PENDAHULUAN
Seiring dengan perkembangan dunia
industri saat ini, teknologi bidang mesin mempunyai peranan yang cukup penting.
Suatu industri dikatakan sukses bila produksi industri tersebut mampu memenuhi
kebutuhan pasar. Untuk meraih target produksi yang diinginkan,
tentu mesin – mesin produksi harus memiliki unjuk kerja yang optimal. Dibutuhkan
perancangan yang tepat untuk menghasilkan suatu mesin yang mempunyai unjuk
kerja yang optimal.Sebelum kita melakukan perancangan
terhadap suatu mesin terlebih dahulu kita harus mengenal dan memahami elemen –
elemen mesin yang akan bersinergi dalam suatu mesin yang dirancang.
1.
Pengertian
Elemen mesin adalah bagian dari komponen tunggal yang dipergunakan pada
konstruksi mesin, dan setiap bagian mempunyai fungsi dan kegunaan yang mampu
bersinergi antara satu dengan lainnya. Dengan pengertian tersebut diatas, maka
elemen mesin dapat dikelompokkan sebagai berikut :
1.1.
Bantalan dan elemen transmisi
1.1.1.
Bantalan luncur
1.1.2.
Bantalan gelinding
1.1.3.
Poros dukung dan poros pemindah
1.1.4.
Kopling tetap& tidak tetap
1.1.5.
Rem
1.1.6.
Pegas
1.1.7.
Tuas
1.1.8.
Sabuk dan Rantai
1.1.9.
Roda gigi
1.2.Elemen - elemen transmisi untuk gas dan Liquid
1.2.1.
Valve
1.2.2.
Fittings
2.
Prinsip - Prinsip Dasar Perencanaan Elemen Mesin
Perencanaan elemen mesin, pada dasarnya
merupakan perencanaan bagian (komponen), yang direncanakan dan dibuat untuk
memenuhi kebutuhan mekanisme dari suatu mesin.
Dalam tahap-tahap perencanaan tersebut,
pertimbangan-pertimbangan yang perlu diperhatikan dalam memulai
perencanaan elemen mesin meliputi :
2.1.
Jenis-jenis pembebanan yang
direncanakan
2.2.
Jenis-jenis tegangan yang ditimbulkan
akibat pembebanan tersebut
2.3.
Pemilhan bahan
2.4.
Bentuk dan ukuran bagian mesin
yang direncanakan
2.5.
Gerakan atau kinematika dari
bagian-bagian yang akan direncanakan.
2.6.
Penggunaan komponen Standard
2.7.
Mencerminkan suatu rasa
keindahan (aspek estética)
2.8.
Hukum dan ekonoomis
2.9.
Keamanan operasi
2.10.
Pemeliharaan dan perawatan
Dengan
memperhatikan pertimbangan tersebut diatas, maka tahap-tahap perencanaan
totalnya yaitu sbb :
2.1.
Menentukan kebutuhan
2.2.
Pemilihan mekanisme
2.3.
Beban mekanisme
2.4.
Pemilihan material
2.5.
Menentukan ukuran
2.6.
Modifikasi
2.7.
Gambar kerja
2.8.
Pembuatan dan kontrol koalitas
Yang
dimaksud dengan tahap perencanaan tersebut diatas :
2.1. Menentukan kebutuhan
Menentukan
kebutuhan dalam hal ini adalah kebutuhan akan bagian- bagian yang akan
direncanakan, sesuai dengan fungsinya
2.2. Pemilihan mekanisme
Berdasarkan
fungsinya dipilih mekanisme yang tepat dari bagian mesin tersebut. Misalnya
untuk memindahkan putaran poros keporos yang digerakan dipilih roda gigi
payung.
2.3. Beban mekanis
Berdasarkan
mekanisme yang telah ditentukan, beban-beban mekanis yang akan terjadi harus
dihitung berdasarkan data yang sesuai dengan kebutuhan, sehingga didapat
jenis-jenis pembebanan yang bekerja pada elemen tersebut.
2.4. Pemilihan bahan
(material)
Untuk
mendapatkan bagian mesin yang sesuai dengan kekuatannya, dilakukan pemilihan
bahan dengan kekuatan yang sesuai dengan kondisi beban serta tegangan yang
terjadi. Misalnya kekuatan direncanakan harus lebih kecil dari kekuatan bahan
yang ditentukan dengan faktor keamanan sesuai dengan kebutuhan.
2.5. Menentukan ukuran
Bila
terjadi kesesuaian pemakaian bahan dan perhitungan beban mekanis dapat dicari
ukuran-ukuran elemen mesin yang direncanakan dengan standart yang ada dalam
standarisasi.
2.6. Modifikasi
Modifikasi
bentuk diperlukan bila bagian mesin yang direncanakan telah pernah dibuat
sebelumnya.
2.7. Gambar Kerja
Setelah
mendapatkan ukuran yang sesuai, ukuran untuk pengambaran kerja didapat, baik
gambar detail maupun gambar assemblynya.
2.8. Pembuatan kontrol
kualitas
Dengan
gambar kerja dapat dibuat bagian-bagian mesin yang dibutuhkan, dengan
mencatumkan persyaratan suaian, toleransi serta tanda pengerjaan, ini
dimaksudkan untuk mendapatkan hasil pembuatan suaian dengan yang diinginkan.
Dari penentuan suaian yang telah ditetapkan tersebut dapat digunakan sebagai pedoman
kontrol kualitas yang disyaratkan
3.
Faktor Keamanan
Faktor keamanan adalah faktor yang digunakan untuk
mengevaluasi keamanan dari suatu bagian mesin.
3.1. Faktor
keamanan ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain :
3.1.1. Variasi sifat-sifat bahan
3.1.2. Pengaruh ukuran dati bahan yang diuji kekuatannya
3.1.3. Jenis beban
3.1.4. Pengaruh permesinan dan proses pembentukan
3.1.5. Pengaruh perlakuan panas terhadap
sifat fisis dari material
3.1.6. Pengaruh pelumasan dan umur dari
elemen mesin
3.1.7. Pengaruh waktu dan lingkungan dimana peralatan
tersebut dioperasikan
3.1.8.
Syarat-syarat khusus terhadap umur dan ketahanan uji mesin
3.1.9. Keamanan manusia secara keseluruhan harus
diperhatikan
3.2.
Penggunaan Faktor Keamanan
Penggunaaan faktor keamanan
yang paling banyak terjadi bila kita membandingkan tegangan dengan kekuatan,
untuk menaksir angka keamanannya.3 Katakanlah, sebuah elemen mesin diberi effek
yang kita sebut sebagaiF. Kita umpamakan bahwaF adalah suatu istilah yang umum,
dan bisa saja berupa suatu gaya, momen puntir, momen lentur, kemiringan,
lendutan, atau semacam disorsi. KalauF dinaikkan, sampai suatu besaran
tertentu, sedemikian kalau dinaikkan sedikit saja, akan mengganggu kemampuan
mesin tersebut, untuk melakukan fungsinya secara semestinya. Kalau kita
nyatakan batasan ini, sebagai batas akhir, hargaF sebagaifu , maka faktor
keamanan dapat dinyatakan sebagai : BilaF sama dengan Fu, n=1, dan pada saat
ini tidak ada keamanan sama sekali. Akibatnya sering dipakai istilah batas keamanan
(margin of safety). Batas keamanan dinyatakan dengan persamaan. Istilah
faktor keamanan dan batas keamanan banyak dipakai dalam praktik industri, yang
arti dan maksutnya diketahui jelas. Begitupun, istilahFu dalam persamaan (1-1),
adalah istilah yang terlalu umum untuk semua jenis kegiatan, merupakan angka
tersendiri yang secara statistik bervariasi. Karena alasan ini, suatu faktor
keamanan dengann > 1tidak.