WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
-
Upload
zed-espada -
Category
Documents
-
view
314 -
download
1
Transcript of WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
1/19
KERTAS
TUGASA
N
TERHAD
TERHA
SAINS KEJURUTERAAN 3
[ MEKANIKAL / BUKAN LOGAM ]
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
2/19
Cetakan Kedua Mac 2011
Institusi Latihan Jabatan Tenaga Manusia
http ://www.jtm.gov.my/kurikulum
Hak Cipta Terpelihara. Dokumen ini diklasifikasikan sebagai TERHAD. Tidak dibenarkan
mengeluar mana-mana bahagian dalam kandungan Bahan Pembelajaran Bertulis (WIM)
dalam apa jua bentuk tanpa keizinan daripada Jabatan Tenaga Manusia (JTM).
Bahan Pembelajaran SEMESTER TIGA ini dibangunkan bagi kursus sepenuh masa di
Institusi Latihan Jabatan Tenaga Manusia (ILJTM) oleh Ahli Jawatankuasa
Pembangunan WIM dan disemak serta diluluskan oleh Jawatankuasa Pemandu
Kurikulum untuk tujuan gunapakai bagi semua ILJTM yang terlibat.
Kod Pengesahan WIM : WIM/SK2021 (M&BL)/12011/S03/P1
Kod Pengesahan Silibus : SFB/SK2021(M&BL)/12009/P1
Tarikh Pengesahan WIM : 11 Mac 2011
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
3/19
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
4/19
KANDUNGAN
SENARAI AHLI JAWATANKUASA PEMBANGUNAN WIM ...Error! Bookmark notdefined.iSENARAI SINGKATAN ........................................................................................... iiKERTAS PENERANGAN MODUL ........................................................................ 1
SK 3021 SAINS KEJURUTERAAN 3 .........................................................................1GROUP CLUSTERING MODULE 1 ..............................................................................2
LE1 MEKANIK MESIN ......................................................................................3LE2 MEKANIK PEPEJAL ..............6
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
5/19
i
SENARAI AHLI JAWATANKUASA PEMBANGUNAN WIM
SUBJEK UMUM - SAINS KEJURUTERAAN 3
Ahli Jawatankuasa :
1- Ainin Nisak Bin Ahmad Asmawi(Pengerusi Kluster Subjek Umum)
ADTEC Shah Alam
2. Mohamad Hisam Bin Mohd Adam(Penolong Pengerusi Kluster SubjekUmum)
ADTEC Kulim
3. Hj. Azim Bin Aziz ADTEC Kulim
Urusetia :
1. Pn. Norpisah binti Jumin BKT, Ibu Pejabat
2. En. Norhasni bin Dakie BKT, Ibu Pejabat
3. Cik Norida binti Othman BKT, Ibu Pejabat
4. En Ismail bin Taha BKT, Ibu Pejabat
5. Cik Sazurani binti Abdul Zabil BKT, Ibu Pejabat
Tarikh dibangunkan : 6 9 Julai 2010
Tempat : ADTEC Taiping, Perak
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
6/19
ii
SENARAI SINGKATAN
IS INFORMATION SHEET
AS ASSIGNMENT SHEET
KOD KURSUS
SEMESTER
NO. MODUL
KREDIT
NO LE
JENIS WIM
SK 3 02 1 LE1-IS
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
7/19
KERTAS
PENERANGANMODUL
SK3021 SAINS KEJURUTERAAN 3
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
8/19
MUKASURAT 2
GROUP CLUSTERING MODULE 1
SK3021- LE1 MEKANIK MESIN
1.1 Gear
SK3021- LE2 MEKANIK PEPEJAL
2.1 Tegasan dan Terikan
2.2 Kilasan
2.3 Daya Ricih dan Momen Lentur
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
9/19
SK 3021-LE1-AS(MEKANIKAL / BUKAN LOGAM) PINDAAN : 1 MUKASURAT 3
INSTITUSI LATIHAN
JABATAN TENAGA MANUSIA
KEMENTERIAN SUMBER MANUSIA
MALAYSIA
KERTAS PENERANGAN
NAMA KLUSTER SUBJEK UMUM SAINS KEJURUTERAAN 3
KOD DAN NAMA
MODULSK 3021 SAINS KEJURUTERAAN 3
PENGALAMANPEMBELAJARAN
LE 1 MEKANIK MESIN
NO. TUGASAN
BERKAITAN 01-01 GEAR
OBJEKTIF
PRESTASI
AKHIRAN (TPO)
FAHAM FUNGSI, JENIS DAN APLIKASI MEKANIK MESIN
DENGAN MENGGUNAKAN SAINS KEJURUTERAAN SUPAYA
DAPAT DIBUAT;
ANALISIS GEAR DAN SISTEM
OBJEKTIF
MEMBOLEH (EO)
DIAKHIR PEMBELAJARAN PELAJAR MESTI BOLEH :-
1. MENDEFINASI, MENGENALPASTI JENIS, SIFAT DAN FUNGSI
MEKANISMA GEAR.
2. MENGGUNAKAN PRINSIP GEAR SEPERTI NISBAH GEAR
DALAM MENYELESAIKAN MASALAH BERKAITAN.
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
10/19
SK 3021-LE1-AS(MEKANIKAL / BUKAN LOGAM) PINDAAN : 1 MUKASURAT 4
TAJUK :MEKANIK MESIN
TUJUAN:
Tugasan ini dibuat adalah untuk menilai tahap pengetahuan pelatih bagi modul SK3021 dan sesuaidengan Silibus ILJTM.
SUMBER MAKLUMAT:
1. KERTAS PENERANGAN SAINS KEJURUTERAAN 3 (SK3021-LE1-IS)
SOALAN:
ARAHAN: KERTAS TUGASAN INI MESTILAH DIKEMBALIKAN DALAM TEMPOH SEMINGGU
1. Rajah menunjukkan satu rangkaian gear mudah. Gear pemacu mempunyai jumlah gigi 40. Diberihalaju pusingan gear pemacu ialah 200 rad/s dan halaju gear penurut 100 rad/s. Dapatkan;-
a. Nisbah gear, n
b. Bilangan gigi gear penurut
2. Nyatakan jenis-jenis gear bagi kelas-kelas gear berikut:
a. Paksi selarib. Paksi menyilang
3. Apakah fungsi utama gear?
4. Apakah yang dinamakan sebagai gear majmuk? Gunakan rajah yang berkaitan.
5. Jelaskan fungsi-fungsi gear yang terdapat di dalam sistem kejuruteraan?
6. Jelaskan perbezaan antara paksi gear selari dan paksi gear menyilang?
7. Gear A berputar pada satu syaf membawa gear B pada syafnya sendiri dengan menggunakanrangkaian rantai. Jika gear A berputar pada kelajuan 800 psm dan gear B pula berputar padakelajuan 600 psm, dan gear A berdiameter 100mm, kirakan diameter gear B?
8. Apakah kesan-kesan yang kita perolehi sekiranya pemasangan gear di buat dengan sempurna ?
9. Dua buah gear disusun mudah seperti rajah diatas. Gear pemacu A bergigi 24 memindahkankuasa gear penurut B yang bergigi 68 dengan berkelajuan 200 rpm dan berjejari 12 cm. Kirakanhalaju gear pemacu dan diameter bagi gear pemacu?
A
B
Pemacu
Pengikut
AB
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
11/19
SK 3021-LE1-AS(MEKANIKAL / BUKAN LOGAM) PINDAAN : 1 MUKASURAT5
10. Rajah menunjukkan satu rangkaian gear majmuk. Diberi halaju pusingan sudut untuk gearpemacu (1 = 200 rad/s), jumlah gigi gear pemacu ialah 60, gigi gear 2 ialah 30, gigi gear 3 ialah70, gigi gear 4 ialah 20, gigi gear 5 ialah 80 dan gigi gear 6 ialah 40. Dapatkan;
PemacuA
B
C
Penurut
a. Tentukan nisbah gear di titik sentuhan A, B dan Cb. Halaju sudut untuk gear penurut dan arah pergerakkannyac. Tentukan yang manakah merupakan gear majmuk.
11. Berdasarkan kepada data gigi gear dan susunan gear seperti rajah dibawah,kirakan halaju gearD? Di beri halaju gear A ialah 1500ppm
Jadual 1
1. Ahmad Zafri Bin Zainudin & Mohd Yazid Bin Yahya, Mekanik Pepejal 1, UTM,1998
2. Ferdinand P. Beer & E. Russell Johnston Jr, Mechanics of Materials, Mc. Graw Hill, 1992
3. Ahmad Zafri Bin Zainudin, Mekanik Bahan 1, UTM,1998
4. Mohamed Rashid Bin Nabi Bax, Kajidaya Bahan, Politeknik-Politeknik Malaysia
Gear A B C D
T 50 150 40 250
1 + - 2
3 + - 4
5 + - 6
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
12/19
SK 3021-LE2-AS(MEKANIKAL / BUKAN LOGAM) PINDAAN : 1 MUKASURAT6
INSTITUSI LATIHANJABATAN TENAGA MANUSIA
KEMENTERIAN SUMBER MANUSIAMALAYSIA
KERTAS TUGASANKOD DAN NAMAKURSUS
SUBJEK UMUM SAINS KEJURUTERAAN 3
KOD DAN NAMAMODUL
SK 3021 SAINS KEJURUTERAAN 3
PENGALAMANPEMBELAJARAN LE 2 MEKANIK PEPEJAL
NO. TUGASANBERKAITAN
02.01 ANALISA APLIKASI DAYA TEGASAN DAN TERIKAN
02.02 ANALISA APLIKASI DAYA KILAS
02.03 ANALISA APLIKASI DAYA RICIH DAN MOMEN LENTUR
OBJEKTIFPRESTASI
AKHIRAN (TPO)
FAHAM TEGASAN, TERIKAN, KILASAN, DAYA RICIH DAN MOMEN
LENTUR DENGAN MENGGUNAKAN SAINS KEJURUTERAAN
SUPAYA DAPAT DIAPLIKASIKAN;
ANALISIS TEGASAN, TERIKAN, KILASAN, DAYA RICIH DAN MOMENLENTUR.
OBJEKTIFMEMBOLEH (EO)
DIAKHIR PEMBELAJARAN PELAJAR MESTI BOLEH :-
3. Mendefinasi, mengenalpasti sifat mekanikal bahan terbeban,
membezakan tegasan - terikan normal dan ricih dan
menyelesaikan masalah berkaitan.
4. Menerbitkan persamaan kilasan mudah bagi struktur berkeratan
rentas bulat dan menyelesaikan masalah kilasan.
5. Menentukan momen luas kedua kutub bagi aci bulat padu dan aci
geronggang.
6. Menentukan tegasan ricih maksimum bagi bar bulat dan aci
geronggang
7. Menyelesaikan masalah melibatkan momen lentur.
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
13/19
SK 3021-LE2-AS(MEKANIKAL / BUKAN LOGAM) PINDAAN : 1 MUKASURAT7
TAJUK : MEKANIK PEPEJAL
TUJUAN:
Tugasan ini dibuat adalah untuk menilai tahap pengetahuan anda bagi Modul SK3021berkaitan tajuk:
1. Tegasan dan terikan2. Sifat-sifat mekanikal bahan yang berada di dalam keadaan bebanan paksi3. Daya Kilas dan Daya Ricih4. Momen Lentur
SUMBER MAKLUMAT:
1. KERTAS PENERANGAN SK 3021-LE2-IS
ARAHAN: SILA KEMBALIKAN TUGASAN INI DALAM TEMPOH SEMINGGU
SOALAN:
TEGASAN & TERIKAN
1. Sebuah rod logam 20mm ditegangkan sebanyak 50 KN dari arah bertentangan.
Tentukan tegasan?
20mm F = 50 KN
2. Sepasang rod silinder perlu menanggung beban 5.1 x 103 kg. Tentukan diameter rod
yang selamat sekiranya tegasan maksima yang perlu ditanggung 100 MPa. Diberi a=
9.81 m/s. Cari diameter.
3. Satu rod diikat pada dinding dengan diberi daya tegangan sebanyak 70 KN. Dayategangan tersebut telah diberi anjakan sebanyak 25mm. Diberi panjang l = 5m.
Tentukan terikan?
4. Terdapat 6 rivet dilekatkan pada plat logam seperti rajah:
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
14/19
SK 3021-LE2-AS(MEKANIKAL / BUKAN LOGAM) PINDAAN : 1 MUKASURAT8
Rivet bersaiz 8mm diterik secara bertentangan mengakibatkan rivet mengalami daya
ricih sebanyak 1.6 kN. Tentukan tegasan ricih untuk setiap unit.
5. Gambarajah menunjukkan sambungan trailer. Sekiranya tegasan ricih maksima yang
ditegang oleh pin tersebut ialah max = 6 Nmm-2
. Tentukan daya maksima yang boleh
diterima oleh pin yang berdiameter 30mm.
6. Sebuah ujikaji terhadap rod besi dilakukan dengan menggunakan extensometer dimana hasil ujikaji menunjukkan panjang rod ialah 80.117 mm apabila dikenakan daya
60 kN. Ukuran asal rod tersebut ialah 80 mm dan diameter ialah 15.96 mm. Tentukan
modulus kekenyalan.
7. Tegasan maksima sebuah shaft didapati 45 MN/m2. Sekiranya modulus ricih ( G ) shaft
79 GN/m2. Tentukan terikan ricih shaft tersebut?
8. Tentukan pemanjangan rod besi berikut dengan modulus elastic E = 200 Gpa
9. Terangkan sifat-sifat mekanikal dibawah berserta satu contoh bahan yang berkenaan:
a. Kekenyalan (Elasticity)
b. Kemuluran (Ductility)
c. Kekerasan (Hardness)
d. Keteguhan/Keliatan (Toughness)
e. Kebolehtempaan (Malleability)
1.6 KN
1.6 KN
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
15/19
SK 3021-LE2-AS(MEKANIKAL / BUKAN LOGAM) PINDAAN : 1 MUKASURAT9
10. Takrifkan tegasan dan terikan normal dan nyatakan apakah hubungan di antara
tegasan dan terikan normal ini?
11. Apakah yang dimaksudkan dengan tegasan dan nyatakan 2 jenis tegasan?
12. Terangkan maksud Modulus keanjalan (Modulus Young) ?
13. Satu rod 2.5 mm panjang dan luas keratan rentasnya 1290 mm2 mengalami
pemanjangan 1.5 mm apabila dikenakan daya tegangan 142 kN. Kirakan:
a) tegasan tegangan dalam rod,
b) terikan,
c) Modulus Young
14. Apabila sebatang bar dikenakan daya maka bar tersebut akan mengalami ubahbentuk
tidak kira samada memanjang atau memendek. Kerja di lakukan oleh daya berkenaan.
Apakah maksud tenaga terikan dan berikan unitnya?
15. Rajah 1 menunjukkan satu bar keluli mempunyai keratan rentas segiempat tepat
berukuran 25 mm x 20 mm. Bar tersebut dibebankan dengan satu beban tegangan
paksi bernilai 30 kN. Dapatkan tegasan tegangan yang terhasil pada keratan tersebut?
Rajah.1: Bar Yang Dikenakan Beban Tegangan
30 kN
20 mm
30 kN
25 mm
16. Terangkan secara ringkas mengenai Hukum Hooke (Hookes Law)?
17. Terangkan;
a. Titik alah
b. Had keanjalan
c. Had perkadaran
d. Tegasan muktamad
e. Set kekal
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
16/19
SK 3021-LE2-AS(MEKANIKAL / BUKAN LOGAM) PINDAAN : 1 MUKASURAT10
18. Kirakan;
a. Satu bar mempunyai keratan rentas 50 mm x 30 mm dikenakan daya 500 kN,
kirakan tegasan dalam bar itu.
b. Pemanjangan yang berlaku dalam satu bar 3 m panjang ialah 0.50 mm, kirakan
keterikan yang berlaku.
c. Satu bar keluli mempunyai keratan rentas 100 mm2, membawa beban tegangan
40 kN. Jika nilai E = 200 GN/m2, kirakan pemanjangan yang berlaku jika panjang
asal bar ialah 400 mm.
19. Nyatakan Hukum Hooke dan takrifkan Modulus Young.
Kilasan & Ricihan
1. Sebatang aci geronggang yang diperbuat daripada aluminium diikat tegar pada dinding
dan hujung yang satu lagi adalah bebas. Aci tersebut mempunyai panjang 650 mm,
berdiameter luar 50mm dan dalam 30 mm. Jika tegasan ricih maksimum yang
dibenarkan dan modulus ketegaran bagi aci tersebut ialah 70 MN/m2 dan 20 GN/m2
masing-masing, kirakan dayakilas dan sudut piuh yang dihasilkan.
2. Satu bar yang bergarispusat 15 mm dikenakan dengan dayakilas sebanyak 0.1 kNm.
Tentukan tegasan ricih maksimum yang wujud di dalam bar ini.
3. Sebuah motor, menghantar kuasa 0.08 kW pada putaran 10rad/s. Dayakilas yang
dihasilkan ialah;
A. 8 Nm
B. 80 kNm
C. 1.25 Nm
D. 125 kNm
4. Tegasan ricih maksimum dalam aci bulat padu garispusat d yang dikenakan dayakilas
250 Nm ialah;
A. 800/d3 N/m2
B. 4000/d3 N/m2
C. 4000/d3 kN/m2
D. 16000/d3N/m2
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
17/19
SK 3021-LE2-AS(MEKANIKAL / BUKAN LOGAM) PINDAAN : 1 MUKASURAT11
5. Nyatakan samada pernyataan di bawah ini adalah benar atau salah;
Bil Pernyataan
Sila tanda diruang di bawahini
Benar Salah
1Tegasan ricih bagi sebatang aci yang dikenakan dayakilas
adalah malar di atas keratan aci dan tidak berubah
2
Nilai Modulus Ketegaran yang tinggi bermakna aci
berkenaan lebih kukuh jika dibandingkan dengan sebatang
aci yang mempunyai nilai Modulus Ketegaran yang rendah
3
Tegasan ricih maksimum sebatang aci bulat padu yang
dikenakan dayakilas berlaku pada jarak jejarian r=D/2
dimana D ialah garis pusat aci tersebut
4 Momen luas kedua kutub bagi aci berongga
32
3
2
3
1DD
6. Satu aci bulat padu sepanjang 1m adalah digunakan untuk memindahkan kuasa dari
sebuah motor ke sebuah pam dengan dayakilas 200 Nm. Jika sudut piuh dibenarkan
dan tegasan ricih dibenarkan adalah masing-masing 1 dan 100 MPa, tentukan
garispusat minimum bagi aci ini. Modulus ketegaran bagi bahan aci ialah 80 GPa.
7. Aci ABCD yang ditunjukkan dalam rajah adalah diikat tegar pada hujung A.
Keseluruhannya bahagian aci adalah diperbuat daripada keluli di mana modulus
ketegarannya ialah 77 GPa. Dengan dayakilas-dayakilas yang dikenakan;
f. Kira tegasan ricih maksimum yang berlaku di dalam aci
g. Kira sudut putaran pada bahagian hujung bebas
d = 100d = 80
d = 60
1500800 Nm 500 Nm
AB
C D
0.5 0.5 0.5
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
18/19
SK 3021-LE2-AS(MEKANIKAL / BUKAN LOGAM) PINDAAN : 1 MUKASURAT12
8. Bar berongga ABC yang ditunjukkan dalam rajah adalah diikat tegar pada hujung A
dan C. Bahagian AB bar adalah bergarispusat luar 100 mm sementara bahagian BC
bar adalah bergaris pusat luar 80 mm. Kedua-dua bahagian bar adalah bergarispusat
dalam 40 mm. Jika dayakilas sebanyak 0.1 kNm dikenakan pada B dan kedua-dua
bahagian bar adalah diperbuat daripada bahan yang sama, tentukan:
i. Tegasan ricih maksimum dalam bahagian AB,
ii. Tegasan ricih minimum dalam bahagian BC.
Daya Ricih & Momen Lentur
1. Apakah momen lentur ?
2. Nyatakan samada pernyataan di bawah ini adalah benar atau salah;
a. Unit bagi momen lentur adalah Nm/s
b. Unit bagi daya ricih NM
c. Momen lentur maksimum berlaku apabila nilai daya ricih adalah sifar
d. Beban gandingan mengakibatkan nilai daya ricih berubah ke satu nilai yang samadengan nilai gandingan tersebut.
e. Daya ricih di keratan rentas sesuatu rasuk ialah jumlah daya tegak yang perlu
untuk menentukan keadaan keseimbangan di sebelah kiri atau kanan keratan
tersebut.
3. Senaraikan tiga jenis rasuk yang biasa digunakan di dalam aplikasi kejuruteraan.
4. Lukiskan gambarajah daya ricih dan momen lentur bagi rajah di bawah;
d = 100d = 80
d = 40A
B C
0.6 0.4
0.1
-
8/3/2019 WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11
19/19
SK LE AS
1 m
RA
A
RC
3 m
CB
10 kN
5. Lukiskan gambarajah daya ricih dan momen lentur untuk pembebanan rasuk seperti
6. Bagi GDR di bawah, tentukan bebanan dan lukiskan GML
RUJUKAN
1. Ahmad Zafri Bin Zainudin & Mohd Yazid Bin Yahya, Mekanik Pepejal 1, UTM,1998
2. Ferdinand P. Beer & E. Russell Johnston Jr, Mechanics of Materials, Mc. Graw Hill, 1992
3. Ahmad Zafri Bin Zainudin, Mekanik Bahan 1, UTM,1998
4. Mohamed Rashid Bin Nabi Bax, Kajidaya Bahan, Politeknik-Politeknik Malaysia
RD = 10RA = 20 0.5 m 2 m2
B C D
15 kN/m
A
1 m 1 m
10
10