Musa Law 515130016
LAPORAN PRAKTIKUM METALURGI FISIK
Percobaan Bending Test
Nama NIM Semester Tahun Akademik Kelompok Asisten
: : : : : :
Musa Law 515130016 3 2014/2015 IV Teguh
FAKULTAS TEKNIK JURUSAN MESIN UNIVERSITAS TARUMANAGARA JAKARTA i
Musa Law 515130016
Kata Pengantar
Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat-Nya laporan ini dapat diselesaikan dengan baik dan tepat pada waktunya. Laporan Bending Test ini disusun sebagai hasil dari praktikum metalurgi fisik yang dilakukan pada semester III di jurusan Teknik Mesin Universitas Tarumanagara. Dalam laporan ini dijelaskan langkah – langkah kerja praktikum, hasil praktikum, hingga analisis serta jawaban atas pertanyaan – pertanyaan yang diajukan. Praktikum metalurgi fisik ini pada dasarnya merupakan sebuah keharusan dalam proses pembelajaran ini karena melalui praktikum ini segala pengetahuan berupa teori – teori yang diperoleh dari pembelajaran di dalam kelas sehingga mahasiswa dapat mendapatkan penjelasan yang lebih nyata dan konkrit di lapangan yang dalam hal ini adalah laboratorium. Sehingga diharapkan melalui praktikum ini, mahasiswa dapat mengerti dengan jelas dan memahami apa yang sebenarnya dipelajari dari dalam kelas dan dapat menerapkannya dalam kehidupan sehari – hari. Penyelesaian laporan ini juga tidak lepas dari dukungan serta berbagai bantuan dan masukan dari rekan – rekan dalam memberi kritikan dan saran yang bersifat membangun. Oleh karena itu semoga laporan ini dapat menjadi manfaat dan turut membantu semua orang yang membacanya. Terima kasih.
Jakarta, 20 September 2014
Penulis
ii
Musa Law 515130016
DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR ................................................................................... ii DAFTAR ISI .................................................................................................. iii DAFTAR GAMBAR ..................................................................................... v DAFTAR GRAFIK ........................................................................................ vi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .................................................................................. 1 1.2 Tujuan ............................................................................................... 1 1.3 Batasan .............................................................................................. 2 1.4 Metode .............................................................................................. 2
BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Dasar Teori ........................................................................................ 3 2.2 Alat dan Bahan .................................................................................. 4 2.3 Jalannya Percobaan ........................................................................... 4
BAB III HASIL PRAKTIKUM ..................................................................... 6
BAB IV PEMBAHASAN DAN ANALISIS 4.1 Pembahasan.......................................................................................8 BAB V PENUTUP
iii
Musa Law 515130016
5.1 Faktor Kesalahan .............................................................................. 10 5.2 Kesimpulan ....................................................................................... 10
LAMPIRAN ................................................................................................... 11
iv
Musa Law 515130016
Daftar Gambar
Gambar 2.1.....................................................................................................3 Gambar 2.2.....................................................................................................5 Gambar 3.1.....................................................................................................6 Gambar 3.2.....................................................................................................7 Gambar 4.1.....................................................................................................9
v
Musa Law 515130016
Bab I Pendahuluan
1.1. Latar Belakang
Dalam membangun suatu konstruksi, pemilihan bahan yang akan digunakan memgang sebuah peranan penting. Pemilihan bahan yang sesuai akan mendukung keberhasilan dari konstruksi tersebut. Salah satu sifat bahan yang harus diperhatikan adalah sifat mekanis bahan. Sifat mekanis bahan adalah kemampuan bahan menerima beban – beban mekanis dalam besar tertentu. Kemampuan bending atau tekuk juga merupakan salah satu sifat mekanis, dan dapat diuji melalui uji tekuk atau bending test . Uji bending adalah suatu percobaan yang menguji sejauh mana specimen dapat ditekuk ketika menerima beban secara vertical pada titik tertentu. Uji tekuk berkaitan dengan keuletan dari suatu bahan. Dalam praktek ini akan dapat dilihat langsung proses pembebanan yang diberikan ke specimen dan melihat seberapa jauh specimen tersebut dapat ditekuk.
1.2. Tujuan
1. Mempelajari defleksi pada batang 2. Mempelajari pengaruh momen inersia 3. Mempelajari pengaruh pembebanan dan letak tumpuan 4. Menghitung modulus elastisitas bahan 5. Membuat diagram pembebanan dengan defleksi
1
Musa Law 515130016
1.3. Batasan
Karena percobaan ini memiliki luang lingkup yang luas, masalah yang akan dibahas akan dibatasi. Hal yang dibahas meliputi cara pengujiannya dan cara melakukan percobaan tersebut. Dalam batasan ini terdapat 5 bab yaitu Pendahuluan, Dasar teori, Hasil praktikum, Pembahasan dan analisis, dan Kesimpulan.
1.4. Metode
Metode yang digunakan dalam praktikum ini adalah pengujian langsung menggunakan alat serta perhitungan menggunakan formula – formula tertentu untuk menghitung data yang diperlukan.
2
Musa Law 515130016
Bab II Landasan Teori
2.1. Dasar Teori
Ketika sebuah benda dibengkokkan, akan terjadi perubahan bentuk pada bagian yang dibengkokkan atau bagian yang menerima gaya. Pengujian lengkung merupakan salah satu pengujian sifat mekanik bahan dengan memberikan pembebanan terhadap suatu bahan pada titik tengah dari bahan tersebut sementara kedua ujungnya diberi tumpuan. Dengan begitu maka benda akan mengalami deformasi akibat dari adanya 2 gaya dengan arah yang berlawanan dan bekerja secara bersamaan.
Gambar 2.1. Ilustrasi Bending Test
Sebagaimana prilaku bahan terhadap pembebanan, semua bahan akan mengalami perubahan bentuk (deformasi) secara bertahap dari elastis menjadi plastis hingga akhirnya mengalami kerusakan (patah). Dalam proses pembebanan lengkung dimana dua gaya bekerja dengan jarak tertentu (1/2L) serta arah yang berlawanan bekerja secara bersamaan, maka Momen lengkung (Mb) itu akan bekerja dan ditahan oleh sumbu batang tersebut atau sebagai momen tahanan lengkung (Wb). Dalam proses pengujian lengkung yang dilakukan terhadap material sebagai bahan teknik memilki tujuan pengujian yang berbeda tergantung kebutuhannya.
Di mana:
Y = Defleksi 3
Musa Law 515130016
F = Besar beban l = Jarak antar titik tumpuan E = Modulus elastisitas I = Momen Inersia Dalam persamaan di atas terdapat momen Inersia, di mana persamaan momen inersia untuk benda berpenampang persegi adalah: F Ix = 1/12 b.h x
h Wx = 1/6 b.h y b
2.2. Alat dan Bahan
1. Spesimen 2. Universal Test Machine 3. Jangka Sorong 4. Mistar 5. Kertas Milimeter Block
2.3. Jalannya Percobaan
1. Siapkan specimen, ukur dimensi specimen serta dimensi – dimensi lainnya yang tertera pada table percobaan. 2. Setelah itu, letakkan specimen pada tumpuan dan pastikan bagian tengah specimen sejajar dengan beban secara vertical. 3. Jika sudah yakin, mulai lakukan pembebanan dan amati perubahan yang terjadi pada specimen. 4
Musa Law 515130016
4. Kemudian jika specimen sudah melengkung cukup jauh, hentikan pembebanan dan catat besar nilai pembebanan maksimum yang diberikan kepada specimen. 2.4. Pertanyaan – pertanyaan
Gambar 2.2. Universal Test Machine
Keterangan gambar: 1. Glass Panel
16. Panel
2. Skala
17. Panel pengontrol
3. Figure plate
18. Switch
4. Jarum beban 5. Knop jarum beban maksimum 6. Jarum beban maksimum 7. Puli 8. Tutup recorder 9. Meja recorder 10. Handle pengatur beban 11. Switch lower cross head 12. Switch pompa 13. Auxiliarly pointer 14. Zero adjusting knop 15. Knop set beban 5
lampu
Musa Law 515130016
Bab III Hasil Praktikum
3.1. Sebelum Ditekuk
1
A
2
5
4
3
B
h
b
L
Gambar 3.1. Spesimen Sebelum Ditekuk L (mm)
Lo (mm)
b (mm)
a (mm)
D (mm)
Φ Penumpu (mm)
200
100
15.8
16.3
Daerah
Lo (mm)
1
20
2
20
3
20
4
20
5
20
50
Lo rata – rata
20
Daerah
b (mm)
h (mm)
1
15.8
16.3
2
15.8
16.3
3
15.8
16.3
6
30.2
A (mm)
257.5
Musa Law 515130016
4
15.8
16.3
5
15.8
16.3
3.2. Setelah Ditekuk
Gambar 3.2. Spesimen Setelah Ditekuk o
β( )
Pmax (kgf)
f (mm)
E
T1 (kg/mm )
90
2250
71
6.98
15.57
Daerah
L1 (mm)
1
20
2
17
3
17
4
17
5
20
7
L1 rata – rata (mm)
18.2
Musa Law 515130016
Bab IV Pembahasan dan Analisis
4.1. Pembahasan Momen Lengkung
Momen Tahanan
Tegangan Lengkung
Momen Inersia
8
Musa Law 515130016
Modulus Elastisitas
Gambar 4.1. Grafik Panjang Daerah Setelah Ditekuk
9
Musa Law 515130016
Bab V Penutup
5.1. Faktor Kesalahan
1. Kesalahan dalam pengukuran dimensi specimen sebelum ditekuk 2. Kesalahan menetukan ketepatan waktu dalam mengamati skala selama proses bending 3. Kesalahan dalam pembacaan jarum skala universal test machine 4. Kesalahan dalam menentukan posisi specimen pada universal test machine 5. Kesalahan dalam mengukur sudut defleksi dari specimen setelah ditekuk 6. Kesalahan dalam perhitungan meliputi pembulatan bilangan decimal 7. Kesalahan pengukuran saat memberikan tanda bagian – bagian pada specimen
5.2. Kesimpulan
1. Material yang semakin ulet akan mempunyai nilai modulus elastisitas yang lebih besar. 2. Ukuran dari specimen akan mempengaruhi besar sudut defleksi yang terbentuk. 3. Setelah melengkung, besar daerah yang berubah hanya daerah 2,3, dan 4 sementara sisanya tidak berubah. 4. Setelah
ditekuk,
specimen
mengalami
deformasi
plastis
yang
mengakibatkan perubahan dimensi. 5. Besar defleksi yang terjadi bergantung pada jenis bahan, dimensi bahan, dan beban yang bekerja 6. Besar dari sudut defleksi dipengaruhi oleh besar penampang dari specimen 7. Besar tegangan lengkung yang dialami dipengaruhi oleh momen lengkung
10
Musa Law 515130016
Lampiran
Gambar 1 dan 2. Proses Uji Tekuk
Gambar 4. Spesimen sebelum ditekuk
Gambar 3. Spesimen setelah ditekuk
Gambar 5. Grafik hasil percobaan
11
