MES 403 SEMESTER IV
Wahyu Sapto Nugroho, MT
1. Fungsi Sambungan Ulir • • •
Sambungan tidak tetap (semi permanen), sehingga dapat dibongkar pasang pada kondisi yang normal. Menggunakan konstruksi ulir untuk mengikat dua atau lebih komponen permesinan. Terdiri dari dua bagian, yaitu baut yang memiliki ulir dibagian luar, dan mur yang memiliki ulir dibagian dalam.
Fungsi teknis utama sambungan ulir: • •
Digunakan pada bagian mesin yang memerlukan sambungan dan pelepasan tanpa merusak bagian mesin. Untuk memegang dan penyesuaian dalam perakitan atau perawatan.
Keuntungan sambungan ulir: • • • •
Mempunyai reliabilitas (kehandalan) tinggi dalam pengoperasiannya. Untuk memudahkan perakitan dan pelepasan komponen. Untuk pengoperasian khusus. Murah dan efisien.
Kerugian sambungan ulir: •
Konsentrasi tegangan pada bagian ulir yang tidak mampu menahan berbagai kondisi beban.
2. Penggunaan Sambungan Ulir
α d2 θ
β
d
•
dr
•
Sambungan ini diulirkan dengan adanya ulir pada baut (bolt) dan mur (nut). Bentuk ulir dapat terjadi bila suatu lembaran berbentuk segitiga digulung pada sebuah silinder. Dalam pemakaian, ulir selalu bekerja dalam pasangan antara ulir luar dan ulir dalam. Ulir pengikat pada umumnya mempunyai profil penampang berbentuk segitiga sama kaki, jarak antara puncak dengan puncak berikutnya dari profil ulir disebut jarak bagi.
dk
• •
π.d 2 p
p
p = pitch (kisar) d2 = diameter efektif β = sudut kisar
d dr dk p α θ
= = = = = =
diameter puncak (major diameter) diameter rata-rata (pitch diameter) diameter kecil (minor diameter) jarak puncak (pitch) sudut ulir (2β) chamfer (45o)
2. Penggunaan Sambungan Ulir Umumnya ulir digunakan untuk maksud-maksud sebagai berikut: a) Sebagai pengikat dan pemasang, banyak digunakan ialah dengan profil ulir segitiga (dengan ulir kanan). Sedangkan baut dan mur pemasang untuk bagian-bagian yang berputar berlawanan dengan jarum jam, dibuat berulir kiri sehingga terjamin tidak akan lepas waktu berputar. Ada dua jenis ulir segitiga yang banyak dipergunakan yaitu: - Ulir metrik (SI), ukuran dalam mm dan sudut puncak ulir 60o. Kebaikan ulir metrik, sisi-sisi ulir dan baut saling mendukung dengan baik. - Ulir Whitworth (BSW), ukuran-ukuran dalam inchi dan sudut puncak ulir 55o b) Sebagai pemindah tenaga, disebut juga ulir tenaga atau ulir gerak (power screw), contohnya seperti batang ulir ragum (catok), ulir C-klem, dongkrak ulir, dsb. Profil ulir tenaga harus kuat memindahkan daya, dibuat dengan ulir-ulir besar, seimbang dengan daya yang dipindahkan. Biasanya dibuat dengan profil persegi, trapesium, segitiga dengan puncak bulat, setengah bulat atau berbentuk ulir mata gergaji. Keuntungan penggunaan sambungan ulir (baut sekrup) adalah mudah dipasang dan dibongkar, kuat dan relatif murah. Sedangkan kerugiannya adalah adanya tegangan pada ulirnya akibat pemasangan.
3. Jenis-jenis Ulir Berdasarkan sistemnya, ulir dapat dibedakan menjadi; a) Ulir tunggal; atau satu jalan jika hanya ada satu jalur yang melilit silinder, b) Ulir ganda; jika ada dua jalur yang melilit silinder c) Ulir tripel; jika ada tiga jalur yang melilit silinder Jarak antara puncak-puncak yang berbeda satu putaran dari satu jalur disebut kisar atau pitch. Jadi kisar pada ulir tunggal adalah sama dengan jarak baginya, sedangkan untuk ulir ganda dan tripel, besar kisarnya berturut-turut sama dengan dua kali dan tiga kali jarak baginya.
p
1½ p
p
½p
2p
3p
3. Jenis-jenis Ulir Bentuk penampang profil ulir dibedakan atas; a) Ulir segitiga (V-thread), b) Ulir segiempat (square thread), c) Ulir trapesium (acme thread) d) Ulir ½ trapesium (ulir gigi gergaji, buttress thread) e) Ulir bulat (knuckle thread) p
p
0,3707 p
(a)
(b)
d
d
29o
d
dk dr
p 8
dk
½p
60o
¼p
p 2
p 2
p
dk
datar atau lengkung
(c) p
(d)
30o
p 3
r = 0,12427 p e = 0,27544 p H = 0,89064 p A = 0,50286 p f = 0,24532 p s = 0,13946 p
r = 0,23851 p
(e)
d
d
r
dk
H 2
A s
H
p 2
45o
dk
p
f
e
3. Jenis-jenis Ulir Ulir segitiga (V-thread) diklasifikasikan lagi menurut jarak baginya dalam ukuran metris dan inch, dan menurut ulir kasar dan ulir halus, yaitu: a) British Standard Whitworth (BSW) thread; digunakan untuk menahan getaran (vibrasi) pada aerodinamis,automobil, dsb. b) British association (BA) thread; puncak ulir tumpul, digunakan untuk mengulir pekerjaan yang presisi c) American Standard National thread; disebut juga Seller’s thread, puncak ulir datar, dipergunakan untuk pemakaian umum. d) Unified Standard thread; puncak dan lembah ulir bulat, merupakan persetujuan tiga negara yaitu British, Canada dan USA, digunakan untuk pemakaian umum. e) Metric thread (Ulir metris); merupakan ulir standart India, mirip dengan ulir BSW, digunakan untuk pemakaian umum
(a)
(b)
3. Jenis-jenis Ulir
(c)
(d)
(e) Desain mur dan baut metris
3. Jenis-jenis Ulir Ulir kanan dan ulir kiri: • • •
Ulir kanan akan bergerak maju bila diputar searah jarum jam, Ulir kiri akan bergerak maju bila diputar berlawanan arah jarum jam, Pada umumnya ulir kanan lebih banyak digunakan.
(a) Ulir kanan
(b) Ulir kiri
Tipe penyambungan ulir:
(a) Through bolt
(b) Tap bolt
(c) Stud bolt
3. Jenis-jenis Ulir Bentuk-bentuk kepala baut: a) b) c) d) e) f)
Kepala segienam (hexagonal head), Kepala silinder dengan alur obeng (fillister head), Kepala cembung (round head), Kepala persing datar (flat head), Kepala silinder dengan kunci segi enam dalam (hexagonal socket head), Kepala silinder kunci gigi enam (fluted socket).
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
3. Jenis-jenis Ulir Baut tanam: •
Baut tanam (set screw) ialah baut yang ditanam pada bagian konstruksi dengan tidak muncul pada permukaan.
•
Baut tanam biasanya berfungsi sebagai pencegah putaran antara poros dan roda, penekan pasak, penyetel bilah inset peralatan luncur bagian-bagian mesin, dan sebagainya.
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
4. Standart Ulir Tabel 1 Dimensi Ulir Baut dan Mur sesuai IS : 1362-1962
Ukuran
(1)
Pitch
(2)
Diameter
Diameter
Diameter
Kedalaman
Stress
Mayor/nominal
Efektif/pitch
Minor/core
ulir
area
Baut dan Mur
Baut dan Mur
(do = dk) mm
(baut) mm
mm2
(d = D) mm
(dp) mm
Baut
Mur
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
M 0,4
0,1
0,400
0,335
0,277
0,292
0,061
0,074
M 0,6
0,15
0,600
0,503
0,416
0,438
0,092
0,166
M 0,8
0,2
0,800
0,670
0,555
0,584
0,123
0,295
M1
0,25
1,000
0,838
0,693
0,729
0,153
0,460
M 1,2
0,25
1,200
1,038
0,893
0,929
0,158
0,732
M 1,4
0,3
1,400
1,205
1,032
1,075
0,184
0,983
M 1,6
0,35
1,600
1,373
1,171
1,221
0,215
1,27
M 1,8
0,35
1,800
1,573
1,371
1,421
0,215
1,70
M2
0,4
2,000
1,740
1,509
1,567
0,245
2,07
M 2,2
0,45
2,200
1,908
1,648
1,713
0,276
2,480
M 2,5
0,45
2,500
2,208
1,948
2,013
0,276
3,39
M3
0,5
3,000
2,675
2,387
2,459
0,307
5,03
M 3,5
0,6
3,500
3,110
2,764
2,850
0,368
6,78
M4
0,7
4,000
3,545
3,141
3,242
0,429
8,78
M 4,5
0,75
4,500
4,013
3,580
3,688
0,460
11,3
M5
0,8
5,000
4,480
4,019
4,134
0,491
14,2
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
M6
1
6,000
5,350
4,773
4,918
0,613
20,1
M7
1
7,000
6,350
5,773
5,918
0,613
28,9
M8
1,25
8,000
7,188
6,466
6,647
0,767
36,6
M 10
1,5
10,000
9,026
8,160
8,876
0,920
58,3
M 12
1,75
12,000
10,863
9,858
10,106
1,074
84
M 14
2
14,000
12,701
11,546
11,835
1,227
115
M 16
2
16,000
14,701
13,546
13,835
1,227
157
M 18
2,5
18,000
16,376
14,933
15,294
1,534
192
M 20
2,5
20,000
18,376
16,933
17,294
1,534
245
M 22
2,5
22,000
20,376
18,933
19,294
1,534
303
M 24
3
24,000
22,051
20,320
20,752
1,840
353
M 27
3
27,000
25,051
23,320
23,752
1,840
459
M 30
3,5
30,000
27,727
25,706
26,211
2,147
561
M 33
3,5
33,000
30,727
28,706
29,211
2,147
694
M 36
4
36,000
33,402
31,093
31,670
2,454
817
M 39
4
39,000
36,402
34,093
34,670
2,454
976
M 42
4,5
42,000
39,077
36,416
37,129
2,760
1104
M 45
4,5
45,000
42,077
39,416
40,129
2,760
1300
M 48
5
48,000
44,752
41,795
42,587
3,067
1465
M 52
5
52,000
48,752
45,795
46,587
3,067
1755
M 56
5,5
56,000
52,428
49,177
50,046
3,067
2022
M 60
5,5
60,000
56,428
53,177
54,046
3,374
2360
4. Standart Ulir Tabel 2 Dimensi Ulir Baut dan Mur Khusus (ulir halus) Diameter
Diameter
Diameter
Kedalaman
Stress
Mayor/nominal
Efektif/pitch
Minor/core
ulir
area
Baut dan Mur
Baut dan Mur
(do = dk) mm
(baut) mm
mm2
(d = D) mm
(dp) mm
Baut
Mur
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
1
8,000
7,350
6,773
6,918
0,613
39,200
M 10 X 1,25
1,25
10,000
9,188
8,466
8,647
0,767
61,600
M 12 X 1,25
1,25
12,000
11,184
10,466
10,647
0,767
92,100
M 14 X 1,5
1,5
14,000
13,026
12,160
12,376
0,920
125,000
M 16 X 1,5
1,5
16,000
15,026
14,160
14,376
0,920
167,000
M 18 X 1,5
1,5
18,000
17,026
16,160
16,376
0,920
216,000
M 20 X 1,5
1,5
20,000
19,026
18,160
18,376
0,920
272,000
M 22 X 1,5
1,5
22,000
21,026
20,160
20,376
0,920
333,000
M 24 X 2
2
24,000
22,701
21,546
21,835
1,227
384,000
M 27 X 2
2
27,000
25,701
24,546
24,835
1,227
496,000
M 30 X 2
2
30,000
28,701
27,546
27,835
1,227
621,000
M 33 X 2
2
33,000
31,701
30,546
30,835
1,227
761,000
M 36 X 3
3
36,000
34,051
32,319
32,752
1,840
865,000
M 39 X 3
3
39,000
37,051
35,319
35,752
1,840
1.028,000
Ukuran
(1) M8X1
Pitch
5. Kekuatan Sambungan Ulir Tegangan yang terjadi pada sambungan ulir: a. Tegangan internal akibat gaya pengencangan. b. Tegangan akibat gaya luar. c. Tegangan kombinasi. a. Tegangan Internal akibat gaya pengencangan 1) Tegangan tarik Jika baut mendapat gaya (beban) sehingga cukup tegang dan tidak mengalami mulur, maka disebut ”Standard initial tension”. Agar kuat maka baut dirancang berdasarkan tegangan tarik langsung dan faktor keamanan yang besar. Berdasarkan eksperimen, standard initial tension baut dinyatakan sebagai berikut:
Fi = 2840.d N
Digunakan untuk sambungan pada penggunaan zat cair (fluida)
Jika sambungan tidak memerlukan kekencangan seperti sambungan pada fluida, maka initial tension dikurangi menjadi setengah dari nilai diatas. Fi = 1420.d N
Dimana: Fi = initial tension d = diameter nominal
5. Kekuatan Sambungan Ulir Jika baut awalnya pada kondisi tanpa tegangan, maka beban aksial maksimum yang aman dapat diterapkan pada baut adalah: π dp + d k F = A × σ t = 4 2
2
× σ t
2) Tegangan geser akibat beban torsi Tegangan geser akibat torsi selama pengencangan baut adalah:
τg =
16.T 3
π.(dk )
3) Tegangan geser sepanjang ulir Tegangan geser pada ulir diperoleh dengan menggunakan hubungan: τg =
F π.dk × b × n
Dan tegangan geser pada mur adalah:
τn =
F π.d × b × n
Dimana: F = beban maksimum b = lebar ulir n = jumlah ulir
5. Kekuatan Sambungan Ulir Contoh 1 Tentukan beban tarik yang aman untuk baut M 30, dengan asumsi tegangan tarik yang diijinkan 42 MPa. d = 30 mm
σ t = 42 MPa = 42 N
mm 2
Dari tabel 1, luas penampang baut M 30 adalah 561 mm2, maka beban tarik yang aman adalah: F = A × σ t = 561× 42 = 23562 N = 23,562 kN Contoh 2 Dua bagian mesin disatukan dengan baut 24 mm. Tentukan tegangan yang diterima oleh baut pada saat pengencangan awal. Dari tabel 1, diameter minor M 24 dk = 20,320 mm Fi = 2840.d = 2840 × 24 = 68160 N
Sehingga: Fi =
π 2 dk .σ t 4
σt =
4 × Fi 4 × 68160 = = 210,18 N 2 2 mm 2 π × dk π × (20,320 )
5. Kekuatan Sambungan Ulir b. Tegangan akibat beban eksternal 1). Tegangan tarik (Beban Aksial)
Jika baut mendapat gaya tarik F, agar baut tidak putus maka gaya tarik F harus memenuhi persamaan: Ød F/2
F/2
d/2
a
h
a
F=
π 2 dk .σ t 4
dk =
F π .σ t 4
F
(a)
(b)
Jika sambungan menggunakan n buah baut, maka: π 2 F = n. dk .σ t 4
5. Kekuatan Sambungan Ulir 2) Tegangan geser Kadang-kadang baut digunakan untuk mencegah gerakan relatif dari dua atau lebih bagian, seperti pada kopling flens sehingga menyebabkan tegangan geser pada baut. Beban geser yang diterima oleh baut adalah: FR = n × d=
π × d2 × τ g 4
4 × FR n × π × τg
Atau menggunakan persamaan: FR =
T R
Dimana: FR = gaya radial d = diameter mojor baut n = jumlah baut R = radius flange
baut
5. Kekuatan Sambungan Ulir 3) Tegangan kombinasi Hubungan antara tegangan tarik dengan tegangan geser adalah: Tegangan geser maksmum:
τ g(max) = τ g
2
σ + t 2
2
atau
τ g(max) =
1 2 2 4(τ g ) + (σ t ) 2
Tegangan tarik maksmum:
σ t(max)
σ σ 2 = t + τg + t 2 2
2
atau
σ t(max) =
σt 1 2 2 + 4(τ g ) + (σ t ) 2 2
5. Kekuatan Sambungan Ulir Contoh 3 Sebuah baut mata digunakan untuk mengangkat beban 60000 N. Hitung diameter baut jika tegangan tarik tidak melebihi 100 MPa. F = 60000 N
F = A × σt = dk =
σ t = 100 MPa = 100 N
mm 2
π 2 × dk × σ t 4
4 × 60000 = 27,639 mm π × 100
Dari tabel normalisasi ulir (tabel 1), diperoleh ukuran baut M 33 dengan diameter minor dk = 28,706 mm
5. Kekuatan Sambungan Ulir Contoh 4 Dua buah poros dihubungkan melalui suatu kopling flens untuk mentransmisikan torsi 25 Nm. Kopling flens ini disatukan dengan empat buah baut dari bahan yang sama pada radius 30 mm. Tentukan ukuran baut jika tegangan geser yang diijinkan untuk bahan baut 30 MPa. T = 25 Nm = 25000 Nmm
;
n=4
τ g = 30 MPa = 30 N
mm 2
Beban geser pada flens kopling:
FR =
T 25000 = = 833,33 N Rr 30
Jika dianggap baut berulir semua, maka:
FR = n ×
π 2 × dk × τ g 4
π 2 833,33 = 4 × × dk × 30 4 dk =
833,33 = 2,974 mm π × 30
Dari tabel 1, diperoleh ukuran baut M 4 dengan diameter minor dk = 3,141 mm
5. Kekuatan Sambungan Ulir c. Tegangan Kombinasi Persamaan tegangan kombinasi akibat dari beban internal dan eksternal adalah:
a F = F1 + × F2 = F1 + K .F2 1+ a
K=
Dimana: F1 = Initial tension akibat pengencangan baut F2 = Gaya luar yang membebani baut a = Rasio (perbandingan) elastisitas material yang disambung dengan elastisitas baut. Tabel 1 Harga K untuk beberapa type sambungan ulir
a 1+ a
5. Kekuatan Sambungan Ulir Contoh 5 Kepala silinder pada mesin uap menerima tekanan panas sebesar 0,7 N/mm2. Kepala silinder ditahan oleh 12 buah baut, diantara kepala silinder dan silinder digunakan gasket dari tembaga lunak (soft copper) untuk mencegah kebocoran. Diameter rata-rata silinder adalah 300 mm, hitung ukuran baut yang digunakan jika tegangan tarik yang diijinkan 100 MPa. p = 0,7 N/mm2 ; n = 12 ;
D = 300 mm
;
σ t = 100 MPa = 100 N
mm 2
5. Kekuatan Sambungan Ulir Gaya yang dihasilkan oleh silinder adalah: π π F = .D 2 .p = × 300 2 × 0,7 = 49480 N 4 4 Gaya yang diterima oleh masing-masing baut: F2 =
F 49480 = = 4123,33 N n 12
Gaya pengencangan baut:
F1 = 2840.d N Resultan beban aksial pada baut:
F = F1 + K.F2 = 2840.d + 0,5 × 4123,33 F = (2840.d + 2061,665 ) N
π 2 F = × dk × σ t 4
(2840.d + 2061,665 ) = π × dk 2 × 100 4
Dari tabel 1, untuk bisa diambil harga K untuk soft copper gasket dengan long through bolt sebesar 0,5 ~ 0,75 Dengan dk ≈ 0,886.d
(2840.d + 2061,665 ) = π × (0,886.d)2 × 100 4
(2840.d + 2061,665 ) = 61,65.d2 61,65.d 2 − 2840.d − 2061,665 = 0
d2 − 46,07.d − 33,44 = 0 d=
d=
46,07 ±
(46,07 )2 + 4 × 33,44 2
46,07 ± 47,50 = 46,785 mm 2 Digunakan baut M 48
6. Beban Eksentrik Pembebanan eksentrik pada sambungan baut antara lain: - Gaya tegak lurus dengan sumbu baut. - Gaya sejajar dengan sumbu baut. a. Arah gaya tegak lurus dengan sumbu baut e F1
2
1 r1
r2
F2
Z
F4
r3
r4
Y
e
X
F
F3 F1
2
1
3
4
2
1 R1
F2
Z
Y 4
3
F4
Fo
Z
Fo
R2
X R4
3
4 Fo
F3 R3
Fo
F
6. Beban Eksentrik a. Arah gaya tegak lurus dengan sumbu baut Berdasarkan kesetimbangan momen, didapatkan persamaan: M = F.e = n1.F1.r1 + n2.F2.r2 + n3.F3.r3 + n4.F4.r4 + ….… + nn.Fn.rn = n1.k.r1.r1 + n2.k.r2.r2 + n3.k.r3.r3 + n4.k.r4.r4 + …… + nn.k.rn.rn = k(n1.r12 + n2.r22 + n3.r32 + n4.r42 + ……. + nn.rn2 ) k=
F.e 2
2
2
2
n1.r1 + n 2 .r2 + n 3 .r3 + n 4 .r4 + .......... + n n .rn
2
Gaya geser yang diterima oleh masing-masing baut: F Fo = n Resultan gaya yang bekerja pada baut: 2
2
FR = Fo + F1 + 2Fo .F1. cos α Gaya total yang diterima oleh baut adalah: FR =
π 2 .d k . τ g 4
dk =
4.FR π.τ g
6. Beban Eksentrik a. Arah gaya tegak lurus dengan sumbu baut L
F 4
1
2
L1
L2
3
A
A
A
Masing-masing baut menerima beban geser sebesar: Fo =
F n
Berdasarkan kesetimbangan momen, didapatkan persamaan: 2
F.L = 2k.L1 + 2k.L 2
2
k=
F.L 2 2 2(L1 + L 2 )
6. Beban Eksentrik a. Arah gaya tegak lurus dengan sumbu baut Beban tarik maksimum akan diterima oleh baut 3 dan 4, yaitu; F3 =
F.L.L 2 2 2 2(L1 + L 2 )
Beban tarik equivalen:
Ft =
1 2 2 F3 + F3 + 4Fo 2
Beban geser equivalen:
Fs =
1 2 2 F3 + 4Fo 2
Dengan mengetahui harga pada persamaan beban, maka ukuran baut dapat dihitung jika diketahui tegangan yang diijinkan.
6. Beban Eksentrik b. Arah gaya searah dengan sumbu baut 1 A
A
2
A
L1
F L2 L
Masing-masing baut menerima beban tarik langsung sebesar: Fo =
F n
Berdasarkan kesetimbangan momen, didapatkan persamaan: 2
F.L = 2k.L1 + 2k.L 2
2
k=
F.L 2 2 2(L1 + L 2 )
6. Beban Eksentrik b. Arah gaya searah dengan sumbu baut Beban tarik maksimum yang diterima oleh baut 2, maka; F2 =
F.L.L 2 2 2 2(L1 + L 2 )
Resultan gaya pada baut nomer 2 adalah:
FR = Fo + F2 Ukuran baut dapat dicari dengan persamaan: FR =
dk
2
=
π 2 .d k . σ t 4 4 .Fr π .σ t
6. Beban Eksentrik Contoh 6 Sebuah bracket dijepit pada kolom baja dengan menggunakan baut, seperti gambar. Beban maksimum yang diterima bracket adalah 12 kN dengan arah vertikal dengan jarak 400 mm dari kolom depan. Bidang vertikal bracket disatukan pada kolom dengan empat baut yaitu 2 baris dengan dua buah baut setiap baris yang berjarak 50 mm dari tepi bawah bracket. Tentukan ukuran baut, jika tegangan tarik yang diijinkan 84 N/mm2. 400
50
375
12 kN
A
Ukuran dalam mm
6. Beban Eksentrik Beban geser langsung yang diterima oleh masing-masing baut adalah: Fo =
k=
F 12000 = = 3000 N n 4
F.L 2
2
2(L 1 + L 2 )
=
12000 × 400 = 16,769 N 2 2 mm 2 50 + 375
(
)
Beban tarik maksimum yang diterima oleh baut 3 adalah:
F3 = k × L 2 = 16,769 × 375 = 6288,375 N Beban tarik equivalen yang diterima baut 3 adalah:
Ft =
1 1 2 2 = F + F + 4 F 6288,375 + 3 3 o 2 2
(6288,375 )2 + 4(3000 )2 = 7489,98
N
Ukuran baut adalah: Ft =
π 2 .d k . σ t 4
dk =
4.Ft = π.σ t
4 × 7489,98 = 10,655 mm π × 84
M 14 dengan dk = 11,546 mm
6. Beban Eksentrik Contoh 7 Sebuah bracket seperti ditunjukkan pada gambar, mampu menahan beban sebesar 30 kN.Tentukan ukuran baut, jika tegangan tarik maksimum bahan baut 60 N/mm2. 1 2 A
80
30 kN 250
Ukuran dalam mm 500
Beban tarik langsung yang diterima masing-masing baut:
Fo = k=
F 30000 = = 7500 N n 4 F.L 30000 × 500 = = 108,853 N 2 2 2 2 mm 2(L1 + L 2 ) 2 80 + 250
(
)
6. Beban Eksentrik Beban tarik maksimum yang diterima oleh baut 2, maka; F2 = k × L 2 = 108,853 × 250 = 27213,25 N
Resultan gaya pada baut nomer 2 adalah:
FR = Fo + F2 = 7500 + 27213,25 = 34713,25 N Ukuran baut dapat dicari dengan persamaan: FR =
π 2 .d k . σ t 4
dk =
4.Fr = π.σ t
4 × 34713,25 = 27,141 mm π × 60
Dari tabel normalisasi ulir, diperoleh ukuran baut M 33 dengan diameter minor dk = 28,706 mm
