elemen mesin bab 7

1. BAB V
POROS DAN AS
5.1 Pendahuluan
Poros adalah suatu elemen mesin yang berputar yang digunakan untuk
memindahkan daya, dari suatu tempat ke tempat yang lain.
Sebagai contoh: poros pulli, poros engkol, poros roda gigi dan lain-lain.
Sedangkan As adalah suatu elemen mesin yang digunakan untuk mendukung bagian-
bagian mesin yang berputar.
Sebagai contoh: As sepeda, As sepeda motor, As kereta api dan lain-lain.
5.2 Penyajian
5.2.1 Macam-macam Poros
Berdasarkan fungsinya poros dapat dibagi atas:
1. Poros Transmisi yaitu poros yang digunakan untuk memindahkan daya.
2. Poros Mesin yaitu suatu poros yang merupakan bagian yang tak bias dipisahkan
dari mesin, misalnya poros engkol.
Berdasarkan jenis beban poros dapat digolongkan menjadi:
1. Poros Transmisi yaitu poros yang mendapat beban bengkok dan beban punter dan
digunakan untuk memindahkan daya.
2. Spindel yaitu poros yang pendek yang mendapat beban punter dan digunakan
untuk memindah daya.
3. As dan Gandar yaitu poros yang berfungsi sebagai penahan saja, sehingga hanya
dapat menerima beban bengkok saja.

2. 5.2.2 Bahan Poros
Bahan poros dibuat dari baja konstruksi mesin dan juga dapat diambil dari standart
pabrik, misalnya berdasarkan Bobler. Bahan untuk bagian-bagian mesin dapat dilihat dari
table berikut.
Grade Bohler Komposisi % Tegangan Tarik ( Kgmm)
Setelah Perlakuan panas
Pemakaian
C Si Mn Cr Mo Ni
Ven 140 0,41 0,3 0,7 1,1 0,2 Ø 16 mm
110 ÷ 130
Ø 16 mm ÷ Ø 40 mm
100 ÷ 120
Ø 40 mm ÷ Ø 100 mm
90 ÷ 110
Roda gigi, poros
engkol, poros
pompa, As
Ven 0,34 0,3 0,5 1.5 0,2 1.5 Ø 16 mm
120 ÷ 140
Ø 16 mm ÷ Ø 40 mm
110 ÷ 130
Ø 40 mm ÷ Ø 100 mm
110 ÷ 120
Ø 100 mm ÷ Ø 160 mm
90 ÷ 110
Roda Gigig planit,
propeller, poros
engkol, poros
pengemudi

3. Bahan untuk bagian-bagian mesin dapat pula dipakai dari standart ASSAB Grade 700,
705, 709, dan 760. Kekuatan dan komposisinya dapat dilihat pada table berikut.
ASSAB
Grade
Komposisi % Tegangan Tarik Penggunaan
dalam Beban
C Cr Ni Mo Mn Si Sebelum
Dikeraskan
Sesudah Dikeraskan
700
705
709
760
0,35 0,5
0,35 1,4 1,4 0,2 0,7
0,4 1,1 0,2 0,8
0,5 0,5 0,25
20 ÷ 32
57 ÷ 67
57 ÷ 67
65 ÷ 80
50 ÷ 60
90 ÷ 105
90 ÷ 105
41 ÷ 51
Biasa (beban
Cukup)
Beban Menengah
Beban tinggi
Beban cukup dan
Yang bergesekan
Selain dari pada itu kita juga dapat mengambil standart lain misalnya St. 37, St. 50, St. 60
dan masih banyak lagi bahan poros yang berdasarkan standart pabrik.
5.2.3 Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam perencanaan poros
Untuk merencanakan poros harus diperhatikan hal-hal sebagai berikut:
a. Kekuatan poros

4. Yang dimaksud dengan kekuatan disisni yaitu kekuatan poros terhadap
beban diluar , misalnya terhadap beban punter, beban bengkok yang
terjadi harus lebih kecil dari tegangan yang diijinkan.
b. Kekakuan
Walaupun terhadap beban luar memenuhi syarat tetapi terhadap
lenturannya belum tentu memenuhi. Lenturan akan mempengaruhi adanya
putaran kritis.
c. Bahan
Yang dimaksud bahan disini disamping ditinjau kemampuannya juga
harus ditinjau dimana poros itu akan digunakan. Misalnya poros pompa
yang digunaka untuk air laut tentu saja berbeda dengan pompa air tawar,
begitu juga untuk pompa minyak, pompa zat-zat kimia dan lain -lain
sebagainya.
5.2.4 Perencanaan Poros
Dalam perencanaan poros ini hanya didasarkan pada kekuatan, sedangkan
berdasarkan kekakuan belum diperhitungkan.
Ada tiga tipe pokok pembebanan yaitu:
1. Poros hanya menerima momen punter saja.
2. Poros hanya menerima momen bengkok saja.
3. Poros yang menerima beban kombinasi ( Momen punter dan momen
bengkok).

5. 5.2.4.1 Poros hanya menerima momen puntir saja
Poros yang hanya momen punter saja dapat dijumpai pada poros yang pendek, sebagai
contoh spindle mesin bubut.
Poros ini memindahkan daya nominal P (Watt), maka untuk perencanaan sudah tentu
dibuat lebih besar dari P supaya aman. Jadi daya perencanaan harus lebih besar dari daya
nominal ( Pd > P ) dimana Pd = fc. P
Dengan: Pd = Daya perencanaan
P = Daya nomional
Fc = Faktor koreksi.
Tegangan punter yang terjadi bila poros pendek mendapat beban momen punter.
Wp
Mp
p =τ
dengan : Mp = Momen punter
Wp = Momen tahanan punter
pτ = Tegangan punter
Untuk poros pejal
16
3
d
Wp
π
=
Untuk poros berbentuk pipa





 −
=
do
dido
Wp
44
16
π
5.2.4.2 Poros hanya menerima momen bengkok saja

6. Poros yang hanya mendapat beban bengkok saja dapat dijumpai pada As kereta dorong,
As kereta tambang, As kerek dan lain-lain.
Tegangan bengkok yang terjadi dapat dihitung dengan rumus.
Wb
Mb
b =σ
dengan : bσ = Tegangan bengkok
Mb = Momen bengkok
Wb = Momen tahanan bengkok
Untuk poros pejal
32
3
d
Wb
π
=
Untuk penampang poros berbentuk pipa





 −
=
do
dido
Wb
44
.
32
π
5.2.4.3 Poros yang mendapat beban kombinasi
Apabila sebuah poros mendapat momen punter dan momen bengkok maka tegangan yang
terjadi merupakan tegangan kombinasi maksimum. Dalam pengetahuan kekuatan bahan,
tegangan bengkok maksimum yang terjadi adalah:








+





±= 2
2
22
p
bb
maks τ
σσ
σ
atau tegangan punter yang terjadi

7. 2
2
2
p
b
maks τ
σ
τ +





=
dengan
3
32
d
Mb
b
π
σ = dan 3
16
d
Mp
p
π
τ = dimasukkan dalam rumus-rumus diatas maka
didapat besarnya momen bengkok eqivalen sebagai berikut.
( )22
2
1
MpMbMbMbe ++=
Sedangkan momen punter eqivalen adalah
22
MpMbMpe +=
5.3 Penutup
5.3.1 Kesimpulan
Poros adalah suatu elemen mesin yang berputar yang digunakan untuk
memindahkan daya, dari suatu tempat ke tempat yang lain. Sebagai contoh: poros pulli,
poros engkol, poros roda gigi dan lain-lain. Sedangkan As adalah suatu elemen mesin
yang digunakan untuk mendukung bagian-bagian mesin yang berputar. Sebagai contoh:
As sepeda, As sepeda motor, As kereta api dan lain-lain.
Macam-macam poros berdasarkan fungsinya dapat dibagi atas Poros Transmisi
yaitu poros yang digunakan untuk memindahkan daya. dan Poros Mesin yaitu suatu poros

8. yang merupakan bagian yang tak bisa dipisahkan dari mesin, misalnya poros engkol.
Sedangkan berdasarkan jenis beban poros dapat digolongkan menjadi Poros Transmisi
yaitu poros yang mendapat beban bengkok dan beban puntir dan digunakan untuk
memindahkan daya., poros spindel yaitu poros yang pendek yang mendapat beban puntir
dan digunakan untuk memindah daya dan As / Gandar yaitu poros yang berfungsi sebagai
penahan saja, sehingga hanya dapat menerima beban bengkok saja.
5.3.2 Pertanyaan dan tugas
1. Sebutkan macam-macam poros berdasarkan jenis bebannya
2.Sebuah poros pejal digunakan untuk memindahkan daya sebesar 1850 Watt
pada putaran 200 rpm, poros dibuat dari bahan St.60, dengan tegangan tarik
maksimum 600 Mpa, factor keamanan diambil 6, factor koreksi 1,2 dan
tp στ 5,0= . Tentukan diameter poros.
SESI/PERKULIAHAN KE:7
I. TIK: Pada akhir pertemuan ini mahasisiwa diharapkan mampu:
1. Mampu menyebutkan dan menjelaskan perbedaan antara poros dan
As
2. Mampu menyebutkan dan menjelaskan macam-macam poros
3. Mampu menghitung ukuran poros
Pokok Bahasan: Poros dan As
II. Deskripsi Singkat
Pada pertemuan ini anda akan mempelajari fungsi poros dan As, macam-
macam poros, dan menghitung ukuran poros.
III. Bahan Bacaan
1 G. Niemann. 1986. Elemen Mesin. Jakarta: Erlangga
2.. Khurmi R.S., Gupta J.K. 1982. Machine Design. New Delhi

9. 3. PMS ITB. 1978. Elemen Mesin
IV. Pertanyaan Kunci
Jika akan membaca bahan –bahan, gunakanlah pertanyaan berikut untuk
memandu anda:
1.Jelaskan perbedaan antara poros dan As
2. Sebutkan dan jelaskan macam-macam poros berdasarkan fungsi dan
jenis pembebanannya
V. Tugas: Halaman 14

10. 3. PMS ITB. 1978. Elemen Mesin
IV. Pertanyaan Kunci
Jika akan membaca bahan –bahan, gunakanlah pertanyaan berikut untuk
memandu anda:
1.Jelaskan perbedaan antara poros dan As
2. Sebutkan dan jelaskan macam-macam poros berdasarkan fungsi dan
jenis pembebanannya
V. Tugas: Halaman 14