Meteri Pembelajaran Elemen Mesin

Posted on

Elemen Mesin di ajarkan di perguruan tinggi jurusan teknik mesin dengan harapan para mahasiswa Mampu mendskripsikan langkah-langkah perencanaan elemen mesin 1. Paling tidak mahasiswa dapat menguasai definisi dari elemen mesin, Mampu mengklasifikasikan jenis-jenis pembebanan dan mampu mengklasifikasikan jenis-jenis tegangan. Berikut ini penjelasan singkat materi elemen mesin.

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 bisa berfungsi sebagai elemen pengikat, elemen pemindah atau transmisi, elemen penyangga elemen pelumas, elemen pelindung dan sebagainya.

Komponen Elemen Mesin

Berikut yang termasuk dalam komponen elemen mesin yaitu:

  1. Paku Kelig/Rivet. Paku keling/rivet adalah salah metoda penyambungan yang sederhana. Sambungan keling umumnya diterapkan pada jembatan, bangunan, ketel, tangki, kapal dan pesawat terbang.
  2. Sambungan Las. Proses pengelasan adalah proses penyambungan logam dengan menggunakan energi panas.
  3. Sambungan Skrup dan Mur. Sekrup atau baut adalah suatu batang atau tabung dengan alur heliks pada permukaannya. Sambungan skrup/baut dan mur merupakan sambungan yang tidak tetap artinya sewaktu-waktu sambungan ini dapat dibuka.
  4. Poros. Poros adalah suatu bagian stasioner yang beputar, biasanya berpenampang bulat dimana terpasang elemen-elemen seperti roda gigi (gear), pulley, flywheel, engkol, sprocket dan elemen pemindah lainnya.
  5. Kopling. Kopling merupakan piranti otomotif yang berfungsi menghubungkan atau melepaskan pengaruh putaran mesin dengan transmisi.
  6. Bejana Tekan. Bejana tekan merupakan suatu konstuksi berbentuk tabung yang menerima beban tekan.
  7. Pasak. Pasak merupakan komponen yang sangat penting dalam perencanaan suatu poros. Pasak dipastikan sangat terkait dengan poros dan roda.
  8. Roda gigi. Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang tepat serta jarak yang ralatif pendek.
  9. Sabuk/Ban. Sabuk dipakai untuk memindahkan daya antara 2 buah poros yang sejajar dan dengan jarak minimum antar poros yang tertentu.
  10. Rantai dan Sproket Transmisi rantai-sproket digunakan untuk transmisi tenaga pada jarak sedang.

Pembagian Elemen Mesin

Elemen Mesin dapat dikelompokkan sebagai berikut:

  1. Elemen-elemen Sambungan. yaitu terdiri dari : Sambungan Lem, Sambungan Solder, Sambungan Paku Keling, Sambungan Las, Sambungan Ulir
  2. Elemen-elemen Transmisi Yaitu : Poros dan pasak, Kopling, Sabuk dan rantai penggerak, Roda gigi, Rem.
  3. Elemen Penyangga Yaitu : Pegas, Bantalan

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:

Menentukan kebutuhan

Menentukan kebutuhan dalam hal ini adalah kebutuhan akan elemen mesin yang akan direncanakan, sesuai dengan fungsinya.

Pemilihan mekanisme

Berdsarkan fungsinya dipilih mekanisme yang tepat dari elemen tersebut. Contoh: Memindahkan putaran poros penggerak ke poros yang digerakkan dengan roda gigi miring.

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

Pemilihan Material

Untuk mendapatkan elemen mesin yang tahan dipakai, dilakukan pemilihan material dengan kekuatan yang sesuai dengan kondisi beban yang terjadi.

Menetukan Ukuran

Bila terjadi kesesuaian pemakaian bahan dan perhitungan beban mekanis, dapat dicari ukuran-ukuran elemen mesin yang direncanakan dengan standar.

Modifikasi

Modifikasi bentuk diperlukan bila elemen-elemen mesin yang direncanakan telah pernah dibuat sebelumnya.

Gambar kerja

Pada tahap ini, ukuran-ukuran untuk penggambaran gambar kerja diperoleh, baik gambar detail maupun gambar perakitan.

Pembuatan dan control kualitas

Dengan gambar kerja dapat dibuat elemen mesin yang diperlukan.

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.

Dasar Perhitungan dalam Perencanaan Elemen Mesin

Perhitungan pada perencanaan elemen mesin didasarkan pada teori-teori mekanika teknik dan kekuatan bahan.

Dasar-dasar mekanika teknik

  • 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.
  • Momen adalah sebuah gaya yang bermaksud untuk menggerakkan atau memutar benda.
  • Kesetimbangan : Suatu benda kaku dikatakan dalam keadaan setimbang bila resultante (jumlah) gaya-gaya yang bekerja = 0 dan momen disetiap titik benda = 0 Jika satu syarat tersebut tidak dipenuhi maka benda tersebut dikatakan tidak seimbang.

Dasar-dasar Kekuatan Bahan

Tegangan-tegangan yang akan terjadi dalam perencanaan elemen mesin adalah:

  • Tegangan Tarik, adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang tegak lurus terhadap luas bidang gaya. dengan F = Gaya tarik. A = Luas penampang bidang gaya
  • Tegangan Geser, adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja sejajar terhadap luas bidang gaya. dengan V= Gaya geser. A = Luas penampang bidang gaya
  • Tegangan Puntir, adalah tegangan yang terjadi disebabkan benda memuntir terhadap sumbunya. dengan Mp = Momen puntir Wp = Momen tahanan punter
  • Tegangan Bengkok, adalah tegangan yang terjadi karena adanya momen yang menyebabkan benda mengalami lentur atau bengkok. dengan Mb = Momen bengkok dan Wb = Momen tahanan bengkok.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *