Jenis Sambungan Pada Konstruksi dan Elemen Mesin

 

Jenis Sambungan Pada Konstruksi dan Elemen Mesin

 

Sambungan pada elemen mesin merupakan salah satu hal yang penting dalam sebuah konstruksi mesin yang terdiri dari berbagai macam komponen yang kompleks yang disatukan dengan media sambungan. Ukuran dan dimensi dari komponen sambungan lebih kecil daripada elemen atau komponen mesin yang disambung, sehingga menyebabkan beban lebih terkonsentrasi pada sambungan tersebut. Karena beban yang terkonsentrasi pada sambungan oleh karena itu sambungan tersebut harus dirancang sedemikian rupa agar supaya mampu menahan beban yang berlebih sehingga aman dan mampu berfungsi dengan baik. 

Ditinjau dari sifatnya sambungan terbagi menjadi dua jenis yaitu :

1. Sambungan Tetap (Permanent Joint)  

Sambungan tetap merupakan salah satu jenis sambungan yang bersifat permanen dan tetap sehingga tidak dapat dibongkar pasang, kecuali dengan cara merusak sambungan tersebut. Contoh dari pengaplikasian sambungan tetap yaitu, sambungan las (welded joint) dan sambungan paku keling (rivet joint). 

2. Sambungan Tidak Tetap (Semi Permanent Joint)  

Sambungan tidak tetap merupakan salah satu jenis sambungan yang bersifat sementara dan temporer untuk kebutuhan komponen tertentu, sehingga sambungan tersebut dapat dibongkar pasang dengan catatan kondisi sambungan masih baik, tidak rusak ataupun berkarat. Contoh dari pengaplikasian sambungan tidak tetap yaitu, sambungan pasak (keys joint) dan sambungan ulir/mur-baut (screwed joint)

Berikut ini adalah jenis-jenis sambungan pada konstruksi elemen mesin yang umumnya digunakan dalam sebuah mesin dan konstruksi.

1. Sambungan Las

 

Pengelasan adalah proses penyambungan dua buah bagian logam atau lebih dengan cara memanaskan logam tersebut sehingga mencapai titik lebur logam tersebut sehingga logam dapat menyatu dengan menggunakan logam pengisi ataupun tanpa logam pengisi. Sambungan las termasuk kedalam jenis sambungan tetap karena bersifat permanen, oleh karena itu banyak digunakan untuk menyambungkan komponen-komponen logam yang bersifat permanen. 

Kelebihan dari sambungan Las yaitu : 
a) logam penyambung dan logam sambungan menyatu menjadi satu sehingga sambungan lebih kuat dan kokoh. 
b) Bentuk konstruksi sambungan lebih rapih
c) Konstruksi logam dengan sambungan las memiliki dimensi lebih kecil. 
d) Sambungan las memiliki berat sambungan yang lebih ringan berkisar antara 1 – 1,5% dari berat total konstruksi mesin.
e) Luas penampang pada batang atau permukaan komponen tetap utuh karena tidak perlu dilubangi seperti sambungan paku keling dan ulir, sehingga kekuatan materialnya lebih kuat.

Kerugian / Kelemahan Sambungan Las : 
a) Kekuatan pada sambungan las dipengaruhi oleh kualitas pengelasan pada sambungan. Apabila sambungan lasnya baik maka keuatan sambungan tersebut akan baik, tetapi jika sambungan lasnya kurang baik dan tidak sempurna maka kekuatan konstruksi sambungan tersebut tidak baik dan perlu dilakukan repair atau perbaikan pada sambungan.
b) Konstruksi sambungan las tidak dapat dibongkar-pasang dan bersifat permanen, sehingga apabila akan dibongkar maka harus merusak sambungan tersebut.

2. Sambungan Paku Keling (Rivet Joint)

 

Paku keling adalah sebuah batang silinder dengan terdapat sebuah kepala pada bagian atasnya, silinder pada bagian tengah sebagai badan dan pada bagian bawah yang membentuk kerucut sebagai ekor. Konstruksi kepala dan ekor pada paku keling dipatenkan dan permanen agar mampu menahan kedudukan paku keling tersebut untuk sambungan. Badan paku keling yang berbentuk silinder dirancang secara kokoh dan kuat sehingga mampu mengikat sambungan serta menahan beban muatan yang diterima oleh benda yang disambung. Paku keling berfungsi sebagai sambungan permanen atau tetap antara pelat-pelat logam, mulai dari konstruksi dengan skala ringan sampai dengan konstruksi berskala besar. Paku keling biasanya terbuat dari material logam berupa baja karbon, baja stainless, atau alumunium sesuai dengan kegunaan dan fungsi dari bahan benda yang akan disambung. 

Paku Keling yang digunakan untuk sambungan dengan beban yang ringan biasanya menggunakan material alumunium, sedangkan untuk sambungan dengan beban menengah dan sedang menggunakan baja dengan klasifikasi (IS :1148-1957) dan (IS :1149-1957), sedangkan untuk konstruksi sambungan dengan pembebanan yang besar termasuk pula untuk digunakan pada sampungan yang kedap gas dan cairan menggunakan baja dengan klasifikasi (IS :1990-1962) seperti pada vessel pressure dan boiler. 

Kekuatan Pada Sambungan Paku Keling 
a). Kekuatan sambungan paku keling yaitu kemampuan sambungan keling untuk menahan beban tanpa mengalami suatu kegagalan.
b). Dalam desain dan perancangan harus dianalisa kemungkinan teradinya kegagalan yang mungkin dapat dialami oleh sambungan paku keling. 
c). Untuk keamanan maka ambilah nilai terkecil yang digunakan sebagai acuan kekutan sambungan.
d). Setelah melakukan analisa dan tinjauan dengan demikian efisiensi sambungan dapat ditetapkan. 
  
Kegagalan Pada Sambungan Paku Keling
Suatu sambungan paku keling dapat mengalami suatu kegagalan apabila terjadi ciri-ciri sebagai berikut: 
a). Adanya keretakan pada material yang disambungan 
b). Timbulnya retak diantara dua paku keling
c). Paku keling mengalami pergeseran 
d). Kepala paku keling yang rusak atau hancur

3. Sambungan Baut/Ulir (Bolt Joint)

Sambungan ulir merupakan salah satu jenis sambungan yang menerapkan prinsip kerja ulir untuk menyambungkan antar komponen mesin dan konstruksi. Sambungan ulir termasuk kedalam jenis sambungan semi permanent, yaitu dapat dibongkar pasang tanpa merusak sambungan tersebut. Sambungan ulir terdiri dari dua bagian yaitu mur dan baut.

Terdapat dua jenis baut yang digunakan untuk menyambungkan profil baja yaitu : 
a). Baut yang diulir penuh, yaitu ulir yang dimulai dari pangkal baut sampai dengan ujung baut diulir secara penuh dan ulir baut berada pada bidang geser sambungan.
b). Baut yang tidak diulir penuh, yaitu ulir baut jenis ini hanya terdapat pada bagian ujung baut.

Berdasarkan jenisnya terdapat empat jenis sambungan baut, yaitu : 
a). Sambungan baut dengan satu irisan (Tegangan geser tegak lurus dengan sumbu baut).
b). Sambungan baut dengan dua irisan (Tegangan geser tegak lurus dengan sumbu baut).
c). Sambungan baut yang dibebani.
d). Sambungan baut yang dibebani tegak lurus sumbu dan sejajar sumbu.

Kelebihan dan kekurangan Sambungan Ulir apabila dianalisa dari secara fungsional maka sambungan ulir memiliki kerugian dan keuntungan sebagai berikut :
Kelebihan Sambungan Ulir 
a). Memiliki kehandalan yang cukup tinggi dalam Operasi (reliabilitas). 
b). Cocok digunakan pada komponen yang membutuhkan pembongkaran dan pemasangan sambungan untuk keperluan tertentu. 
c). Lingkup kegunaan sambungan yang luas dari sambungan baut yang dibutuhkan pada kondisi operasional.
d). Sambungan ulir lebih murah dan efisien dalam pemasangan.

Kekurangan Sambungan Ulir 
a). Konsentrasi tegangan yang terdapat pada bagian baut yang berulir tidak mampu menahan pembebanan dari berbagai kondisi beban. 

Share: