BAGIAN MESIN GERINDA POROS ENGKOL DAN POROS NOK/CAM
1.
Poros
Poros dapat
dibagi menjadi dua jenis, yaitu :
a.
Poros Beban (gambar 4.1)
Gambar 4.1
Poros Beban
Poros
beban adalah poros yang secara khusus dipakai untuk dibebani dengan benda-benda
atau bagian-bagian yang berputar. Poros beban dapat dibedakan lagi menjadi 2
macam poros, yaitu :
1)
Poros beban tetap
2)
Poros beban berputar
Pembebanan
yang dialami oleh sebuah poros adalah lenturan dan geseran.
b.
Poros Transmisi (gambar 4.2)
Poros transmisi
banyak dipakai dalam pabrik-pabrik. Poros ini digerakkan oleh sebuah motor
penggerak. Padanya terdapat roda-roda putar untuk memutar mesin-mesin gerinda
tersebut
Gambar
4.2
Poros
Transmisi
2.
Perhitungan
Kekuatan Poros
Perhitungan
kekuatan poros, terdiri dari :
a.
Perhitungan kekuatan terhadap
lenturan
Beban
merat F yang bekerja pada tap sepanjang I menyebabkan terjadinya momen lentur
pada penampang tap tersebut (gambar 4.3).
Gambar 4.3
Terjadinya momen lentur
Rumus momen
lentur adalah :
|
Dimana :
Mb =
momen lentur
Wb =
tahanan lentur
sb =
tegangan lentur yang dibolehkan
Mengingat bahwa
dalam hal ini : Mb = F X ½ I dan Wb = 0,1 d3,
didapatlah :
Mb =
Wb.sb
Mb =
F X ½ I = 0,1 d3
F.I = 2 X 0,1 d3.sb
|
||
d = diameter
tap dalam cm
F = beban dalam
kg
I = panjang tap
dalam cm
sb =
tegangan lentur dalam kg/cm2
Di bawah ini
daftar tegangan lentur untuk bahan poros :
Tabel 4.1
sb
BAHAN
|
sb DALAM kg/cm2
|
Baja st 60
sampai dengan st 70
|
600 - 800
|
Baja st 50
|
500 - 600
|
Baja st 41
|
400 - 500
|
Baja tuang
stg 38 sampai dengan stg 45
|
250 - 400
|
Baja tuang Gy
22 sampai dengan Gy 30
|
150 - 200
|
b.
Perhitungan tekanan bidang antara
poros dan bantalan
Tekanan
bidang yang bekerja antara poros dan bantalan besarnya tidak sama. Letak
tekanan terbesar tergantung dari kecepatan putar dan pelumasannya. Perhitungan
tekanan bidang didasarkan atas tekanan rata-rata. Bidang poros yang
diperhitungkan adalah proyeksi dari bidang poros sebenarnya. Bidang proyeksi
ini adalah luas bidang tengah, yaitu I X d. Dengan demikian, maka rumus untuk
tekanan bidang (gambar 4.4) menjadi :
|
atau
|
d = diameter
tap dalam cm
F = beban dalam
kg
I = panjang tap
dalam cm
s0 =
tegangan bidang yang diizinkan dalam kg/cm2
Gambar 4.4
Tekanan bidang
Di bawah ini
adalah tabel tegangan bidang untuk berbagai logam.
BAHAN
|
s0 DALAM kg/cm2
|
Baja keras
pada baja keras
|
150
|
Baja keras
pada kuningan/babit
|
90
|
Baja pada
kuningan/babit
|
60
|
Baja tuang
pada kuningan
|
30
|
Baja pada
besi tuang
|
25
|
c.
Perhitungan terhadap Penyaluran
Panas
Antara
tap dengan bantalan harus diberi pelumasan agar :
§ Mengurangi
keausan tap atau bantalan
§ Mengurangi
tahanan gesekan
Yang
dinmaksud dengan tahanan gesekan adalah gaya yang diperlukan untuk memutar
poros didalam bantalan. Karena gaya gesekan ini tergantung dari beban F dan
koefisien gesek antara poros dan bantalan, maka :
|
Fw =
gaya gesekan
f = koefisien
gesek
F = berat beban
Bila
poros membuat putaran sebesar n put/menit, maka tenaga yang diperlukan untuk
memutar porosnya adalah :
|
P = tenaga
pd
=keliling tap/poros
n = jumlah
put/menit
atau
P = f.F.pd.n
Tenaga
ini diubah menjadi panas sehingga meningkatkan suhu dari bantalan. Bila beranggapan
bahwa luas tap seluruhnya menyalurkan panas secara merata pada tiap-tiap cm2
per menit, maka jumlah pengeluaran panas yang dinyatakan dengan jt,
adalah :
jt = P/A
P = f F
pd n
A =
luas = p d . I
f F pd n f F n
jt = -----------------
= ---------------
pd . I
I
Dengan
demikian berarti :
|
l =
panjang tap dalam cm
f =
koefisien gesek
F =
berat beban dalam kg
n =
jumlah put/menit
jt =
jumlah penyaluran panas dalam kg cm/cm2
3.
Poros
Engkol
Poros engkol adalah merupakan dari bagian mesin yang dipakai untuk
mengubah gerakan naik turun dari torak menjadi gerakan berputar. Di dalam
praktek, ada 2 macam poros engkol, yaitu :
a)
Poros
engkol tunggal
Poros engkol tunggal terdiri dari sebuah poros
engkol dan sebuah pen engkol. Kedua-duanya diikat menjadi satu oleh pipi engkol
yang pemasangannya menggunakan cara pengingsutan.
Gambar 4.5
Poros engkol tunggal
b)
Poros
engkol ganda
Poros engkol ganda mempunyai dua buah pipi engkol. Untuk lebih jelasnya
dapat dilihat dalam gambar berikut :
Gambar 4.6
Poros engkol ganda
4.
Poros
Nok/Cam
Tujuan dari poros nok adalah mengubah gerak putar menjadi gerak lurus.
Yang berputar adalah poros nok nya, yang dihubungkan dengan poros engkol. Pada
poros nok terdapat piring nok, yang bila berputar dapat mengangkat rol nok.
Karena rol ini dihubungkan dengan batang, maka batang ini dapat bergerak naik
turun. Untuk menjaga agar rol tersebut selalu melekat pada piring nok,
dipasanglah sebuah pegas tekan. Selanjutnya batang nok dihubungkan dengan
sebuah katup, sehingga katup tersebut dapat terbuka dan tertutup.
Gambar 4.7
Poros nok