Ulir memberikan dukungan mekanis yang penting dalam banyak aplikasi pengikat. Selain fitur utama untuk mengamankan komponen pengikat bersama-sama, ulir juga memungkinkan penyesuaian bagian yang halus, pengukuran yang dekat, dan transmisi gerakan atau gaya. Meskipun ada banyak jenis pengencang, pengencang dengan poros berulir, seperti sekrup, mur, dan baut, hampir semua proyek industri dan dapat ditemukan dalam sebagian besar aplikasi industri.
Terminologi Ulir
Produk multi-thread adalah produk yang memiliki dua atau lebih ulir yang dipotong di samping masing-masing lainnya (bayangkan dua atau lebih senar dililitkan berdampingan di sekitar pensil). Standar produk seperti sekrup, baut, dan mur semua memiliki ulir tunggal; baut ulir ganda memiliki lead yang sama dengan dua kali pitch, Sekrup tiga ulir memiliki lead sama dengan 3 kali pitch, dan seterusnya.
Semua ulir dirancang berdasarkan aturan tangan kanan kecuali menggunakan aturan lain. Artinya, jika baut diputar searah jarum jam, baut maju ke arah mur.
Standar Ulir Umum
British Standard Pipe (BSP)
BSP, atau ulir Whitworth, adalah kelompok standar ulir yang telah diadopsi secara internasional, kecuali di Amerika Serikat. Bentuk ulir ini didasarkan pada ulir 55° V dengan akar dan puncak membulat. Untuk ulir yang sesuai dengan BSP, diameter utama ulir pipa sedikit lebih kecil dari diameter luar sebenarnya dari pipa, dan diameter minor akan sangat dekat dengan (lebih kecil dari) diameter dalam ulir betina. Ada dua jenis ulir BSP:
Ulir BSP diidentifikasi dengan huruf yang masing-masing mewakili jenis utas dan standar terkait:
ISO 7: Ulir pipa di mana sambungan kedap tekanan dibuat pada ulir. ISO 228: Ulir pipa di mana sambungan kedap tekanan tidak dibuat pada ulir.
Contoh: EN 10226 Rp 2 ½
ini mengacu pada ulir British Standard Pipe yang ditaper (EN 10226) dengan bentuk paralel internal (Rp) dan ukuran nominal 2 ½ .
NP – National (American) Pipe Thread
Ulir pipa nasional Amerika dibuat berdasarkan ulir V 60 ° dengan puncak dan lembah yang rata dan banyak digunakan di AS dan Kanada. Ada dua jenis ulir NP:
M – Metric Thread (ISO)
Ulir Metrik adalah salah satu jenis standar ulir pertama yang disetujui secara internasional. Bentuk ulir berbentuk V memiliki sudut panggul 60° dan ulir jantan dan betina keduanya sejajar. Ulir metrik hadir dalam ukuran pitch yang berbeda untuk diameter tertentu: pitch kasar dan pitch halus. Ulir kasar memiliki ukuran pitch default sedangkan ulir halus memiliki ukuran pitch yang lebih kecil dan jarang digunakan. Akibatnya, ulir kasar diidentifikasi hanya berdasarkan diameter sedangkan ulir halus dikenali berdasarkan diameter serta ukuran pitch.
Contoh penamaan: M8. Ini mengacu pada ulir kasar metrik dengan diameter 8 mm (sesuai tabel, ukuran pitch 1 mm) ; M4 x 0,5. Ini menunjukkan ulir halus dengan diameter 4 mm dan ukuran pitch 0,5 mm.
Unified Thread Standards
Di Amerika Serikat dan Kanada, Unified Thread Standard (UTS) menjelaskan bentuk dan seri ulir standar, serta kelonggaran, toleransi, dan sebutan yang diterapkan pada ulir sekrup. Baut, mur, dan pengencang berulir lainnya distandarisasi menurut standar ini.
Sudut flank pada ulir sekrup terpadu adalah 30°, dan ulirnya simetris. Akibatnya, mereka biasa disebut ulir 60 °. Faktanya, ulir UTS memiliki profil 60° yang sama dengan ulir sekrup metrik ISO, tetapi dimensi karakteristiknya (diameter luar dan pitch) ditetapkan sebagai nilai inci daripada nilai milimeter. Standar UTS diatur oleh American Society of Mechanical Engineers (ASME) dan American National Standards Institute (ANSI).
Unified thread standard memiliki tiga varian berbeda yang disebut Unified Coarse Thread (UNC), Unified Fine Thread (UNF), dan Unified Extra Fine Thread (UNEF). Perbedaan antara ketiganya adalah jumlah ulir per inci. Misalnya, pengencang ukuran 1 inci di UNC memiliki 8 TPI, di UNF 12 TPI, dan 20 TPI di UNEF). Sementara ukuran inci ke atas ditentukan oleh ukurannya, di bawah inci standar UN menetapkan ukuran ini sebagai angka. Misalnya ukuran 12-32 akan menjadi UNEF #12, 12-28 akan menjadi UNF #12.
Desain Thread dengan FEA
Untuk mendesain struktur yang kompleks dengan detail dan interaksi beban yang rumit seperti pada kasus ulir ini, salah satu cara yang paling umum digunakan untuk melakukan analisis baik untuk menghitung tegangan, defleksi, fatigue, atau mungkin tegangan kontak pada ulir adalah menggunakan Finite Element Analysis (FEA). MSC Nastran adalah software FEA original pertama di dunia yang banyak sekali digunakan di berbagai industri, salah satunya untuk mendesain ulir. Pelajari selengkapnya tentang MSC Nastran.
Kontributor : Daris Arsyada
Sumber:
Budynas, Richard G dan J. Keith Nisbett. 2011. Shigley’s Mechanical Engineering Design: Ninth Edition. Amerika Serikat: The McGraw-Hill Companies, Inc.
https://tameson.com/thread-standards.html (diakses pada tanggal 3 Desember 2021)