Top Banner
II-1 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Mesin Gerinda Mesin gerinda adalah salah satu mesin yang digunakan untuk mengasah atau memotong benda kerja. Prinsip kerja dari mesin gerinda adalah batu gerinda yang berputar kemudian bergesekan dengan benda kerja sehingga terjadi pemotongan atau pengasahan. 2.1.1 Macam-macam Mesin Gerinda 1. Mesin gerinda datar Mesin gerinda datar adalah salah satu jenis mesin gerinda yang digunakan untuk penggerindaan datar dan bertujuan untuk meratakan suatu permukaan benda kerja yang tidak rata. Gambar II.1 Bagian-bagian mesin gerinda datar (Proses Gerinda, Paryanto, M.Pd) Keterangan : 1. Spindel penggerak roda gerinda. 2. Stopper langkah meja mesin kiri-kanan. 3. Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun.
28

BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

Dec 14, 2020

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-1

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Mesin Gerinda

Mesin gerinda adalah salah satu mesin yang digunakan untuk mengasah

atau memotong benda kerja. Prinsip kerja dari mesin gerinda adalah batu gerinda

yang berputar kemudian bergesekan dengan benda kerja sehingga terjadi

pemotongan atau pengasahan.

2.1.1 Macam-macam Mesin Gerinda

1. Mesin gerinda datar

Mesin gerinda datar adalah salah satu jenis mesin gerinda yang

digunakan untuk penggerindaan datar dan bertujuan untuk meratakan

suatu permukaan benda kerja yang tidak rata.

Gambar II.1 Bagian-bagian mesin gerinda datar

(Proses Gerinda, Paryanto, M.Pd)

Keterangan :

1. Spindel penggerak roda gerinda.

2. Stopper langkah meja mesin kiri-kanan.

3. Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin.

4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 2: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-2

5. Spindel penggerak meja mesin kiri-kanan.

6. Tuas pengontrol meja mesin.

7. Panel pengatur proses kerja mesin.

8. Meja mesin.

9. Kepala utama.

Berdasarkan sumbu utamanya, mesin gerinda datar dibedakan

menjadi 4 macam, yaitu:

1. Mesin gerinda datar horisontal dengan gerakan meja bolak-balik, jenis

mesin gerinda ini digunakan untuk menggerinda benda kerja dengan

permukaan rata atau menyudut.

Gambar II.2 Mesin gerinda datar dengan gerak meja bolak-

balik (Proses Gerinda, Paryanto, M.Pd)

2. Mesin gerinda datar horisontal dengan gerakan meja berputar, jenis

mesin gerinda ini digunakan untuk menggerinda permukaan rata pada

benda kerja silinder atau poros.

Gambar II.3 Mesin gerinda datar dengan gerak meja berputar

(Proses Gerinda, Paryanto, M.Pd)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 3: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-3

3. Mesin gerinda datar vertikal dengan gerakan meja bolak-balik, jenis

mesin ini digunakan untuk menggerinda benda kerja yang mempunyai

permukaan rata, lebar dan menyudut.

Gambar II.4 Mesin gerinda vertikal dengan gerak meja bolak-

balik (Proses Gerinda, Paryanto, M.Pd)

4. Mesin gerinda vertikal dengan gerakan meja berputar, jenis mesin

gerinda ini digunakan untuk menggerinda permukaan rata benda kerja

silinder atau poros.

Gambar II.5 Mesin gerinda vertikal dengan gerak meja berputar

(Proses Gerinda, Paryanto, M.Pd)

Berdasarkan prinsip kerjanya, mesin gerinda datar dibedakan

menjadi 2 macam :

1. Mesin gerinda datar semi otomatis, adalah mesin gerinda dimana proses

penggerindan dapat dilakukan secara manual (tangan) dan otomatis

mesin.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 4: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-4

2. Mesin gerinda datar otomatis, adalah mesin gerinda dimana proses

penggerindaan diatur melalui program NC dan CNC.

2. Mesin gerinda silindris

Mesin gerinda silindris adalah mesin gerinda yang digunakan

untuk menggerinda benda kerja dengan bentuk silindris, silindris

bertingkat, dsb.

Gambar II.6 Bagian-bagian mesin gerinda silindris

(Proses Gerinda, Paryanto, M.Pd)

Keterangan :

1. Kepala utama.

2. Spindel utama untuk pencekaman benda kerja.

3. Kaki mesin.

4. Panel kontrol pengatur proses kerja mesin.

5. Meja bawah sebagai dudukan meja atas.

6. Meja atas sebagai tempat dudukan kepala lepas di spindel utama

benda kerja dan dapat diatur sudutnya.

7. Kepala lepas untuk menyangga benda kerja untuk pencekaman

diantara dua senter.

8. Perlengkapan pendingin sebagai tempat pengatur aliran cairan

pendingin.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 5: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-5

Berdasarkan konstruksi mesinnya, mesin gerinda silindris

dibedakan menjadi 4 macam :

1. Mesin gerinda silindris luar, jenis mesin gerinda ini digunakan untuk

menggerinda diameter luar dari benda kerja yang berbentuk silindris

atau tirus.

Gambar II.7 Gerinda silindris luar

(Proses Gerinda, Paryanto, M.Pd)

2. Mesin gerinda silindris dalam, jenis mesin gerinda ini digunakan untuk

menggerinda diameter dalam dari benda kerja yang berbentuk silindris

atau tirus.

Gambar II.8 Gerinda silindris dalam

(Proses Gerinda, Paryanto, M.Pd)

3. Mesin gerinda silindris luar tanpa center, jenis mesin gerinda ini

digunakan untuk menggerinda diameter luar dari benda kerja yang

berbentuk silindris dalam jumlah yang banyak baik panjang maupun

pendek.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 6: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-6

Gambar II.9 Gerinda silindris luar tanpa center

(Proses Gerinda, Paryanto, M.Pd)

4. Mesin gerinda silindris universal, jenis mesin gerinda ini digunakan

untuk menggerinda diameter luar dan diameter dalam dari benda kerja

yang berbentuk silindris atau tirus.

Gambar II.10 Gerinda silindris universal

(Proses Gerinda, Paryanto, M.Pd)

3. Mesin gerinda tangan

Mesin gerinda tangan merupakan mesin gerinda yang digunakan

untuk menggerinda benda kerja dengan tujuan untuk membentuk benda

kerja atau merapihkan hasil pemotongan, merapihkan hasil las.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 7: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-7

Gambar II.11 Bagian-bagian mesin gerinda tangan

4. Mesin gerinda duduk (Pedestal)

Mesin gerinda duduk adalah mesin gerinda yang digunakan untuk

mengasah alat potong seperti mata bor, pahat bubut juga untuk pengasahan

atau pembentukan benda kerja lain seperti pisau dapur, kampak, golok,

dan perkakas pisau lainnya sesuai dengan kapasitas dan peruntukannya.

Gambar II.12 Bagian-bagian mesin gerinda duduk

5. Mesin gerinda potong

Mesin gerinda potong adalah mesin gerinda yang digunakan untuk

memotong benda kerja yang berbentuk pelat atau silinder. Roda gerinda

yang digunakan berbentuk piringan gerinda tipis yang berputar dengan

kecepatan tinggi. Prinsip kerja mesin ini yaitu piringan batu gerinda yang

berputar memotong benda kerja yang tercekam.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 8: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-8

Gambar II.13 Mesin gerinda potong

Gambar II.14 Bagian-bagian mesin gerinda potong

Keterangan :

a. Handle pengangkat

b. Tutup pisau dinamis

c. Tutup pisau statis

d. Batu gerinda

e. Skala pengukur sudut potong

f. Plat pelindung percikan

g. Dudukan

h. Stang pengunci

i. Pengunci ulir

j. Lengan ulir pencekam

k. Tombol on/off

l. Pengunci pisau potong

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 9: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-9

m. Motor

n. Pengungi handle pengangkat

o. Pembatas kedalaman potong

p. Kabel power

q. Karet dudukan

2.2 Kodifikasi Batu Gerinda

Kodifikasi batu gerinda bertujuan untuk memberi identitas batu gerinda

supaya pemilihan batu gerinda bias disesuaikan dengan proses gerinda yang

direncanakan. Kode tersebut merupakan tanda yang harus ada pada batu gerinda

yang terdisi atas 7 kelompok huruf dan angka dengan arti tertentu.

Tabel II.1 Pengertian 7 huruf dan angka kodifikasi batu gerinda

0 Spesifikasi serbuk abrasive; sesuai dengan klasifikasi lebih lanjut dari pabrik

pembuat.

1 Jenis serbuk abrasive.

2 Ukuran serbuk abrasive.

3 Kekerasan atau kekuatan ikatan.

4 Struktur; hanya dicantumkan bila perlu.

5 Jenis bahan pengikat

6 Spesifikasi bahan pengikat; hanya dicantumkan bila perlu sesuai jenis atau

modifikasi yang dilakukan pabrik pembuat.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 10: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-10

Gambar II.15 Kodifikasi batu gerinda (Proses Gerinda, Taufiq Rochim, 2007)

Catatan: khusus untuk batu gerinda dengan serbuk abrasive intan, ditambah lagi

kode yang kedelapan untuk menjelaskan tebal lapisan serbuk intan yang

menempel pada roda gerinda yang dibuat dari metal.

2.3 Fixture

Fixture adalah alat bantu yang digunakan untuk memegang dan

memposisikan benda untuk di proses pemesinan, assembly, marking, control, etc.

Untuk membuat fixture yang baik, beberapa hal yang harus diperhatikan yaitu :

1. Lokasi

Fixture yang dibuat harus mudah dijangkau oleh operator dan mudah untuk

digunakan.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 11: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-11

2. Pencekaman

Pencekaman harus mampu menahan gaya potong yang terjadi pada benda kerja

dan tidak merusak benda kerja.

3. Handling

Fixture yang dibuat harus mudah ditangani. Kemudahan pemasangan dan

pembongkaran benda kerja harus dipastikan.

4. Rigidity, stability

Alat yang dibuat harus stabil dan kaku meskipun design alat sangat sederhana.

5. Material

Pemilihan material komponen harus diperhatikan. Bagian-bagian komponen

yang dikenakan keausan atau tekanan lainnya sebaiknya terbuat dari baja

perkakas and baja yang mengalami perlakuan panas.

2.3.1 Klasifikasi fixture

Fixture diklasifikasikan berdasarkan jenis mesin yang

menggunakan dan jenis pekerjaan yang dilakukan, misalnya fixture yang

digunakan pada mesin milling untuk pekerjaan bor disebut milling boring

fixture. Berikut adalah list operasi produksi yang menggunakan fixture :

1. Assembling Lapping

2. Boring Milling

3. Broaching Planing

4. Drilling Sawing

5. Forming Shaping

6. Gaughing Stamping

7. Grinding Tapping

8. Heat Treating Testing

9. Honing Turning

10. Inspecting Welding

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 12: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-12

2.3.2 Jenis-jenis fixture

Jenis fixture dibedakan berdasarkan bagaimana fixture ini dibuat.

Perbedaannya dengan jig adalah fixture dibuat lebih berat dan kuat dari jig

karena gaya perkakas yang lebih besar.

1. Fixture pelat

Fixture pelat adalah fixture dengan bentuk paling sederhana. Fixture

ini terbuat dari pelat datar dengan variasi pada klem dan locator yang

berguna untuk memegang dan memposisikan benda kerja.

Konstruksinya yang sederhana sehingga bisa digunakan pada hampir

semua proses pemesinan.

Gambar II.16 Fixture pelat

2. Fixture pelat sudut

Fixture pelat sudut adalah variasi dari fixture pelat dimana komponen

diproses pada sudut tegak lurus terhadap locatornya.

Gambar II.17 Fixture pelat sudut

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 13: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-13

3. Fixture vise-jaw

Fixture vise-jaw digunakan untuk pemesinan komponen kecil. Dengan

alat ini, vise jaw standar digantikan dengan jaw yang dibentuk sesuai

dengan bentuk komponen.

Gambar II.18 Fixture vise-jaw

4. Fixture indexing

Fixture indexing adalah fixture dengan bentuk yang hampir sama

dengan jig indexing. Fixture jenis ini digunakan untuk pemesinan

komponen dengan rongga yang detil.

Gambar II.19 Fixture indexing

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 14: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-14

5. Fixture multistation

Fixture multistation adalah jenis fixture untuk kecepatan tinggi.

Fixture duplex adalah jenis paling sederhana dari jenis ini karena

hanya memiliki dua stasiun. Fixture tersebut bisa memasang dan

melepaskan benda kerja ketika pekerjaan pemesinan berlangsung.

Gambar II.20 Fixture duplex

6. Fixture profil

Fixture profil digunakan mengarahkan perkakas untuk pemesinan

kontur imternal atau eksternal dimana mesin secara normal tidak bisa

melakukan.

Gambar II.21 Fixture profil

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 15: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-15

2.4 Pahat Bubut

Pahati bubuti adalahi alati potongi yangi digunakan pada proses

pembubutan. Pahat bubut berfungsi untuk memotong atau menyayat benda kerja

yang tercekam dan berputar pada spindle mesin bubut.

2.4.1 Material Pahat Bubut

Macam-macam pahat bubut dilihat dari jenis material/ bahan yang

digunakan, yaitu:

1. Baja Karbon

Material pahat bubut yang termasuk dalam kelompok baja karbon

adalah High Carbon Steel (HCS) dan Carbon Tool Steels (CTS). Baja

jenis ini memiliki kandungan karbon yang relatif tinggi (0,7% – 1,4%

C) dengan presentase unsur lain relatif rendah yaitu Mn, W dan Cr

masing-masing 2% sehingga memiliki kekerasan permukaan yang

cukup tinggi. Proses perlakuan panas yang dilakukan pada suhu tertentu

mentrasformasi struktur bahan menjadi martensite dan menghasilkan

kekerasan antara 500 ÷ 1000 HV. Baja dengan struktur mastensite akan

melunak pada temperatur sekitar 250ºC, maka baja karbon jenis ini

hanya dapat digunakan pada kecepatan potong yang rendah yaitu vc =

10 m/menit dan hanya dapat digunakan untuk memotong logam yang

lunak atau kayu. 2. Baja kecepatan tinggi/High speed steel (HSS)

High speed steel adalah baja tool paduan tinggi yang mampu

mempertahankan sifat kekerasannya pada temperature tinggi.

Komposisi High speed steel terdiri dari paduan besi karbon dengan

tungsten 18% dan chromium 5,5% sebagai paduan utamanya. Ada juga

yang dipadukan dengan molybdenum, chromium, vanadium dan cobalt.

High speed steel dikategorikan menjadi 2, yaitu HSS konvensional dan

HSS spesial. HSS konvensional terdiri dari Molybdenum HSS dan

Tungsten HSS sedangkan HSS spesial terdiri dari Cobalt Added HSS,

High Vanadium HSS, High Hardness Co HSS, Cast HSS, Powder HSS

dan Coated HSS.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 16: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-16

3. Paduan cor non-ferro

Bahan paduan cor non-ferro mengandung unsur paduan utama cobalt

40-50%, chromium 15-35%, tungsten 12-15% dengan sedikit unsur

pembentuk karbida 1-2% seperti boron, tantalum, molibden. Bahan

paduan cor non-ferro memiliki kekerasan yang tinggi yaitu sampai 925o

C

4. Karbida

Bahan karbida mengandung wolfram karbida 94% dan 6% cobalt.

Bahan ini cocok untuk proses pemesinan besi cord an semua bahan

kecuali baja. Karbida memiliki harga kekerasan yang dapat

mempertahankan tepi potong pada temperature diatas 1200o C serta

kekuatan kompresinya sangat tinggi namun rapuh.

5. Keramik

Serbuk aluminium oksida dengan beberapa bahan tambah dibuat

sebagai sisipan pahat potong. Titik lunak dari keramik adalah diatas

1100o C serta memiliki kekuatan kompresi yang tinggi tapi rapuh.

6. Intan

Intan adalah bahan yang sangat keras sehingga digunakan untuk proses

pemotongan yang tidak bias dilakukan dengan bahan alat potong lain.

2.4.2 Macam-macam Pahat Bubut HSS

1. Pahat rata kanan

Pahat jenis ini biasanya digunakan untuk pembubutan muka

(facing) dan memanjang.

Gambar II.22 Pahat bubut rata kanan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 17: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-17

2. Pahat ulir

Pahat jenis ini digunakan untuk pembuatan ulir, baik ulir luar

maupun ulir dalam dengan sudut puncak 55o dan 60o.

Gambar II.23 Pahat ulir

3. Pahat alur

Pahat jenis ini digunakan untuk pembuatan celah atau

memotong.

Gambar II.24 Pahat alur

4. Pahat champer

Pahat jenis ini digunakan untuk membuat chamfer dengan

sudut 45o.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 18: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-18

Gambar II.25 Pahat chamfer

2.5 Gaya Penggerindaan

Gaya penggerindaan adalah gaya yang terjadi pada proses penggerindaan,

yaitu pada saat terjadinya pemotongan batu gerinda dan benda kerja. Gaya

penggerindaan pada mesin gerinda pedestal dihitung dengan menerapkan teori

dari gaya gesek.

Gambar II.26 Gaya gesek

Fg = µk . Fn ...................(1)

Fg = Gaya gesek (N)

µk = Koefisien gesek kinetik

Fn = Gaya normal (N)

Dimana F ≥ Fg supaya benda bisa bergerak.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 19: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-19

Dalam penerapan teori gaya gesek terhadap gaya gerinda dapat di jelaskan

dengan gambar berikut :

Gambar II.27 Gaya gesek pada batu gerinda

Ft = Gaya tangensial dari batu gerinda

Fn = Gaya tekan (N)

µk = Koefisien gesek kinetik

Fg = Gaya gesek (N)

Dimana Fg ≤ Ft supaya batu gerinda tetap berputar dan Ft

menjadi gaya maksimum yang dapat diterima batu gerinda.

Ft = P/Vs ...................(2)

P = Daya (watt)

Vs = Kecepatan periferal batu gerinda (m/s)

Vs = π . d . n

60000

d = diameter batu gerinda

n = rpm mesin gerinda

2.6 Sambungan Baut

Sambungan mur dan baut (Bolt) adalah komponen yang digunakan untuk

menyambungkan atau menghubungkan dua komponen atau lebih. Sambungan

mur dan baut merupakan sambungan tidak tetap, artinya dapat dibongkar pasang

dengan mudah. Beberapa keuntungan sambungan mur dan baut adalah

mempunyai kemampuan yang tinggi dalam menerima beban, dibuat dengan

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 20: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-20

standarisasi, pemasangan sangat mudah serta harga yang relative murah

sedangkan kerugian utama dalam menggunakan sambungan mur dan baut adalah

mempunyai konsentasi tegangan yang tinggi didaerah ulir.

2.6.1 Jenis sambungan ulir

Baut mur sederhana, yaitu terdiri dari baut dan mur, seperti

diperlihatkan pada gambar II.22 dibawah.

Gambar II.28 Jenis-jenis baut

a) Baut tap

Batang baut tidak mempunyai kepala. Keuda ujung batang baut

diulir seperti dilihat pada gambar II.22 bagian tengah.

b) Baut tanam

Baut tanam tidak mempunyai mur, sebagai ganti mur komponen

yang akan disambung diberi ulir seperti terlihat pada gambar

II.22 sebelah kanan.

c) Sekrup

Sekrup hampir sama dengan baut tanam, kecuali ukurannya

kecil dan kepala bautnya tersedia dalam berbagai bentuk seperti

terlihat pada gambar II.22.

Gambar II.29 Sekrup

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 21: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-21

d) Sekrup penyetel

Digunakan untuk menjamin agar tidak terjadi gerak ralatif antar

dua bagian, jenisnya diperlihatkan pada gambar II.23.

Gambar II.30 Sekrup penyetel

2.6.2 Kerusakan pada baut

Pemilihan ukuran dan jenis material dari baut harus sesuai

dengan perhitungan supaya tidak menyebabkan kerusakan pada

baut. Kerusakan pada baut bisa disebabkan kareka tarikan,

puntiran, tergeser dan ulir lumur.

Gambar II.31 Kerusakan pada baut

2.6.3 Menghitung kekuatan baut

Baut yang mengalami tegangan geser dihitung dengan

menggunakan rumus :

𝜏 g = F/A .....……………(3)

𝜏 g = Tegangan geser rata-rata (N/mm2)

F = Gaya geser (N)

A = Luas penampang baut (mm2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 22: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-22

Baut yang mengalami tegangan bending dihitung dengan

menggunakan rumus :

𝜎b = Mb/Wb .......……………(4)

𝜎b = Tegangan bending (N/mm2)

Mb = Momen bending (N)

Wb = Ketahanan bending (mm3)

= Ix/y

Ix = Momen inersia terhadap sumbu x (mm4)

Y = Jarak dari pusat benda ke serat terluar (mm)

Baut yang mengalami tegangan puntir dihitung dengan

menggunakan rumus :

𝜎p = T/Wp ...………............(5)

𝜎p = Tegangan puntir (N/mm2)

T = Momen puntir (N/mm)

Wp = Ketahanan puntir (m3)

= Ip/r

Ip = Momen inersia polar (m4)

= Ix + Iy

r = Jarak dari pusat benda ke serat terluar (m)

Baut yang mengalami tegangan tarik/tekan dihitung dengan

menggunakan rumus :

𝜎t = F/A ...………............(6)

𝜎t = Tegangan tarik/tekan (N/mm2)

F = Gaya tarik/tekan (N)

A = Luas penampang benda (mm2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 23: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-23

Baut yang mengalami tegangan dukung ( tekanan permukaan )

dihitung dengan menggunakan rumus :

𝜎d = F/A ...………............(7)

𝜎d = Tegangan dukung (N/mm2)

F = Gaya dukung (N)

A = Luas penampang yang bersinggungan (mm2)

= d .t

d = diameter baut (mm2)

t = tebal penampang yang bersinggungan (mm)

(Sumber : Ir. Suyitno, Elemen Mesin)

2.7 Poros

Poros adalah salah satu elemen mesin yang berbentuk silindris memanjang

dan digunakan untuk mentransmisikan suatu daya.

2.7.1 Macam-macam poros

Poros untuk meneruskan daya diklasifikasikan menurut

pembebanannya sebagai berikut :

a. Poros Transmisi

Poros macam ini mengalami beban puntir dan lentur. Daya

ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli, sabuk

atau sproket, rantai, dll.

b. Spindel

Poros spindel merupakan poros transmisi yang relatif pendek, seperti

poros utama pada mesin perkakas, dimana beban utamanya berupa

puntiran. Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya

harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti.

c. Gandar

Poros gandar merupakan poros yang dipasang pada roda-roda kereta

api. Poros gandar hanya mendapat beban lentur kecuali jika digerakan

oleh penggerak mula dimana akan mengalami beban puntir juga.”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 24: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-24

2.7.2 Menghitung kekuatan poros

Poros yang mengalami tegangan bending dihitung dengan

menggunakan rumus :

𝜎b = Mb/Wb .......……………(8)

𝜎b = Tegangan bending (N/mm2)

Mb = Momen bending (N)

Wb = Ketahanan bending (mm3)

= Ix/y

Ix = Momen inersia terhadap sumbu x (mm4)

Y = Jarak dari pusat benda ke serat terluar (mm)

Poros yang mengalami tegangan puntir dihitung dengan

menggunakan rumus :

𝜎p = T/Wp ...………............(9)

𝜎p = Tegangan puntir (N/mm2)

T = Momen puntir (N/mm)

Wp = Ketahanan puntir (m3)

= Ip/r

Ip = Momen inersia polar (m4)

= Ix + Iy

R = Jarak dari pusat benda ke serat terluar (m)

2.8 Pasak

Pasak adalah sepotong baja karbon rendah yang diselipkan diantara poros

dan lubang pulley atau roda gigi (yang disebut hub atau boss) untuk

mentambungkannya, agar tidak terjadi gerak relatif diantara kedua bagian

tersebut. Pasak digunakan secara tidak permanen, oleh karena itu udah dibongkar

dan dipasang kembali. Beban yang diterima pasak adalah beban geser dan

tumbukan.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 25: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-25

2.8.1 Jenis pasak

Berikut adalah jenis pasak : a. Pasak benam/sunk key, b. Pasak

pelana, c. Pasak tangensial, d. Pasak bundar, dan e. Spline.

a. Pasak benam/sunk key

Pasak benam setengahnya terpasang pada alur pasak poros dan

setengahnya lagi terpasang pada alur hub. Pasak benam terdiri dari

beberapa tipe :

• Pasak memanjang

Gambar II.32 Pasak memanjang

Proporsi ukuran pasak

Lebar pasak w = d/4

Tinggi pasak t = d/6

Ketirusan 1:100

d = diameter poros

• Pasak bujur sangkar

Bedanya dengan pasak memanjang adalah pada bentuk penampang

yang bujur sangkar, yaitu lebar w sama dengan tebal t.

• Pasak kepala

Pasak kepala ini sama dengan pasak memanjang ditambah kepala,

yang berguna memudahkan membuka dan memasang pasak tersebut.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 26: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-26

Gambar II.33 Pasak kepala

• Pasak daun

Pasak dipasang pada dua bagian yang dapat bergerak relatif kearah

aksial.

Gambar II.34 Pasak daun

• Pasak tembereng

Pasak ini berbentuk tembereng kurang setengah lingkaran.

Gambar II.35 Pasak tembereng

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 27: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-27

b. Pasak pelana

Pasak pelana terpasang pada alur hub, tapi hanya menempel pada

permukaan poros. Pasak ini hanya bekerja berdasarkan gesekan saja dan

hanya cocok untuk beban ringan.

c. Pasak tangensial

Pasak tangensial hanya mampu memikul beban torsi pada satu arah

saja.

Gambar II.36 Pasak pelana dan Pasak tangensial

d. Pasak bundar

Pasak bundar dengan bentuk penampang bulat hanya cocok untuk

beban ringan.

Gambar II.37 Pasak bundar

e. Spline

Spline adalah pasak yang terintegrasi dengan poros sehingga bentuk

poros nya bergigi. Alur pada hub disesuaikan dengan gerigi poros.

Spline lebih kuat dibanding pasak lain.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Page 28: BAB II LANDASAN TEORI 2digilib.polban.ac.id/files/disk1/155/jbptppolban-gdl...Tombol hidrolik penggerak langkah meja mesin. 4. Spindel penggerak meja mesin naik-turun. II-2 5. Spindel

II-28

Gambar II.38 Pasak spline

2.8.2 Menghitung kekuatan pasak

Untuk menghitung kekuatan pasak dapat dihitung dengan rumus :

𝜏 k = F/b.l ...………............(10)

F = Gaya tangensial (N)

b = Lebar pasak (m)

l = panjang pasak (m)

Gambar II.39 Gaya geser pada pasak