DIKTATDIKTAT

ELEMEN MESINELEMEN MESIN(PENDAHULUAN)(PENDAHULUAN)

DIKTATDIKTAT

ELEMEN MESINELEMEN MESIN(PENDAHULUAN)(PENDAHULUAN)

OLEH:OLEH:DR.-ING.IR. PUTU M. SANTIKADR.-ING.IR. PUTU M. SANTIKA

JURUSAN TEKNIK INDUSTRIJURUSAN TEKNIK INDUSTRI

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIAINSTITUT TEKNOLOGI INDONESIAJULI, 2007JULI, 2007

DAFTAR ISIDAFTAR ISI

1.1. UMUMUMUM2.2. KEKUATAN DAN TEGANGAN IJINKEKUATAN DAN TEGANGAN IJIN3.3. SAMBUNGANSAMBUNGAN

1.1. LASLAS2.2. KELINGKELING3.3. MUR- BAUTMUR- BAUT

4.4. PIN DAN PASAKPIN DAN PASAK5.5. PEGASPEGAS6.6. POROS POROS 7.7. KOPLINGKOPLING8.8. BANTALANBANTALAN9.9. RODA GIGIRODA GIGI10.10.RANTAI DAN SABUKRANTAI DAN SABUK

1. UMUM1. UMUM

1.1. PENGERTIAN1.1. PENGERTIAN– Mesin elemen adalah komponen yang digunakan untuk Mesin elemen adalah komponen yang digunakan untuk

membentuk mesin, peralatan, maupun instalasi dan membentuk mesin, peralatan, maupun instalasi dan sejenisnyasejenisnya

– Dilihat dari kegunaannya elemen mesin dibedakan Dilihat dari kegunaannya elemen mesin dibedakan menjadi:menjadi: Elemen sambungan, seperti: paku keling, pasak, pin, pegas, Elemen sambungan, seperti: paku keling, pasak, pin, pegas,

baut, las, serta sambungan rekat/lembaut, las, serta sambungan rekat/lem Bantalan dan elemen transmisi, seperti: bantalan luncur, Bantalan dan elemen transmisi, seperti: bantalan luncur,

bantalan peluru, roda gigi serta transmisi, poros, kopling, sabuk bantalan peluru, roda gigi serta transmisi, poros, kopling, sabuk serta rantaiserta rantai

Elemen untuk mengalirkan cairan maupun gas, seperti: pipa Elemen untuk mengalirkan cairan maupun gas, seperti: pipa dan kelengkapannya, ventil, katup dan sejenisnya. dan kelengkapannya, ventil, katup dan sejenisnya.

– Bentuk dan dimensi dari banyak elemen mesin telah Bentuk dan dimensi dari banyak elemen mesin telah dinormalisir. Oleh karena itu baik perhitungan maupun dinormalisir. Oleh karena itu baik perhitungan maupun bentuk konstruksi telah banyak ditulis dalam standar bentuk konstruksi telah banyak ditulis dalam standar seperti halnya dalam bidang konstruksi baja seperti halnya dalam bidang konstruksi baja

1.2. PERHITUNGAN DAN PERANCANGAN1.2. PERHITUNGAN DAN PERANCANGAN– GAMBAR KERJAGAMBAR KERJA: gambar merupakan alat bantu utama : gambar merupakan alat bantu utama

bagi perancang maupun pelaksana bengkel. Gambar bagi perancang maupun pelaksana bengkel. Gambar harus jelas, mudah dibaca dan lengkap dengan ukuran harus jelas, mudah dibaca dan lengkap dengan ukuran maupun tanda-tanda pengerjaan serta karakteristik maupun tanda-tanda pengerjaan serta karakteristik material yang digunkan.material yang digunkan.

– GAMBAR DIBEDAKANGAMBAR DIBEDAKAN:: Gambar susunan/asemblingGambar susunan/asembling Gambar kerja atau detail/rinciGambar kerja atau detail/rinci

– DAFTAR KOMPONENDAFTAR KOMPONEN: : Menjelaskan jumlah semua komponen yang akan dibuat sesuai Menjelaskan jumlah semua komponen yang akan dibuat sesuai

gambar kerja, jadi daftar komponen merupakan satu kesatuan gambar kerja, jadi daftar komponen merupakan satu kesatuan dengan gambar detail. Biasanya disusun berurutan secara dengan gambar detail. Biasanya disusun berurutan secara sistimatis sesuai komponennyasistimatis sesuai komponennya

Daftar komponen biasanya berisi nama komponen, jumlahnya, Daftar komponen biasanya berisi nama komponen, jumlahnya, standar, nomor komponen, material, ukuran nominal serta beratstandar, nomor komponen, material, ukuran nominal serta berat

– PENGECEKAN GAMBAR KERJAPENGECEKAN GAMBAR KERJA Gambar kerja harus di cek terlebih dahulu untuk menghindari Gambar kerja harus di cek terlebih dahulu untuk menghindari

adanya kesalahan atau perubahan-perubahan yang tidak adanya kesalahan atau perubahan-perubahan yang tidak sesuai, sebelum diberikan ke bengkelsesuai, sebelum diberikan ke bengkel

1.3. RANCANGAN1.3. RANCANGAN– Pada perancangan mesin, maka perhitungan dan Pada perancangan mesin, maka perhitungan dan

pemodelan/penggambaran harus berjalan beriringan. Sering pemodelan/penggambaran harus berjalan beriringan. Sering konstruksi yang sudah dihitung harus digambar ulang lagi, atau konstruksi yang sudah dihitung harus digambar ulang lagi, atau konstruksi yang sudah digambar harus dihitung ulang untuk konstruksi yang sudah digambar harus dihitung ulang untuk mengecek karakteristik atau kinerjanya. mengecek karakteristik atau kinerjanya.

– Jadi tidak boleh hanya menghitung saja atau hanya menggambar Jadi tidak boleh hanya menghitung saja atau hanya menggambar saja, harus hitung dan gambar atau gambar dan hitung.saja, harus hitung dan gambar atau gambar dan hitung.

– Rancangan biasanya dibuat berupa draft terlebih dahulu, setelah Rancangan biasanya dibuat berupa draft terlebih dahulu, setelah mendapat kritik dan saran kemudian diperbaiki terus menerus mendapat kritik dan saran kemudian diperbaiki terus menerus sampai diperoleh konstruksi yang diinginkan. sampai diperoleh konstruksi yang diinginkan.

– S YARAT PERANCANGANS YARAT PERANCANGAN Dalam perancangan mesin, para perancang harus memperhatikan Dalam perancangan mesin, para perancang harus memperhatikan

berbagai hal, seperti antara lain berikut ini:berbagai hal, seperti antara lain berikut ini:– EkonomisEkonomis– MaterialMaterial– Proses produksiProses produksi– PengerjaanPengerjaan

Bentuk/modelBentuk/modelAsemblingAsemblingPenyampaian ke Penyampaian ke konsumenkonsumenPembersihanPembersihanKeausan, pelumasan, Keausan, pelumasan, korosi, dllkorosi, dll

1.4. PERHITUNGAN1.4. PERHITUNGAN JENIS PERHITUNGANJENIS PERHITUNGAN Untuk menentukan dimensi dari suatu mesin diperlukan Untuk menentukan dimensi dari suatu mesin diperlukan

berbagai perhitungan secara matematis, antara lain berbagai perhitungan secara matematis, antara lain seperti berikut ini:seperti berikut ini: Perhitungan mekanis, misalnya untuk menghitung panjang Perhitungan mekanis, misalnya untuk menghitung panjang

lengan pengungkit, angka transmisi, putaran, kecepatan lengan pengungkit, angka transmisi, putaran, kecepatan keliling, dsb. keliling, dsb.

Perhitungan kekuatan, merupakan salah satu yang terpenting Perhitungan kekuatan, merupakan salah satu yang terpenting dalam menetapkan dimensi penampang elemen mesin. dalam menetapkan dimensi penampang elemen mesin.

Perhitungan umur konstruksi, misalnya menghitung umur Perhitungan umur konstruksi, misalnya menghitung umur bantalan serta roda gigibantalan serta roda gigi

Perhitungan volume, misal untuk menghitung volume tangki, Perhitungan volume, misal untuk menghitung volume tangki, diameter pipa, dsb.diameter pipa, dsb.

Perhitungan berat, menetapkan beban lawan, penyeimbang, dll.Perhitungan berat, menetapkan beban lawan, penyeimbang, dll.

Perhitungan kekuatan suatu elemen mesin, sesuai Perhitungan kekuatan suatu elemen mesin, sesuai aturan teori kekuatan material, dapat dilakukan diawal aturan teori kekuatan material, dapat dilakukan diawal perancangan perancangan ((predisainpredisain)) untuk menentukan dimensi, untuk menentukan dimensi, atau sebaliknya dilakukan untuk atau sebaliknya dilakukan untuk mengecek/membuktikan kekuatan rancangan mengecek/membuktikan kekuatan rancangan ((pascadisainpascadisain)) yang sudah ditentukan dimensinya. yang sudah ditentukan dimensinya.

Perhitungan predisain:Perhitungan predisain:– Perhitungan ini dilaksanakan sebelum konstruksi ditetapkan Perhitungan ini dilaksanakan sebelum konstruksi ditetapkan

geometri dan dimensinya. Dimensi dari konstruksi dihitung geometri dan dimensinya. Dimensi dari konstruksi dihitung berdasarkan beban yang diterima serta tegangan ijin material berdasarkan beban yang diterima serta tegangan ijin material yang digunakan. Misalnya diameter poros pompa sentrifugal yang digunakan. Misalnya diameter poros pompa sentrifugal ditentukan berdasarkan hasil perhitungan kekuatan sesuai dengan ditentukan berdasarkan hasil perhitungan kekuatan sesuai dengan momen torsi yang diterima poros dan tegangan torsi yang dijinkan momen torsi yang diterima poros dan tegangan torsi yang dijinkan oleh material poros. oleh material poros.

Perhitungan pasca disain:Perhitungan pasca disain:– Dalam hal ini dimensi dari konstruksi ditentukan terlebih dahulu, Dalam hal ini dimensi dari konstruksi ditentukan terlebih dahulu,

berdasarkan beban yang diterima konstruksi barulah kemudian berdasarkan beban yang diterima konstruksi barulah kemudian dilakukan perhitungan untuk menentukan tegangan yang terjadi dilakukan perhitungan untuk menentukan tegangan yang terjadi pada konstruksi, kemudian tegangan ini dibandingkan dengan pada konstruksi, kemudian tegangan ini dibandingkan dengan tegangan ijin material.tegangan ijin material.

– Suatu konstruksi dinyatakan kuat bila tegangan yang terjadi lebih Suatu konstruksi dinyatakan kuat bila tegangan yang terjadi lebih kecil atau sama dengan tegangan ijin material yang digunakan kecil atau sama dengan tegangan ijin material yang digunakan sebagai bahan konstruksi.sebagai bahan konstruksi.

– Misalnya diameter poros tempat dudukan bantalan Misalnya diameter poros tempat dudukan bantalan ditetapkan/didisain sesuai dengan bantalan yang akan digunakan. ditetapkan/didisain sesuai dengan bantalan yang akan digunakan. Kemudian tegangan yang terjadi pada bagian yang kritis dari Kemudian tegangan yang terjadi pada bagian yang kritis dari poros tersebut dihitung berdasarkan beban yang diterima. poros tersebut dihitung berdasarkan beban yang diterima. Kemudian tegangan yang terjadi ini dibandingkan dengan Kemudian tegangan yang terjadi ini dibandingkan dengan tegangan ijin material poros, untuk mengetahui apakah poros kuat tegangan ijin material poros, untuk mengetahui apakah poros kuat menerima beban atau tidak. menerima beban atau tidak.

1.5. 1.5. ANALISA BIAYA/NILAIANALISA BIAYA/NILAIUMUMUMUM– Disainer menetapkan bentuk, geometri, dimensi, fungsi dan semua Disainer menetapkan bentuk, geometri, dimensi, fungsi dan semua

karakteristik lainnya dari konstruksi. Kemudian bagian bengkel karakteristik lainnya dari konstruksi. Kemudian bagian bengkel melaksanakan produksi sesuai gambar kerja dari bagian disain. melaksanakan produksi sesuai gambar kerja dari bagian disain. Sesuai dengan daftar kompoenen dan material ditetapkan biaya Sesuai dengan daftar kompoenen dan material ditetapkan biaya untuk pengerjaan pembuatan konstruksi tersebut. Bisa terjadi biaya untuk pengerjaan pembuatan konstruksi tersebut. Bisa terjadi biaya pembuatan konstruksi menjadi mahal bila digunakan material yang pembuatan konstruksi menjadi mahal bila digunakan material yang mahal, tolerasi, kehalusan dan ketelitian yang terlalu tinggi, proses mahal, tolerasi, kehalusan dan ketelitian yang terlalu tinggi, proses pengerjaan yang mahal, tidak digunakannya komponen dan pengerjaan yang mahal, tidak digunakannya komponen dan pengerjaan standar serta alat bantu yang komplek, walau pengerjaan standar serta alat bantu yang komplek, walau perencanaan dan urutan proses telah dilakukan dengan baik.perencanaan dan urutan proses telah dilakukan dengan baik.

– Secara umum besarnya pengaruh perancangan, persiapan dan Secara umum besarnya pengaruh perancangan, persiapan dan material terhadap biaya produksi suatu konstruksi , adalah sebagai material terhadap biaya produksi suatu konstruksi , adalah sebagai berikut:berikut: Peraancangan 75%Peraancangan 75% Persiapan produksi 13%Persiapan produksi 13% Material dan pengerjaan/bengkel 12%Material dan pengerjaan/bengkel 12%

– Ini artinya bahwa biaya, bila perancangan baik maka biaya Ini artinya bahwa biaya, bila perancangan baik maka biaya produksi bisa dihemat sampai 75%. Sebaliknya sebaik apapun produksi bisa dihemat sampai 75%. Sebaliknya sebaik apapun persiapan produksi dilakukan, maka ini hanya dapat menurunkan persiapan produksi dilakukan, maka ini hanya dapat menurunkan biaya produksi maksimal 13%. biaya produksi maksimal 13%.