ANALISA KEKUATAN PADA KOMPONEN AIR RIFLE PCP (PRE CHARGE PNEUMATIC), BAUT L SEGI ENAM, ENERGI SPRING, DAN KERUSAKAN TEKAN PADA PIPA.
BAB III
DASAR PERENCANAAN
3.1 Analisa
Kekuatan pada Baut L4(M4x0,8) dengan Bahan baja keras / St 60
Gambar
3.1 Baut
L4 (M4×0,8)
3.1.1 Analisa
Tegangan Geser/Patah yang terjadi pada Baut L4 (M4x0,2) yang terhubung pada
Trigger
Gambar 3.2 Tegangan geser Baut L4 (M4×0,8)
Dik.
σg =
Tegangan
Geser
Fg = Beban Geser
Ag = Luas Penampang
σg =
=
σg =
F.g = σg
x
x
D2
F.g =
0,6 x σt x
x
D2
F.g =
0,6 . (60) x
x
(3,2)2
F.g = 289,38 Kg
Dengan demikian beban maksimum yang
menyebabkan terjadinya kerusakan patah pada baut L4 (M4 x 0,8) yang terhubung
pada trigger sebesar Fg = 289,38 Kg
3.1.2 Analisa Tegangan Banding yang
terjadi pada
Baut L4 (M4x0,8) yang terhubung dengan Trigger
Gambar 3.3 Tegangan Bending L4 (M4×0,8)
Dik. σt =
St 60 = 60 kg/mm2
σb = 0,43
x σUltimate
σb = 0,43
x 590
σb = 253,7
σb = 25,89
Kg/mm2
σb =
Fb = σb
x Ab
Fb = 25,89 x
x
Fb = 25,89 x
x
(3,2)2
Fb =
208,11 Kg
Dengan demikian
tegangan maximum yang menyebabkan baut L4 (M4x0,8) menjadi bengkok adalah
sebesar Fb = 208,11 Kg
3.2 Analisa Tegangan
yang terjadi pada Trigger Spring, dengan Bahan St 70
Gambar
3.4 Spring
/ pegas pemukul
3.2.1 Beban Maksimum yang di Ijinkan
Dik. σw = St
70
= 4500 kg/cm2
≈D Luar –
ddalam = 11,7 – 1,2
=
10,5 mm = 1,05 cm
Gambar 3.5 Diameter Spring
d Kawat = 1,2 mm
d3 =
P =
P =
P =
2,96 kg
P ≈ 3 kg
Dengan demikian beban
maximum yang diijinkan pada Trigger spring adalah sebesar P = 3 kg
3.2.2 Analisa Perpendekan yang terjadi
pada Trigger Spring
Gambar
3.6 Perpendekan
Spring
Dik. Beban
Max (P) = 3 Kg
ϴ kawat dalam
dan Luar (D) = 1,05 cm
ϴ
Kawat (d) = 1,2 mm = 0,124cm
Banyak
Lilitan Kawat (n) =
23
Modulus
Geser (σw) = 8,103 kg/mm2
(Sularso & kiyokutsu suga, Dasar Perancangan dan Pemilihan Elemen Mesin, hal 313)
= 8,103
=
= 8,103.10-(-2)
= 8,105 kg/cm2
=
800.000,-
Keterangan:
1 cm = 10 mm
1 cm2 = 102 mm2
= 1
Jadi rumus yang
digunakan
F =
(umar
Sukrisno, Bagian-Bagian Mesin dan merencana, 1983, hal ….. )
F =
F =
F = 3,85
cm = 38,5 mm
Dengan demikian Beban maksimum sebesar 3 kg menyebabkan perpendekan
pada spring trigger sepanjang 38,5 mm
3.2.3 Energi Kinetik (Ek) Pegas pada
Spring Trigger
Gambar
3.7 Energi
kinetik
Ket. W = Usaha
F = Gaya
S = Jarak
W =
Usaha
E =
Energi Pegas
W = P.F
W = F.S
W =
3kg (3,85 cm)
W =
11,55 kg.cm
(Rusdi
Awangan, Rumus Umum Fisika, 2010 )
Jadi
Energi yang dihasilkan pada saat spring dalam keadaan perpendekan 3,85 cm serta
beban 3kg kemudian dibebaskan dari beban secara spontan menghasilkan energi
kinetik sebesar W = 11,55 kg.cm
3.3 Tekanan Pipa atau Tabung oleh Bola
Baja (Pelor) Pengunci Trigger
Gambar
3.8 kerusakan
tekan
A = 1/2 Kʘ x t
A = Luas Penampang Tekanan
Kʘ = Keliing Lingkaran Bola Baja
t = Tebal Pipa Tabung
A = 1/2 Kʘ x t
A = 1/2 . π . D . 2
A = 1/2 . 3,14 . 8 . 2
A = 25,12 mm2
σt =
(umar
Sukrisno, Bagian-Bagian Mesin dan merencana, 1983, hal 56 & 57 )
σt =
F tekan = σ
tekan
. A
F tekan = 150 kg/cm2
(25,12) mm2
(umar
Sukrisno, Bagian-Bagian Mesin dan merencana, 1983, hal 187, 189 - 190 )
F tekan = 150 x (25,12) x
10-2
F tekan = 37,68 Kg
Gambar
3.9 F.
tekan
