Pengertian Tegangan Pada Poros

Perancangan Poros 

Tegangan dan defleksi adalah parameter yang harus diperhatikan pada perancangan poros. Defleksi sering menjadi parameter kritis, karena defleksi yang besar akan mempercepat keausan bantalan dan mengakibatkan terjadinya misalignment pada roda gigi, sabuk dan rantai. Tegangan pada poros bisa dihitung hanya pada posisi tertentu yang ditinjau dengan mengetahui beban dan penampang poros. Tetapi, untuk menghitung defleksi yang terjadi, harus diketahui terlebih dahulu geometri seluruh bagian poros. Sehingga dalam merancang poros, pertama kali yang dilakukan adalah berdasar tegangan yang terjadi, baru kemudian menghitung defleksi berdasar geometri yang telah ditentukan. Perancangan poros juga dipengaruhi hubungan frekuensi pribadi poros (pada pembebanan bending dan torsi) terhadap frekuensi pembebanan terhadap waktu. Jika frekuensi pembebanan mendekati frekuensi pribadi poros, akan terjadi resonansi, sehingga timbul getaran, tegangan dan defleksi yang besar.

Aturan umum perancangan poros :

1. Untuk meminimalisasi defleksi dan tegangan, poros diusahakan sependek mungkin dan meminimalisasi keadaan ‘overhang’,
2. Sebisa mungkin menghindari susunan batang kantilever, dan mengusahakan tumpuan sederhana, kecuali karena tuntutan perancangan. Hal ini karena batang kantilever akan terdefleksi lebih besar, 
3. Poros berlubang mempunyai perbandingan kekakuan dengan massa (kekakuan spesifik) lebih baik dan frekuensi pribadi lebih besar dari pada poros pejal, tetapi harganya akan lebih mahal dan diameter akan lebih besar,
4. Usahakan menghindarkan kenaikan tegangan pada lokasi momen bending yang besar jika memungkinkan dan meminimalisasi efeknya dengan cara menambahkan fillet dan relief.
5. Jika tujuan utamanya adalah meminimalisasi defleksi, baja karbon rendah baik untuk digunakan karena kekakuannya setinggi baja dengan harga yang lebih murah dan pada poros yang dirancang untuk defleksi, tegangan yang terjadi cenderung kecil,
6. Defleksi pada roda gigi yang terpasang pada pada poros tidak boleh melebihi 0.005 inch dan slope relatif antar sumbu roda gigi harus kurang dari 0.03º.
7. Jika digunakan plain bearing, defleksi poros pada arah sepanjang bantalan harus kurang dari tebal lapisan oli pada bantalan,
8. Jika digunakan non-self-alligning rolling element bearing, defleksi sudut poros pada bantalan harus dijaga kurang dari 0.04º,
9. Jika terjadi gaya aksial, harus digunakan paling tidak sebuah thrust bearing untuk setiap arah gayanya. Jangan membagi gaya aksial pada beberapa thrust bearing karena ekspansi termal pada poros akan mengakibatkan overload pada bantalan.
10. Frekuensi pribadi pertama poros minimal tiga kali frekuensi tertinggi ketika gaya terbesar yang diharapkan terjadi pada saat operasi. Semakin besar akan semakin baik, tetapi akan semakin sulit untuk dicapai.

Perancangan Poros untuk Fully Reversed Bending dan Steady Torsion Pembebanan ini termasuk kasus fatigue multiaksial sederhana. Hasil eksperimen untuk kasus ini . Metode ASME Standar ANSI/ASME untuk Perancangan poros transmisi dipublikasikan sebagai B106.1M-1985. Pendekatan ASME mengasumsikan pembebanan adalah bending fully reversed (komponen bending rata-rata adalah nol) dan steady torque (komponen torsi alternating adalah nol) pada kondisi yang mengakibatkan tegangan di bawah kekuatan yield torsional material. Banyak poros yang masuk dalam kategori ini. Digunakan kurva elips dengan memasukkan ketahanan bending (bending endurance strength) pada sumbu σa dan kekuatan yield tarik pada sumbu σm sebagai batas kegagalan. Kekuatan yield tarik didapat dari kriteria Von Misses.

SUMBER;

https://masmukti.files.wordpress.com/2011/10/bab-07-poros1.pdf

Pengertian Tegangan Pada Poros 2016-10-10T05:31:00-07:00 Rating: 4.5 Diposkan Oleh: frf