BAB 7 P A S A K Pasak atau keys merupakan elemen mesin yang igunakan untuk menetapkan atau mengunci bagian-bagian mesin seperti : roa gigi, puli, kopling an sprocket paa poros, sehingga bagian-bagian tersebut ikut berputar engan poros. Fungsi yang sama juga ilakukan oleh poros bintang (spline). 1. Desain Pasak Jenis-jenis pasak yang biasa igunakan alam suatu mesin : Pasak pelana Pasak rata Pasak benam Pasak singgung Gambar 1. Jenis-Jenis Pasak Hal-hal penting yang harus iperhatikan alam menesain sebuah pasak sebagai berikut : a. Bahan pasak ipilih lebih lemah aripaa bahan poros atau bahan elemen mesin yang harus itahan oleh pasak. b. Gaya tangensial yang bekerja : T = F t. engan T : torsi (N mm) F t : gaya tangensial (N) : iameter poros (mm) c. Tegangan geser yang timbul : Fs As F s : gaya geser A s : luas biang geser yang tergantung paa jenis pasak 56
Misalnya untuk : pasak benam segi empat berikut : b : lebar (mm) L : panjang (mm) A s = b. L Fs Fs Maka : A b.l s. Jika tegangan geser bahan pasak () an angka keamanan (SF), maka e. Untuk keamanan : act < SF. Panjang Pasak t : tebal = / 3 b b : lebar = / 4 L : panjang (mm) : iameter poros : tegangan geser pasak Gaya tangensial (F t ) = gaya geser (F s ) F t = L. b. Torsi yang itransmisikan oleh poros : T Ft. L.b.. Gambar. Dimensi Pasak Gaya tangensial akibat crushing (terjai kerusakan) c : tegangan crushing t Ft L x x c t T Ft x L x c x Torsi akibat gaya geser = torsi akibat crushing. t L xb x x Lx cx b c t Torsi vs tegangan geser paa pasak. T L x b x k x, engan k tegangan geserbahan pasak Torsi vs torsional shear strength paa pasak. 3 T, engan s tegangan geserbahan poros 57
maka : L.b. k. s. L. 8 b.. k.. s., jika b k 4 a. Panjang pasak, L 1,571. s 3 s : bahan poros, k : bahan pasak Jika bahan pasak sama bahan poros atau s = k =. Maka L = 1,57 (untuk b : lebar = / 4 ) 8.b s k b. Jika lebar pasak hasil perhitungan terlalu kecil an tiak aa i tabel pasak, maka lebar pasak ihitung menggunakan hubungan : b mm, engan : iameter poros alam mm. 4 Dalam esain pasak harus icari panjang pasak berasarkan tegangan geser yang terjai (shearing stress) an tegangan crushing (crushing stress) kemuian iambil panjang terbesarnya. Panjang pasak yang irekomenasikan alam satuan mm aalah 6, 8, 10, 14,, 0,, 5, 8, 3, 36, 40, 45, 50, 56, 63, 70, 80, 90, 100, 110, 15, 140, 0, 180, 00, 0, 50, 80, 30, 360, 400 Tabel Pasak Stanar 58
3. Contoh soal 1. Pasak persegi panjang ipasang paa poros engan iameter 50 mm, tegangan geser yang iijinkan tiak melebihi : 400 N/cm an crushing stress tiak melebihi : 7000 N/cm. Carilah panjang pasak yang paling aman. Jawab : = 50 mm = 5 cm = 400 N/cm c = 7000 N/cm Untuk = 50 mm berasarkan tabel pasak iperoleh : = 10 mm = 1 cm b = mm = 1,6 cm an t Torsi akibat tegangan geser (pasak): T Lxbx k. Torsi akibat tegangan geser torsional (poros): 3 T. s. Jika iasumsikan bahan pasak sama engan bahan poros maka panjang pasak akibat geseran : 3 T L.b. k. s...5 L 6,14 cm 8.b 8.1,6 Panjang pasak akibat crushing stress. t 3 T L.. c.. s.. s..400.(5) L 11,8 cm 1 4.t. 4.1.7000 c cm Dimensi pasak yang iperoleh : b = mm t = 10 mm L = 1 mm. Sebuah motor listrik engan aya 0 hp an putaran 960 r/min, mempunyai poros yang terbuat ari mil steel engan iameter 4 cm an panjang bentangan 7,5 cm. Tegangan ijin bahan = 5 600 N/cm an c = 11 00 N/cm. Hitung imensi pasak yang iperlukan an periksa apakah kekuatan geser pasak an kekuatan normal poros masih memenuhi c persamaan : Jawab : P = 0 hp = 15 kw = 15000 W n = 960 r/min = 4 cm 59
L = 7,5 cm k = 5 600 N/cm c = 11 00 N/cm P.60 15000.60 T 149,Nm = 14 90 Ncm..n..960 Torsi akibat gaya geser T = L. b. k. / 14 90 = 7,5. b. 5 600. 4 / 1490. b = 7,5x5600.4 b = 1,7 mm 0,17cm Hasil perhitungan iperoleh lebar pasak (b) = 1,7 mm. Harga ini sangat kecil. Jika ilihat paa tabel pasak, maka harga b terkecil yang irekomenasikan aalah mm untuk iameter poros 6 mm. Oleh karena itu, untuk iameter poros = 40 mm, tiak mungkin menggunakan lebar pasak b = 1,7 mm. 4 Maka igunakan hubungan : b 1cm 10mm, sehingga lebar pasak yang 4 4 iambil aalah : 10 mm. Pengecekan kekuatan geser an kekuatan normal. L.b. k Kekuatan geser engan k s Kekuatan normal 3 s. 8.L.b 8.7,5.1 1,.(4) c Syarat keamanan, maka esain pasak aman Soal Latihan 1. Sebuah poros engan iameter 30 mm meneruskan aya paa tegangan geser maksimum 80 MPa. Sebuah pulley ipasang paa poros tersebut engan bantuan pasak. Hitung imensi pasak jika tegangan paa pasak tiak boleh melebihi 50 MPa an panjang pasang iesain 4 x lebar pasak (L = 4b). ******* 60
BAB 8 KOPLING TETAP (COUPLING) Kopling merupakan komponen mesin yang igunakan untuk meneruskan an memutuskan putaran ari input ke output. Kopling ibeakan alam ua kelompok besar yaitu : Kopling tetap (coupling). Kopling tiak tetap/kopling gesek (clutch) Kopling tetap merupakan komponen mesin yang berfungsi sebagai penerus putaran an aya ari poros penggerak ke poros yang igerakkan secara tetap, imana sumbu keua poros terletak paa satu garis lurus. Kopling tetap membuat keua poros selalu terhubung satu engan yang lain. Kopling tetap teriri berbagai jenis yaitu : kopling kaku / kopling bus, kopling flens, kopling karet, kopling gigi kopling rantai. Beberapa hal yang menyebabkan kopling tetap banyak igunakan untuk meneruskan putaran antara lain : Pemasangan muah an cepat Ringkas an ringan Aman paa putaran tinggi, getaran an tumbukan kecil Seikit tak aa bagian yang menjorok Dapat mencegah pembebanan lebih Gerakan aksial sekecil mungkin akibat pemuaian paa kopling akibat panas Pembahasan kopling tetap ifokuskan paa kopling flens 61