perhitugan kekuatan
Perencanaan konstuksi roll pipa meliputi perhitungan kekuatan dari:
Diket : τp = Tegangan puntir (kg/mm²)
τb = Tegangan bengkok (kg/mm²)
τt = Tegangan tarik (kg/ mm²)
v = Faktor keamanan
F = Gaya yang bekerja (kg)
A = Luas penampang (mm²)
Mp = Momen puntir (kgmm)
Mb = Momen bengkok (kgmm)
Wp = Tahanan puntir mm3
Wb = Tahanan bengkok mm3
L = Jarak antara gaya yang bekerja (mm)

Perhitungan Poros Dudukan Matras

Gambar 3.1 Poros dudukan matras

Bahan poros St 60,maka :
τt = 60 kgf/mm²
diketahui :
v = 2
maka:
τ ̃t= τt/( v)= (60 kgf/mm²)/2= 30 kgf/mm²
Mencari gaya ( F ) yang bekerja pada poros
τ͂b= (0,8.τt )/v=0,8.60/2= 24 kg/mm²
τb= (Mb )/( Wb)
24= (16.F.L )/(π.d³)
24= (16.F.169 )/(π.25³)
F = 435.68 kgf
Mencari tegangan tarik,tegangan bengkok,dan tegangan puntir dari poros penyangga matras
τt= F/A = (4.F )/(π.d^2 )=(4.400 )/(π.〖25〗^2 ) =0.8152kg/mm²
Karena τt < τ̃t ,maka poros aman
τb = ( Mb)/Wb
=(16.F.L )/(π.d³)
=16.400.169/(π.〖25〗^3 )
=12,949571 kg/mm²
Karena τb < τ̃b ,maka poros aman
τp= ( Mp)/Wp
=( F.L)/(0,1.d³)
= 400.169/0,1.25³
= 43.264 kg/mm²
Karena τp < τ̃p ,maka poros aman
Mencari Kekuatan Sambungan Las
Keterangan :
a : tebal pelat yang paling tipis
I : panjang kampuh
A : luas penampang memanjang kampuh ( cm2 )
F : beban berat dalam (kg)
τt : tegangan dalam elektroda/kawat las dalam (kg/cm2)
τ̃t : tegangan tarik ijin

Pengelasan Pada Meja
A = a x l
=0,5.6
=3cm2
F1=A.τt
=3.1400
=4200 kg
F2=A.τt
=3,6.1400
=5040 kg

Bushing pada rumah mur
F=A.τt
=a.k. ʘ. τt
=0.5.19.95.1400
=13965 kg

Bushing pengarah poros ulir
F=A.τt
=a.k. ʘ. τt
=0.5. 23.9268.1400
= 5334 kg

Perhitungan las rumah matras
A = a x l
=1.12,5
=12,5cm2
F1=A.τt
=12,5.1400
= 17500 kg

Rumah bearing pada rumah matras
F=A.τt
=a.k. ʘ. τt
=0.65. 20.096.1400
= 18287.36 kg

Mencari Tinggi Kampuh Las
a = sin 45 . t
= 0,71. 10
= 7,1

Mencari panjang kampuh las ( L )
Panjang kampuh las adalah keliling dari bahan yaitu:
L = π.d
= π.5,08
=15,9512 cm

Mencari tinggi kampuh las ( a )
a = sin 45º.t
= 0,71.10
= 0,71 mm
Karena gaya yang bekerja tegak lurus dengan bidang yang di las,maka sudut γ = 90º,dan τ̃g = 0,75 . τ̃t
= 0,75 . 20
= 15 kg/mm²

Beban yang mampu diterima oleh pengelasan adalah :
Fmax = a. L. τ̃g
= 7,1. 15,9512. 15
=1698,8028 kg
Karena F < Fmax,maka hasil pengelasan kuat dan aman.

Perhitungan Pasak
P= Daya
h= Tinggi pasak
b= Lebar
L= Panjang pasak
Diket: L = 90
R = 198
R = 12,5
Ditanya: Mp…..?
τd….?
Mp= P.R
= 10.198
= 1980 kg/mm²
P = MP/r
= 1980/(12,5-4)
=1980/8,5
= 232 kgf
τg= F/A
=400/810
= 0,49 kg/mm²


Tabel 3.1 Tabel ulir segi empat

Keterangan
d = Ø luar
T = kedalaman ulir
K = S = kisar
Mb = 0,25.S.P
Mb = 0,25.6.P
Wb = ½ .b.h2
Wb =1/2.0,75.h2
wb=1/6 (H/S.π.dk)(0,5.S)²
wb=1/6 (35/6.3,14.31)(0,5.6)²
wb=1/6 (16,7)(9)
=25.05≈25
Diketahui:
d = Ø luar
T = 2.75
K= 6
P= 500 kg/mm2
Mb =0,25.S.P
= 0,25.6.500
= 750 kg/mm2
τb=Mb/Wb
= 750/25
=30 kg/mm2
0,25.S.P=τb.0,13.H.S
0,25.6.500=τb.0,13.35.6
125=τb.4.55
τb=125/4,25
= 27 kg/mm2
Mencari daya yang bekerja pada poros
Mp= Moment puntir
r = 12,5 mm
Mp=1980 kg/mm²
P = Mp/r
= 1980/12,5
= 158,4 kg/mm²
τp = Mp/Wp
=1980/(0,1.dᵌ)
= 1980/(0,1.25ᵌ)
= 1,2672 kg/mm²

Keterangan:
F= gaya
τb= tegangan bengkok
L= panjang
Tegangan Bengkok
τb= 0,8 x τt
τb= 0,8 x 60
τb= 48
diameter poros,untuk beban yang ada di samping
0,1xdᵌxτb= F.L
0,1xdᵌx48= 1000.75
dᵌ = 75000/4,8
d = 20 mm

Perhitungan Baut
Tegangan tarik pada baut M 10 x 1,5
Data baut :
Bahan baut dari baja liat yang mempunyai kadar karbon 0,2 – 0,3 ( % ), tegangan tarik ijin ( τa ) dari baut tersebut adalah 6 kg/mm2,karena factor keamanan ( v ) yang diambil adalah 2, maka tegangan tarik ijin ( τa ) dari baut tersebut adalah
τa= τa/v=6/2=3 kg/mm²
d = 10,000 mm
de = 9,026 mm
di = 8,376 mm
W = 100 kg
τt= (4.W)/(π.de^2 )
τt= 4.100/(π.〖9,026〗^2 )=1.562 kg/mm²
karena τt < τa, maka baut kuat dan aman
Perhitungan ulir M12 x 1.75
τa= τa/v=6/2=3 kg/mm²
d = 12,000 mm
de = 10,863 mm
di = 10,106 mm
W = 100 kg
τt= (4.W)/(π.de^2 )
τt= 4.100/(π.〖10,863〗^2 )=1.078kg/mm²

Perhitungan Bearing
Menurut tabel bearing
Diket: Ø dalam = 25
Ø luar 50,8
Berdasarkan tabel bantalan bola pada buku “ Elemen Mesin “ karangan Sularso dan Kiyokatsu Suga, hal. 143,harga kapasitas nominal dinamis spesifik ( C ) dan harga kapasitas nominal statis spesifik ( C0 )dari :
Diket = d = diameter dalam bearing ( mm )
D = diameter luar bearing ( mm )
B = tebal bearing ( mm )
C = harga kapasitas nominal dinamis spesifik ( kg )
C0 = harga kapasitas nominal statis spesifik ( kg )

Bantalan bola penopang as, adalah :
C = 1370 kg
C0 = 1900 kg
Bantalan bola penopang pada poros atas
C = 1030 kg
C0 = 740 kg
Ukuran luar dari bantalan bola jenis terbuka nomor UCP 205 adalah :
D = 52 mm
d = 25 mm
B = 16 mm
Ukuran luar dari bantalan bola jenis terbuka nomor 6308Z adalah :
D = 50,8 mm
d = 25 mm
B = 16 mm