Poros umumnya diproduksi dengan pengerolan panas dan diakhiri ukurannya dengan cold drawing atau proses bubut dan proses gerinda. Poros yang dirol dingin adalah lebih kuat dari pada poros yang dirol panas tetapi dengan tegangan residual (tegangan sisa) yang lebih tinggi.
Tegangan sisa ini dapat mengakibatkan distorsi pada poros ketika diproses mesin, secara khusus ketika dislot atau dibuatkan lubang pasak. Poros dengan diameter yang lebih besar biasanya diproses tempa (forged) dan dibubut ukurannya pada mesin bubut.
Jenis poros ada dua macam yang penting untuk diketahui yaitu:
• Poros transmisi. Di sini poros mentransmisikan daya antara sumber dan mesin yang digerakkan. Seluruh poros pabrik adalah poros transmisi. Karena di sini poros meneruskan/membawa bagian mesin seperti pulley, roda gigi dan lain-lain, oleh karena itu poros menerima bending sebagai tambahan puntiran.
• Poros mesin. Di sini poros dirakit menjadi satu kesatuan dari bagian mesin itu sendiri. Poros engkol (crank shaft) adalah contoh dari poros mesin.
1.2 Tegangan dalam poros Tegangan-tegangan yang terjadi dalam poros adalah sebagai berikut: 1. Tegangan geser akibat transmisi torsi (akibat beban torsional).
2. Tegangan bending (tarik atau tekan) akibat gaya aksi elemen mesin seperti roda gigi, pulley dan lain-lain termasuk juga berat poros itu sendiri.
3. Tegangan akibat kombinasi beban torsional dan bending.
Menurut kode American Society of Mechanical Engineers (ASME)untuk desain poros transmisi, tegangan kerja maksimum yang diijinkan dalam bentuk tarik atau tekan adalah:
1. 112 MPa untuk poros tanpa pasak. 2. 84 MPa untuk poros dengan pasak.
Berdasarkan spesifikasi fisik poros, tegangan tarik yang diijinkan (σt) diambil 60 % dari batas elastis tarik (σel), tetapi tidak boleh melebihi 36 % tegangan tarik ultimate (σu). dengan kata lain, tegangan tarik yang diijinkan adalah: σt = 0,6 σel atau 0,36σu Tegangan geser maksimum yang diijinkan adalah: 1. 56 MPa untuk poros tanpa pasak. 2. 42 MPa untuk poros dengan pasak.
2 Berdasarkan spesifikasi fisik poros, tegangan geser yang diijinkan (σt) diambil 30% dari batas elastis tarik (σel), tetapi tidak boleh melebihi 18% tegangan tarik ultimate (σu). dengan kata lain, tegangan geser yang diijinkan adalah: σt = 0,3σel atau 0,18σu
1.3 Poros yang hanya menerima momen punter (torsi) Ketika poros hanya menerima torsi, maka diameter poros dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan torsi, yaitu:
J r/
T τ
= (1-1) Dimana T = torsi J = momen inersia polar poros terhadap sumbu putar, τ = tegangan geser torsional, r = jarak dari sumbu netral terhadap permukaan luar poros = d/2 d = diameter poros.
Semoga bermanfaat.
EmoticonEmoticon