15TUAS
1. Pendahuluan. 2. Pemakaian tuas dalam praktek pemesinan. 3. Rancangan tuas.
4. Lengan Tuas. 5. Kaki tuas. 6. Lengan Engkol. 7. Keamanan katup tuas.
8. Rocker arm untuk katup buang. 9. Tuas Pengungkit. 10. Macam – macam tuas
15.1 Pendahuluan
Tuas adalah sebuah tongkat kaku atau batang yang memiliki kemampuan
berputar dengan menentukan titik yang disebut titik tumpu. Tuas ini biasanya
digunakan mesin untuk mengangkat sebuah beban dengan pemakaian usuha yang
kecil. Memngangkat beban dngan pertimbangan yang digunakan umtuk usuha
adalah keuntungan menurut ilmu Mekanik. Kadang-kadang sebuah tuas biasanya
hanya untuk memudah kan pemakaian kekuatan dengan maksud memberi
petunjuk. Sebuah tuas memperbolehkan arah lurus atau garis lengkung dengan
mempergunakan kekuatan pada tuas. Tuas boleh sejajar atau miring untuk satu
sama lainnya, yang mana prinsip pada tuas bekerja adalah sama seperti itu.
Memikirkan kelurusan sebuah tuas dengan kekuatan yang sama dalam
pesawat yang sama seperti pada gambar 15.1 titik A dan B menyambung dimana
beban dan usaha ditunjukan seperti titik beban dan usaha masing-masing.
F adalah titik tumpu dimana tuas memiliki kemampuan berputar, jarak garis
tegak antara titik beban dan titik tumpu yang diketahui pada beban lengan dan
jarak garis tegakantara titik usaha dan titik tumpu disebut lengan usaha sesuai
dengan prinsip:
Keuntungan Mekanik
Perbandingan lengan usaha dengan beban lengan disebut kekuatan
pengungkit.
Sebuah pertimbangan kecil akan menunjukan bahwa jika sebuah beban
besar untuk mengangkat dengan usaha kecil maka usaha lengan akan lebih besar
dari beban lengsn. Dalambeberapa hal kemungkinan tidak memperbolehkan
memberi batasan jarak dan ruang, oleh karena itudalam jenis untuk memperoleh
kekuatan pengungkit yang besar biasanya memperbolehkan penggabungan tuas,
pengabungan kekuatan pengungkit membuat potongan lurus, dimana
memperbolehkan mengikat satu sama lainnya. Dengan sambungan punca
kekuatan pengungkit tongkat bell biasanya diperbolehkan dibandingkan dengan
meyambung nomor kekuatan pengungkit adalah hasil bermacam-macam.
15.2 Pemakaian tuas dalam praktek pemesinan
Muatan dan usaha dipergunakan tuas dalam 3 perbedaan jarak
seperti, yang di tunjukan pada gambar 15.2 tuas ditunjukan
B dan C pada gambar 15.2 bisa disebut model pertam, model ke dua, dan model
ke tiga tuas masing-masing.
Model tuas pertama, titik tumpu diantara beban usaha dalam hal ini lengan
usaha lebih besar dari pada beban lengan, karena itu keuntungan Mekanik
memperoleh lebih dari satu demikian model tuas secara umum mencari tongkat
bell biasanya dalam penempatan sinyal kereta api, ayunan lengan lengan dalam
pembakaran Mesin, pegangan pompa tangan dengan menekan roda tangan, neraca
keseimbangan, kaki tuas, dll.
Model tuas ke dua, beban diantara titi tumpu dan usaha, dalam hal ini
lengan usaha lebih dari muatan lengan, karena itu keuntungan Mekanik lebih dari
satu. Pemakaian model tuas demikian adalah mengalaskan dalam mengamankan
beban tuas.
Model tuas ke tiga, usaha di antara titik tumpu dan muatan setelah lengan
usaha, dalam hal ini lengan usaha lebih kecil dari pada beban lengan, karma itu
keuntungan Mekanik lebih kecil dari lainnya. Biasanya model tuas tida untuk
menerima dalam praktek usaha, tetapi sepasang tang, pedal mesin jahit, dll. Ini
adalah beberap contoh tuas.
15.3 Rancangan tuas
Rancangan sebuah tuas terbuat dari menentukan besarnya menurut alam
ketika kekuatan yang terkandungpada tuas:
a) Muatan,
b) Usaha, , dan
c) Reaksi pada titik tumpu ,
Beban dan usaha karena demikian bertentangan langsung dengan titik tumpu.
Menurut cara kerja menggunakan rancangan tuas
1) umumnya salah satu beban, mendapatkan nilai usaha, usaha
menghendaki untuk melawan beban ini mengambil dengan titik
tumpu.
2) Mendapat reaksi, , pada titik tumpu, sama seperti pembahasan
di bawah ini.
Ketika dan berbentuk parallel dan bergerak dengan arah yang
berlawanan ditunjukan pada gambar 15.2 (b) dan (c). kemudian R f akan berbeda
dengan dan . untuk posisi beban ditunjukan pada 15.2 (b).
Dan untuk posisi beban akan ditunjukan pada gambar 15.2 (c) arah RF akan
berlawanan terhadap dan dimana setiap atau besar.
ketika dan miring satu sama lain ditunjukan pada gambar
15.3 (a) . dimana sama dengan resultan dari dan . ditetapkan dengan
jajaran genjang dan hokum kekekalan. Garis bekerja pada memotong terus
melalui dan juga melalui pada arah tergantung diatas arah dan .
Ketika dan bergerak ke kanan membentuk sudut dan lengan
miring dan membentuk sudut teta yang ditunjukan pada gambar 15.3 (b).
ditetapkan dengan menggunakan perbandingan
Apabila lengan berada di kanan dengan membentuk sudut di
tunjukan pada gamber 15.3 (c) kemudian
3) untuk mengetahui kekuatan sebuah tuas lengan penampng
melintang dapat di tentukan dengan menibang bebebrapa dari
bagian tuas.
Dimana terjadi momen bending maximum apabila tuas memiliki 2
lengan yang ditunjukan pada gambar 15.4 dan tangkai tuas terjadi momen bending
maximum pada leher poros penampang melintang pada lemgan dapat berbentuk
empat persegi panjang, elips. Yang di tunjukan pada gambar 15.4 (b) kita tau
pemotongan modulus empat persegi panjang
Dimana,
t = Lebar atau ketebalan dari tuas
h = kedalaman atau ketinggian dari tuas.
Ketinggian tuas biasanya antara 2-5 terhadap ketebalan tuas.
Untuk pemotongan elips, modulus potong
Dimana,
= poros nesar
= poros kecil
Besar poros biasanya antara 2,5 dibandangkan dengan poros kecil.
Untuk pemotongan di asumsikan pada momen bending hanya
dengan flensa dengan asumsi ini pemotongan modulus di berikan
= flensa area x kedalaman pemotongan
Pemotongan untuk lengan biasanya meruncing dari titik tumpu
sampai ke ujung. Ukuran untuk lengan pada ujung tegantung dengan cara di
beban ilmu. Jika beban diujung dihubungkan dengan garpu, kemudian ukuran
tuas dapat berakhir proportional dengan batang penghubung.
4) ukuran dari titik tumpu pin mencapai bearing pertimbangan dan
memeriksa untuk di potong tekanan bearing yang di ijinkan tergantung dari
banyaknya gerakan relative antara tuas dan pin. Panjangnya pin bias any berkisar
antara 1-2,5 kali diameter pin. Jika kekuatan pada tuas tidak berbeda jauh,
diameter pin saat beban dan titik usaha sama dengan diameter dari titik tumpu
dan pada pin cadangan di perkecil dar pada untuk memilih sebuah ketebalan tuas,
pin di lengkapi dengan panjang bearing.
5) Diameter dari leher poros diberikan 2 kali dari diameter pin. Dan
panjang dari leher poros sama dengan panjang pin. Leher poros biasanya
dilengkapi dengan ketebalan 3 mm pada perunggu fosfor dengan dilengkapi
bantalan pelumasan anti debu. Penyusutan pada bebebrapa bagian untuk
mengurangi keausan dam memperpajang umur bearing.
15.4 Lengan Tuas
Sebuah lengan tuas dengan besar dan perbandingan ditujukan pada gambar
Keterangan,
= Kekuatan yang diunakan pada pegangan
= Panjang tuas
= Tekanan massa
= Tekanan gunting
Saat besi da tempa mengambil 700 Kg/cm3 dan 600Kg/cm3. dalam
merancang lengan tuas dapat mengikuti cara kerja sebagai berikut:
1. Diameter poros diperoleh dari menimbang poros, dibawah
tekanan. Kita ketahui bahwa, ketika lingkaran pada poros,
Dan
Dari hubungan ini diameter poros di proses
2. diameter rumah poros diambil dari persamaan 1.6 dan
ketebalan rumah poros dari persamaan 0.3.
3. panjang rumah poros diambil dari diambil dari d untu 1.25
4. diameter poros pada pusat membawa proses dari
pertimbangan poros dalam menghubungkan lengkungan dan
lingkaran ketika lengkungan pada poros
Dan ketika lingkaran,
Perbandingan lingkaran,
Kita ketahui bahwa
panjang 1 diambi dari persamaan 2/2
5 kunci pada rancangan poros seperti biasa memindahkan tenaga
putaran pada .
6 sudut tegak lurus dekat rumah poros ditentukan dari
pertimbangan lengkungan pada tuas. Menerima bahwa tuas
memperluas pusat poros yang mana akibat pemotongan kuat
pada tuas.
= ketebalan tuas dekat rumah poros dan
= luas atau tinggi tuas dekat rumah poros
Kita ketahui bahwa lengkungan pada tuas
Pngaturan pemotongan,
Kita ketahui bahwa tekanan lenakung
15.5 Kaki tuas
Sebuah Kaki Tuas seperti yang ditunjukan pada gambar 15.9 sama dengan
lengan tuas tetapi dalam hal ini papan kaki lebih lengkap dari pada tangan
rancangan kaki tuas sama dengan cara penjelasan dari lengan engkol.
Dan kaki tuas dengan 80 Kg merupakan penimbang menggunakan
kekuatan penuh yang mana pekerja dapat memakainya pada dorongan sebuah kaki
tuas perbandingan papan kaki ditunjukan pada gambar 15.9.
15.6 Lengan Engkol
Menjalankan tuas yang tertera pada gmbar 15.10 sebuah lengan tias umum
yang biasanya menjalankan mesin Derek dengan diangkat
Tuas dapat menggerakan salah satu dari satu atau dua orang. Kekuatan
gaya maximum dalam perintah untuk menggerakan tuas dengan mengangkat 40
Kg dan panjang tuas adalah 30 Cm. dalam bejana tuas di gerakan oleh dua orang,
kekuatan gaya maximum digerakan secara ganda dan panjang tangan diambil 50
Cm.
Tuas terlindungi pada pipa untuk mencegah tangan terluka. Pada ujung
poros biasanya berbentuk kotak, agar mudah memasang dan menggerakan tuas
panjangnya biasanya antara 40-45 Cm dan tinggi garis potong dari dasarnya
biasanya 1 meter. Dalam mendesain tuas, agar mengikuti langkah – langkah dan
dapat menggunakan,
1. Diameter batang didapat dari bending dan asumsi, di dapat
pada batang dari panjang
Momen bending maximum:
Perpotongan modulus:
Lapisan momen:
Fb = tegangan bending yang di izinkan untuk beban batang.
Meratakan lapisan momen bending maximum kita dapat:
Dari pembahasan ini, diameter batang boleh di ringkas, diameter
batang biasanya berukuran proporsional antara 25 mm unutk
batang tunggal dan 40 mm untuk batang ganda.
2. perpotongan tuas biasanya empat persegi panjang mempunyai
tebal dan penghubung luar yang sama berat, lengan tuas
meruncing dari leher poros ke batang.
Dimana leher poros maximum, diasumsikan tuas diperpanjang
sampai ke tengah poros, dimana hasilnya ringan dan kuat.
Momen bending Maximum:
Sejak disini kekurangan informasi pada kombinasi bending
melingkar dari persegi untuk bending equivalent atau momen
melingkar dengan akurat. Karena itu merupakan langkah tidak
langsung.
Kita mendesain lengan tuas untuk 25 % lebih momen bending:
Bending Maximum:
=
= ketebalan lemgam tuas
= berat lengan tuas dintara leher poros
Pemotongan modulus untuk lengan tuas
Dengan menggunakan perbandingan:
Kita dapat mendapatkan dan dengan berat dari lengan tuas
antara leher poros adalah dua kali tebal .
Setelah mendapatkan nilai dan tegangan bending dapat kita
periksa dengan mengatasi nilai yang di izinkan.
3. Pada tegangan geser induksi penampang lengan tuas berada
dekat dengan leher poros, karena dengan menggunakan momen
putar
, dapat diperiksa dengan mengikuti perbandingan:
(untuk penampang empat persegi penjang)
(untuk penampang persegi pada sisi t)
4. untuk mengetahui nilai-nilai dari Fb dan FB, tegangan geser
maximum yang utama dapatkita periksa dengan menggunakan
langkah-langkah perbandingan
Tegangan utama maximum:
Tegangan geser maximum
5. Tap bearing utama dari bearing umtuk momen putar dan momen
bendin,oleh karena itu diameter di dapat dari momen putar
equivalent.
Kita tahu momen putar dari tap bearing adalah .
Dan momen bending tap bearing dari poros
Dimana = jarak dari ujung leher poros ke tengah tap
bearing.
Momen putar equivalent:
Dengan menggunakan perbandingan
Kita mendapatkan diameter D dari tap bearing biasanya
diberikan antara
D = 30 – 40 mm, (untuk batang tunggal)
D = 40 – 45 mm, (untuk batang ganda)
15.7 Keamanan katup tuas
Keamanan katup tuas ditunjukan pada gambar 15.11 untuk menyimpan
sebuah tetapan tekanan yang aman bagian dalam tabung ketika tekanan dalam
tabung bertambah nilai diamankan, kelebihan pangupan tersebut dapat terhisap
dengan menumbus katup dengan sendirinya. Saat katup diam di atas, perunggu
meriam kedudukanny dimana mengikat sambungan pipa tergantung di atas
tabung. Terakhir dari tuas adalah poros berputar pada titik tumpu penghalang
bagian atas bertentangan dengan tekanan uap dengan kekuatan P yang dilengkapi
dengan berat pada B, berat dan jarak dari titik tumpu sangat fleksibel kemudian
tekanan uap mendorong katup melalui batas normal. Jika katup naik dan batang
terangkat oleh beban, akibat kelebihan uap kemudian dilepaskan sampai tekanan
rendah ke batas normal.
Batang dapat didesain sama dan sejalan bersamaan, tekanan uap
Maximum (W), pada katup dimana dihembuskan keluar.
Dimana,
= Diameter katup dalam Cm, dan
= Tekanan uap dalam Kg/Cm2
15.8 Rocker arm untuk katup buang
Sebuah Rocker arm untuk digunakan oleh katup buang yang ditunjukan
pada gambar 15.4 dengan berbentuk sebuah Rocker arm dan dapat mengikuti cara
di bawah ini:
1. Rocker arm biasanya terdiri dari beberapa bagian, salah satu beban
pada katup digunakan untuk mpmen bending pada pembagian
momen bending, dapat kita asumsikan lengan pada tuas
dipanjangkan dari titik apliksi beban ke tengah daimana salah
satunya merupakan itik tumpu dari Rocker arm asumsi ini
menghasilkan tuas pada leher poros kuat dan ringan.
2. rasio dari panjang diameter ke titik tumpu dan roller pin di berikan
1.25, tekanan bearing yang diizinkan pada pin antara 35 – 60
Kg/Cm2
3. diameter luar leher poros pada titi tumpu biasanya diberikan dua
kali diameter dari titik tumpu pin. Leher poros dengan 3 mm
tabung penyambung diberikan keausan.
4. pada ujung Rocker arm mempunyai sebuah garpu untuk menerima
roller. Roller membawa sebuah pin dan bebas diputarkan. Dan
mata roller dapat diperkecil tingkat keausannya. Pin atau roller
tidak dilapisi oleh bantalan karena roller tidak cepat aus.
5. diameter mata garpu juga dua kali dari diameter pin. Diameter
roller diberikan lebih ringan dan kuat.(lebih dari 3 mm) kemudian
diameter garpu diberikan kurang dari diameter pin. Kerenggannya
antara 1,5 mm harus dilapisi antara mata dan roller. Pada garpu
sehingga roller dapat bergerak bebas.
6. yang lain dari Rocker arm terbuat dari lingkaran untuk menerima
cabangan dimana ujung tap dengan baut pengunci, diameter luar
pada lingkaran lengan diberikan dua kali dari diameter, ujung tap
kedalaman dari bagian tersebut juga diberikan sama.
15.9 Tuas Pengungkit
Pada tuas pengungkit mempunyai dua lengan dari tuas pada sudut
mengarah ke kanan demaikian tipe dari tuas yang biasa digunakan pada sinyal rel.
regulator dari Hartnell type digunakan untuk pompa air dari kondensortuas
pengungkit didesain semudah mungkin lengan tuas pengungkit dapat diasumsikan
dari empat persegi panjang. Atau elips. Untuk melengkapi desain langkah –
langkah untuk tuas pengungkit diberikan dengan mengikuti contoh.
15.10 Macam – macam tuas
Pada pembahasan sebelumnya, kita telah membahas tentang bermacam –
maca desain, tipe dari tuas yang digunakan pada pelajaran pemesinan, beberapa
dari tuas mempunyai desain yang sama pada prinsip dan pembahasan dengan
mengikuti contoh.
Top Related