TUJUAN PRAKTIKUM
Mengetahui kelakuan material bila menerima beban dinamik
Menemukan batas lelah (fatigue limit) dari material
DASAR TEORI
Pada elemen mesin yang menerima beban dinamik, tegangan yang terjadi di dalamnya akan berubah-ubah. Bila besarnya tegangan yang berubah-ubah tersebut melampaui batas lelah material, maka elemen mesin akan rusak dalam kurun waktu tertentu.
Macam-macam beban dinamik :
Beban tegangan bolak-balik (reserved stress)
Beban tegangan berulang (repeated stress)
Beban tegangan tidak beraturan (random stress)
Batas lelah material dapat ditentukan dari pengujian lelah lentur putar (rotary bending fatigue test) terhadap beberapa spesimen uji. Beban yang diberikan pada masing-masing spesimen uji dibuat berbeda-beda.
Bentuk penampang patahan akibat pembebanan dinamik dapat dicirikan oleh adanya :
Retakan awal (crack inisiation)
Daerah rambatan retak (crack growth)
Daerah beban berlebih (overloaded area)
Persamaan-persamaan dalam uji lelah :
Langkah-langkah percobaan uji lelah :
-Gambarkan dan ukur dimensi spesimen
-Catat data putaran motor penggerak mesin uji lelah lentur
-Perhatikan penunjukkan jumlah putaran spesimen uji, sebelum pengujian dimulai catat angka yang tertera pada penunjuk jumlah putaran
-Atur beban sesuai kebutuhan
-Pasang spesimen uji pada pemegang spesimen, pemasangan spesimen harus cukup kuat
-Pasang pengukur defleksi pada tempatnya
-Lepaskan tuas penahan beban
-Pasangkan tutup pengaman
-Pengujian siap dimulai
-Setelah spesimen putus, catat angka penunjuk jumlah putaran
-Lepaskan tutup pengaman, putar tuas penahan beban lepaskan pengukur defleksi dan lepaskan spesimen
-Buat analisis tentang permukaan patahan
DATA DAN PERHITUNGAN
PEMBAHASAN
Pada uji lelah spesimen akan diberikan beban dinamik untuk mengetahui kelakuan dari material tersebut bila diberikan beban dinamik. Beban dinamik ada 3 yaitu beban tegangan bolak-balik dimana benda atau spesimen akan menerima tegangan tarik dan tegangan tekan secara bergantian, beban tegangan berulang dimana benda hanya mendapatkan tegangan tarik saja, dan beban tegangan tidak beraturan dimana pada satu titik benda akan mengalami teganan tarik saja dan pada titik lain benda akan mengalami tegangan tarik dan tekan. Gambar ketiga beban tersebut dapat dilihat pada bagian teori dasar diatas.
Uji lelah akan menghasilkan kurva S terhadap N yang sangat berguna untuk menentukan batas lelah dari suatu material dan juga umur lelah dari suatu material. Contoh kurva S terhadap N :
Untuk baja dan aluminium sebagai contoh material tersebut mempunyai kurva S terhadap N seperti gambar dibawah ini, dari kurva S-N aluminium dan baja kita dapat melihat bahwa Aluminium tidak mempunyai batas lelah karena walaupun diberi beban dinamis yang kecil sekalipun grafiknya tidak akan pernah konstan dan akan terdapat kerusakan. Sedangkan baja mempunyai batas lelah seperti terlihat pada grafik terdapat daerah yang linear. Jadi kita dapat mengetahui batas lelah atau umur lelah suatu material juga bergantung dari material tersebut.
Bahaya dari beban dinamik adalah kita tidak akan dapat mengetahui kapan material tersebut akan rusak karena dapat terjadi kerusakan sewaktu-waktu tanpa dapat kita duga. Yang dapat kita perkirakan hanya kapan material tersebut mengalami kelelahan. Jadi untuk industri yang menggunakan benda-benda atau alat-alat yang terus bekerja seperti halnya turbin sangatlah penting untuk mengetahui batas lelah dan umur lelah dari alat-alat tersebut.
Keamanan suatu material bila diberi beban dinamis tertentu dapat kita ketahui dari pengujian lelah ini.
KESIMPULAN
Melalui diagram Goodman, dapat diketahui batas tegangan yang aman ketika diberi beban dinamis.
DAFTAR PUSTAKA
Dieter, G.E., “ Mechanical Metallurgy “, McGraw-Hill Book Co.
JIS Handbook, “ Ferrous Materials and metallurgy “, Japanese Standards Asociation, 1981.
0 komentar:
Posting Komentar