukan perjanjian
untuk sistem ulir sekrup yang sama yaitu
dengan sudut termasuk 60°, dalam
rangka memfasilitasi pertukaran mesin.
Ulir ini memiliki puncak dan akar yang
bulat, seperti ditunjukkan pada Gambar.
e). Square threat
Mata Ulir berbentuk Segiempat. Aplikasi
: power transmisi, machine tools, valves.
f). Acme threat
Mata Ulir berbentuk Trapesium
Aplikasi : cutting lathe, brass valves.
g). Knuckle threat
Mata ulir berbentu bulat, merupakan
modifikasi dari ulir persegi. Ulir ini
digunakan untuk pekerjaan kasar,
biasanya ditemukan di sambungan
gerbong kereta api, dan botol kaca.
h). Ulir Metrics
Merupakan ulir standar
India dan mirip dengan
ulir BSW. Ini memiliki
sudut 60 °. Profil dasar
ulir ditunjukkan pada
Gambar. Samping atas
dan profil desain mur dan
baut ditunjukkan pada
3. TIPE UMUM PENYAMBUNGAN ULIR
1. Through bolt
Merupakan jenis penyambungan yang digunakan
untuk menyambung dua bagian atau lebih
dengan cara dijepit menggunakan mur dan baut.
Lubang aterial yang akan disambung harus
sesuai dengan ukutan baut sehingga
beban yang dapat ditahan oleh baut dapat
maksimal.
2. Tap Bolt
Merupakan jenis penyambungan dua buah
material atau lebih dimana salah satu ujung mur
mengikat pada material dan ujung lainnya diikat
dengan baut
3. Studs
Merupakan jenis penyambungan dua buah
material atau lebih dimana mur diikat langsung
4. BENTUK KEPALA MUR/BAUT
Macam-macam bentuk kepala mur dan baut
5. PENGUNCIAN MUR/BAUT
Umumnya mur dan baut akan tetap kencang di bawah beban statis, tapi banyak
ikatan mur dan baut menjadi longgar di bawah beban variabel atau ketika mesin
mengalami getaran. Mengendurnya baut/mur ini sangat berbahaya dan harus
dicegah. Untuk mencegah hal ini, sejumlah besar metode penguncian perangkat
telah diterapkan, beberapa di antaranya adalah :
1. Jam nut or lock nut.
Perangkat penguncian
yang paling umum adalah
mengunci mur. Metode ini
menggunakan dua buah
mur dimana mur bagian
atas adalah sebagai
penguncinya.
2. Castle nut.
Mur berbentuk heksagonal dengan bagian
atas berbentuk silinder yang memiliki slot,Pin
melewati dua slot pada mur dan sebuah
lubang pada baut, biasanya digunakan pada
kondisi yang tiba-tiba mengalami
guncangan dan getaran yang cukup besar
seperti di industri otomotif.
3. Sawn nut.
Memiliki slot setengah mur, dimana
mur diperkuat dengan sekrup kecil yang
menghasilkan lebih banyak gesekan
antara mur dan baut. Hal ini mencegah
mengendurnya mur.
4. Locking with pin.
Mur dapat dikunci dengan menggunakan
pin atau pasak lancip melewati tengah mur
(a).
Tapi pin juga sering digunakan diatas dari
mur, yaitu dimasukkan pada lubang baut,
5. Locking with plate.
Mur bisa disesuaikan dan kemudian
dikunci melalui interval sudut 30 ° dengan
menggunakan plat.
6. Spring lock washer
Mur dapat dikunci dengan menggunakan
pegas cincin yang pipih, pegas dapat
meningkatkan ketahanan sehingga mur
tidak mudah untuk mengendur seperti
6. Perhitungan kekuatan ulir
Perhitungan didasarkan pada kekuatan dan kemampuan ulir menahan suatu
beban . Beban yang bekerja pada ulir dapat dibagi menjadi 2 macam, yaitu:
x Pembebanan memanjang yang mengakibatkan terjadinya
tegangan tarik pada baut (σt)
x Pembebanan melintang yang mengakibatkan terjadinya tegangan
geser pada baut (��)
a. Pembebanan memanjang
Pembebanan ini disebabkan oleh pemasangan baut dengan kunci, maka
pada batang baut terjadi gaya memanjang sebesar F. Ini berarti bahwa
pada baut terjadi pembebanan memanjang. Dan tempat terlemah adalah
pada diameter inti D₁.
Dengan demikian:
F = A. �ത௧ . d₁
A = luas penampang d₁
d₁ = diameter inti baut
F = beban
F = గ
ସ
�₁² . �ത௧ .
4 F = π. d₁² . �ത௧
d₁² =
ସி
గ �ത௧
d₁ = ටସி
b. Pembebanan melintang
Pembebanan ini terjadi bila kita menyambung dua belah plat dengan
menggunakan baut, sedang pada pelat pelat tersebut bekerja gayagaya tarik kesamping. Bagian baut yang menerima tarikan paling
besar adalah di tempat kedua plat tadi berhimpitan. Maka gaya F
yang bekerja pada bagian baut tadi didasarkan atas geseran. Dalam
hal ini berlaku rumus:
F = n. గ
ସ
�² . �ௌ . dimana D = diameter luar baut, �ௌ = tegangan geser
Seperti pada pembebanan memanjang maka besarnya diameter baut
bisa dicari
c. Rangkuman 6
Sambungan ulir adalah sambunga
SAMBUNGAN (2)
SAMBUNGAN TETAP
1. Metode Penyambungan Las
Proses pengelasan merupakan ikatan metalurgi antara bahan dasar yang dilas
dengan elektroda las yang digunakan, melalui energi panas. Energi masukan
panas ini bersumber dari beberapa alternatif diantaranya energi dari panas
pembakaran gas, atau energi listrik. Panas yang ditimbulkan dari hasil proses
pengelasan ini melebihi dari titik lebur bahan dasar dan elektroda yang di las.
Kisaran temperatur yang dapat dicapai pada proses pengelasan ini mencapai
2000 sampai 3000 ºC. Pada temperatur ini daerah yang mengalami pengelasan
melebur secara bersamaan menjadi suatu ikatan metalurgi logam lasan. Menurut
Duetch Industrie Normen (DIN) las adalah ikatan metalurgi pada sambungan
logam atau paduan logam yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair.
Las merupakan sambungan setempat dan untuk mendapatkan keadaan lumer
atau cair dipergunakan energi panas. Dari keterangan tersebut mengelas adalah
menyatukan dua bagian logam atau lebih dengan mengadakan ikatan metalurgi
dibawah pengaruh panas
Keuntungan penggunaan las adalah :
a). Konstruksi sambungan las mudah dilakukan.
b). Waktu pengerjaan sambungan las relatif lebih cepat.
c). Bahan lebih hemat.
d). Konstruksi lebih ringan.
e). Diperoleh bentuk sambungan yang lebih estetis (indah).
Dari pengertian pengelasan secara umum diatas, maka cara pengelasan
dibedakan menjadi beberapa macam, yakni :
a). Las Tekan
(1). Las Resistansi Listrik
(2). Las Tempa
(3). Las Tekan yang lain
b). Las Cair
(1). Las Gas
(2). Las Cair Busur Listrik
(a). Elektrode tak terumpan (Las TIG/Wolfram)
(b). Elektrode Terumpan
Las Busur pelindung Gas (Las MIG, Las CO2)
Las Busur pelindung Fluks (elektrode terbungkus,
elektrode Inti, elektrode rendam.
Las Busur tanpa pelindung
(c). Las Termit
(d). Las Terak
(e). Las Cair yang lain.
(3). Pematrian
(a). Patri Keras
(b). Patri Lunak.
Pada topik bahasan ini yang diuraikan adalah las resistensi listrik,
las gas acetylin dan las busur cahaya(las listrik)
Kualitas Hasil Pengelasan
Kualitas hasil pengelasan ditentukan oleh beberapa faktor antara lain :
Teknik
Pengelasan, bahan logam yang disambung, pengaruh panas serat jenis kampuh
yang tepat.
Teknik Pengelasan
Faktor yang mempengaruhi kualitas las pada pengelasan ini adalah posisi
mengelas, bentuk kampuh sambungan, kecepatan mengelas, brander las yang
dipakai (untuk las gas), ukuran elektrode (las Busur).
Bahan logam yang disambung
Logam yang dipanasi sampai keadaan lumer/meleleh, maka pada proses
pendinginan kembali akan terjadi perubahan sifat elastisitas logam, jika
didinginkan secara perlahan logam akan menjadi kenyal dan jika didinginkan
mendadak (dengan cepat) logam akan menjadi getas. Logam yang dipanasi
tersebut akan mengalami perubahan komposisi kimia yang terkandung, trutama
unsur karbon
(C). Logam yang meleleh pada temperatur tinggi akan lebih banyak
mengandung gas dari pada logam yang meleleh pada temperatur rendah, dan
berakibat logam menjadi keropos. Untuk menghindari keropos tersebut maka
sewaktu pengelasan perlu diberi bahan fluks (bahan pelindung). Perlu diketahui
pula bahwa logam yang disambung diusahakan mempunyai titik lebur yang
sama, sehingga proses penyambungannya menjadi sempurna.
Pengaruh Panas
Akibat pengaruh panas terjadi ekspansi dan pemuaian, sehingga menimbulkan
tegangan-tegangan skunder yang tidak diinginkan. Pada proses pendinginan
logam lasan yang meleleh/cair akan menjalani proses pembekuan. Selama
pembekuan akan terjadi reaksi pemisahan (retak), terbentuk lobang halus, serta
terbentuknya oksida-oksida. Reaksi pemisahan ada beberapa macam yakni :
(a)
pemisahan makro, yaitu : terjadinya perubahan pada garis lebur menuju ke garis
sumbu las,
(b) pemisahan gelombang, yaitu : terputusnya gelombang manik las,
dan
(c) pemisahan mikro, yaitu : terjadinya perubahan komponen dalam satu
pijar atau bagian dari satu pilar.
2. Las resistensi listrik
Las resistensi listrik adalah suatu cara pengelasan dimana permukaan pelat
yang disambung ditekankan satu sama lain dan pada saat yang sama arus listrik
dialirkan sehingga permukaan tersebut menjadi panas dan mencair karenaadanya resistensi listrik. Dalam las ini terdapat dua kelompk sambungan yaitu
sambungan tumpang dan sambungan tumpul. Sambungan tumpang biasanya
digunakan untuk pelat-pelat tipis.
Penyambungan pelat-pelat tipis sangat baik dikerjakan dengan las resistansi
listrik. Proses penyambungan dengan las resistansi ini sangat sederhana,
dimana sisi-sisi pelat yang akan disambung ditekan dengan dua elektroda dan
pada saat yang sama arus listrik yang akan
dialirkan pada daerah pelat yang akan ditekan melalui kedua elektroda. Akibat
dari aliran arus listrik ini permukaan plat yang ditekan menjadi panas dan
mencair, pencairan inilah yang menyebabkan terjadinya proses penyambungan.
Penggunaan las resistansi listrik untuk penyambungan pelat-pelat tipis yang
biasa digunakan terdiri dari 2 jenis yakni :
a. Las Titik (spot welding)
Proses pengelasan dengan las
resistansi titik ini hasilnya pengelasan
membentuk seperti titik. Skema
pengelasan ini dapat dilihat pada
gambar disamping. elektroda penekan
terbuat batang tembaga yang dialiri
arus listrik yakni, elektroda atas dan
bawah. Elektroda sebelah bawah
sebagai penumpu plat dalam keadaan
diam dan elektroda atas bergerak
menekan plat yang akan disambung.
Agar pelat yang akan disambung tidak
sampai bolong sewaktu proses
terjadinya pencairan maka kedua
ujung elektroda diberi air pendingin.
Air pendingin ini dialirkan melalui
selang-selang air secara terus
menerus mendinginkan batang
elektrodaTipe dari las resistansi titik ini
bervariasi, salah satu tipenya
dapat dilihat pada gambar
disamping. pada las resistansi
ini elektroda penekan sebelah
atas digerakkan oleh tuas
bawah. Tuas ini digerakkan
oleh kaki dengan jalan
menginjak / memberi tekanan
sampai elektroda bagian atas
menekan pelat yang ditumpu
oleh elektroda bawah.
Tipe kedua dari las resistansi titk ini adalah penggerak elektroda tekan atas
dilakukan dengan tangan. Tipe las resistansi ini dapat dengan mudah dipindah–
pindahkan sesuai dengan penggunaannya.
Untuk mengelas bagian-bagian sebelah dalam dari sebuah kostruksi sambungan
pelat - pelat tipis ini, batang
penyangga elektroda dapat
diperpanjang dengan
menyetel batang penyangga
ini.
Untuk mengelas bagianbagian sebelah dalam dari
sebuah kostruksi sambungan
pelat – pelat tipis ini, batang
penyangga elektroda dapat
diperpanjang dengan
menyetel batang penyangga
ini.
b. Las Resistansi Rol (Rolled Resistance Welding)
Proses pengelasan resistansi tumpang ini dasarnya sama dengan las resistansi
titik, tetapi dalam
pengelasan tumpang ini
kedua batang elektroda
diganti dengan roda yang
dapat berputar sesuai
dengan alur/garis
pengelasan yang
dikehendaki.
penampang cairan yang
terjadi merupakan
gabungan dari titiktitik
yang menjadi satu.
Pengelasan tumpang ini
mempunyai kelebihan
yakni dapat mengelas
sepanjang garis yang
dikehendaki. Untuk
penekan roda elektroda
sewaktu proses
pengelasan berlangsung,
tekanan roda memerlukan 1,5-2,0 lebih tinggi jika dibandingkan dengan
resistansi titik.
Teknik dan prosedur pengelasan
Teknik dan prosedur pengelasan reistansi
titik dan tumpang ini pada dasarnya sama,
hanya perbedaan terletak pada pengelasan
sambungan yang terjadi antara titik dan
bentuk garis. Hal-hal yang harus diperhatikan
dalam melaksanakan pengelasan ini
diantaranya :
a. Pelat (benda kerja) yang akan dilas harus
bersih dari oli, karat, cat dan sebagainya.
b. Pada daerah pelat yang akan disambung
sebaiknya diberi tanda titik atau garis.
c. Sesuaikanlah aru pengelasan dengan
ketebalan pelat yang akan disambung.
d. Apabila kepala elektrtoda titk atau roda telah kotor, maka perlu dibersihkan
dengan kikir atau amplas. Sebab apabila kepala elektroda ini kotor kemungkinan
hasil penyambungan akan kurang melekat/jelek dan mudah lepas.
3. Las Karbit (las acetelyne)
a). Pengertian Umum
Las cair busur cair gas biasa disebut sesuai dengan bahan bakar gas yang
dipakai misalnya las karbit karena menggunakan bahan bakar gas karbit, las
elpiji karena gas elpiji yang dipakai dan seterusnya. Bahan bakar yang biasa
dipakai pada pengelasan busur cair gas antara lain : gas acetelyne (karbir), gas
propan, gas hydrogen, gas elpiji dll. Dalam materi ini kami membatasi materi
dengan las karbit. Las karbit termasuk pengelasan leleh yaitu bagian yang akan
dilas dipanasi pada lokasi sambungan hingga melampaui titik lebur dari kedua
logam yang akan disambung. Dengan meleburnya kedua logam tersebut akan
menyatu (tersambung) dengan atau tanpa adanya bahan tambah. Ikatan dengan
prosedur tersebut biasa disebut sebagai ikatan Metalurgi.
b). Peralatan dan Bahan
Dalam pengelasan karbit kita memerlukan beberapa peralatan yang harus
disiapkan agar proses pengelasan dapat kita lakukan dengan lancar dan hasil
yang sempurna. Peralatan tersebut yakni :
(1). Brander Listrik
(2). Regulator
(3). Gas Asetelyne
(4). Gas Oksigen
(5). Katup pengaman
(6). Kaca Mata Las
(7). Tang Penjepit
(8). Sarung Tangan
(9). Sumber Api
(10). Palu Besi
(11). Pembersih Brander
(12). Kunci Tabung
(13). Sikat Baja
(1) Brander Las
Brander las sebagai tempat
bercampurnya gas karbit
dengan oksigen (O2) untuk
kemudian dinyalakan menjadi
busur api yang nantinya
digunakan untuk mengelas.
Agar terjadi busur api yang
sesuai dengan yang kita
inginkan maka campuran gas
karbit dan oksigen harus
disesuaikan. Oleh karena itu pada bagian brander ini dilengkapi penyetel baik
penyetel gas karbit maupun oksigen. Penyetel ini juga berfungsi untuk
menyalakan dan mematikan busur api las karbit serta sebagai katup pengaman
pertama bila terjadi aliran balik busur api. Pada ujung brander dilengkapi torekh.
Torekh memiliki ukuran dari kecil sampai ukuran besar. Ukuran yang terdapat
pada torekh menunjukkan ukuran tebal plat yang dapat disambung. Oleh karena
itu torekh yang terdapat pada brander dapat dilepas dan diganti dengan ukuran
yang sesuai dengan ukuran tebal plat yang akan disambung.
(2). Regulator
Seperti istilah pada
umumnya regulator
adalah alat pengukur
atau pembatas ukuran.
Pada las karbit ini
regulator berfungsi
untuk mengukur
tekanan gas pada
tabung dan membatasi
tekanan gas yang
keluar dari tabung,
baik oksigen maupun
karbit.
Dalam 1 unit las karbit
terdapat dua regulator
yaitu regulator gas karbit
dan regulator gas
oksigen. Masing-masing
regulator tersebut
dilengkapi dengan dua
buah manometer,
manometer yang dekat
dengan tabung sebagai
alat pengukur tekanan
gas dalam tabung dan manometer yang jauh dari tabung sebagai alat pengukur
tekanan gas yang keluar dari tabung.
Perbedaan utama regulator asetilen dan oksigen adalah:
Regulator asetilen
x Garis pada regulator diberi warna merah
x Ulir sambungan ke katup botol pada regulator adalah ulir kiri, mur
memakai tirus.
x Skala tekanan pada monometer tekanan rendah sampai 30 atau 50 psi
(2,5 atau 4 kg/cm2
x Skala tekanan pada monometer tekanan tinggi sampai 400 atau 500 psi
(25 atau 35 kg/cm2)
x Ada tulisan Asetilen
Regulator oksigen
x Garis pada regulator diberi warna hijau/biru
x Ulir sambungan ke katup botol pada regulator adalah ulir kanan, mur
tanpa memakai chamfer.
x Skala tekanan pada monometer tekanan rendah sampai 100 atau 250 psi
(10 atau 40 kg/cm2)
x Skala tekanan pada monometer tekanan tinggi sampai 3000 atau 5000
psi (250 atau 350 kg/cm2)
x Ada tulisan oksigen.
(3). Gas Karbit (A cetelyne)
Gas karbit banyak digunakan dalam pengelasan busur cair gas daripada bahan
bakar lainnya. Hal ini dikarenakan gas karbit memiliki banyak kelebihan
diantaranya :
(a).Gas karbit mudah dibuat dan tidak beracun. Jika dihisap untuk mengenali dari
baunya tidak berbahaya.
(b).Mempunyai sifat menyerap asam,
sehingga dapat mengurangi oksidasi
(memiliki daya reduksi).
(c).Gas karbit (acetelyne) mempunyai nilai
panas yang tinggi, karena suhu api yang
dicapai pada gas karbit sangat tinggi.
(d). Kecepatan pembakaran sangat tinggi.
(e). Cocok untuk segala teknik pengelasan
las gas Cara pembuatan gas karbit (acetelyne) ada tiga cara, yakni : sistem tetes, sistem
cebur, dan sistem celup. Dari ketiga sistem tersebut yang dianggap paling efektif
adalah sistem tetes. Reaksi kimia yang terjadi adalah :
Ca.C2 + 2.H2O Ca(OH)2 +
C2H2 + g
Ca.C2 : Batu Karbid H2O : Air
Ca(OH)2 :Kapur Terguyur
C2H2 : Gas Karbid g : Panas
Batu karbit 1 kg dapat menghasilkan gas karbit sekitar 250 – 300 kg gas. Pada
tabung gas karbit (acetelyne) yang dipasarkan berisi 40 liter dengan tekanan 15
bar. Tabung gas karbit tidak boleh kena panas, karena jika terkena panas hingga
suhu diatas 100ºC pada tekanan 2 bar dapat meledak.
Batu karbit (Calsium carbide) dapat diperoleh dengan cara memanaskan atau
melebur batu kapur (Ca) dan arang (C) dalam tungku listrik, reaksi kimiannya :
Ca.O + 3C Ca.C2 + C.O2
Pemakaian generator untuk memproduksi sendiri gas acetylene yang digunakan
untuk mengelas memang lebih murah dibanding membeli gas acetylene yang
sudah siap dipakai dan disimpan dalam tabung. Namun kekurangan
memproduksi gas sendiri adalah tekanan gas yang kurang stabil.
Oleh karena itu acetylene diproduksi di pabrik
acetylene dan dikemas dalam tabung agar
mudah dibawa kemana saja. Acetylene
disimpan dalam tekanan tinggi sehingga dapat
digunakan cukup lama dengan tekanan kerja
yang relatif stabil. Untuk memenuhi peraturan
keselamatan kerja dan memudahkan
transportasi maka terdapat beberapa
ketentuan tentang tabung acetylene.
(4) Gas Oksigen
Banyak sedikitnya gas oksigen berpengaruh pada suhu pembakaran.
Kekurangan oksigen pada reaksi pembakaran dengan gas karbid akan berakibat
suhu pembakaran rendah. Oksigen diperoleh dengan cara menguraiakan air
atau menguapkan udara cair.
Oksigen dipasaran biasa dijual dengan isi 40 liter dengan tekanan : 125 bar, 150
bar dan 200 bar pada suhu 15ºC. Pemakaian oksigen = volume tabung x
penurunan tekanan, sedangkan pemakaian gas karbid = 0,9 x pemakaian
oksigen.
Tekanan kerja yang dipakai pada gas oksigen antara 3-4 bar dan untuk gas
karbid pada pembakar besar 0,5 – 0,6 bar, sedang pada pembakar kecil berkisar
0,3 – 0,4 ba
(5) Katup Pengaman tekanan balik
Perlu diperhatikan bahwa tekanan kerja untuk
gas karbid harus lebih kecil dari 1,5 bar.
Kandungan campuran gas karbid dengan
oksigen sebesar 2,6% mudah meledak. Gas
karbid lebih ringan daripada udara, oleh
karenanya tidak boleh bocor. Selanjutnya
logam yang bersentuhan dengan gas karbit,
kandungan tembaga (Cu) tidak boleh lebih dari
70%.
Keterangan:
1. Sambungan slang
2. Katup pengaman sulutan balik
3. Perintang api (terbuat dari baja yang berpori-pori dan anti karat).
4. Ruang antara
5. Mur sambungan untuk sambungan pembakar
Untuk menghindari terjadinya kecelakaan kerja (kebakaran) maka perlu dipasang
katup pengaman untuk menghindari terjadinya tekanan dan pembakaran balik.
Tekanan balik akan terjadi ketika tekanan udara luar lebih kecil dari tekanan
dalam tabung, atau biasa terjadi ketika gas karbid dalam tabung sudah mulai
habis.
(6) Kacamata Las
Kacamata berfungsi untuk melindungi mata dari kilauan busur api yang
dihasilkan dari las karbid. Dengan demikian mata kita tidak cepat lelah dan
pedih. Disamping itu dengan menggunakan kacamata kita dapat melihat dengan
jelas logam yang dilas sudah mencapai titik lebur. Sehingga kita dapat dengan
mudah menentukan kapan harus menyambung plat tersebut dan kapan pula kita
menambahkan bahan tambah.
(7) Tang Penjepit
Tang penjepit berfungsi untuk memegang dan mengambil benda kerja. Lebih
tepatnya sebagai pengganti jari-jari kita dalam memperlakukan benda kerja,
karena selalu berhubungan dengan panas yang tinggi.
(8) Sarung Tangan
Dengan memakai sarung tangan kita akan lebih aman dari percikan-percikan api
dan logan yang sedang dilas. Tentunya dengan rasa aman yang tinggi akan
membantu kita dalam mencapai kesempurnaan kinerja, sehingga akan
menghasilkan pengelasan yang baik.
(9) Sumber Api
Dalam menyalakan busur api kita memerlukan sumber api. Sumber api dapat
berupa bara api, korek api dan lain-lain yang dapat menghasilkan percikan api.
Perlu diketahui bahwa Gas karbit dapat menyala hanya dengan percikan api dan
tidak harus api yang menyala.
(10) Palu Besi
Dalam menyambung dua buah permukaan plat diperlukan kerataan masingmasing plat. Sehingga proses penyambungan menjadi mudah. Kalau ada plat
yang melengkung (benjol) sehingga terjadi celah yang lebar, maka cukup
dipanasi pada bagian yang lengkung sampai menjadi bara dan kemudian dipukul
dengan palu besi sampai permukaan plat tersebut rata. Dengan dipanasi terlebih
dahulu akan mempermudah pembentukan plat tanpa merusak struktur plat
tersebu.
(11) Jarum Pembersih Brander
Semakin lama kita melakukan pengelasan maka akan terjadi penyumbatan oleh
arang pada torekh (ujung brander). Arang yang terbentuk disebabkan karena
busur api yang terbentuk kelebihan gas karbid. Dengan menyiapkan jarum
pembersih brender yang bervariasi besarnya akan memperlancar prosesnya
pengelasan.
(12) Kunci Tabung
Untuk membuka dan menutup tabung gas karbid dan gas oksigen kita
memerlukan kunci tabung. Bentuk kunci tabung bermacam-macam, ada yang
berbentuk palang dan ada yang berbentuk lurus. Besar penutup tabung juga
bermacam-macam sehingga kita harus tepat dalam memilih kunci yang dipakai.
Pemakaian yang tidak tepat akan menyebabkan kerusakan penutup tabung.
Selama proses pengelasan hendaknya kunci tabung tetap menempel pada
penutup tabung gas karbid. Dengan demikian ketika terjadi kebocoran gas bisa
segera diatasi dengan menutup tabung secepatnya.
(13) Sikat Baja
Selesai proses pengelasan biasanya permukaan menjadi kotor oleh arang.
Bersihkan dengan menggunakan sikat baja baru kemudian lapisi bidang
pengelasan dengan cat atau minyak untuk menghindari terjadinya proses korosi.
c). Jenis Nyala Api Las Acetelyne
Dalam pengelasan menggunakan las karbid perlu diketahui juga jenis-jenis nyala
api. Nyala api pada las karbid ada tiga macam yakni :
nyala karburasi, oksidasi
dan netral.
Penggunaan nyala api disesuaikan dengan jenis logam yang akan
dilas. Karena tidak semua jenis logam membutuhkan api yang sama :
Nyala api karburasi adalah nyala api
yang kelebihan gas karbid. Batas
nyala ketiga kerucut yang terjadi tidak
jelas. Penerapannya untuk
pengelasan baja dengan karbon
(C)
tinggi, tuang kelabu, tuang temper dan
untuk paduan logam ringan.
Nyala api oksidasi adalah nyala api
yang kelebihan oksigen. Pada nyala
api oksidasi terlihat dua kerucut, dan kerucut bagian dalam pendek berwarna
birupucat sampai ungu. Pada nyala api oksidasiini biasanya terdengar suara
berdesis. Nyala api oksidasi menimbulkan terak, gelembung gas (seperti busa
sabun), kecuali pada logam kuningan. Kegunaannya untuk pengelasan kuningan
dan pemotongan logam.
Nyala api netral terbentuk karena
campuran gas karbid dan oksigen
yang seimbang. Nyala api netral
terdapat dua kerucut dengan batas
yang cukup jelas. Kerucut dalam
berwarna putih bersinar dan kerucut
luar berwarna biru bening. Pada
nyala api netral terjadi reaksi pembakaran dua tingkat, yakni :
d). Teknik Pengelasan Las karbid
Dalam las karbid ada dua teknik pengelasan yang biasa dipaka yaitu dengan
arah maju atau arah kebelakang.
(1) Teknik Pengelasan Maju
Pada pengelasan maju, bahan tambah mendahului brander. Pelelehan
cenderung dibagian permukaan, sehingga dampak bakar (penetrasi) tidak
mendalam. Adanya pemanasan pendahuluan mengakibatkan daerah panas
menjadi lebih luas sehingga dapat menimbulkan tegangan panas yang
tinggi.logam yang dilas selama proses pendinginan tidak terlindungi, sehingga
jalur sambungan las yang sempurna sukar diperoleh. Keuntungan pada teknik
pengelasan maju adalah penggunaan gas yang efisien karena adanya panas
pendahuluan.
Teknik pengelasan maju banyak digunakan untuk mengelas baja (bukan baja
paduan) dengan tebal sama atau lebih kecil dari 3 mm, pipa baja dengan tebal
lebih kecil 3,5 mm, besi tuang, dan logam non fero. Untuk logam dengan ukuran
tebal, lebih besar atau sama dengan 1,5 mm, gerakan brander
diayunkan/berayun. Sedangkan untuk tebal kurang dari 1,5 m
gerakan ayunan
semakin berkurang.
a). Kawat bahan tambah mendahului, brander las mengikuti.
b). Pelelehan bagian atas
c). Pengelasan keseluruhan tanpa landasan.
(2) Teknik Pengelasan Mundur
Teknik pengelasan kebelakang
(mundur) brander las
mendahului bahan tambah.
Brander dituntun lurus bergerak
mundur, sedangkan bahan
tambah diselamkan dalam
kampuh las sambil mengadukaduk (berbentuk spiral). Dampak bakar (penetrasi) yang terjadi cukup dalam dan
logam lasan selama proses pendinginan mendapatkan perlindungan oleh gas
karbid yang belum terbakar. Sehingga untuk mendapatkan hasil las yangs
sempurna lebih mudah dibandingkan dengan arah pengelasan maju. Daerah
panas lebih sempit sehingga penyusutan dan timbulnya tegangan panas relatif
kecil. Pada cara pengelasan ini celah kampuh sambungan las dapat diperkecil,
sehingga volume kampuh las menjadi kecil. Dengan demikian penggunaan
bahan tambah dapat efisien. Kekurangan dalam pengelasan mundur ini adalah tidak adanya pemanasan pendahuluan sehingga penggunaan gas karbid
menjadi lebih banyak.
Baik teknik las maju maupun mundur jika posisi benda lasan mendatar tidak
begitu menyulitkan. Pada teknik pengelasan arah mundur dengan posisi diatas
kepala, pinggiran jalur sambungan harus dileleh lebih awal dengan baik dan
kawat disodorkan benar- benar tembus keatas.
Las Busur Cahaya (Pengelasan Arc)
a) Pengertian Umum
Dikatakan las busur cahaya karena metode las ini menggunakan suhu busur
cahaya listrik yang tinggi (4000ºC dan lebih) sebagai sumber panas. Untuk
pengelasan dapat digunakan baik arus searah maupun arus bolak-balik. Kutup
sumber yang satu dihubungkan dengan benda kerja, kutup yang lain dengan
elektrode (lihat gambar dibawah ini). Dalam pembahasan las busur ini dibatasi
dengan las busur dengan elektrode terbungkus, karena cara pengelasan ini
banyak digunakanan.
Pada pembentukan busur cahaya, elektrode keluar dari kutup negatif (katoda)
dan mengalir dengan kecepatan tinggi ke kutup positif (anoda).
Dari katup positif
mengalir partikel positif (ion positif) ke kutup negatif. Melalui proses ini, ruang
udara diantara katoda dan anoda (benda kerja dan elektroda ) dibuat penghantar
untuk arus listrik (diionisasikan) dan dimungkinkan pembentukan busur cahaya.
Sebagai arah arus berlaku arah gerakan ion-ion positif.
Pemindahan logam elektrode terjadi pada saat ujung elektrode mencair
membentuk butir-butir logam diantarkan oleh busur listrik menuju kampuh
sambungan yang dikehendaki dan menyatu dengan logam dasar yang mencair.
Apabila arus listrik yang mengalir besar, butir-butir logam akan menjadi halus.
Tetapi jika arus listriknya terlalu besar butir-butir logam elektrode tersebut akan
terbakar sehingga kampuh sambungan menjadi rapuh.
Besar kecilnya butir-butir cairan logam elektroda juga dipengaruhi oleh komposisi
bahan fluks yang dipakai pembungkus elektroda. Selama proses pengelasan
fluks akan mencair membentuk terak dan menutup cairan logam lasan. Selama
proses pengelasan fluks yang tidak terbakar akan berubah menjadi gas. Terak
dan gas yang terjadi selama proses pengelasan tersebut akan melindungi cairan
logam lasan dari pengaruh udara luar (oksidasi) dan memantapkan busur listrik.
Sehingga adanya fluks, pemindahan logam cair elektroda las menjadi lancar dan
tenang.
Mesin Las Listrik(Trafo Las)
Mesin las busur dengan arus AC
banyak digunakan. Dengan arus
AC/bolak-balik maka tidak ada kutup
positif dan kutup negatif. Mesin las
arus AC menggunakan tegangan
rendah dan arus tinggi, misalnya 30
V dengan 180 A. Jika mengambil
dari jaringan listrik PLN, digunakan
transformator untuk menurunkan
tegangan. Pada mesin las arus AC,
busur listrik yang ditimbulkan tidak
tenang, sehingga untuk awal
penyulutannya lebih sukar dari pada
mesin las arus DC. Oleh karena itu dalam penggunaannya mesin las AC lebih
cocok menggunakan elektrode terbungkus (dengan fluks) dan lebih ekonomis
apabila digunakan untuk pengelasan plat tipis.
A. Alat Bantu Las
1. Kabel Las
Kabel las digunakan menyalurkan listrik dari trafo las dan dibuat dari
tembaga/paduan tembaga yang dipilin (kabel serabut) supaya tidak kaku
dan dibungkus dengan isolasi.
Kabel las, ada 3 macam, yaitu:
a. Kabel tenaga
Kabel tenaga ialah kabel yang menghubungkan trafo las ke jaringan
listrik.
b. Kabel elektroda
Kabel elektroda ialah kabel yang menghubungkan trafo las dengan
penjepit elektroda.
c. Kabel massa
Kabel massa ialah kabel yang menghubungkan trafo las dengan benda
kerja.
2. Pemegang Elektroda
Pemegang elektroda
atau penjepit elektroda
digunakan untuk
menjepit elektroda pada
waktu mengelas.
Elektroda dijepit pada
bagian pangkalnya, yang
tidak bersalut. Bagianbagian tertentu dari
pemegang elektroda
harus diisolasi agar
terhindar dari sengatan
aliran listrik, seperti yang terlihat pada
3. Palu Las
Palu las atau palu terak berfungsi untuk
membersihkan terak dan percikan las. Hatihatilah waktu membersihkan terak dan
percikan las, pakailah kaca mata bening
untuk melindungi mata.
4. Sikat Baja
Sikat baja dipakai untuk membersihkan
benda kerja yang akan dilas dan
membersihkan terak las setelah lepas dari
jalur las karena dipuku.
5. Klem Massa
Klem massa adalah alat untuk
menghubungkan kabel masa
dari trafo las dengan benda
kerja. Sekalipun klem massa dan
kabel massa sudah dibuat dari
bahan yang dapat dialiri listrik
dengan baik, benda kerja yang
akan dijepit harus dibersihkan
dari karat, cat dan minyak agar
arus listrik tidak terganggu.
6. Penjepit
Penjepit digunakan untuk memegang benda kerja yang masih panas baik
benda itu sedang dibersihkan atau dipindahkan.
Disamping peralatan-peralatan di atas, masih banyak peralatan lain yang
dipergunakan seperti : alat ukur, palu, penggores, pahat dingin, kikir, penitik
pusat, dan lain sebagainya.
B. Alat Keselamatan Kerja
Alat-alat keselamatan kerja yang harus digunakan pada waktu mengelas
antara lain:
1. Kedok Las
Kedok las atau helm las digunakan untuk melindungi muka dari sinar las
yang kuat, sinar ultra violet, infra merah dan percikan api las. Kedok las
selain dilengkapi kaca filter, di bagian luarnya dipasang kaca bening untuk
melindungi kaca filter. Apabila kaca bening ini sudah kotor, maka kaca
tersebut dapat diganti. Penggunaan kedok las ada dua macam yaitu :
dengan cara dipegang tangan dan ada yang dipasang langsung pada
kepala. Ukuran kca filter dipilih berdasarkan kuat sinar las. Contoh : ukuran
kaca filter no. 9 untuk kawat las 0 2, no. 10 untuk kawat las 0 2,5, no. 11
untuk kawat las 0 3,2 – 4, no. 12 untuk kawat las 0 4 – 6.
2. Apron Las
Apron las berfungsi untuk melindungi badan dari sinar panas, percikan api
dan terak las.
3. Sarung Tangan
Sarung tangan dari kulit atau asbes, digunakan untuk melindungi tangan dari
sinar panas dan percikan api las.
4. Kaca Mata Bening
Kaca mata bening digunakan untuk melindungi mata dari percikan api dan
terak las pada waktu membersihkan kalur las.
5. Masker Las
Digunakan untuk melindungi pernapasan dari debu dan asap las.
6. Sepatu Las
Sepatu las berguna untuk melindungi kaki dari semburan bunga api las. Bila
tidak ada sepatu las, dapat digunakan sepatu biasa yang tertutup
seluruhnya.
7. Kamar Las
Kamar las dimaksudkan untuk menjaga agar cahaya las tidak mengganggu
orang yang ada disekitarnya, maka kamar las harus dibuat dari bahan yang
tahan api. Tiap kamar las dilengkapi dengan ventilasi dan meja las. Di dalam
kamar las, harus dihindarkan dari bahan-bahan yang mudah terbakar karena
percikan, terak dan bunga api
C. ELEKTRODA
Elektroda selain berfungsi
sebagai logam kontak dan
pembangkit busur , juga
sebagai bahan pengisi.
Elektroda dibuat dengan
bermacam-macam ukuran dan
jenis sesuai dengan kebutuhan
pengelasan atau bahan yang
akan dilas. Untuk mengelas
jenis las busur tangan,
elektroda yang dipakai adalah
elektroda bersalut.
Tebal salutan elektroda antara
10 % sampai 50 % dari garis
tengah elektroda. Salutan
elektroda pada waktu mengelas
akan turut mencair dan menghasilkan gas CO2 yang melindungi busur listrik
dan cairan logam las dari oksidasi udara luar. Adapun terak akan melindungi
cairan logam las dari oksidasi udara luar selama proses pendinginan.
Fungsi salutan elektroda ialah:
1. Memudahkan penyalaan.
2. Memelihara busur tetap nyala.
3. Menjadi gas pelindung cairan logam las dari oksidasi udara luar.
4. Menjadi terak yang melindungi jalur las selama proses pendinginan.
5. Sebagai pengganti unsur yang hilang akibat panas las.
6. Membersihkan kotoran pada bagian yang di las.
7. Memelihara jalur las.
Supaya menghasilakan rigi-rigi las yang bagus, pemilihan diameter elektode
harus disesuaikan dengan tebal metal yang dilas dan kuat arus(ampere) yang
digunakan, berikut ini rekomendasi besarnya diameter,kuat arus dan tebal pelat.
1. Penyalaan
Ada dua cara menyalakan busur api las, yaitu :
1. Sistem Sentuh
Caranya dekatkan ujung
elektroda ke benda kerja
setinggi 20 mm, kemudian
turunkan elektroda perlahanlahan sampai ujung elektroda
menyentuh benda kerja.
Kemudian angkat lagi ke atas
setinggi kurang lebih 10 mm
(busur las tidak mati) atur
busur nyala api (arc length)
secukupnya dan selanjutnya mulai pengelasan. Pada saat elektroda
menyentuh benda kerja akan terjadi api yang ditimbulkan dari hubungan
singkat.
2. Sistem Gores
Untuk menyalakan busur las dengan sistem gores, caranya : Dekat-kan
ujung elektroda diatas benda kerja setinggi 20 mm lalu goreskan dari muka
ke belakang ujung elektroda menyentuh benda kerja akan terjadi api akibat
hubungan singkat. Angkat elektroda ke atas sehingga 10 mm dan gerakkan
elektroda pada tempat dimana akan mulai mengelas. Kemudian turunkan
sampai ujung elektroda mendekati benda kerja (arc length) antara 0,5
sampai 1 kali besar elektroda kemudian tarik ke belakang maka terjadilah
jalur las.
Gerakan Elektrode Las Listrik
Cara menggerakkan
elektroda banyak
sekali macamnya.
Semua cara tersebut
tujuannya sama yaitu
untuk mendapatkan
urutan manik las
pada sambungan
agar merata, halus,
serta menghindari
terjadinya takikan
dan kubangan terak
SAMBUNGAN (1)
SAMBUNGAN
Konstruksi Sambungan
Penyambungan logam adalah suatu proses yang dilakukan untuk menyambung
2 (dua) bagian logam atau lebih. Penyambungan bagian–bagian logam ini dapat
dilakukan dengan berbagai macam metoda sesuai dengan kondisi dan bahan
yang digunakan. Setiap metoda penyambungan yang digunakan mempunyai
keuntungan tersendiri dari metoda lainnya, sebab metoda penyambungan yang
digunakan pada suatu konstruksi sambungan harus disesuaikan dengan kondisi
yang ada, hal ini mengingat efisiensi sambungan. Pemilihan metoda
penyambungan yang tepat dalam suatu konstruksi sambungan harus
dipertimbangkan efisiensi sambungannya, dengan mempertimbangkan
beberapa faktor diantaranya: faktor proses pengerjaan sambungan, kekuatan
sambungan, kerapatan sambungan, penggunaan konstruksi sambungan dan
faktor ekonomis.
Proses Pengerjaan Sambungan
Proses pengerjaan sambungan yang dimaksud adalah bagaimana pengerjaan
konstruksi sambungan itu dilakukan seperti: sambungan untuk konstruksi tangki
dari bahan pelat lembaran. Untuk menentukan sambungan yang cocok dengan
kondisi tangki ini ada beberapa alternatif persyaratan. Persyaratan yang paling
utama adalah tangki ini tidak boleh bocor. Tangki harus tahan terhadap tekanan.
Proses penyambungannya hanya dapat dilakukan dari sisi luar dan sebagainya.
Jika dipilih sambungan baut dan mur kurang sesuai, sebab sambungan ini
kecenderungan untuk bocor besar terjadi. Sambungan lipat akan sulit dilakukan
sebab tangki yang dikerjakan cukup besar dan bahannya juga cukup tebal, sehingga akan sulit untuk dilakukan pelipatan.
Persyaratan yang paling sesuai
untuk kondisi tangki ini adalah sambungan las.Sambungan las mempunyai
tingkat kerapatan yang baik serta mempunyai kekuatan sambungan yang
memadai. Di samping itu segi operasional pengerjaan sambungan konstruksi las
lebih sederhana dan relatif murah, maka yang paling mendekati sesuai untuk
konstruksi tangki ini adalah sambungan las.
Kekuatan Sambungan
Contoh pertimbangan penggunaan sambungan ini adalah pembuatan tangki.
Dengan persyaratan seperti pada uraian di atas, maka pemilihan metoda
penyambungan yang cocok untuk tangki jika ditinjau dari sisi kekuatannnya
adalah sambungan las.
Sambungan las ini mempunyai tingkat efisiensi kekuatan sambungan yang relatif
lebih baik jika dibandingkan dengan sambungan yang lainnya.
Kerapatan Sambungan
Tangki biasanya digunakan untuk tempat penyimpanan cairan maka pemilihan
sambungan yang tahan terhadap kebocoran ini diantaranya adalah sambungan
las. Kriteria sambungan las ini merupakan pencairan kedua bagian bahan logam
yang akan disambung ditambah dengan bahan tambah untuk mengisi celah
sambungan. Pencairan bahan dasar dan bahan tambah ini menjadikan
sambungan las lebih rapat dan tahan terhadap kebocoran.
Penggunaan Konstruksi Sambungan
Penggunaan dimana konstruksi sambungan las itu akan digunakan juga
merupakan pertimbangan yang tidak dapat diabaikan apalagi jika konstruksi
tersebut bersentuhan dengan bahan makanan. Kemungkinan lain jika konstruksi
sambungan tersebut digunakan untuk penyimpanan bahan kimia yang sangat
mudah bereaksi dengan bahan logam.
Untuk konstruksi tangki yang digunakan sebagai bahan tempat penyaluran
minyak, maka sambungan las masih sesuai dengan penggunaan konstruksi
tangki ini.
Faktor Ekonomis
Faktor ekonomis yang dimaksud dalam pemilihan untuk konstruksi sambungan
ini adalah dipertimbangkan berdasarkan biaya keseluruhan dari setiap proses
penyambungan. Biaya ini sejalan dengan ketersediaan bahan-bahan, mesin
yang digunakan juga transportasi dimana konstruksi tersebut akan di instal.
Besar kecilnya konstruksi sambungan dan volume kerja sambungan juga
menjadi bahan pertimbangan secara keseluruhan
Contoh pemilihan metoda
yang tepat untuk suatu konstruksi sambumgam dapat dilihat pada perakitan file
cabinet. Metoda perakitan file cabinet yang digunakan adalah metoda
penyambungan dengan las titik. Pertimbangan pemilihan ini mengingat proses
penyambungan dengan las titik ini sedehana, mempunyai kekuatan sambungan
yang baik dan hasil penyambungannya tidak menimbulkan cacat pada plat.
2. Klasifikasi Sambungan
Sambungan merupakan bagian yang banyak terdapat pada konstruksi
mesin. Banyak atau sedikitnya sambungan yang terdapat pada suatu konstruksi,
tergantung dari komplek atau sederhananya konstruksi tersebut. Makin kompleks
konstruksi, makin banyak sambungan yang ada pada konstruksi tersebut. Misal
mobil dengan segala kelengkapannya mempunyai sambungan yang jumlahnya
ribuan, demikian juga dengan mesin-mesin perkakas misal mesin bubut, mesin
frais.
Makna sambungan yang difahami dalam bidang pemesinan, tidak jauh
berbeda dengan apa yang kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, yaitu
menghubungkan antara satu benda dengan lainnya.
Sebagaimana yang diketahui, manusia tidak dapat memproduksi sesuatu
dalam sekali kerja.
Hal ini tidak lain karena keterbatasan manusia dalam
menjalani prosesnya. Makanya benda yang dibuat manusia umumnya terdiri dari
berbagai komponen, yang dibuat melalui proses pengerjaan dan perlakuan yang
berbeda. Sehingga untuk dapat merangkainya menjadi sebuah benda utuh,
dibutuhkanlah elemen penyambung.
Menilik fungsinya, elemen penyambung sudah pasti akan ikut mengalami
pembebanan saat benda yang dirangkainya dikenai beban. Ukurannya yang
lebih kecil dari elemen yang disambung mengakibatkan beban terkonsentrasi
padanya. Efek konsentrasi beban inilah yang harus diantisipasi saat merancang
sambungan, karena sudah tentu akan bersifat merusak.
Umumnya sambungan dibuat dengan maksud:
1. Membentuk konstruksi menurut yang dikehendaki, terutama jika sulit atau
kurang ekonomis bila dibentuk dari suatu bahan.
2. Memudahkan pada waktu pemasangan, pemeliharaan dan penggantian
bagian bagian yang rusak.
3. Memungkinkan membentuk konstruksi dari bermacam-macam jenis dan
ukuran bahan menurut kebutuhan
4. Mendapatkan bagian-bagian yang dapat bergerak, diam, dapat dibuka atau
tidak perlu dibuka.
Melihat konstruksinya, sambungan dapat dibedakan menjadi dua jenis
sambungan yaitu :
1. Sambungan tetap (permanent joint).
Merupakan sambungan yang bersifat tetap, sehingga tidak dapat dilepas
selamanya, kecuali dengan merusaknya terlebih dahulu.
Contohnya : sambungan paku keling (rivet joint) dan sambungan las (welded
joint).
2. Sambungan tidak tetap (semi permanent).
Merupakan sambungan yang bersifat sementara, sehingga masih dapat
dibongkar- pasang selagi masih dalam kondisi normal.
Contohnya : sambungan mur-baut / ulir (screwed joint) dan sambungan
pasak (keys joint).
Sambungan tetap
Sambungan Paku Keling
Paku keling (rivet) digunakan untuk sambungan tetap antara 2 plat atau lebih
misalnya pada tangki dan boiler. Paku keling dalam ukuran yang kecil dapat
digunakan untuk menyambung dua komponen yang tidak membutuhkan
kekuatan yang besar, misalnya peralatan rumah tangga, furnitur, alat-alat
elektronika, dll Sambungan dengan paku keling sangat kuat dan tidak dapat
dilepas kembali dan jika dilepas maka akan terjadi kerusakn pada sambungan
tersebut. Karena sifatnya yang permanen, maka sambungan paku keling harus
dibuat sekuat mungkin untuk menghindari kerusakan atau patah.
Dari metoda-metoda lain yang digunakan untuk proses penyambungan aluminiun
metoda riveting inilah yang sangat sesuai digunakan, dan mempunyai proses
pengerjaan yang mudah dilakukan.
Dimensi rivet
Rivet atau dalam istilah
sehari-hari sering
disebut paku keling
adalah suatu metal pin
yang mempunyai kepala
dan tangkai rivet. Bentuk
dan ukuran dari rivet ini
telah dinormalisasikan
menurut standar dan
kodenya.
Pengembangan
penggunaan rivet dewasa
ini umumnya digunakan untuk pelat-pelat yang sukar dilas dan dipatri dengan
ukuran yang relatif kecil. Setiap bentuk kepala rivet ini mempunyai kegunaan
tersendiri, masing-masing jenis mempunyai kekhususan dalam penggunaannya.
Paku Tembak (Blind Rivet Spesial)
Rivet spesial adalah rivet yang pemasangan kepala bawahnya tidak
memungkinkan menggunakan bucking bar. Penggunaan rivet jenis ini
dikarenakan terlalu sulit kondisi tempat pemasangan bucking bar pada sisi shop
headnya, sehingga sewaktu pembentukan kepala shopnya tidak dapat
menggunakan bucking bar. Dari kenyataannya inilah diperlukan rivet spesial
yang pemasangan hanya dilakukan pada salah satu sisi saja.
Kekuatan rivet spesial ini tidak sepenuhnya diperlukan dan rivet tipe ini lebih
ringan beratnya dari rivet-rivet yang lain. Rivet spesial diproduksi oleh pabrik
dengan karakteristik tersendiri.
Demikian pula untuk pemasangan dan pembongkarannya memerlukan perlatan
yang khusus atau spesial.
Komposisi rivet spesial ini mengandung 99,45 % aluminium murni, sehingga
kekuatannya tidak menjadi faktor utama.
Dimensi rivet spesial ini dapat dilihat pada tabel berikut menurut standar diamond
brand.
Teknik dan prosedur pemasangan rivet pada konstruksi sambungan meliputi
langkah-langkah sebagai berikut :
Membuat gambar layout pada pelat yang akan di bor dengan menandai setiap
lobang pengeboran menggunakan centerpunch.
Mata bor yang digunakan harus tajam sesuai dengan ketentuan sudut mata bor
untuk setiap jenis bahan yang akan dibor .
Pengeboran komponen-komponen yang dirakit harus dibor dengan posisi tegak
lurus terhadap komponen yang akan dirivet. Komponen yang dibor sebaiknya
dijepit, untuk menghindari terjadinya pergeseran komponen selama pengeboran.
Pengeboran awal dilakukan sebelum pengeboran menurut diameter rivet yang
sebenarnya. Pre hole (lobang awal) yang dikerjakan ukurannya lebih kecil
daripada diameter rivet
Teknik pemasangan rivet.
Pemasangan rivet countersink
Pemasangan rivet tipe countersink ini dapat dilakukan dengan machine
countersink atau dimpling. Pengerjaan dengan mesin countersink umumnya
digunakan untuk pelat pelat yang tebal. Dan pengerjaan dimpling digunakan
pada pelat-pelat yang relatif tipis. Pemasangan rivet dengan mesin countersink.
Pembentukan sisi pelat yang
akan disambung pada rivet
countersink ini dapat
digunakan alat pilot
countersink atau dengan
contersink drill bit. Kedua alat
ini dapat dipasang pada mesin bor atau pada bor
tangan. Penggunaan alat countersink ini dilakukan
setelah pelat yang
Dimpling
Pelat-pelat yang tipis penggunaan rivet countersink dapat dilakukan dengan cara
dimpling. Penggunaan dimpling ini dapat dilihat pada gambar dibawah ini.
Pemasangan rivet spesial
Prosedur awal pemasangan rivet spesial ini sama halnya dengan pemasangan
rivet lainya. Tetapi pada pemasangan rivet spesial ini menggunakan alat yakni
tang penembak rivet (gun rivet).
Langkah awal pemasangan rivet
ini adalah dengan mengebor
terlebih dahulu kedua pelat yang
akan disambung, Lobang dan
penggunaan mata bor
disesuaikan dengan diameter
rivet yang digunakan.
Bersihkan serpihan bekas
pengeboran pada
pelat.Masukan rivet diantara
kedua pelat .
Tarik rivet dengan memasukan inti rivet pada penarik yang ada di gun rivet.
Penarikan dilakukan dengan menekan tangkai gun secara berulang-ulang
sampai inti rivet putus.
Jenis jenis kampuh pada pengelingan
Kampuh sambungan keling dibuat menurut kebutuhan kekuatan dan kerapatan
yang dikehendaki.
a. Kampuh Berimpit
Kampuh berimpit dibentuk dengan
memperimpitkan kedua pinggir pelat
yang disambung, kemudian dikeling.
Kampuh berimpit biasanya untuk
kekuatan kecil, sedang dan juga untuk
sambungan yang hanya memerlukan
kerapatan.
Jika diperlukan kerapatan, antara kedua
pelat diberi bahan perekat, seperti kain
rami yang di basahi cat, gasket, dan
lain-lain. Kampuh berimpit ada yang
dikeling tunggal (gambar 1.1.), dikeling
ganda (gambar 1.2.), atau dikeling tiga
baris.
Diameter paku yang dipilih dengan patokan :
d ≈ ඥ5� − 0,4 ��
S = tebal pelat (cm)
Jarak antar paku t = 3d + 0,5 cm. Jika dikeling 2 atau 3 baris.
Jarak antara baris tengah dengan baris a, diambil 2,5 – 3,5 d.
Jarak antar baris paku ke pinggir pelat e = భ
మ t.
b. Kampuh Bilah Tunggal
Kampuh bilah tunggal (gambar.) dibuat
untuk sambungan yang tidak terlalu
besar, dalam arah seperti pada gambar.
Jika gaya F terlalu besar, dapat
menyebabkan lengkung bilah dan
merenggangnya sambungan (gambar.).
Tebal bilah S1
biasanya 0,6 - 0,8S dan
maksimal S1 = S. Seperti halnya kampuh
berimpit, kampuh bilah tunggal ada yang
dikeling tunggal, dikeling 2 baris atau 3
baris.
c. Kampuh Bilah Ganda
Kampuh bilah ganda
banyak digunakan untuk
sambungan yang
menghendaki kekuatan
dan kerapatan pada
tekanan tinggi misalnya
smbungan memanjang
badan ketel uap. Kampuh
bilah ganda (gambar.), seperti halnya kampuh bilah tunggal ada yang dikeling
tunggal, dikeling 2 baris atau 3 baris.
Macam-macam Penerapan Sambungan Keling
a. Sambungan Kuat
Sambungan kelingan yang hanya memerlukan kekuatan saja seperti sambungan
keling kerangka bangunan, jembatan, blok mesin, dan lain-lain.
b. Sambungan Kuat dan Rapat
Sambungan yang memerlukan kekuatan dan kerapatan seperti sambungan
keling ketel uap, tangki-tangki muatan tekanan tinggi, dan dinding kapal.
c. Sambungan Rapat
Sambungan yang memerlukan kerapatan seperti sambungan keling tangki-tangki
zat cair dan bejana tekanan rendah.
Menghitung Kekuatan Sambungan Keling Sederhana
Menghitung kekuatan sambungan
paku keling, maka seluruh
pembebanan dianggap bekerja pada
paku kelingnya. Untuk kampuh
berimpit dilakukan sebagai berikut:
Beban sebesar F bekerja pada
penampang A atas dasar geseran
Langganan:
Postingan (Atom)