bab iii sambungan las pada kompressor

7/26/2019 BAB III sambungan las pada kompressor

http://slidepdf.com/reader/full/bab-iii-sambungan-las-pada-kompressor 1/12

Elemen Mesin I

“Perencanaan Tangki Kompresor dengan Sambungan Las”

BAB III

PERENCANAAN DAN ANALISA PERHITUNGAN

3.1 Perencanaan Sistem

3.1.1 Konstrusi Ta!un" Penam#un" U$ara #a$a Kom#resor

Konstruksi tabung penampung / tangki penampung udara yang

digunakan / ditempatkan diluar / dilapangan dan digambarkan seperti pada

gambar 3.1. Komponen – komponen utama serta peralatan bantu dijelaskan

sebagai berikut :

Gam!ar3.1.Semati sta!un" #enam#un" u$ara $ari

om#resor

Keterangan :

1. Tangki penampung udara dipasang pada saluran masuk dan saluran

pengeluaran.

2. Saluran masuk.

INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA

JURUSAN TEKNIK MESIN

31



Elemen Mesin I


3. Saluran pengeluaran untuk didistribusikan ke saluran pembagi, saluran

masuk dan pengeluaran memakai pipa yang dilaskan ke diding tabung

dengan menggunakan flens, ini dimaksudkan untuk memudakan

pemasangan / instalasi.

!. "engukur tekanan udara yang terpasang pada dinding berfungsi untuk

mengetaui tekanan udara yang berbeda dalam tabung / tangki

penampung.

#. Katup pengaman dipasang pada bagian atas untuk mengeluarkan

tekanan udara yang berlebi.

$. Katup pembuangan air dipasang pada sebela ba%a, yang

dimaksudkan untuk mengeluarkan air yang mengembun didalam

tangki udara.

3.1.% Data&$ata tenis 'an" Diteta#an (

1. Kompresor udara :

• Tekanan ma&simum : 1' bar ≈ 1'.1'(1 ) / mm2

•

*aya mesin : !' +p

2. Tangki penampung / tabung penampung :

• Tekanan ma&simum tangki : 1' bar ≈ 1'.1'(1 )/mm

• "anjang tangki : 2#'' mm

• *iameter dalam tangki : 1''' mm

• *iameter luar tabung : 1'12 mm

• aan tabung : plat baja +- $3

3.% Per)itun"an Uuran Te!a* Pe*at

esaran(besaran dan baan yang dipakai pada bejana udara :

• Tekanan ma&imum : 1' bar ≈1'.1'(1 1 )/mm2

•

aan tabung udara : pelat baja +- $'σ t !' )/mm2



32



Elemen Mesin I


• 0enis ka%at las : lektroda terbungkus

klasifikasi * #''1, t #'' ) / mm2

• Koefisien keamanan pengerjaan las 4 #,! untuk bejana

tekan tidak berpijar • Kualitas sambungan las 5 4 : 6' 7

3.%.1 Uuran Te!a* Pe*at Ta!un" Si*in$er

Tebal pelat yang digunakan arus diitung berdasarkan rumus :

p . Dd . x

t = ___________ + 1

2 . z . σ

1+.1+&1 N/mm2 . 1000 mm . 5,4

t = ____________________________ + 1 mm

2 . 0,9 . 740 N/mm2

t = 41,5 mm

erdasarkan ukuran tebal pelat yang berada di pasaran atau menurut

standar diambil , mm.

3.%.% Uuran Te!a* Pe*at Tem!eren" Ta!un"

8kuran tembereng yang dibentuk mempunyai radius, maka tebal pelat

diitung berdasarkan rumus :

P . Dd . x

t = ____________



33



Elemen Mesin I


4 . z . σ t

1+.1+&1 N/mm2 . 1000 mm . 5,4

t = __________________________ + 1 mm4 . 0,9 . 470 N/mm2

t = 21,27 mm

erdasarkan standar ukuran pelat diambil , mm.

3.%.3 Pemerisaan Te"an"an Ke*i*in" #a$a Din$in" Tan"i -Ta!un"

Tegangan keliling 9ir9um ferensial stress 4 yang terjadi pada dinding

bejana dengan tebal pelat yang dipakai mm didapat :

P N-mm%/ . D$

σsc 0 &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& ) /

mm 4 % . t

*imana:

σsc Tegangan keliling 9ir9umferensial stress 4 ) / mm2 4

P Tekanan ma&imum tangki ) / mm2 4

D$ *iameter dalam tangki mm 4

t Tebal pelat mm 4

aka :

1+.1+&1 (N/mm2 ) . 1000 (mm)

σsc = _______________________

2 . 7 (mm)

σsc = 714,2 N/mm2



34



Elemen Mesin I


2aa te"an"an e*i*in" ,14% N-mm% 5 $ari te"an"an tari ,+ N-mm%

3.%. Pemerisaan Te"an"an 2eman6an" *on"itu$ina* stress/

#a$a Tem!eren"Tegangan memanjang longitudinal stress 4 yang terjadi pada

tembereng dinding tangki dengan tebal pelat yang digunakan mm didapat :

P . Dd

σsd = ___________----------------- (N/mm2 )

4 . t

10.10 -1 (N/mm2 ) . 1000 mm

σsd = _______________________

4 . 7

σsd = 357,1 N/mm2

*imana :

σ s$ Tegangan memanjang / longitudinal stress ) / mm2 4

3.3 Per)itun"an Penam#an" Las Pa$a Sam!un"an

Las Su$ut

3.3.1 Penam#an" Tereci* Las #a$a Sam!un"an Lin"aran

Tan"i

enurut standar ) $#6, pada sambungan las sudut arus diitung

penampang yang memindakan gaya kekampu las sudut , dimana ukuran

tebal las ditentukan sebesar 7 mm, maka penempang las terke9il ; 4

adala :



35



Elemen Mesin I


A’ = . !

*imana :

a tebal las mm 4

I "anjang las bersi mm 4

"anjang las pada lingkaran tangki sebesar :

I 0 π . D$

I 0 π . 1+++ mm

I 0 31+ mm

0adi :

A8 0 7 mm. 31+ mm

0 17,++ mm%

eban < yang terjadi pada dinding tangki adala :

P = "/A " = P . A

*imana :

P Tekanan ma&imum tangki )/mm2 4

A =uas penampang tangki mm2 4

A = / 4 . ( Dd 2 )

= / 4. (1000 2 )

= 7#5000 mm2

0adi :



36



Elemen Mesin I


P = 1 N/mm . 7#5000 mm

= 7#5000 N/mm2

eban " yang dii5inkan ole las sudut didapat :

"’ ≤ A’ . σ ( N )

*imana :

A8 =uas penampang terke9il dari kampu las mm2 4

σa Tegangan yang dii5inkan ole luas, diitung dalam ara

beban < baan ka%at las *#''1, t 0 7++ N-mm%

0adi :

"’ ≤15700 mm2 . 500 N/mm2

"’ = 7#50000 N/mm2

eban P 4 yang terjadi pada tangki lebi ke9il dari baan yang

dii5inkan 984 ole las sudut, maka disain las 9ukup aman untuk menaan

beban yang terjadi pada tangki.

3.3.% Te"an"an Tari I$ea* #a$a Sam!un"an Las Su$ut

eban 98 menyebabkan tegangan tarik dan tegangan gesekan pada

penampang terke9il sambungan las sudut diitung dengan rumus :

"’

σ t =_______

A’ .√

2



37



Elemen Mesin I


*imana :

σt Tegangan tarik las sudut )/mm2 4

98 eban yang dii5inkan ole sudut )/mm2

4 A8 =uas penampang terke9il dari las mm2 4

aka :

7#50000 N/mm2

σ t = _____________

15700 mm2

.√

2

= 354,$ N/mm2

3.3.3 Ana*isa Per)itun"an Sam!un"an Las Tum#u* #a$a

Sam!un"an 2eman6an" #a$a Tan"i

*istibusi tegangan dalam sambungan las tumpul, dimana tebal tangki

4 tabung diambil 1+1% mm4 panjang tangki yang dilakukan penyambung

memanjang diambil %7++ mm, maka beban yang dii5inkan diitung

berdasarkan rumus :

P

σ = _________

% . !

*imana :

σa Tegangan tarik yang dii5inkan ole ka%at las )/mm2 4

) Tinggi las mm 4

* "anjang las mm 4



38



Elemen Mesin I


aka beban P didapat :

P = σ . % . !

P = 500 N/mm2 . 1010 mm . 2500mm

P = 12$2500000 N

eban yang terjadi pada tangki adala :

P = " / A

*imana :

9 Tekanan ma&imum tangki )/mm 4

A =uas penampang tangki mm2 4

A = / 4 . ( Dd )

= / 4 . ( 1000 )

= 7#5 mm

0adi :

" = 1 N/mm2 . 7#5000mm2

= 7#5000 N

0adi beban yang terjadi pada tangki lebi ke9il dari pada beban yang

dii5inkan pada tangki bertekanan, maka disain 9ukup aman.



39



Elemen Mesin I


3. Per)itun"an 9*ens Pen'am!un" Pi#a

<lens penyambung yang digunakan berfungsi untuk memudakan

penyambung / instalasi ke pipa(pipa distribusi. *alam al ini, flens arus kuat

untuk menaan tekanan yang berada dalam tabung penampung.

8ntuk mengitung dimensi flens terutama tebal flens kita dapat menggunakan

rumus :

P

%≤

ϒ

√

_____

σ

*imana :

H Tebal flens mm 4

R 0ari(jari pipa yang digunakan mm 4

P Tekanan kerja ma&imum )/mm2 4

σ) Tegangan lengkung yang dii5inkan )/mm2 4

Koefisien yang tergantung pada baan flens, untuk flens baja

',# 8ntuk flens besi tuang 1,2

Tegangan lengkung yang dii5inkan dari baan bakar 9or, ;>S> kelas 2'

dimana tegangan tarik baan 1%, : 1;3 N-mm% , faktor keamanan diambil

. aan flens terbuat dari besi tuang ϕ 14% dan pipa yang digunakan

berdasarkan tebal S> diameter nominal ,7 mm dengan diameter luar ;<

mm.

Tegangan lengkung i5in adala :

σ t

τ& = ______

'

127 N/mm



40



Elemen Mesin I


τ& = __________

4

τ

& = 31,75 N/mm

Tebal flens didapat :

10.10 -1 N/mm2

% ≥ 44,5 √ 1,2 ____________

31,75 N/mm2

% ≥ 15,27 mm

Tebal flens diambil < mm

3.7 Per)itun"an Baut Pen"encan" 9*ens

<lens diren9anakan diikat ole baut sebanyak 2 bua, tiap baut

mengalami gaya tarik yang bekerja menaan gaya tarik sebesar :

P . / 4 ( D2 )

P’ = ____________ ( N/mm2

)

N

1 N/mm2 . / 4 ( #92 )

P’ = ____________________

4

= 1554,5 N/mm2

*imana :N 0umla baut



41



Elemen Mesin I


aan baut dipili dari baja liat yang bekerja seperti pada umumnya

dalam pembuatan baut dimana tegangan tarik 17747 N-mm%, faktor

keamanan diambil 3



42

bab iii sambungan las pada kompressor

Documents