1. ELEMEN MESIN I
latihan soal Paku Keling
Frederikus Konrad, ST, MT, MM
JURUSAN TEKNIK MESIN,
FTI-UNIVERSITAS GUNADARMA
2. Contoh soal
Terdapat sebuah bejana tekan dengan diameter bagian
dalam 1 m dengan tekanan kerja bagian dalam 2.75
N/mm2
diatas tekanan atmosfir. Dengan pertimbangan
silinder yang tipis maka diasumsikan efisiensi sambungan
paku keling 79 %, maka hitung ketebalan plat, tegangan
tarik material tidak boleh lebih melampaui 88 MPa
Rencanakan suatu sambungan memanjang paku keling
dengan double strap butt joint dimana lebar dianggap
sama, pitch paku keling bagian luar adalah double pitch
sedangkan pada bagian dalam dibentuk zig-zag.
Tegangan geser maksimum pada paku keling 64 MPa.
Anggap kekuatan paku keling patah geser adalah 1.8 kali
paku keling patah geser tunggal, dan sambungan tidak
rusak karena kompressi/bengkok
3. Contoh soal
Diketahui
D = 1 m = 1000 mm
P = 2.75 N/mm2
η = 79 % = 0.79
σt = 88 MPa = 88 N/mm2
τ = 64 MPa = 64 N/mm2
4. Contoh soal
1. Tebal plat dinding boiler
Dimana persamaan tebal dinding boiler adalah
2. Diameter paku keling
mmt
menjadidibulatkanmmt
mmt
mmt
mm
xx
x
t
mm
xx
DxP
t
lt
21
779.20
1779.19
1
04.139
2750
1
79.0882
100075.2
1
2
=
=
+=
+=
+=
+=
ησ
mmd
xd
d
td
498.27
583.46
216
6
=
=
=
=
5. Contoh soal
Diameter paku keling
Dari tabel IS : 1928 – 1961 untuk standar lubang paku keling
adalah
maka didapat lubang paku keling 28.5 mm dan diameter paku
keling 27.498 mm = 27.5 mm
6. Contoh soal
3. Pitch paku keling
p = pitch of rivets
tahanan untuk merobek pelat
Pt = (p – d)t x σt
Pt = (p – 28.5)21 x 88
Pt = (p – 28.5)1848 N
p baris bagian luar dua kali p bagian dalam dan paku keling ganda oleh
karena satu pitch ada 3 paku keling dalam patah geser ganda (n=3)
sehingga kekuatan paku keling pada patah geser 1.8 kali pada patah
geser tunggal
NP
xxxxP
xxxxP
xdxxxnP
s
s
s
s
176.220360
6425.812785.08.13
645.28
4
14.3
8.13
4
8.1
2
2
=
=
=
= τ
π
7. Contoh soal
Persamaan Pt dan Ps maka didapat
pitch mak
dari tabel nilai C didapat
( )
mmp
p
p
p
p
743.147
5.28243.119
243.1195.28
1848
176.220360
5.28
176.22036018485.28
=
+=
=−
=−
=−
mmtxCPmak 28.41+=
8. Contoh soal
dari tabel nilai C didapat 4.63 dikarenakan double
rivet, double strap joint
dikarenakan nilai p lebih besar dari Pmak maka diambil
Pmak = 140 mm
jadi jarak pitch bagian dalam 140/2 = 70 mm
mmP
menjadidibulatkandapat
mmP
P
xP
mak
mak
mak
mak
140
51.138
28.4123.97
28.412163.4
=
=
+=
+=
9. Contoh soal
4. Jarak antara lubang paku keling
diketahui jarak antara lubang paku keling
5. Ketebalan dari cover plat double butt straps
mmt
mmt
xxt
xt
x
xt
dp
dp
tt
18
627.17
343.121625.0
83
5.111
21625.0
5.282140
5.28140
21625.0
2
625.0
1
1
1
1
1
1
=
=
=
=
−
−
=
−
−
=
mmp
mmp
p
xxp
dpp
b
b
b
b
b
61
775.60
775.3228
5.2815.11402.0
15.12.0
=
=
+=
+=
+=
11. Contoh soal
cari efisiensi dari desain sambungan
tahanan untuk merobek pelat
Pt = (p – d)t x σt
Pt = (140 – 28.5)21 x 88
Pt = 111.5 x 1848
Pt = 206052 N
tahanan geser untuk paku keling
NP
xxxxP
xxxxP
xdxxxnP
s
s
s
s
176.220360
6425.812785.08.13
645.28
4
14.3
8.13
4
8.1
2
2
=
=
=
= τ
π
12. Contoh soal
efficiency dari sambungan
tegangan yang terjadi pada plat utuh
P = p x t x σt
P = 140 x 21 x 88
P = 258720 N
jadi effisiensi
dari hasil perhitungan dengan
data perencanaan effisiensi paku keling sangat baik
%6.79
796.0
258720
206052
=
=
=
=
η
η
η
η
P
PandPofleast st
