Pages

Jumat, 03 Februari 2012

Tegangan Ijin



Tegangan Ijin :

Tegangan yang terjadi akibat pembebanan  yang berlangsung tak terbatas lamanya pada elemen mesin, tanpa mengakibatkan terjadinya kepatahan maupun perubahan bentuk yang menuju ke kerusakan.
Pemilihan tegangan ijin sangat menentukan untuk menghitung dan memeriksa kembali ukuran dari elemen mesin

Besarnya tegangan ijin tergantung pada :
Bahan / Material
Logam ( Ferro / non Ferro )
Non Logam ( Kayu, Keramik etc. )
Jenis Pembebanan
Pembebanan Tekan  Menghasilkan tegangan tekan sd
Pembebanan Tarik  menghasilkan tegangan tarik sz
Pembebanan Tekuk / Bengkok  Menghasilkan tegangan tekuk / bengkok sb
Pembebanan Puntir / Torsi Menghasilkan tegangan puntir / torsi tt
Jenis Beban
Beban Statik
Beban Dinamik Ulang
Beban Dinamik Ganti
Beban Dinamik Umum

Beban Statik
Terdapat terutama pada penyangga, tiang, sambungan atap, termasuk didalamnya konstruksi kran ( katrol ) dan jembatan.
Kekuatan material ( tegangan batas ).
sB ( atau tB ) =
Fm
( N  mm2 )
A0
sB = Batas patah ( N / mm2 )
Fm = Beban maksimum atau  beban patah ( N )
A0 = Penampang awal dari  batang uji ( mm2 )

Untuk menghitung tegangan ijin pada elemen konstruksi
dengan material sebagai berikut :
baja
baja paduan
baja tuang
metal ringan yang lain dan paduannya,seperti : kuningan
aluminium
paduan aluminium

Angka keamanan
Beberapa pertimbangan untuk menentukan besarnya  angka keamanan  

Angka keamanan kecil apabila :
·         Besarnya gaya luar diketahui dengan pasti
·         Patahnya elemen konstruksi yang bersangkutan tidak membawa akibat yang fatal terhadap keseluruhan konstruksi.
·         Kerusakan dari elemen konstruksi yang bersangkutan dapat diatasi dengan cepat.

Angka keamanan besar apabila :
·         Besarnya gaya luar tidak diketahui dengan pasti
·         Patahnya elemen konstruksi yang bersangkutan berakibat fatal terhadap keseluruhan konstruksi ( membawa kematian, kemacetan operasi ).
·         Kerusakan dari elemen konstruksi yang bersangkutan sukar diatasi ( suku cadang yang langka / mahal, pengerjaan sukar, kesukaran memperoleh material ).

Beban Dinamik :
Terdapat terutama pada elemen-elemen mesin yang bergerak, misalnya : poros, tuas, roda gigi, pegas dan lain-lain.Dipandang dari segi keamanan, elemen mesin yang dibebani  secara dinamik akan jauh lebih kritis dari pada elemen mesin  yang dibebani secara statik.         
Titik tolak perhitungan untuk menentukan jenis material, ukuran jenis pengerjaan dan lain-lain berbeda dari yang diperuntukkan bagi elemen mesin dengan beban statik.

Efek  Lekuk
Efek yang menurunkan batas tegangan kontinyu ( kekuatan ) material yang terutama disebabkan
oleh perubahan penampang sisi luar, misalnya :
·         Slot / alur ( groove ).
·         Lekuk bubut ( undercut ).
·         Pundak poros ( shoulder ).
·         Lubang bor yang melintang
·         Dan lain-lain.

Penyebab efek lekuk
Terjadinya pemadatan garis gaya setempat ( di sekitar lokasi perubahan penampang sisi luar ) yang juga berarti naiknya tegangan pada bagian tersebut.
Material yang keras dan getas lebih peka terhadap efek lekuk.
Pada material elastik puncak-puncak tegangan dapat diimbangi dengan deformasi elastik atau sebagian deformasi plastik.
Puncak tegangan yang sedikit melebihi batas tegangan kontinyu pada material elastik tidak bersifat merusak elemen konstruksi.

ANGKA KEAMANAN


1.      sf = 1,25 – 1,5 : kondisi terkontrol dan tegangan yang bekerja dapat ditentukan dengan pasti
2.      sf = 1,5 – 2,0 : bahan yang sudah diketahui, kondisi lingkungan beban dan tegangan yang tetap dan dapat ditentukan dengan mudah.
3.      sf = 2,0 – 2,5 : bahan yang beroperasi secara rata-rata dengan batasan beban yang diketahui.
4.      sf = 2,5 – 3,0 : bahan yang diketahui tanpa mengalami tes. Pada kondisi beban dan tegangan rata-rata.
5.      sf = 3,0 – 4,5 : bahan yang sudah diketahui. Kondisi beban, tegangan dan lingkungan yang tidak pasti.
Beban berulang : Nomor 1 s/d 5
•Beban kejut : Nomor 3 – 5
Bahan Getas : Nomor 2 – 5 dikalikan dengan 2
Dobrovolsky (“Machine element”)
 Faktor Keamanan/ Safety Factor berdasarkan jenis beban adalah :
• Beban Statis : 1,25 – 2
• Beban Dinamis : 2 – 3
• Beban Kejut : 3 – 5




1 komentar: