Pengantar Elemen Mesin

Elemen mesin P.1

PENDAHULUAN
1.1 Pengertian Elemen Mesin
    Elemen Mesin adalah Bagian-bagian suatu konstruksi yang mempunyai bentuk serta fungsi tersendiri, seperti baut-mur, pene , pasak, poros, kopling, sabuk-pulli, rantai- sprocket, roda gigi dan sebagainya.
Dalam penggunaan elemen mesin bias berfungsi sebagai elemen pengikat, elemen pemindah atau transmisi, elemen penyangga elemen pelumas, elemen pelindung dan sebagainya.

1.2 Pembagian Elemen Mesin
Elemen Mesin dapat dikelompokkan sebagai berikut:
1. Elemen-elemen Sambungan
a. Sambungan Lem
b. Sambungan Solder
c. Sambungan Paku Keling
d. Sambungan Las
e. Sambungan Ulir

2. Elemen-elemen Transmisi
a. Poros dan pasak
b. Kopling
c. Sabuk dan rantai penggerak
d. Roda gigi
e. Rem

3. Elemen Penyangga
a. Pegas
b. Bantalan1.3 Prinsip Dasar Perencanan Elemen Mesin
Pada dasarnya perencanaan elemen mesin merupakan perencanaan komponen yang diadakan/dibuat untuk memenuhi kebutuhan mekanisme suatu mesin. Tahap-tahap dalam perencanaan elemen mesin adalah sebagai berikut:
1. Menentukan kebutuhan
Menentukan kebutuhan dalam hal ini adalah kebutuhan akan elemen mesin yang akan direncanakan, sesuai dengan fungsinya.

2. Pemilihan mekanisme
Berdsarkan fungsinya dipilih mekanisme yang tepat dari elemen tersebut.
Contoh: Memindahkan putaran poros penggerak ke poros yang digerakkan dengan roda gigi miring.

3. Beban mekanis
Berdasarkan mekanisme yang ditentukan pada tahap ke 2 beban-beban mekanis yang akan terjadi harus dihitung berdasarkan data pada tahap ke 1, hingga diperoleh gaya-gaya yang bekerja pada elemen tersebut.
Contoh: Data-data : daya yang ditransmisikan, putaran

4. Pemilihan Material
Untuk mendapatkan elemen mesin yang tahan dipakai, dilakukan pemilihan material dengan kekuatan yang sesuai dengan kondisi beban yang terjadi.

5. Menetukan Ukuran
Bila terjadi kesesuaian pemakaian bahan dan perhitungan beban mekanis, dapat dicari ukuran-ukuran elemen mesin yang direncanakan dengan standar.

6 Modifikasi
Modifikasi bentuk diperlukan bila elemen-elemen mesin yang direncanakan telah pernah dibuat sebelumnya.

7. Gambar kerja
Pada tahap ini, ukuran-ukuran untuk penggambaran gambar kerja diperoleh, baik gambar detail maupun gambar perakitan.

8. Pembuatan dan control kualitas
Dengan gambar kerja dapat dibuat elemen mesin yang diperlukan.

1.4 Pertimbangan-pertimbangan Dalam Perencanaan Elemen Mesin.
Hal-hal penting yang harus dipertimbangkan dalam perencanaan elemen mesin adalah.:
1. Jenis-jenis tegangan yang ditimbulkan pembebanan
2. Gerak dari elemen mesin
3. Pemilhan bahan
4. Bentuk dan ukuran komponen
5. Tahanan gesek dan peleumasan
6. Hukum ekonomi
7. Penggunaan komponen stndar
8. Keamanan operasi
9. Fasilitas bengkel
10. Jumlah komponen yang akan diproduksi
11. Harga konstruksi total
12. Pemasangan.

1.5 Dasar Perhitungan dalam Perencanaan Elemen Mesin
Perhitungan pada perencanaan elemen mesin didasarkan pada teori-teori mekanika teknik dan kekuatan bahan.
Dasar-dasar mekanika teknik
a.Gaya
Gaya adalah penyebab suatu pergerakan dan deformasi suatu benda atau aksi sebuah benda terhadap benda lain.
Gaya adalah sebuah besaran vector yang mempunyai besar, arah, dan titik tangkap.

b.Momen
Momen adalah sebuah gaya yang bermaksud untuk menggerakkan atau memutar benda.

c.Kesetimbangan
Suatu benda kaku dikatakan dalam keadaan setimbang bila resultante (jumlah) gaya-gaya yang bekerja = 0 dan momen disetiap titik benda = 0
Syarat kesetimbangan benda

Faktor Keamanan Dalam Perancangan Elemen Mesin

Materi pertemuan ke II 

• Gaya beban  / load itu dapat dibagi menjadi 3 macam yaitu : 

1. Dead or steady load : adalah  gaya beban yang diberikan atau terjadi secara konstan dan tidak    berubah ubah atau biasa disebut muatan mati  
2. Live or Varying load : adalah gaya beban yang diberikan itu berubah ubah atau berpindah pindah 
3. Suddenly Applied or Shock load : adalah gaya beban yang berawal dari steady load lalu secara tiba tiba berubah menjadi gaya beban yag bertekanan besar 

• Gaya Tegangan (Stress) : Gaya yang berasal dari dalam benda yang terjadi karena adanya gaya luar 

Gaya tegangan dibagi menjadi 4 macam yaitu : 

1. Tegangan dan Regangan tarik ( Tensile and Strain ) : Tegangan tarik terjadi karena akibat bekerjanya gaya tarik pada luas suatu penampang sehingga bendanya mengalami perpanjangan .
2. Tegangan dan Regangan tekan ( Compresssive stress and Strain ) : Tegangan yang terjadi karena suatu gaya tekan pada suatu satuan luas penampang luas material elemen mesin sehingga mengalami pemendekan 
3. Tegangan dan Regangan geser (Shear stress and Strain ) : tegangan yang terjadi karena 2 gaya geser yang saling berlawanan arah terhadap suatu bidang geser pada bidang penampang elemen mesin sehingga bidang penampang tersebut mengalami tegangan geser 
4. Tegangan luluh ( Crushing/Bearing stress ) : Tegangan  yang timbul akibat terpusatnya gaya tekan pada suatu daerah kontak yang sangat kecil , tegangan ini terjadi umumnya pada komponen mesin yang berfungsi sebagai penyambung / pengunci , contoh : pasak , paku keling , pin , baut dll

Bearing Stress 

 

 

Faktor Konsentasi Tegangan

   Konsentrasi tegangan terjadi pada daerah-daerah benda yang dimensinya berubah drastis, misalnya di sekitar lubang, discontinuity, defect, dll. Pemicu lain dari konsentrasi tegangan diantaranya adalah fillet, notch, inclusion, dll. Konsentrasi tegangan akan menurunkan umur fatik (fatigue life). Besarnya konsentrasi tegangan dapat diketahui dengan menghitung faktor konsentrasi tegangan (stress concentration factor), dimana SCF merupakan perbandingan antara tegangan tertinggi yang berada di sekitar discontinuity (σ max) dengan tegangan yang terjadi pada kondisi mulus (σ nom).

Kt= σ max / σ nom

Metode-Metode Mencari Tegangan

Untuk mengetahui besarnya Stress Concentration Factor (SCF), maka terlebih dahulu harus diketahui berapa nilai tegangan maksimal (σ max) dan tegangan nominal (σ nom) yang terjadi pada suatu struktur maupun benda yang diuji. Ada beberapa cara untuk mengetahuinya, antara lain adalah sebagai berikut:

Photoelasticity

yaitu dengan cara memancarkan sinar terpolarisasi melewati material yang bersifat pholestatic (plastic transparan) yang akan menghasilkan pola yang berwarna-warni pada permukaan material. Pola warna inilah yang digunakan sebagai indikasi dari intensitas tegangan yang terjadi..

Brittle Coating

yaitu dengan cara menyiapkan sejenis  lacqkuer atau pernis yang disiapkan secara khusus dengan cara disemprotkan pada benda atau material yang diuji. Setelah pernis yang disemprotkan tadi sudah kering, maka benda atau specimen tersebut dapat dilihat  di bagian mana tegangan maksimal yang terjadi. Sebuah pola yang berupa retakan kecil akan muncul pada permukaan benda tersebut. Pola tersebut dapat digunakan sebagai tempat peletakan strain gauges untuk perhitungan tegangan yang presisi. Namun, metode ini sangat sensitive terhadapat temperature dan kelembaban.

Electrical Strain Gauges

Alat ini merupakan yang paling popular dan diterima secara luas untuk menghitung strain dan menganalisa stress. Alat ini tersusun dari kisi-kisi metal foil yang sangat sensitive terhadap sebuah regangan/ strain. Kisi-kisi ini diikat pada sebuah backing plastic. Ketika alat ini ditempelkan pada material atau struktur yang diuji dan mengalami deformasi, maka hambatan listrik pada alat ini akan berubah secara proporsional mengikuti deformasi yang terjadi. Hambatan yang berubah akan menyebabkan voltasi berubah. Perubahan voltasi ini akan dikonversi oleh alat tersebut menjadi regangan. Sedangkan tegangan yang terjadi dapat dihitung dengan menggunakan persamaan hokum hooke.

Finite Element Method (FEM)

yaitu dengan cara menggambarkan model material atau strukutur yang diuji menggunakan aplikasi CAD. Kemudian model yang digambarkan tersebut dianalisa dengan menggunakan software FEM sperti ansys, patran-Nastran, dll. Setelah melalui proses analisa, dapat diketahui daerah mana saja yang mengalami tegangan paling tinggi dan tegangan nominal.

Faktor Keamanan Dalam Perancangan Elemen Mesin

Faktor Keamanan pada awalnya didefinisikan sebagai suatu bilangan pembagi kekuatan ultimate material untuk menentukan “tegangan kerja” atau “tegangan design”. Perhitungan tegangan design ini pada jaman dulu belum mempertimbangkan faktor-faktor lain seperti impak, fatigue, stress konsentrasi, dan lain-lain, sehingga faktor keamanan nilainya cukup besar yaitu sampai 20-30. Seiring dengan kemajuan teknologi, factor keamanan dalam design harus mempertimbangkan hampir semua  faktor yang mungkin meningkatkan terjadinya kegagalan.

 

Berikut adalah beberapa tingkat ketidak-pastian yang harus dipertimbangkan untuk elemen yang mendapat beban statik :

1.      Tingkat ketidak-pastian beban. Pada situasi tertentu, nilai beban yang bekerja pada suatu komponen mesin dapat ditentukan dengan pasti. Seperti misalnya beban gaya sentrifugal pada motor listrik, beban berat kendaraan, beban pada pegas katup sebuah engine dan lain-lain. Tetapi pada kondisi tertentu, nilai beban yang pasti sangat sulit ditentukan. Misalnya beban yang bekerja pada pegas sistem suspense kendaraan di mana terjadi variasi yang sangat besar tergantung kondisi jalan dan cara kendaraan dikendarai. Bagaimana dengan mesin-mesin yang baru diciptakan di mana belum ada pengalaman sebagai referensi? Jadi semakin tinggi tingkat ketidakpastian, maka insinyur harus menggunakan faktor keamanan yang semakin konservatif.

2.      Tingkat ketidak-pastian kekuatan material. Idealnya insinyur mesin harus memiliki pengetahuan dan data yang luas tentang kekuatan material, baik pada kondisi fabrikasi, maupun setelah menjadi komponen mesin. Data-data tersebut haruslah di test pada temperatur dan kondisi lingkungan yang sesuai dengan kondisi aplikasi komponen tersebut. Tetapi dalam kenyataan hal ini sangat sulit dipenuhi.

Kebanyakan data yang tersedia adalah hasil uji pada kondisi temperatur kamar dan pembebanan yang ideal serta ukuran yang berbeda dengan komponen yang sebenarnya. Juga perlu dicatat bahwa sifat material dapat berubah cukup signifikan selama komponen digunakan. Jadi parameter ketidak pastian data material ini perlu dipertimbangkan dalam penentuan faktor keamanan.

3.      Tingkat ketidak-pastian metodologi design dan analysis. Metodologi design dan jenis analisis juga sangat menentukan faktor keamanan dalam suatu perancangan komponen mesin. Hal-hal yang perlu dieprhatikan antara lain adalah (a) seberapa valid asumsi-asumsi yang digunakan serta persamaan standard dalam perhitungan tegangan, (b) akurasi dalam perhitungan faktor konsentrasi tegangan, (c) akurasi dalam meng-estimasi adanya “tegangan sisa” yang timbul saat pembuatan komponen, (d) kesesuaian teori kegagalan yang digunakan dan penentuan “significant strength” material.

4.       Konsekuensi kegagalan – keamanan manusia dan ekonomi. Konsekuensi kegagalan baik terhadap keselamatan manusia maupun ekonomi juga merupakan parameter pertimbangan utama dalam menentukan faktor keamanan. Jika kegagalan yang terjadi dapat membahayakan keselamatan banyak orang atau menimbulkan konsekuensi ekonomi yang besar, maka faktor keamanan yang konservatif perlu digunakan. Contohnya, faktor keamanan yang tinggi diperlukan pada sarana angkutan transporatsi massa, industri minyak-gas.

Selain hal di atas, faktor ekonomi atau biaya yang dibutuhkan juga merupakan pertimbanganutama dalam menentukan faktor keamanan. Angka numerik faktor keamanan yang disarankan sesuai dengan beberapa parameter dan tingkat ketidakpastian.  

Materi Pertemuan ke III dan IV

Sambungan Keling

   Sambungan Keling merupakan jenis sambungan tetap.Sambungan keling itu sendiri adalah sambungan yang digunakan untuk penyambungan plat dengan batang profil. Pada sambungan keling ini digunakan paku keling untuk penyambungannya. Paku keling dibuat dari pabrik dengan konstruksi kepala terpasang yang dilantak. 

Untuk bentuk-bentuk dari paku keling sendiri terdapat beberapa bentuk diantaranya paku keling dengan kepala bulat, paku keling dengan kepala rata dan paku keling dengan kepala tirus. Namun, jenis paku keling yang banyak digunakan adalah paku keling dengan bentuk kepala bulat dikarenakan jenis paku keling ini banyak digunakan.

Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat paku keling ini antara lain adalah baja paduan, tembaga dan aluminium.

Cara melakukan sambungan dengan paku keling adalah:

Fungsi dari sambungan dengan menggunakan paku keling antara lain:

1. Berfungsi sebagai sambungan kekuatan pada konstruksi logam ringan dan baja. Contoh sambungan ini adalah untuk konstruksi bertingkat, konstruksi pesawat angkat dan konstruksi dari jembatan.
2. Berfungsi sebagai sambungan kekuatan kedap. Contoh dari sambungan ini adalah konstruksi untuk ketel dan pipa tekanan tinggi.
3. Berfungsi sebagai sambungan kedap dan tidak memiliki tekanan. Contoh dari sambungan ini adalah sambungan untuk tangki, cerobong asap dan untuk pipa penurun.
4. Berfungsi sebagai sambungan paku pada pelat besi atau logam. Contoh dari sambungan ini adalah untuk konstruksi kendaraan dan juga untuk konstruksi pesawat terbang.

Untuk kampuh kelingnya dibuat menurut kebutuhan kerapatan dan kekuatan yang diinginkan. Bentuk-bentuk dari kampuh pada sambungan paku keling antara lain:

Kampuh berimpit

Kampuh berimpit atau kampuh bilah tunggal dan dikeling tunggal merupakan jenis kampuh yang biasa digunakan untuk kekuatan yang kecil dan juga hanya untuk sambungan yang memerlukan kerapatan saja. Jika untuk perapatan saja, maka kedua ujung plat tersebut harus diberi bahan perekat.

Kampuh bilah tunggal

Kampuh bilah tunggal atau kampuh bila tunggal dengan dikeling ganda merupakan jenis kampuh yang digunakan untuk jenis sambungan yang tidak mendapat gaya tarik besar atau digunakan pada jenis kampuh yang untuk penyambungan dengan kekuatan sedang.

Kampuh bilah ganda

Kampuh bilah ganda merupakan jenis kampuh yang banyak digunakan pada sambungan yang menginginkan kekuatan dan kerapatan pada tekanan yang tinggi. Pada jenis kampuh ini dapat dikeling tunggal atau dua baris atau bahkan tiga baris.

Untuk penerapan sambungan dengan menggunakan sambungann paku keling, antara lain:

1. Sambungan kuat, contohnya untuk sambungan keling pada kerangka bangunan, jembatan atau blok mesin
2. Sambungan kuat dan rapat, contohnya untuk sambungan keling ketel uap, dinding kapal atau tangki-tangki.
3. Sambungan rapat, contohnya untuk sambungan tangki-tangki zat cair dan bejana dengan tekanan rendah.

Kelemahan
Hanya satu kelemahan bahwa ada pekerjaan mula berupa pengeboran lubang paku kelingnya di samping kemungkinan terjadi karat di sekeliling lubang tadi selama paku keling dipasang. Adapun pemasangan paku keling bisa dilakukan dengan tenaga manusia, tenaga mesin dan bisa dengan peledak (dinamit) khususnya untuk jenis-jenis yang besar.
Paku keling dalam ukuran yang kecil dapat digunakan untuk menyambung dua komponen yang tidak membutuhkan kekuatan yang besar, misalnya peralatan rumah tangga, furnitur, alat-alat elektronika, dll
Keuntungan
Bahwa tidak ada perubahan struktur dari logam disambung. Oleh karena itu banyak dipakai pada pembebanan-pembebanan dinamis.

Jenis kerusakan

1. Tearing of the plate at ende : robek pada bagian pinggir dari plat yang dapat terjadi jika margin (m) KURANG DARI 1.5 d, dengan d ialah diameter paku keling.
2. Tearing of the plate a cross a row of rivets : robek pada garis sumbu lubang paku keling dan bersilangan dengan garis gaya.
3. Shearing of the rivets : kerusakan sambungan paku keling karena beban geser.

Tips pemasangan

• Lap joint : pemasangan tipe lap joint biasanya digunakan pada plat yang overlaps satu dengan yang lainnya.
• Butt joint : digunakan untuk menyambung dua plat utama, dengan menjepit menggunakan 2 plat lain, sebagai penahan (cover), dimana plat penahan ikut dikeling dengan plat utama. Tipe ini meliputi single strap butt joint dan double strap butt joint.

Bagian utama paku keling adalah :
1. kepala
2. badan
3. ekor
4. kepala lepas

  Materi Pertemuan Ke V

 SAMBUNGAN LAS

 Proses pengelasan adalah proses penyambungan logam dengan menggunakan energi panas. Sambungan las mempunyai tingkat kerapatan yang baik serta mempunyai kekuatan sambungan yang memadai. Sambungan las ini juga mempunyai tingkat efisiensi kekuatan sambungan yang relatif lebih baik jika dibandingkan dengan sambungan yang lainnya. Di samping itu segi operasional pengerjaan sambungan konstruksi las lebih sederhana dan relatif murah.


Ada beberapa macam jenis pengelasan yang dilakukan untuk menyambung logam, yaitu:
o Las Resistansi Listrik (Tahanan)

Las resistensi listrik adalah suatu cara pengelasan dimana permukaan pelat yang disambung ditekankan satu sama lain dan pada saat yang sama arus listrik dialirkan sehingga permukaan tersebut menjadi panas dan mencair karena adanya resistensi listrik. Sambungan las resistensi listrik dibagi atas dua kelompok sambungan yaitu sambungan tumpang dan sambungan tumpul. Las resistansi listrik ini sangat baik digunakan untuk menyambung pelat-pelat tipis sangat.

Proses pengelasan dengan las resistansi listrik untuk penyambungan pelat-pelat tipis yang biasa digunakan terdiri dari 2 jenis yakni :

Ø  Las Titik (Spot Welding)

Pengelasan dengan las titik ini hasil pengelasannya membentuk seperti titik. Elektroda penekan terbuat dari batang tembaga yang dialiri arus listrik yakni, elektroda atas dan bawah. Elektroda sebelah bawah sebagai penumpu plat dalam keadaan diam dan elektroda atas bergerak menekan pelat yang akan disambung. Agar pelat yang akan disambung tidak sampai bolong sewaktu proses terjadinya pencairan maka kedua ujung elektroda diberi air pendingin. 

Ø  Las Resistansi Rol (Rolled Resistance Welding)

Proses pengelasan resistansi tumpang ini dasarnya sama dengan las resistansi titik, tetapi dalam pengelasan tumpang ini kedua batang elektroda diganti dengan roda yang dapat berputar sesuai dengan alur/garis pengelasanyang dikehendaki

o Las Busur Listrik

Energi masukan panas las busur listrik bersumber dari beberapa alternatif diantaranya energi dari panas pembakaran gas, atau energi listrik.Panas yang ditimbulkan dari hasil proses pengelasan ini melebihi dari titik lebur bahan dasar dan elektroda yang di las. Kisaran temperatur yang dapat dicapai pada proses pengelasan ini mencapai 2000-3000º C. Pada temperatur ini daerah yang mengalami pengelasan melebur secara bersamaan menjadi suatu ikatan metalurgi logam lasan.
            Salah satu hal yang perlu diperhatikan dalam pengelasan las busur listrk adalah pemilihan elektroda yang tepat. Secara umum semua elektroda diklasifikasikan menjadi lima kelompok utama yaitu mild steel, hight carbon steel, special alloy steel, cast iron dan non ferrous. Rentangan terbesar dari pengelasan busur nyala dilakukan dengan elektroda dalam kelompok mild steel (baja lunak).

o Penyambungan dengan Las Oxy-Asetilen

Pengelasan dengan gas oksi-asetilen dilakukan dengan membakar bahan bakar gas C2 H2 dengan O2, sehingga menimbulkan nyala api dengan suhu yang dapat mencair logam induk dan logam pengisi. Sebagai bahan bakar dapat digunakan gas-gas asetilen, propan atau hidrogen.
Diantara ketiga bahan bakar ini yang paling banyak digunakan adalah asetilen, sehingga las pada umumnya diartikan sebagai las oksi-asetilen.
 
o Las TIG (Tungsten Inert Gas)/GTAW (Gas Tungsten Arc Welding)

Pengelasan dengan gas pelindung Argon (Tungsten Iner Gas) merupakan salah satu pengembangan dari pengelasan yang telah ada yaitu pengembangan dari pengelasan secara manual yang khususnya untuk pengelasan non ferro (alumunium, magnesium kuningan dan lain-lain, baja spesial (Stainless steel) dan logam-logam anti korosi lainnya. Pengelasan Tungsten Inert Gas (TIG) ini tidak menggunakan proses elektroda sekali habis (non consumable electrode). Temperatur yang dihasilkan dari proses pengelasan ini adalah 3000 0F atau 1664,8 0C dan fungsi gas pelindung adalah untuk menghidari terjadinya oksidasi udara luar terhadap cairan logam yang dilas.

o Las MIG (Metal Inert Gas Arc Welding)/Gas Metal Arc Welding (GMAW)

Gas Metal Arc Welding (GMAW) adalah proses pengelasan yang energinya diperoleh dari busur listrik. Busur las terjadi di antara permukaan benda kerja dengan ujung kawat elektroda yang keluar dari nozzle bersamasama dengan gas pelindung.

Jenis-jenis Sambungan Las
Jenis sambungan tergantung pada faktor-faktor seperti ukuran dan profil batang yang bertemu di sambungan, jenis pembebanan, besarnya luas sambungan yang tersedia untuk pengelasan, dan biaya relatif dari berbagai jenis las. Sambungan las terdiri dari lima jenis dasar dengan berbagai macam variasi dan kombinasi yang banyak jumlahnya. Kelima jenis dasar ini adalah sambungan sebidang (butt), lewatan (lap), tegak (T), sudut, dan sisi.

1) Sambungan Sebidang
Sambungan sebidang dipakai terutama untuk menyambung ujung-ujung plat datar dengan ketebalan yang sama atau hampir sarna. Keuntungan utama jenis sambungan ini ialah menghilangkan eksentrisitas yang timbul pada sambungan lewatan tunggal seperti dalam Gambar 6.16(b). Bila digunakan bersama dengan las tumpul penetrasi sempurna (full penetration groove weld), sambungan sebidang menghasilkan ukuran sambungan minimum dan biasanya lebih estetis dari pada sambungan bersusun. Kerugian utamanya ialah ujung yang akan disambung biasanya harus disiapkan secara khusus (diratakan atau dimiringkan) dan dipertemukan secara hati-hati sebelum dilas. Hanya sedikit penyesuaian dapat dilakukan, dan potongan yang akan disambung harus diperinci dan dibuat secara teliti. Akibatnya, kebanyakan sambungan sebidang dibuat di bengkel yang dapat mengontrol proses pengelasan dengan akurat.

2) Sambungan Lewatan
     Sambungan lewatan pada Gambar 6.17 merupakan jenis yang paling umum. Sambungan ini mempunyai dua keuntungan utama:

− Mudah disesuaikan. Potongan yang akan disambung tidak memerlukan ketepatan dalam pembuatannya bila dibanding dengan jenis sambungan lain. Potongan tersebut dapat digeser untuk mengakomodasi kesalahan kecil dalam pembuatan atau untuk penyesuaian panjang.
− Mudah disambung. Tepi potongan yang akan disambung tidak memerlukan persiapan khusus dan biasanya dipotong dengan nyala (api) atau geseran. Sambungan lewatan menggunakan las sudut sehingga sesuai baik untuk pengelasan di bengkel maupun di lapangan. Potongan yang akan disambung dalam banyak hal hanya dijepit (diklem) tanpa menggunakan alat pemegang khusus. Kadang-kadang potongan-potongan diletakkan ke posisinya dengan beberapa baut pemasangan yang dapat ditinggalkan atau dibuka kembali setelah dilas.
− Keuntungan lain sambungan lewatan adalah mudah digunakan untuk menyambung plat yang tebalnya berlainan.

3) Sambungan Tegak
Jenis sambungan ini dipakai untuk membuat penampang bentukan (built-up) seperti profil T, profil 1, gelagar plat (plat girder), pengaku tumpuan atau penguat samping (bearing stiffener), penggantung, konsol (bracket). Umumnya potongan yang disambung membentuk sudut tegak lurus seperti pada Gambar 6.16(c). Jenis sambungan ini terutama bermanfaat dalam pembuatan penampang yang dibentuk dari plat datar yang disambung dengan las sudut maupun las tumpul.

4) Sambungan Sudut
Sambungan sudut dipakai terutama untuk membuat penampang berbentuk boks segi empat seperti yang digunakan untuk kolom dan balok yang memikul momen puntir yang besar.

5) Sambungan Sisi
Sambungan sisi umumnya tidak struktural tetapi paling sering dipakai untuk menjaga agar dua atau lebih plat tetap pada bidang tertentu atau untuk mempertahankan kesejajaran (alignment) awal.
Seperti yang dapat disimpulkan dari pembahasan di muka, variasi dan kombinasi kelima jenis sambungan las dasar sebenarriya sangat banyak. Karena biasanya terdapat lebih dari satu cara untuk menyambung sebuah batang struktural dengan lainnya, perencana harus dapat memilih sambungan (atau kombinasi sambungan) terbaik dalam setiap persoal.

Keuntungan Sambungan Las Listrik dibanding dengan Paku keling / Baut :
 a .Pertemuan baja pada sambungan dapat melumer bersama elektrode las dan menyatu dengan lebih kokoh (lebih sempurna).
b.Konstruksi sambungan memiliki bentuk lebih rapi.
c.Konstruksi baja dengan sambungan las memiliki berat lebih ringan.
d .Dengan   las  berat   sambungan   hanya   berkisar   1  –  1,5%   dari  berat konstruksi, sedangkan dengan paku keling / baut berkisar 2,5 – 4% dari berat konstruksi.
e .Pengerjaan konstruksi relatif lebih cepat (tak perlu membuat lubanglubang pk/baut, tak perlu memasang potongan baja siku / pelat penyambung, dan sebagainya ).
f .Luas penampang batang baja tetap utuh karena tidak dilubangi, sehingga kekuatannya utuh.

Kerugian Sambungan Las
a. Kekuatan sambungan las sangat dipengaruhi oleh kualitas pengelasan. Jika pengelasannya baik maka kekuatan sambungan akan baik, tetapi jika pengelasannya jelek/tidak sempurna maka kekuatan konstruksi juga tidak baik   bahkan   membahayakan   dan   dapat   berakibat   fatal.   Salah   satu sambungan  las  cacat  lambat  laun  akan  merembet  rusaknya  sambungan yang  lain  dan  akhirnya   bangunan   dapat  runtuh   yang  menyebabkan kerugian materi yang tidak sedikit bahkan juga korban jiwa. Oleh karena itu untuk konstruksi bangunan berat seperti jembatan jalan raya / kereta api di Indonesia tidak diijinkan menggunakan sambungan las.
b.Konstruksi sambungan tak dapat dibongkar-pasang

1.Pengertian
Sambungan  ulir  adalah  sambungan  yang  menggunakan  kontruksi  ulir untuk   mengikat   dua   atau   lebih   komponen   permesinan.   Sambungan   Ulir merupakan jenis dari sambungan semi permanent (dapat dibongkar pasang). Sambungan ulir terdiri dari 2 (dua) bagian, yakni Baut (Inggris=Bolt, yakni yang memiliki ulir di bagian luar) dan Mur (Inggris = Nut , yakni yang memiliki ulir di bagian dalam).

2.Fungsi Sambungan Ulir

Dilihat dari kontruksi yang memiliki ulir (yang dapat di bongkar pasang)
sambungan ulir memiliki fungsi teknis utama, yaitu :
¾   Digunakanu   untuk   bagian   mesin   yang   memerlukan   sambungan   dan pelepasan tanpa merusak bagian mesin perawatan. ¾   Untuk memegang dan penyesuaian dalam perakitan atau

3.Keuntungan dan Kerugaian Sambungan Ulir

Ditinjau dari sisi teknik   sambungan   ulir   memiliki   keuntungan   dan kerugian sebagai berikut :
Keuntungan Sambungan Ulir
1 . Mempunyai  reliabilitas (kehandalan)  tinggi  dalam operasi.
2 .  Sesuai untuk perakitan dan pelepasan komponen.
3.  Suatu lingkup yang luas dari sambungan baut diperlukan untuk beberapa kondisi operasi.
4 . Lebih murah untuk diproduksi dan lebih efisien.

Kerugian Sambungan Ulir

1.Konsentrasi  tegangan  yang pada bagian ulir yg tidak mampu menahan berbagai kondisi beban. 
Nomenklatur Ulir

•      Major diameter
Diameter terbesar pada bagian ulir luar atau bagian ulir dalam dari sebuah sekrup. Sekrup dispesifikasikan oleh diameter ini, juga disebut diameter luar atau diameter nominal.

•      Minor diameter
Bagian terkecil dari bagian ulir dalam atau bagian ulir luar, disebut juga sebagai core atau diameter root

•      Pitch diameter
Disebut juga diameter efektif, merupakan bagian yang berhubungan antara baut dan mur.

•      Pitch
Jarak dari satu ujung ulir ke ujung ulir berikutnya. Juga dapat diartikan jarak yang ditempuh ulir dalam satu kali putaran.

Bentuk Ulir

a.         British standard whitworth (BSW) threat
Mata Ulir berbentu segitiga. Aplikasi : untuk menahan vibrasi, aero dan automobile
b.        British Association (BA) threat
Mata  Ulir berbentuk  segitiga  dengan  puncak  tumpul   Aplikasi  : Untuk mengulir pekerjaan yang presisi.
c.         Square threat
Mata  Ulir  berbentuk  Segiempat.  Aplikasi  :  power  transmisi,  machine tools, valves, screw jacks.
d.        Acme threat
Mata  Ulir  berbentuk  Trapesium  Aplikasi  :  cutting  lathe,  brass  valves, bench vices
e.         Knuckle threatMata Ulir berbentu Bulat.
Aplikasi  :  digunakan  untuk  tugas  berat,  railway  carriage  couplings, hydrant,  dll,
f.         Buttress threat
Mata Ulir berbentuk Gergaji Aplikasi : Mentransmisikan  daya pada satu arah, bench vices.
g.        Metric threat
Aplikasi : general purpose


   Tegangan internal akibat gaya pengencangan
1Tegangan tarik disebabkan pelonggaran baut.
2Tegangan geser puntir akibat tahan gesek selama pengencangan.
3Tegangan geser pada ulir.
4Tegangan tekan pada ulir.
5Tegangan   tekuk,   jika   permukaan   dibawah   kepala   baut/screw
tidak dalam posisi sempurna thd sumbu baut.

Jenis Ulir
Ulir digolongkan menurut bentuk profil penampangnya sebagai berikut : ulir segi tiga, persegi, trapezium, gigi gegaji, dan bulat, bentuk persegi,trapezium, dan gigi gergaji, pada umumnya dipakai untuk pengerak atau penerus gaya , sedangkan ulir bulat dipakai untuk menghindari kemacetan karena kotoran . tetapi bentuk yang paling banyak dipakai adalah ulir segitiga.
Ulir segitiga diklasifikasikan lagi menurut jarak baginya dalam ukuran metris dan inch, dan menurut ulir kasar dan lembut sebagai berikut :
1.seri ulir kasar metris
2.seri ulir kasar UNG
3.seri ulir lembut simetris
4.seri ulir lembut UNF

kelas Ulir
Ukuran ulir uar dinyatakan dengan diameter luar, diameter efektif ( diameter dimana tebal profil dan tebal alur dalam arah sumbu adalah sama ), dan diameter inti. Untuk ulir dalam, ukuran tersebut dinyatakan dengan diameter efektif , ukuran pembatas yang diizinkan, dan toleransi.
Atas dasar besarnya toleransi, ditetapkan kelas ketelitian sbb:

Untuk ulir metris : kelas 1,2 dan 3. Untuk ulir UNC, UNF UNEF : kelas 3A, 2A, dan 1A, untuk ulir luar. Kelas 3B, 2B, dan 1B untuk ulir dalam.
Perlu diterangkan bahwa ketelitian tertinggi dalam standar JTS adalah kelas 1, dan dalam standar amerika adalah 3A atau 3B .
Patokan yang dipakai untuk pemilihan kelas adalah sbb:
Kelas teliti ( kelas 1 dalam JTS ) untuk ulir teliti
Kelas sedang ( kelas 2 dalam JTS ) untuk pemakaian umum .
Kelas kasar ( kelas 3 dalam JTS ) untuk ulir yang sukar dikerjakan,
Misalnya ulir dalam dari
Lubang yang panjang

Bahan ulir
Penggolongan ulir menurut kekuatannya distandarkan dalam JTS seperti diperlihatkan dalam Tabel 1.3. arti dari bilangan kekuatan untuk baut dalam tabel tersebut adalah sbb : angka sebelah kiri tanda titik adalah 1/10 harga minimum kekuatan tarik σb ( kg /mm) dan sebelah kanan titik adalah 1/10 (σγ/σB ) Untuk mur , bilangan yang bersangkutan menyatakan 1/10 tegangan beban jaminan.

Jenis ulir Menurut Bentuk Bagian Dan Fungsinya.

Baut digolongkan menurut bentuk kepalanya, yaitu segi enam , soket segi enam , dan kepala persegi. Baut dan mur dapat dibagi sebagai berikut : baut penjepit , baut untuk pemakaian khusus , sekrup mesin sekrup penetap , dan mur, seperti diuraikan dibawah ini :
Baut penjepit gambar 1.6 , dapat berbentuk :
a.Baut tembus, untuk menjepit dua bagian melalui lubang tembus, dimana jepitan diketatkan dengan sebua mur
b.Baut tap , untuk menjepit dua bagian, dimanajepitan diketatkan dengan ulir yang ditapkan pada salah satu bagian .
c.baut tanam, merupakan baut tanpa kepala dan diberi ulir pada kedua ujungnya. Untuk dapat menjepit dua bagian, baut ditanam pada salah satu bagian yang mempunyai lubang berulir, dan jepitan diketatkan dengan sebuah mur.


 SAMBUNGAN PAKU KELING

1.1  PENGERTIAN
Paku keling / rivet adalah salah satu metode penyambungan yang sederhana. sambungan keling umumnya diterapkan pada jembatan, bangunan, ketel, tangki, kapal  Dan pesawat terbang. Penggunaan metode penyambungan dengan paku keling ini juga sangat baik digunakan untuk penyambungan pelat-pelat alumnium. Pengembangan Penggunaan rivet dewasa ini umumnya digunakan untuk pelat-pelat yang sukar dilas dan dipatri dengan ukuran yang relatif kecil. Setiap bentuk kepala rivet ini mempunyai kegunaan tersendiri, masing masing jenis mempunyai kekhususan dalam penggunaannya.
Sambungan dengan paku keling ini umumnya bersifat permanent dan sulit untuk melepaskannya karena pada bagian ujung pangkalnya lebih besar daripada batang paku kelingnya.

*  Bagian utama paku keling adalah :

1.      Kepala
2.      Badan
3.     Ekor
4.      Kepala lepas

*  Bahan paku keling
Yang biasa digunakan antara lain adalah baja, brass, aluminium, dan tembaga tergantung jenis sambungan/ beban yang diterima oleh sambungan.
Penggunaan umum bidang mesin : ductile (low carbor), steel, wrought iron.
Penggunaan khusus : weight, corrosion, or material constraints apply : copper (+alloys) aluminium (+alloys), monel, dll


1.2  PENGGUNAAN PAKU KELING
Pemakaian paku keling ini digunakan untuk :
Ø  Sambungan kuat dan rapat, pada konstruksi boiler ( boiler,  tangki dan pipa-pipa tekanan tinggi ).
Ø  Sambungan kuat, pada konstruksi baja (bangunan, jembatan dan crane ).
Ø  Sambungan rapat, pada tabung dan tangki ( tabung pendek, cerobong, pipa-pipa tekanan).
Ø  Sambungan pengikat, untuk penutup chasis ( misalnya ; pesawat terbang, kapal).

1.3  KEUNTUNGAN DAN KELEMAHAN
a.       Keuntungan
Sambungan paku keling ini dibandingkan dengan sambungan las mempunyai keuntungan yaitu :
*  Bahwa tidak ada perubahan struktur dari logam disambung. Oleh karena itu banyak dipakai pada pembebanan-pembebanan dinamis.
*  Sambungan keling lebih sederhana dan murah untuk dibuat.
*  Pemeriksaannya lebih mudah
*  Sambungan keling dapat dibuka dengan memotong kepala dari paku keling tersebut
b.      Kelemahan
* Hanya satu kelemahan bahwa ada pekerjaan mula berupa pengeboran lubang paku kelingnya di samping kemungkinan terjadi karat di sekeliling lubang tadi selama paku keling dipasang. Adapun pemasangan paku keling bisa dilakukan dengan tenaga manusia, tenaga mesin dan bisa dengan peledak (dinamit) khususnya untuk jenis-jenis yang besar.
* Paku keling dalam ukuran yang kecil dapat digunakan untuk menyambung dua komponen yang tidak membutuhkan kekuatan yang besar, misalnya peralatan rumah tangga, furnitur, alat-alat elektronika, dll