Tujuan Mekanika Tekstil :
Membantu dalam proses pemecahan masalah alat proses ( missal: jarum, teropong, flat heald) dan dalam kaitan hubungan antara alat proses dan bahan baku serta menganalisa gerakan elemen mesin. :
1. Melakukan analisa hubungan alat proses Bahan Baku Tekstil.
2. Melakukan analisa hubungan elemen mesin alat proses.
3. Melakukan analisa hubungan Bahan baku Tekstil.
Analisa dengan Mekanika Tekstil diperlukan : untuk meneliti gangguan pada proses dan akibat yang ditimbulkan dan untuk memperoleh hasil yang lebih baik.
Mekanika :
• Umum
• Khusus : contoh Mekanika Tekstil
1. Bahan Baku Tekstil : gaya, kekuatan, tegangan serat.
2. Mekanika dalam bidang alat proses tekstil
Unsur –unsur mesin
1. Bahan : Metal, kayu, keramik, baja, rubber, dll. Sebagai elemen mesin : Penggerak roda gigi, rantai,dll dan alat proses mengerjakan bahan.
2. Alat Proses : Mekanik, Listrik, Fluida.
Mekanika dalam bidang Tekstil :
1. Tehnik Tekstil : Spinning, weaving, knitting, evaluasi tekstil.
2. Kimia Tekstil : Penganjian, Penyempurnaan, Pencelupan, dll.
Bahan Baku Tekstil : Serat, benang, kain juga mengalami proses mekanikan juga, contohnya mengalami penarikan, peregangan (gaya), pukulan /impuls, dll.
Struktur Mesin
Diperngaruhi oleh sifat bahan ( metal/ non metal ) dan proses penyusunan.
1. Kesetabilan
2. Perubahan bentuk : deformasi tetap (plastis )/ deformasi sementara (elastis ).
3. Kekokohan.
Gaya Luar Terhadap Elemen
1. Gaya tarik (pulling force/ drawing ).
2. Gaya lentur ( bending force)
3. Gaya tekan (pressing force).
4. Gaya Geser ( shearing).
5. Gaya Puntir / torsi: Gaya tegak lurus 7 bersilangan sumbu simetris.
Friksi & Gesekan
Bergantung : Bahan, Keadaan permukaan, tegangan diantara permukaan tersebut.
Hukum Friksi :
1. Hukum tekanan
2. Hukum Luas Permukaan.
3. Hukum Kecepatan.
4. Hukum Sifat Permukaan.
5. Kriksi Benda diam – tak bergerak
W= ╓1 F - ╓2 ( F+G )
F = Gaya aksi dari tuas terhadap teropong.
G = Gaya reaksi dati teropong.
Gaya & Faktor Slip
(Tt-Tc) / (Ts-Tc) = rasio slip = e.u.t
Tc = (W. V^2) / g Lbs
Tc = Gaya centrifugal
W = Massa berat
Contoh soal dimesin ring spinning
Diketahui : N = 960 rpm
T / angle of lap : 3 radians
µ / koefisien gesek : 0,35
Berat 1 feet belt : 0,32 Lbs
Tt Load pada Belt : 300 Lbs
Ditanyakan HP max? dan centrifugal force ?
Speed Belt = Rrm x ╓ x (dia shaft/feet)
=960 x 3,14 x 16/12 = 4420 feet/menit atau 4420/60 = 67 detik.
#Tc = (WV^2)/ g g (gravitasi)= 32 feet/dtk^2 atau 10 Mtr/dtk^2
Tc = 0,32x67^2 / 32 = 45 Lbs
# Rasio slip = e.µ.t = 2,718 x 0,35 x 3 = 2,86
# Tt = 300 Lbs
Ts = 300 Lbs/2,86 = 105 Lbs.
# Hp = ( Tt-Ts ) 4020 / 33.000
= (300-105) x4020/33.000
= 23,8 Hp
# Tt= 300 Lbs, Tc= 45 Lbs
(Tt-Tc) / (Ts-Tc) = 2,86 ( rasio slip )
(300-45) / (Ts-45 = 2,86
2,86.Ts = 255+128=383
Ts = 134 Lbs
# Hp = (Tt-Ts) 4020 / 33.000 = (300-134) /33.000 = 20,2 Hp
Contoh Soal pada penarikan beam
Diketahui : µ / gaya gesek = 0,25
R = 11 cm r = 31 cm
Jumlah lusi = 4000 helai
# F2 l-----35cm------l--------70cm-----------------l
F2 x 35 = 40 kg ( 70+35 )
F2 x 35 = 4105 kg
F2 = 4105/12 = 120 Kg
F2
Rumus
µ x F2 x r = F1 x R
0,25 x 120 kg x 11 = F1 x 31
330 = F1 x 31
F1 = 330/31 = 10,64 Kg
F setiap helai benang = 10,64 kg/ 4000 helai = 0,00266 Kg = 2,661 gram.
Penarikan Beam model lain : F2 x R = F1 x r atau (s1 - s2 ) x r = F1 x R
Gerak Vertikal dan Horisontal
1. Sebuah benda dalam keadaan diam dijatuhkan kebawah, dan sampai ditanah dengan
waktu 3 detik . Ditanyakan tinggi benda tersebut?
Ditanyakan H?
Diketahui :
kecepatan awal / Vo = 0
waktu jatuh / t = 3 dtk
percepatan gravitasi/g = 32,2 feet/dtk^2
H = Vo.t + ½ ft^2
H = 0.3 + ½ 32,2 x 3^2
H = 16,1 x 9 = 144,9 Feet
Atau
Vt = Vo + f.t
Vt = 0 + 32,2 x 3
Vt = 96,6 feet/dtk
terus
Vt^2 = Vo^2 + 2 .f.H
96,6^2 = 0 + 2 x 32,2 x H
H = 96,6^2 / ( 2x32,2 )
H = 144,9 feet/dtk.
2. Teropong bergerak 40 feet/dtk saat memasuki mulut lusi, dan bergerak 5 feet
sebelum memasuki mulut lusi. Percepatan / perlambatan / f = 30 feet/dtk^2.
Ditanyakan waktu (t) memasuki mulut lusi? Dan kecepatan akhir teropong?
Diketahui :
Kecepatan awal (Vo)= 40 feet/dtk
Perlambatan (f) = 30 feet/dtk^2
Jarak ( s ) = 5 feet.
Kecepatan akhir ?
Vt^2 = Vo^2 – 2f.s
Vt^2 = 40^2 – 2 x 32,2 x 5
Vt^2 = 1600 – 300
Vt = √ 1300 = 36 feet/dtk.
Waktunya ?
Vt = Vo – 30 x t
36 = 40 – 30 t
30t = 4
t = 4/30 dtk atau 0,133 dtk.
S=5 Feet teropong
I-------------------------------I------,< == >
Vt Vo
Force, Mass & Momentum
V = F x T / M
Momentum = F x T
F = momentum / T
M = Berat / g
a = V/T
V = kecepatan (feet/dtk)
F = Gaya (Lbs)
T = Waktu (detik)
g = Gravitasi = 32,2 Feet/dtk^2
a = Percepatan/ akselerasi
Contoh soal :
Teropong berat = 0,75 lbs. Kecepatannya 50 feet/dtk.
Rpm crankshaft = 200 ( memutar 50◦ ). Berapa biaya gaya (F) rata-rata yang diperlukan.
Diketahui:
V= 50 feet/dtk
T = (50◦/ 360◦) x ( 60(menit) / 200 detik = 1/24 detik.
F = (V x M) / T = 50 x (0,75/32,2)/ (1/24)
= 50 x (0,75/32,2) x 24 = 28 Lbs.
Bila waktu yang dibutuhkan teropong dari kiri ke kanan (t) = 0,1 dtk. Kecepatan awal teropong meninggalkan mulut lusi ( Vt ) ?
Vt = Vo – f.t
Vt = 50 – (32,2x 0,1) = 46,8 feet/ dtk.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar