際際滷

際際滷Share a Scribd company logo

Elemen Mesin 1 - Keling 1

Download as PPTX, PDF
Charis Muhammad
Charis Muhammad

Materi keling 1 pada mata kuliah Elemen Mesin 1 jurusan Teknik Mesin

1 of 27
SAMBUNGAN KELING ( RIVET JOINTS) Sebuah paku keling adalah batang silindris pendek dengan kepala yang integral dengan batangnya.
Metode Pengelingan Fungsi paku keling dalam sebuah sambungan memiliki kekuatan dan kekencangan. Kekuatan untuk mencegah kerusakan sambungan, sedangkan kekencangan membantu kekuatan dan mencegah kebocoran. Dua metode pengelingan yaitu pengelingan dengan tangan/manual dan pengelingan menggunakan mesin.
Jenis Kepala Paku Keling Kepala Paku keling untuk penggunaan umum: Diameter di bawah 12 mm.
Kepala Paku keling untuk penggunaan umum: Diameter paku keling dari 12 mm sampai 48 mm.
Kepala Paku keling untuk pekerjaan Ketel: Diameter paku keling dari 12 mm sampai 48 mm.
Bahan Paku Keling Bahan paku keling untuk tujuan umum dibuat dari bahan baja atau yang ringan dari bahan timah. Jenis Sambungan Keling 1. Sambungan Tempel (lap joint) 2. Sambungan Tumpuk ( Butt joint) 1. Sambungan Tempel (lap joint)
2. Sambungan Tumpuk ( Butt joint)
Elemen Mesin 1 - Keling 1
Kegagalan Sambungan Keling Sobek/robek (tarik) plat pada bagian Tepi Sobek/robek (tarik) plat pada bagian Melintang thd Arah Gaya
Fig. 8-17. Crushing (desak) of the rivets
Efisiensi Sambungan Keling Diameter Paku Keling
DESAIN SAMBUNGAN KELING DENGAN BEBAN EKSENTRIK . Desain sambungan keling dengan beban eksentrik dianalisis dan dihitung berdasarkan pada: (1) garis kerja beban tidak melalui pusat sistem paku keling; (2) semua paku keling tidak terbebani secara sama.
Beban eksentrik mengakibatkan geseran sekunder yang disebabkan oleh kecenderungan gaya/beban untuk memuntir sambungan terhadap pusat titik berat disamping geseran langsung/primer. P = beban eksentrik pada sambungan e = eksentrisitas beban yaitu jarak antara garis kerja beban dan titik pusat sistem paku keling yaitu G.
Prosedur perhitungan: 1. Menentukan sumbu (x dan y) pada gambar desain sambungan paku keling; 2. Menentukan titik berat/pusat gravitasi (G) dari sistem paku keling, x1 . A1 + x2 . A2 + x3 . A3 + x = ___________________________________________ A1 + A2 + A3 + y1 . A1 + y2 . A2 + y3 . A3 + y = ___________________________________________ A1 + A2 + A3 + 3. Menunjukkan dua gaya P1 dan P2 pada pusat grafitasi G dari sistem paku keling. Gaya-gaya tersebut sama dan berlawanan arah terhadap P;
4. Anggap semua paku keling berdiameter sama, berakibat P1 = P menghasilkan beban geser langsung pada setiap paku keling yang besarnya sama. Beban geser langsung pada setiap paku keling: 5. Akibat P2 = P menghasilkan momen putar sebesar P x e yang cenderung memutar sambungan dari pusat gravitasi G pada sistem paku keling yang searah putaran jam. Momen putar yang bekerja menghasilkan beban sekunder pada setiap paku keling. Beban geser sekunder pada setiap paku keling diperoleh dengan membuat dua asumsi: (1) beban geser sekunder proporsional dengan jarak radial paku keling dari pusat gravitasi sistem paku keling; (2) arah beban geser sekunder tegak lurus terhadap garis singgung pusat paku keling ke pusat gravitasi sistem paku keling; F1, F2, F3, = beban geser sekunder pada paku keling 1, 2, 3 , dst. l1, l2, l3, ... = jarak radial paku keling 1, 2, 3 dari pusat grafitasi G sistem paku keling. = , bekerja parallel terhadap beban P
1 ; 2 2 ; seterusnya 高 高 高 = = = 2 = 1. 3 = 1 . Jumlah momen putar eksternal dan jumlah momen putar internal harus sama dengan nol: . = . + . + . + = . + . . + . . + = (晅 + 族 + + ) Arah gaya-gaya tersebut menyudut ke kanan dari garis temu/sambung terhadap pusat gravitasi sistem paku keling
Beban geser primer dan sekunder dapat dijumlahkan secara vektor untuk menentukan beban resultan R pada setiap paku keling, atau dengan rumus: Beban geser (resultan) maksimum yg terjadi pada paku keling , sehingga ukuran (diameter) paku keling didasarkan pada paku keling tersebut, melalui hubungan rumus berikut, = = tegangan geser paku keling = beban resultan yang bekerja pada paku keling = diameter paku keling = + 訣 + . 訣 . = sudut antara garis beban geser primer dan garis beban geser sekunder
Contoh soal 1: Sebuah sambungan keling - lap dibebani secara eksentrik dirancang untuk sebuah siku baja sebagaimana gambar di bawah. Plat siku tebalnya 25mm. Seluruh paku keeling berukuran diameter sama. Beban pada siku 5000kg, jarak antar paku keling 10cm, lengan beban 40cm. Tegangan geser ijin 650kg/cm族 dan tegangan desak (chrushing) 1200kg/cm族. Tentukan ukuran (diameter) paku keeling yang digunakan untuk sambungan!
Elemen Mesin 1 - Keling 1
1. Titik berat pada sumbu x dan sumbu y dari sistem sambungan paku keling, = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 = 0 + 10 + 20 + 20 + 20 + 0 + 0 7 = cm (sebelah kanan sumbu ) = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 = 20 + 20 + 20 + 10 + 0 + 0 + 10 7 = , cm (sebelah atas sumbu } 2. Beban geser langsung pada setiap paku keling, = = 5000 7 = 714,3 kg 3. Momen putar (eksternal) yang dihasilkan oleh beban P secara eksentrik, = . = 5000 x 40 = 200.000 kgcm
4. Kesetimbangan momen eksternal dan momen internal sistem sambungan keling, . = + ( + + + + + ) . = , (, + , + , + , + , + , + , ) . , = , = . , , = ろ. = . = x , , = ろ = = 2420 kg = . = x , , = ろ = . = x , , = ろ = = 2793 kg = = 1856 kg
5. Dengan menggambarkan gaya-gaya geser langsung dan sekunder pada setiap paku keling, terlihat bahwa paku keling 3 dan 4 yang paling terbebani: 6. Sudut antara gaya langsung dan gaya sekunder dari dua paku keling (3 dan 4) tersebut, secara geometri gambar, diperoleh: cos 慮3 = 10 3 = 10 13,17 = 0,76 cos 慮4 = 10 4 = 10 10,1 = 0,99 7. Beban resultan maksimum pada paku keling 3: 2 + = 3 2 + 2 3 cos 3 = 24202 + 714,32 + 2 x 2420 x 714,3 x 0,76 = 3000 kg
Beban resultan maksimum pada paku keling 4: 2 + = 4 2 + 2 4 cos 4 = 18562 + 714,32 + 2 x 1856 x 714,3 x 0,99 = 2565 kg Beban geser (resultan) maksimum terjadi pada paku keling . 8. Diameter paku keling diperoleh melalui hubungan rumus, = 麹 2 = 4 3 = 4 x 3000 3,14 x 650 = 5,88 = 5,88 = , = ,
Soal 2 : Sebuah siku dikeling pada sebuah kolom dengan 6 paku keling yang berukuran sama sebagaimana gambar berikut. Siku tersebut membawa beban 60 kN pada jarak 200 mm dari pusat kolom. Jika tegangan geser maksimum dalam paku keling 150 N/mm族, tentukan diameter paku keling!
Elemen Mesin 1 - Keling 1
Soal 3: Sebuah siku dikeling pada sebuah kolom dengan 6 paku keling yang berukuran sama sebagaimana gambar di bawah, membawa beban 10 ton pada jarak 25 cm dari pussat kolom. Jika tegangan geser maksimum dalam paku keling 630 kg/cm族, tentukan diameter paku keling!
Soal 4: Sebuah siku disambung menggunakan 4 paku keling berukuran sama sebagaimana gambar berikut. Tentukan diameter paku keling jika tegangan geser maksimum 140 N/mm族 !

More Related Content

Elemen Mesin 1 - Keling 1

  • 1. SAMBUNGAN KELING ( RIVET JOINTS) Sebuah paku keling adalah batang silindris pendek dengan kepala yang integral dengan batangnya.
  • 2. Metode Pengelingan Fungsi paku keling dalam sebuah sambungan memiliki kekuatan dan kekencangan. Kekuatan untuk mencegah kerusakan sambungan, sedangkan kekencangan membantu kekuatan dan mencegah kebocoran. Dua metode pengelingan yaitu pengelingan dengan tangan/manual dan pengelingan menggunakan mesin.
  • 3. Jenis Kepala Paku Keling Kepala Paku keling untuk penggunaan umum: Diameter di bawah 12 mm.
  • 4. Kepala Paku keling untuk penggunaan umum: Diameter paku keling dari 12 mm sampai 48 mm.
  • 5. Kepala Paku keling untuk pekerjaan Ketel: Diameter paku keling dari 12 mm sampai 48 mm.
  • 6. Bahan Paku Keling Bahan paku keling untuk tujuan umum dibuat dari bahan baja atau yang ringan dari bahan timah. Jenis Sambungan Keling 1. Sambungan Tempel (lap joint) 2. Sambungan Tumpuk ( Butt joint) 1. Sambungan Tempel (lap joint)
  • 7. 2. Sambungan Tumpuk ( Butt joint)
  • 9. Kegagalan Sambungan Keling Sobek/robek (tarik) plat pada bagian Tepi Sobek/robek (tarik) plat pada bagian Melintang thd Arah Gaya
  • 10. Fig. 8-17. Crushing (desak) of the rivets
  • 11. Efisiensi Sambungan Keling Diameter Paku Keling
  • 12. DESAIN SAMBUNGAN KELING DENGAN BEBAN EKSENTRIK . Desain sambungan keling dengan beban eksentrik dianalisis dan dihitung berdasarkan pada: (1) garis kerja beban tidak melalui pusat sistem paku keling; (2) semua paku keling tidak terbebani secara sama.
  • 13. Beban eksentrik mengakibatkan geseran sekunder yang disebabkan oleh kecenderungan gaya/beban untuk memuntir sambungan terhadap pusat titik berat disamping geseran langsung/primer. P = beban eksentrik pada sambungan e = eksentrisitas beban yaitu jarak antara garis kerja beban dan titik pusat sistem paku keling yaitu G.
  • 14. Prosedur perhitungan: 1. Menentukan sumbu (x dan y) pada gambar desain sambungan paku keling; 2. Menentukan titik berat/pusat gravitasi (G) dari sistem paku keling, x1 . A1 + x2 . A2 + x3 . A3 + x = ___________________________________________ A1 + A2 + A3 + y1 . A1 + y2 . A2 + y3 . A3 + y = ___________________________________________ A1 + A2 + A3 + 3. Menunjukkan dua gaya P1 dan P2 pada pusat grafitasi G dari sistem paku keling. Gaya-gaya tersebut sama dan berlawanan arah terhadap P;
  • 15. 4. Anggap semua paku keling berdiameter sama, berakibat P1 = P menghasilkan beban geser langsung pada setiap paku keling yang besarnya sama. Beban geser langsung pada setiap paku keling: 5. Akibat P2 = P menghasilkan momen putar sebesar P x e yang cenderung memutar sambungan dari pusat gravitasi G pada sistem paku keling yang searah putaran jam. Momen putar yang bekerja menghasilkan beban sekunder pada setiap paku keling. Beban geser sekunder pada setiap paku keling diperoleh dengan membuat dua asumsi: (1) beban geser sekunder proporsional dengan jarak radial paku keling dari pusat gravitasi sistem paku keling; (2) arah beban geser sekunder tegak lurus terhadap garis singgung pusat paku keling ke pusat gravitasi sistem paku keling; F1, F2, F3, = beban geser sekunder pada paku keling 1, 2, 3 , dst. l1, l2, l3, ... = jarak radial paku keling 1, 2, 3 dari pusat grafitasi G sistem paku keling. = , bekerja parallel terhadap beban P
  • 16. 1 ; 2 2 ; seterusnya 高 高 高 = = = 2 = 1. 3 = 1 . Jumlah momen putar eksternal dan jumlah momen putar internal harus sama dengan nol: . = . + . + . + = . + . . + . . + = (晅 + 族 + + ) Arah gaya-gaya tersebut menyudut ke kanan dari garis temu/sambung terhadap pusat gravitasi sistem paku keling
  • 17. Beban geser primer dan sekunder dapat dijumlahkan secara vektor untuk menentukan beban resultan R pada setiap paku keling, atau dengan rumus: Beban geser (resultan) maksimum yg terjadi pada paku keling , sehingga ukuran (diameter) paku keling didasarkan pada paku keling tersebut, melalui hubungan rumus berikut, = = tegangan geser paku keling = beban resultan yang bekerja pada paku keling = diameter paku keling = + 訣 + . 訣 . = sudut antara garis beban geser primer dan garis beban geser sekunder
  • 18. Contoh soal 1: Sebuah sambungan keling - lap dibebani secara eksentrik dirancang untuk sebuah siku baja sebagaimana gambar di bawah. Plat siku tebalnya 25mm. Seluruh paku keeling berukuran diameter sama. Beban pada siku 5000kg, jarak antar paku keling 10cm, lengan beban 40cm. Tegangan geser ijin 650kg/cm族 dan tegangan desak (chrushing) 1200kg/cm族. Tentukan ukuran (diameter) paku keeling yang digunakan untuk sambungan!
  • 20. 1. Titik berat pada sumbu x dan sumbu y dari sistem sambungan paku keling, = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 = 0 + 10 + 20 + 20 + 20 + 0 + 0 7 = cm (sebelah kanan sumbu ) = 1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 = 20 + 20 + 20 + 10 + 0 + 0 + 10 7 = , cm (sebelah atas sumbu } 2. Beban geser langsung pada setiap paku keling, = = 5000 7 = 714,3 kg 3. Momen putar (eksternal) yang dihasilkan oleh beban P secara eksentrik, = . = 5000 x 40 = 200.000 kgcm
  • 21. 4. Kesetimbangan momen eksternal dan momen internal sistem sambungan keling, . = + ( + + + + + ) . = , (, + , + , + , + , + , + , ) . , = , = . , , = ろ. = . = x , , = ろ = = 2420 kg = . = x , , = ろ = . = x , , = ろ = = 2793 kg = = 1856 kg
  • 22. 5. Dengan menggambarkan gaya-gaya geser langsung dan sekunder pada setiap paku keling, terlihat bahwa paku keling 3 dan 4 yang paling terbebani: 6. Sudut antara gaya langsung dan gaya sekunder dari dua paku keling (3 dan 4) tersebut, secara geometri gambar, diperoleh: cos 慮3 = 10 3 = 10 13,17 = 0,76 cos 慮4 = 10 4 = 10 10,1 = 0,99 7. Beban resultan maksimum pada paku keling 3: 2 + = 3 2 + 2 3 cos 3 = 24202 + 714,32 + 2 x 2420 x 714,3 x 0,76 = 3000 kg
  • 23. Beban resultan maksimum pada paku keling 4: 2 + = 4 2 + 2 4 cos 4 = 18562 + 714,32 + 2 x 1856 x 714,3 x 0,99 = 2565 kg Beban geser (resultan) maksimum terjadi pada paku keling . 8. Diameter paku keling diperoleh melalui hubungan rumus, = 麹 2 = 4 3 = 4 x 3000 3,14 x 650 = 5,88 = 5,88 = , = ,
  • 24. Soal 2 : Sebuah siku dikeling pada sebuah kolom dengan 6 paku keling yang berukuran sama sebagaimana gambar berikut. Siku tersebut membawa beban 60 kN pada jarak 200 mm dari pusat kolom. Jika tegangan geser maksimum dalam paku keling 150 N/mm族, tentukan diameter paku keling!
  • 26. Soal 3: Sebuah siku dikeling pada sebuah kolom dengan 6 paku keling yang berukuran sama sebagaimana gambar di bawah, membawa beban 10 ton pada jarak 25 cm dari pussat kolom. Jika tegangan geser maksimum dalam paku keling 630 kg/cm族, tentukan diameter paku keling!
  • 27. Soal 4: Sebuah siku disambung menggunakan 4 paku keling berukuran sama sebagaimana gambar berikut. Tentukan diameter paku keling jika tegangan geser maksimum 140 N/mm族 !