PERTEMUAN KE 6 MACAM-MACAM SAMBUNGAN

 MACAM-MACAM SAMBUNGAN

—  INDIKATOR:

•              Menjelaskan pengertian sambungan

•              Menjelaskan macam-macam sambungan

•              Menjelaskan fungsi dan prinsip kerja sambungan keling

•              Menjelaskan fungsi dan prinsip kerja sambungan las

•              Menjelaskan fungsi dan prinsip kerja sambungan baut

— A. PENGERTIAN SAMBUNGAN

Mesin atau konstruksi terdiri dari beberapa bagian, yang  mana bagian yang satu dengan yang lain akan dihubungkan. Salah satu cara untuk menghubungkan suku bagian-suku bagian tersebut adalah dengan cara memberikan sambungan.

Sambungan adalah hasil dari penyatuan beberapa bagian atau konstruksi dengan menggunakan suatu cara tertentu.

— B. MACAM-MACAM SAMBUNGAN

Macam-macam sambungan adalah sebagai berikut:

1. SAMBUNGAN TETAP, yaitu sambungan yang hanya dapat dilepas dengan cara merusaknya.

           Contoh: sambungan keling dan sambungan las

2. SAMBUNGAN TIDAK TETAP, yaitu sambungan yang dapat kita lepas dan dapat kita bongkar tanpa  merusak sesuatu.

           Contoh: sambungan baut, sambungan pasak dan               sambungan pena.

—  C. SAMBUNGAN KELING

Sambungan keling adalah sambungan yang digunakan untuk menyambung plat dan batang profil. Untuk membuat sambungan ini digunakan PAKU KELING yang dibuat di pabrik khusus dengan kepala terpasang yang dilantak.

Bentuk Kepala Paku Keling

—  Fungsi Sambungan Keling

•   1/   Sebagai sambungan kekuatan dalam konstruksi baja dan konstruksi logam ringan.

           Contoh : Konstruksi Bertingkat, Konstruksi Jembatan dan konstruksi Pesawat Angkat

•   2.   Sebagai sambungan kekuatan kedap

           Contoh : Konstruksi ketel dan pipa tekanan tinggi. Tapi untuk saat ini dalam pembuatan ketel biasanya menggunakan sambungan las.

3.   Sebagai sambungan kedap yg tidak memiliki tekanan

           Contoh : tangki, cerobong asap, pipa penurun.

• 4.     Sebagai sambungan paku untuk kulit pelat.

           Contoh: Konstruksi Kendaraan dan Konstruksi Pesawat Terbang.

— 

Cara melakukan sambungan dengan Keling

— Bentuk Kampuh Keling

Kampuh keling dibuat menurut kebutuhan kekuatan dan kerapatan yang dikehendaki.

Macam-macam kampuh keling adalah sebagai berikut:

1. Kampuh Berimpit (Kampuh Bilah Tunggal dikeling Tunggal)

      Kampuh berimpit biasanya digunakan untuk kekuatan kecil, sedang dan juga sambungan yang hanya memerlukan kerapatan.

      Jika diperlukan kerapatan, maka antara kedua plat itu diberi perekat.

2. Kampuh Bilah Tunggal (Kampuh Bilah Tunggal dikeling Ganda)

     

          Kampuh ini dibuat untuk sambungan yang tidak mendapat gaya tarik terlalu besar.

3. Kampuh Bilah Ganda

      Kampuh ini banyak digunakan untuk sambungan yang menghendaki kekuatan dan karapatan pada tekanan tinggi. Kampuh ini dapat dikeling tunggal, 2 baris atau 3 baris

—  Penerapan Sambungan Keling

Macam-macam penerapan sambungan keling, yaitu:

1.    Sambungan Kuat.

           Contoh : Sambungan keling kerangka bangunan, jembatan dan blok mesin

2.   Sambungan Kuat dan Rapat.

           Contoh: Sambungan keling ketel uap, tangki-tangki dan dinding kapal

3.   Sambungan Rapat.

           Contoh: Sambungan tangki-tangki zat cair dan bejana tekanan rendah.

—  MENGHITUNG KEKUATAN SAMBUNGAN KELING

Untuk menghitung kekuatan sambungan paku keling, seluruh pembebanan dianggap bekerja pada paku kelingnya.

Untuk perhitungan pada sambungan keling Kampuh Berimpit (Kampuh Bilah Tunggal dikeling tunggal) adalah sebagai berikut:

Pada gambar di atas, beban sebesar F bekerja pada penampang A atas dasar geseran.

Maka besarnya F dapat kita cari dengan rumus:

          F = n . Л/4 . D² . σg

            4F = n . Л . D² . σg

         

         

 

----------------->

Di mana:

          F = beban dalam kg

          n = jumlah paku

          D = diameter  paku dalam cm

           σg = tegangan geser dalam kg/cm²

Untuk menentukan ukuran plat yang sesuai yaitu :

Bila tebal plat (s) dan lebar plat (b), maka plat tersebut akan putus tertarik, bila tidak mampu menahan gaya luar yang diberikan. Sehingga tegangan yang terjadi pada penampang plat yaitu tegangan tarik.

Di mana :

      σt = tegangan tarik izin

    F =  gaya luar yang bekerja

       A = luas penampang plat yang akan putus.

Untuk luas penampang yang kemungkinan akan putus adalah :   A = ( b – D ). s

Di mana :     b = lebar plat ,   s = tebal plat   

Maka untuk menentukan Lebar Plat(b) adalah sbb:         

— LATIHAN SOAL

Dua buah plat akan disambung dengan kampuh bilah tunggal dikeling tunggal, direncanakan menerima beban sebesar 1000 kg. Bila bahan plat mempunyai tegangan tarik izin 137,3 kg/cm ²  dan bahan paku dengan tegangan geser izinnya 109,8 kg/cm²  serta tebal plat 4 cm

Tentukanlah:   a. Diameter paku keling yang sesuai

                  b. Lebar plat yang dibutuhkan

Penyelesaian:

Diketahui :  F = 1000 kg  ,        s = 4 cm  ,      n = 1

                   σt = 137,3 kg/cm²

                  σg = 109,8 kg/cm²

Ditanya:   a. Diameter paku keling (D)

                b. Lebar Plat (s)

Jawab: a.

         

Jadi Diameter Paku keling yang sesuai adalah 3,406cm

b. Lebar plat yang dibutuhkan (b):

          Jadi lebar plat yang dibutuhkan adalah 5,226cm

— Latihan Soal

Dua buah plat akan disambung dengan kampuh bilah tunggal dikeling tunggal, direncanakan menerima beban sebesar 100 kg. Bila bahan plat mempunyai tegangan tarik izin 137,3 kg/cm ²  dan bahan paku dengan tegangan geser izinnya 109,8 kg/cm²  serta tebal plat 1 cm

Tentukanlah:   a. Diameter paku keling yang sesuai

                  b. Lebar plat yang dibutuhkan

Penyelesaian:

Diketahui :  F = 100 kg  ,   s = 1 cm  ,     n = 1

                   σt = 137,3 kg/cm²

                  σg = 109,8 kg/cm²

Ditanya:   a. Diameter paku keling (D)

                b. Lebar Plat (s)

Jawab: a.

         

Jadi Diameter Paku keling yang sesuai adalah 1,077 cm

b. Lebar plat yang dibutuhkan (b):

          Jadi lebar plat yang dibutuhkan adalah 1,805 cm

—D. SAMBUNGAN LAS

Mengelas adalah menyambung dua bagian logam dengan cara memanaskan sampai suhu lebur dengan memakai bahan pengisi atau tanpa bahan pengisi.

Sistem sambungan las ini termasuk jenis sambungan tetap dimana pada konstruksi dan alat permesinan, sambungan las ini sangat banyak digunakan.

Untuk menghitung kekuatan sambungan las ini, disesuaikan dengan cara pengelasannya serta jenis pembebanan yang bekerja pada penampang yang dilas tersebut.

Keuntungan sambungan Las dibanding dengan Sambungan Keling dan Sambungan Baut:

1. Kampuh las lebih ringan, hanya sekitar 1 - 1,5% dari berat konstruksi. Untuk sambungan Keling & Baut mempunyai berat 2,5 – 4 % dari berat konstruksi.

2. Bagian yang akan dilas pada umumnya tidak perlu diberi lapisan lagi, misalnya dengan bahan pelat atau yang sejenis.

3. Lebih efisien, terutama terhadap tegangan tarik, sebab tidak ada lubang yang melemahkan penampang batang tarik

Kekurangan pada sambungan las adalah kwalitas sambungan las sangat tergantung pada keahlian juru las.

Metode Mengelas ada 3, yaitu:

•     Las Tempa

•     Las Otogin (Las Gas)

•     Las Listrik

Keterangan

•     Las Tempa

           Pada metode Las Tempa, kedua bagian ujung yang akan disambung dipanaskan mendekati suhu lebur, ditempelkan lalu ditempa atau dipukul berkali-kali sehingga menjadi satu sambungan yang homogen. Untuk sambungan Las Tempa ini tidak menggunakan logam pengisi atau tidak menggunakan bahan tambah.

2. Las Otogin (Las Gas)

       Pada metode dengan Las Otogin, kedua bagian yang akan disambung dipanaskan sampai mendekati titik leburnya menggunakan api yang berasal dari campuran gas asetilin dan gas asam, kemudian pada bagian yang hampir meleleh tersebut diisi dengan lelehan kawat las

3. Las LISTRIK

 Las busur listrik umumnya disebut las listrik adalah salah satu cara menyambung logam dengan jalan menggunakan nyala busur listrik yang diarahkan ke permukaan logam yang akan disambung.

Pada bagian yang terkena busur listrik tersebut akan mencair, demikian juga elektroda yang menghasilkan busur listrik akan mencair pada ujungnya dan merambat terus sampai habis.

Logam cair dari elektroda dan dari sebagian benda yang akan disambung tercampur dan mengisi celah dari kedua logam yang akan disambung, kemudian membeku dan tersambunglah kedua logam tersebut.

Intalasi Las Listrik

Proses Las Listrik

Pengkutuban langsung

BENTUK-BENTUK KAMPUH LAS

Kampuh las adalah bentuk persiapan pada suatu sambungan. Umumnya hanya ada pada sambungan tumpul, namun ada juga pada beberapa bentuk sambungan sudut tertentu, yaitu untuk memenuhi persyaratan kekuatan suatu sambungan sudut.

Bentuk kampuh las yang banyak dipergunakan pada pekerjaan las dan fabrikasi logam adalah :

      1.  Kampuh I (open square butt)

      2. Kampuh V (single Vee butt)

      3. Kampuh X (duoble Vee butt)

      4. Kampuh U (single U butt)

      5. Kampuh K/ sambungan T dengan penguatan pada kedua sisi

          (reinforcemen on T-butt weld )

      6. kampuh J/ sambungan T dengan penguatan satu sisi

          (single J-butt weld ).

Bentuk Kampuh Las:

—  Aplikasi Simbol Las

Pada pekerjaan las dan fabrikasi logam gambar kerja sangat memegang peranan penting, terutama tentang simbol las, karena dengan adanya simbol las seorang pekerja akan dapat menentukan konstruksi sambungan yang akan dikerjakan. Oleh karena itu pemahaman tentang simbol-simbol las sangat perlu dikuasai oleh seseorang yang bekerja di bidang las dan fabrikasi logam.

Berikut ini adalah macam-macam simbol las secara umum/ dasar yang digunakan dalam berbagai konstruksi pengelasan :

Baut adalah salah satu alat penyambung profil baja, selain paku keling dan las. Baut yang lazim digunakan sebagai alat penyambung profil baja adalah baut hitam dan baut berkekuatan tinggi.

Sistem sambungan dengan menggunakan Mur & Baut ini, termasuk sambungan yang dapat dibuka tanpa merusak bagian yang disambung serta alat penyambung ini sendiri.

Bagian–bagian terpenting dari mur dan baut adalah pada ulir nya.

Sambungan baut dilakukan dengan cara suatu pasak melintang (baut) dipasang pada suatu lubang, yang dengan menembus masuk pada bagian konstruksi yang disambungkan.

Fungsi sambungan baut pada konstruksi mesin:

•              Pengamanan bagian atas dan bawah suatu kotak roda gigi

•              Untuk pengaturan kekuatan putar atau kekuatan luncur dari naf terhadap poros

•              Untuk sambungan fleksibel atau bantalan dari sirip, batang, piringan dan rol

•              Untuk penghenti dari pegas, batang dan semacamnya

Contoh macam-macam Baut dan Penggunaan Sambungan baut pada konstruksi baja dan lain-lain

Beberapa keuntungan penggunaan sambungan mur baut :

      1.  Mempunyai kemampuan yang tinggi dalam

          menerima beban.

      2. Kemudahan dalam pemasangan

      3. Dapat digunakan untuk berbagai kondisi operasi

      4. Dibuat dalam standarisasi

      5. Efisiensi tinggi dalam proses manufaktur

Kerugian utama sambungan mur baut adalah: Mempunyai konsentrasi tegangan yang tinggi di daerah ulir

— Macam-macam bentuk ulir

— Macam-macam bentuk ulir

•              Ulir Segi tiga

•              Ulir Segi empat

•              Ulir Trapesium

•              Ulir Bulat

•              Ulir gergaji

      Dalam perdagangan ulir sudah distandarisasikan & bentuk ulirnya dapat bermacam-macam yaitu:

1. Standard British Witworth ulir sekrup

2. British Association ulir sekrup             

3. American National Standar ulir sekrup         

4. Unified Standar ulir sekrup                           

5. Square thread ( Ulir sekrup bujur sangkar)  

6. Acme Thread                                        

7. Ulir sekrup bulat ( Knuckle thread )             

8. Ulir sekrup trapesium ( Buttress thread )     

9. Ulir sekrup metris( Metric thread )               

Pada saat ini ulir yang terdapat didalam perdagangan, ada dua  standard yang dipakai yaitu:

•     Standard British Witworth dengan ciri-cirinya:

          -Simbolnya W misalnya W ½“ artinya diameter  luarnya adalah ½ inchi

          -ukurannya dalam satuan inchi

          -sudut puncak (alpha) = 55 derajat

b. Standard Metris(SI) :

      -  Simbolnya(M), misalnya M20 artinya       diameter luarnya

       adalah 20 mm

      -  Semua ukuran dalam tabel dan gambar dalam satuan(mm)

      -  Sudut puncak (alpha) = 60 derajat

— SIMBUL BAUT dan MUR

—  Contoh:M 8 x 1.25-4T

—  M =  Jenis Ulir

—  “M” kependekan dari ulir metrik

—  8 =  diameter luar baut

—  1.25 = tinggi alur (mm)

—  4T = kekuatan

—  Nomor menunjukkan 1/10 dari daya rentang minimum dalam unit of kgf/mm2, dan huruf adalah kependekan dari “daya rentang”. Kekuatan distempelkan pada baut kepala.