Makalah Elemen Mesin 1 (Kerusakan Mur dan Baut)

Makalah Elemen Mesin 1 (Kerusakan Mur dan Baut)

MAKALAH ELEMEN MESIN 1

KERUSAKAN MUR DAN BAUT

Di Susun Oleh :

Nama  : Bayu Hendro Saputro

         NIM    : 121031106

         Kelas   : C

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

JURUSAN TEKNIK MESIN

INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND

YOGYAKARTA

2013/2014

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang Masalah

Penggunaan baut dan mur sangat banyak digunakan,sebab fungsi dari baut adalah sebagai alat penyambungatau pengikat komponen yang satu dengan yang lainnya,agar menjadi satu kesatuan yang kokoh dan terbentuksesuai dengan keinginan perancangnya. Teknikpenyambungan dengan menggunakan baut dan murrelatif lebih aman, karena lebih mudah dipasang dandibongkar kembali apabila diperlukan untuk melakukanhal-hal seperti perawatan, perbaikandan lain-lain.Pemilihan baut-mur sebagai alat pengikat dalamindustri transportasi, misalnya pacta kapallaut, mobilataupun pesawat terbang, harus dilakukan secara cermatdan seksama untuk mendapatkan mutu atau kekuatanbaut yang sesuai dengan konstruksi yang akandisambung. Pemilihan ini tentunya hams dilandasidengan pengujian dan penelitian agar didapatkan basilyang optimal. Akan tetapi teknik penyambungan denganbaut walaupun telah melalui pengujian dan penelitian,penurunan kekuatan tetap saja terjadi pacta bagian yangdisambung temtama pada daerah lubang dan bagian ulir dan baut, hal ini disebabkan karena ulir baut mempakanbentuk takikan yang dapat memperlemah konstruksi.

Selain itu dalam pembuatan baut, cacat mikro jarangterdeteksi walaupun telah menggunakan alat uji tanpamemsak.Pada penelitian ini dianalisis kemsakan bautpengikat yang terjadi pada meja putar alat transportasipemindah barang atau kendaraan alat angkat jenis CraneDrott Cruz Baut yang digunakan untukmengikat meja putar tersebut berjumlah 36 buah denganukuranM 24 x 70 dankelas mutu (grade) 12.9. Kemsakanterjadi ketika alat angkat ini digunakan untukmemindahkan suatu barang seberat 20 ton tiba-tibaterjatuh dan sejumlah baut pengikat lepas, ada yang putus,ada ulimya dol dan adajuga yang bengkok. Pada hat alatangkat ini baru berumur sekitar 2 tahun atau sekitar6000 jam operasi sebelum kerusakan ini terjadi.

Baut dan mur sepertinya hanya sekadar benda berulir. Di balik rupanya, ternyata menyimpan beragam fakta dan cerita yang harus dikenali. Salah aplikasi bisa timbul masalah saat berkendara.

B.     Rumusan Masalah

1.      Pengertian dan Macam - Macam Baut (Bolts) dan Mur (Nuts).

2.      Bagaimanakah Terjadinya Kerusakan pada mur dan baut

C.    Tujuan Dan Manfaat

1.      Untuk mengetahui penjelaskan dan Macam - Macam Baut (Bolts) dan Mur (Nuts).

2.      Untuk mengetahui Terjadinya Kerusakan BautPada Sistem Transportasi Alat Angkat

BAB II

LANDASAN TEORI

A.    Definisi

Mur dan Baut merupakan alat pengikat yang sangat penting. Untuk mencegah kecelakaan atau kerusakan pada mesin, sebab fungsi dari mur & baut adalah sebagai alat penyambung atau pengikat komponen yang satu dengan yang lainnya, agar menjadi satu kesatuan yang kokoh dan terbentuk sesuai dengan keinginan perancangnya. Teknik penyambungan dengan menggunakan baut dan mur relatif lebih aman, karena lebih mudah dipasang dan dibongkar kembali apabila diperlukan untuk melakukan hal-hal seperti perawatan, perbaikandan lain-lain.

Pemilihan Mur dan Baut  sebagai alat pengikat harus dilakukan dengan seksama untuk mendapatkan ukuran yang sesuai.Untuk menentukan ukuran Mur dan baut, berbagai faktor harus diperhatikan seperti sifat gaya yang bekerja pada baut, syarat kerja, kekuatan bahan, kelas ketelitian dan lain sebagainya.

BAB III

PEMBAHASAN

A.    Pengertian Dan Macam - Macam Baut (Bolts) Dan Mur (Nuts)

1.      Baut

Baut digunakan secara luas dalam industri kendaraan bermotor. Pada kendaraan bermotor terdapat banyak sekali komponen yang dibuat secara terpisah, kemudian disatukan menggunakan baut dan mur agar memudahkan dilakukan pelepasan kembali saat diperlukan, misalnya untuk melakukan pekerjaan perbaikan atau penggantian komponen. Baut biasanya digunakan berpasangan dengan mur. Bagian batang baut yang berulir dimaksudkan untuk menepatkan dengan celah lubang mur.

Untuk mengurangi efek gesekan antara kepala baut dengan benda kerja dapat ditambahkan ring/washer di antara kepala baut dan permukaan benda kerja. Washer berbentuk spiral dapat digunakan pada baut untuk membantu mencegah kekuatan sambungan berkurang yang disebabkan baut mengendor akibat getaran.

Konstruksi baut terdiri atas batang berbentuk silinder yang memiliki kepala pada salah satu ujungnya, dan terdapat alur di sepanjang (ataupun hanya di bagian ujung) batang silinder tersebut. Baut terbuat dari bahan baja lunak, baja paduan, baja tahan karat ataupun kuningan. Dapat pula baut dibuat dari bahan logam atau paduan logam lainnya untuk keperluankeperluan khusus.

Bentuk kepala baut yang umum digunakan adalah :

a.       segi enam (hexagon head)

Kepala baut berbentuk segi enam merupakan bentuk yang paling banyak digunakan.

b.      segi empat (square head).

Baut dengan kepala berbentuk segi empat pada umumnya digunakan untuk industri berat dan pekerjaan konstruksi.

Berbagai jenis baut yang umum terdapat di pasaran adalah sebagai berikut :

1)      Carriage bolts

Atau juga disebut  plow bolts banyak digunakan pada kayu. Bagian kepala carriage bolts berbentuk kubah dan pada bagian leher baut berbentuk empat persegi. Pada saat baut dikencangkan, konstruksi leher baut yang berbentuk empat persegi tersebut akan menekan masuk ke dalam kayu sehingga menghasilkan ikatan yang sangat kuat.
Carriage bolts dibuat dari berbagai bahan logam dan terdapat berbagai ukuran yang memungkinkan penggunaannya dalam berbagai pekerjaan.

2)      Flangebolts

Merupakan jenis baut yang pada bagian bawah kepala bautnya terdapat bubungan (flens). Flens yang terdapat pada bagian bawah kepala baut didesain untuk memberikan kekuatan baut seperti halnya bila menggunakan washer. Dengan kelebihannya tersebut maka penggunaan flange bolts akan memudahkan mempercepat selesainya pekerjaan.

3)      Hexbolts

       Merupakan baut yang sangat umum digunakan pada pekerjaan konstruksi maupun perbaikan. Ciri umum dari hex bolts adalah bagian kepala baut berbentuk segi enam (hexagonal). Hex bolts dibuat dari berbagai jenis bahan, dan setiap bahan memiliki karakter dan kemampuan yang berbeda. Cara terbaik yang dapat dilakukan dalam memilih hex bolts yang akan digunakan adalah dengan memilih bahan hex bolts disesuaikan dengan persyaratan persyaratan teknis dari konstruksi yang akan dikerjakan. Beberapa bahan yang digunakan untuk hex bolts diantaranya : stainless steel, carbon steel, dan alloy steel yang disepuh cadmium atau zinc untuk mencegah karat.

4)      Lag bolts 

Merupakan baut dengan ujung baut berbentuk lancip, menyerupai konstruksi sekrup. Lag bolts kebanyakan digunakan pada pekerjaan konstruksi lapangan.

5)      Shoulder bolts 

Merupakan baut yang pada umumnya digunakan sebagai sumbu putar. Konstruksi shoulder bolts memungkinkan digunakan pada sambungan maupun aplikasi yang dapat bergerak, bergeser, bahkan berputar. Shoulder bolts dapat digunakan pada berbagai komponen yang terbuat dari logam, kayu, dan bahan-bahan lainnya. Dikarenakan sering digunakan sebagai sumbu tumpuan, maka shoulder bolts dibuat dari bahan logam yang memiliki ketahanan terhadap gesekan.

2.      Mur

Mur biasanya terbuat dari baja lunak, meskipun untuk keperluan khusus dapat juga digunakan beberapa logam atau paduan logam lain.

Jenis mur yang umum digunakan adalah :    

a.       Mur segi enam (hexagonal plain nut) Digunakan pada semua industri,

b.      Mur segi empat (square nut) Digunakan pada industri berat dan pada pembuatan bodikereta ataupun pesawat.

c.       Mur dengan mahkota atau dengan slot pengunci (castellated nut & slotted nut), merupakan jenis mur yang dilengkapi dengan mekanisme penguncian. Tujuannya adalah mengunci posisi mur agar tidak berubah sehingga mur tetap kencang.

d.      Mur pengunci (lock nut), merupakan mur yang ukurannya lebih tipis dibandingkan mur pada umumnya. Mur pengunci biasanya dipasangkan di bawah mur utama,berfungsisebagai pengunci posisi mur utama..

B.     Kerusakan Baut Pada Sistem Transportasi Alat Angkat.

Terjadinya Kerusakan Baut Pada Sistem Transportasi Alat Angkat yaitu Perpatahan, Perpatahan adalah pemisahan atau pemecahansuatu benda padat menjadi dua bagian atau lebih akibatadanya tegangan. Proses perpatahan karena pembelahan akibat tarik uniaxial secara bertahap mulai dari deformasiplastik untuk menghasilkan tumpukan dislokasi,permulaan retak, penjalaran retak dan akhimya patah.Patah dapat digolongkan dalam dua kategoriumum, yakni patah liat dan patah getas. Patah liat ditandai oleh deformasi plastic yang cukup besar, sebelum dan setelah proses penjalaran retak. Pacta pemlukaan patahan.biasanya nampak terjadi deformasi yang cukup besarPatah getas pacta logam, ditandai dengan adanyakecepatan penja.laran retak yang tinggi, tanpa terjadidefomllisi awal ataupun deformasi nukro. Bentuk patahanyang terjadi pacta logam dapat memperlihatkan bebcrdpajenis bentuk yang berbeda-beda, tergantung pacta :temperatur, keadaan tegangan, laju pembebanan,pengaruh perlakuan panas, bentuk struktur mikro dankondisi permukaan.

Tahapan-tahapan perkembanganterjadinya bentuk permukaan patahan berserat, cup &cone dan .liat, diawali dengan terjadinya penyempitandapa titik/ daerah yang tidak stabil, kemudian kekuatannyaakan berkurang akibat adanya pergeseran regangan dan sebagai kompesasinya ukuran penampang menurunperlahan-.lahan. Hal ini terjadi, daTi awal pembebananhingga beban maksimum. Terjadinya penyempitan akibatbeban tarik menimbu.lkan keadaan tegangan tiga sumbu.dan pacta daerah ini komponen tarikhidrostatik terjadi di sekitar sumbu benda uji yangmerupakan pusat daerah penyempitan. Selanjutnyaterjadi beberapa rongga kecil yang terbentuk pactadaerah bakal patahan akibat adanya penambahanregangan danjika peregangan berlangsungterns, rongga ini bertambah besar dan menjadi satudengan retakan pusat. Retakan iniberkembang pacta arab tegak lurns sumbu benda uji,hingga mencapai permukaan benda uji. Kemudianmerambat disekitar bidang-bidang geser lokal,kira-kira 450 terhadap sumbu patahan yang terbentukakan tetapi bila rongga-rongga yangterbentuk tidak beraturan dan perengangan berlansungterns maka akan terbentuk model patahan yang berseratPertumbuhan retakan pacta patah liatterntama terjadi akibat bergabungnya rongga-ronggaudara dengan bentuk patahan sudut 450 .Penggabungan ini terjadi akibat perpanjanganrongga -rongga danjembatan-jembatan material diantararongga-rongga tersebut, Hal ini memungkinkanpembentukan permukaan patahan yang mengandung"dimple" diperpanjang, seperti jika terbentuk darisejumlah lubang yang kemudian terpisah oleh dindingtipis, hingga terjadi patahan.Rongga-rongga yang merupakan sumber dasar daripatah liat, terbentuk secara heterogen pada sisi-sisidimana kesesuaian deformasi sukar terjadi. Bagian yangmerupakan tempat utama pembentukan rongga adalahinklusi partikel rasa kedua atau partikel oksida ringan.Pada pengujian tarik uniaxial rongga-rongga terbentuk sebelum penyempitan, tetapi setelah penyempitanterbentuk tegangan tarik hidrostatik semakin besar,sehingga pembentukan rongga menjadi jauh lebihjelas.

BAB IV

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Berdasarkan data basil penelitian yang telahdibahas pada pembahasan terdahulu, maka dapatdisimpulkan bahwa:

Kerusakan yang menyebabkab putusnya baut mejaputar daTi Grane Drott Cruz pacta dasarnyadisebabkab oleh kelelahan (fatique) dari material bautakibat beban dinamis. Jenis kelelahan (fatique) yangterjadi tersebut adalah jenis low cycle fatique yaitujenis kelelahan yang diakibatkan kelelahan yangdisebabkan oleh tegangan yang besar. Hal iniditunjukkan oleh bentuk permukaan patahan bautyang menunjukkan kondisi patah overload yaitusuatu kondisi dimana perambatan retak terjadi dalamwaktu yang singkat dan akhimya dengan cepat diikutioleh patah getas.

Kerusakan akibat kelelahan (fatique) pada bauttersebut dapat diawali atau dipercepat oleh : cacatmanufaktur pada baut. Cacat tersebut berupa lipatanlipatan(laps) pada perrnukaan ulir dati baut yang terjadi ketika proses pengerolan ulir (thread rolling).Lipatan tersebut merupakan bagian logam yang tidakmenyatu sehingga merupakan pusat retak awal.Disamping itu pada lipatan tersebut telah teljadiproses oksidasi ketika baut tersebut diberi prosesperlakuan panas. Proses tersebut dimaksudkanuntuk meningkatkan kekerasan atau kekuatan baut.Akibat proses oksidasi tersebut maka pada bagianlipatan mengalami proses dekarburisasi sehinggamenimbulkan perubahan struktur mikro dari martensittemper menjadi fecit yang kasar dengan kekuatanyang rendah. ini berarti proses dekarburisasi dapatmenurunkan kekuatan baut lebih jauh terutamadibagian lipatan sehingga kerusakan karenakelelahan dapat dipercepat.Bahan baut yang digunakan pada meja putar dariCrane Drott Cruz tersebut mempunyai kekerasanyang sangat tinggi yaitu 352 : 399 HB sehinggaketangguhan( toughnessn) ya menjadi rendah dankarenanyasangat sensitive terhadap: bentuktakikan(notch) yang mudah menimbulkan retak getas.

DAFTAR PUSTAKA

DIETER, GOERGE,E., "Mechanical Metallurgy" Second Edition, 1982, International Student Edition Mc Graw Hill Kogakusha, Ltd.

JENSEN, WALTERL., "Failures of Mechanical Fasterners",Metal Handbook, Volume 10." ASM Handbook Committee, OillO.

A VNER, SillNEY H., "Introduction to Physical Metallurgy". Second Edition, 1974, New York, Mc Graw Hill Kogakusha, Ltd.

SHACKELFORD, JAMES F., "Introduction to Ma~Science for Engineers", pp. 225, 302, 1985, New York, Macmillan Publishing Company.

BRENNER, HARRY S.PE.," ThreadedF astener" Mechanical Component Handbook, Section 1 O. Los Ange1es.pp.l0.1,10.41.

JIS B.I051-1985., "Mechanical Properties of Steel Bolt and Screws", Japanese Standards Association.

Related product you might see: