Elemen Mesin

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.