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 ]


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


3/19


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


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


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


7/19

KERTAS

PENERANGANMODUL

SK3021 SAINS KEJURUTERAAN 3


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


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.


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


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


12/19


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.


13/19


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:


14/19


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


15/19


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


16/19


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


17/19


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


18/19


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


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

WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11

Documents

Transcript of WIM SK 3021 -_M & BL__TUGASAN_Jun11