perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ALAT PERAGA REM ANGIN
PROYEK AKHIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna Memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md) Program Studi DIII Teknik Mesin
Disusun oleh: ARIF
I8608042
GILANG NGALA HUDA
I8608045
HADI MUNARKO
I8608047
MAYZARA SUTARNO PUTRA
I8608048
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK MESIN OTOMOTIF JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA commit to user
2012 i
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK GILANG NGALA HUDA, 2011, ALAT PERAGA REM ANGIN, Program Studi Diploma III Teknik Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Tujuan dari proyek akhir ini adalah Membuat Alat Peraga Rem Angin agar dapat digunakan untuk praktikum dan menerapkan metode yang tepat sehingga dapat menghasilkan suatu alat yang baik dengan biaya yang murah. Pelaksanaan proyek akhir ini dimulai dengan mempelajari konsep rem angin, mencari informasi tentang komponen-komponen serta harga dari komponen-komponen tersebut, membuat rancangan Alat Peraga Rem Angin, menghitung semua komponen agar didapat hasil yang maksimal dengan biaya yang minimal. Proses selanjutnya adalah pembuatan alat peraga yang meliputi pengelasan, pengeboran, dan yang terakhir adalah finishing yang terdiri dari pengecatan, perakitan komponen, dan uji coba mesin. Pemilihan bahan yang digunakan sebagai rangka adalah besi profil L dengan ukuran 50 x 50 x 5 mm. Hasil yang diperoleh dari pembuatan Alat Peraga Rem Angin ini adalah sebuah alat dengan menggunakan motor listrik untuk memutar kompresor dan poros roda. Alat ini memiliki daya motor listrik sebesar ½ hp, daya kompresor ¼ hp dan tekanan udara dapat diatur sampai 100 psi. Maksud dari pembuatan alat peraga rem angin ini adalah untuk alat peraga atau alat praktikum. Dana yang digunakan untuk membuat alat peraga rem angin ini sebesar Rp.5.672.500,00. Konsep perancangan oleh penulis juga akan diuraikan dalam laporan.
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................ ii HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. iii HALAMAN MOTTO ............................................................................................ iv HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................. v ABSTRAKSI .......................................................................................................... vi KATA PENGANTAR ........................................................................................... vii DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xii DFTAR TABEL ..................................................................................................... xv DFTAR NOTASI .................................................................................................. xvi DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xviii BAB 1 PENDAHULUAN ...................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ................................................................................................ 1 1.2 Perumusan Masalah ........................................................................................ 2 1.3 Batasan Masalah ............................................................................................. 2 1.4 Tujuan dan Manfaat Proyek Akhir ................................................................. 2 1.5 Metode Pemecahan Masalah .......................................................................... 2
commit to user ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................. 4 2.1 Sejarah Rem Angin ........................................................................................ 4 2.1.1 Keuntungan Dari Rem Angin .................................................................. 5 2.1.2 Komponen-Komponen Dasar Sistem Rem Angin ................................... 8 2.1.3 Desain Dan Fungsi .................................................................................. 12 2.2 Elemen - Elemen Yang Terkait Dalam Perencanaan ................................... 16 2.2.1 Puli .......................................................................................................... 16 2.2.2 Kompresor ............................................................................................... 16 2.2.3 Sabuk ....................................................................................................... 19 2.2.4 Sproket .................................................................................................... 23 2.2.5 Poros ........................................................................................................ 23 2.2.6 Bantalan .................................................................................................. 25 2.2.7 Rangka .................................................................................................... 27 2.2.8 Pengelasan ............................................................................................... 29 2.2.9 Mur dan Baut .......................................................................................... 35 2.2.10 Pelapisan ............................................................................................... 36 BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN .......................................... 37 3.1 Prinsip Kerja ................................................................................................ 37 3.2 Perhitungan Putaran Poros Roda ................................................................. 39 3.3 Perhitungan Puli .......................................................................................... 39 3.4 Perhitungan Daya Motor Listrik dan Kompresor ........................................ 40 3.5 Perhitungan Sabuk V ................................................................................... 42 3.6 Perhitungan Poros Roda .............................................................................. 48
commit to user x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.7 Perhitungan Bantalan ................................................................................... 55 3.8 Perhitungan Rangka ..................................................................................... 57 3.9 Perhitungan Baut ......................................................................................... 72 3.10 Perhitungan Las ......................................................................................... 76 BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN ANALISA BIAYA ............................... 79 4.1 Persiapan Pembuatan Alat Peraga Rem Angin ........................................... 79 4.2 Proses Pembuatan Alat Peraga Rem Angin ................................................. 80 4.3 Pembuatan Rangka Utama .......................................................................... 81 4.4 Pembuatan Dudukan Motor Listrik ............................................................. 82 4.5 Pembuatan Dudukan Kompresor ................................................................. 83 4.6 Pembuatan Dudukan Resrvoir ..................................................................... 84 4.7 Pembuatan Dudukan Foot Valve ................................................................. 85 4.8 Pembuatan Dudukan Brake chamber .......................................................... 86 4.9 Proses Finishing dan Pengecatan ................................................................ 87 4.10 Proses perangkain dan pemasangan komponen ........................................ 88 4.11 Analisa Biaya ............................................................................................. 89 BAB V PENUTUP .............................................................................................. 91 5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 91 5.2 Saran ............................................................................................................ 91 Daftar pustaka Lampiran
commit to user xi
1 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Rem merupakan salah satu bagian dari kendaraan yang mempunyai peran yang sangat penting untuk kenyamanan dan keselamatan pengendara.
Rem
berfungsi mengurangi kecepatan atau menghentikan kendaraan melalui gesekan antara sepatu rem dengan tromol dengan mekanisme tertentu, salah satunya dengan udara bertekanan untuk menggerakan mekanisme rem. Rem udara adalah rem yang pengoperasianya menggunakan udara bertekanan untuk menjalankan sistem pengereman. Sistem rem udara ini hanya perlu menekan satu tombol atau pedal untuk membuka katup-katup agar udara bertekanan mengalir pada sistem rem ini, sehingga hanya perlu menggunakan energi sekecil mungkin untuk dapat melakukan pengereman dengan daya yang besar dengan bantuan udara bertekanan. Rem udara merupakan awal mula dari bentuk aplikasi rem otomatis dimana sebagai kontrol mekanisme kerja pada rem tersebut adalah pengaturan pada katup-katup yang dioperasikan untuk mengatur aliran udara bertekanan yang dibutuhkan dalam sistem pengereman. Rem angin juga banyak memiliki keuntungan dibandingkan dengan rem hidrolik. Keuntungan dari rem angin diantaranya adalah merupakan media kerja yang mudah didapat dan diangkut, dapat disimpan dengan mudah, bersih, kering, tidak peka terhadap suhu, aman terhadap kebakaran dan ledakan. Tujuan dari Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas
penunjang
yang
dapat
dimanfaatkan
oleh
mahasiswa
dalam
mempraktekkan, mengamati secara langsung dan mengetahui tentang prinsip kerja dari rem angin serta pengetahuan secara langsung mengenai sistem rem angin. Oleh karena itu diperlukan perawatan (maintenance) untuk menjaga agar terawatnya suatu sistem yang baik agar didapat kinerja yang optimal. Selain lebih sederhana alat peraga rem angin ini diharapkan dapat bekerja dengan baik seperti commit to user pada rangkaian rem angin pada umumnya.
2 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
1.2 Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang seperti uraian di atas maka dapat diambil rumusan masalah diantaranya sebagai berikut: a. Bagaimana fungsi masing-masing komponen pada rem udara. b. Bagaimana mekanisme prinsip kerja rem udara. c. Bagaimana analisis perhitungan alat peraga yang dirangkai. d. Bagaimana perkiraan perhitungan biaya. e. Bagaimana pembuatan alat peraga rem angin. f.
Bagaimana pengujian kinerja alat peraga.
1.3 Batasan Masalah Agar tidak berkembang terlalu luas, maka penyusun membatasi pembahasan masalah proyek akhir ini pada perhitungan komponen-komponen alat peraga yang meliputi: perhitungan
putaran motor/daya motor, daya kompresor,
kekuatan rangka, kekuatan poros, kestabilan rangka dan kekuatan sambungan las. 1.4 Tujuan dan Manfaat Proyek Akhir Tujuan proyek akhir ini adalah merencanakan dan membuat alat peraga rem angin yang meliputi perencanaan konstruksi alat peraga rem angin dan biaya dengan menerapkan pengetahuan analisa teknik sehingga tercipta suatu hasil konstruksi alat peraga rem angin yang dapat digunakan untuk praktikum. Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut: a. Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja suatu alat peraga rem angin. b. Menerapkan ilmu perkuliahan yang diperoleh dari bangku perkuliahan agar dapat mengembangkannya. 1.5 Metode Pemecahan Masalah Dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini penulis menggunakan beberapa metode antara lain: commit to user
3 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
1. Studi pustaka Yaitu menyusun data yang diperoleh dengan merujuk pada beberapa daftar bacaan sesuai dengan permasalahan yang dibahas. 2. Pengamatan Yaitu dengan melakukan beberapa kali survei pada perancangannya untuk mendapatkan alat peraga yang diinginkan. 3. Perhitungan Yaitu metode memasukkan data – data yang telah ada kedalam rumus yang telah ditentukan sebelumnya. 4. Metode pembuatan Yaitu membuat benda yang diinginkan sesuai dengan data hasil perhitungan atau perancangan yang sebelumnya telah kita tentukan.
commit to user
4 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Sejarah Rem Angin Rem udara awalnya diciptakan oleh insinyur Amerika George Westinghouse (1846-1914) pada tanggal 5 Maret 1872. Westinghouse dipatenkan sebagai merk rem udara yang pertama. Tidak lama kemudian Westinghouse mendirikan perusahaan The Westinghouse Air Brake Company untuk memproduksi dan mendistribusikan penemuannya. Rem udara menyebar dengan cepat dan hasil penemuannya digunakan secara luas. Rem udara dapat ditemukan pada hampir semua kereta api, bus dan truk. Meskipun perbaikan telah dilakukan untuk rancangan Westinghouse yang asli, fungsionalitas dasar dari rem udara tetap tidak berubah. Komponen dasar yang digunakan pada sistem rem udara truk dan bus bekerja dengan cara yang sama seperti dalam gerbong kereta.
Gambar 2.1 Rangkaian sistem rem udara (http://www.scribd.com/doc/52819080/sistem-rem-udara) Rem udara adalah sistem rem yang pengoperasiannya menggunakan udara yang bertekanan dimana rem ini memanfaatkan energi udara bertekanan untuk
to user menjalankan sistem pengereman.commit Awalnya sistem rem ini dikembangkan dan
perpustakaan.uns.ac.id
5 digilib.uns.ac.id
digunakan pada kereta api untuk menggantikan sistem rem mekanik secara individu yang artinya satu tuas hanya untuk mengerem satu roda. Dengan diciptakannya sistem rem udara, kita hanya perlu menekan satu tombol atau pedal untuk membuka katup-katup agar udara bertekanan mengalir pada sistem rem sehingga brake chamber mengaktifkan brake house sampai terjadi proses pengereman. Intinya dengan menggunakan energi sekecil mungkin dapat melakukan pengereman untuk daya besar dengan bantuan udara bertekanan. Prinsip rem yaitu kendaraan tidak dapat berhenti dengan segera apabila mesin dibebaskan (tidak dihubungkan) dengan pemindah daya, kendaraan cenderung tetap bergerak. Kelemahan ini harus dikurangi dengan maksud untuk menurunkan kecepatan gerak kendaraan hingga berhenti. Mesin mengubah energi panas menjadi energi kinetik (gerak) untuk menggerakkan kendaraan. Sebaliknya, rem mengubah energi kinetik kembali menjadi energi panas untuk menghentikan kendaraan. Umumnya rem bekerja disebabkan oleh adanya sistem gabungan penekanan melawan sistem gerak putar. Efek pengereman (bracking effect) diperoleh karena adanya gesekan yang ditimbulkan antara dua objek. Supaya saat pengereman tidak mengeluarkan tenaga yang besar, maka dibuatlah suatu sistem pengereman yang memakai tenaga tekanan udara. Sistem ini disebut sistem rem tekanan udara atau lebih dikenal rem udara. Sistem rem udara dilengkapi dengan sebuah kompresor untuk menghasilkan udara kompresi (udara bertekanan). Kompresor itu digerakkan oleh mesin kendaraan. Tiap-tiap roda dilengkapi dengan pesawat rem mekanik, poros kunci-kunci rem dilengkapi dengan tuas yang berhubungan dengan batang torak dari silinder-silinder udara. Di dalam silinder udara tidak diperkenankan ada kebocoran, kebocoran udara dapat mengakibatkan berkurangnya daya pengereman. 2.1.1 Keuntungan Pemakaian Rem Udara: a. Merupakan media/fluida kerja yang mudah didapat dan mudah diangkut. ·
Udara tersedia dimana saja dalam jumlah yang tak terhingga.
·
Saluran-saluran balik tidak diperlukan karena udara bekas dapat dibuang bebas ke atmosfer.
·
Udara bertekanan dapat dialirkan dengan mudah melalui salurancommit to user saluran dengan jarak yang panjang, jadi pembuangan udara
perpustakaan.uns.ac.id
6 digilib.uns.ac.id
bertekanan dapat dipusatkan. Dalam satu sumber tekanan, udara pada setiap cabang yang belum melalui penampang mempunyai tekanan udara yang sama. Melalui saluran-saluran cabang dan pipa-pipa selang, energi udara bertekanan dapat disalurkan kemana saja dalam sistem rem tersebut. b. Dapat disimpan dengan mudah. ·
Sumber udara bertekanan (kompresor) hanya menyalurkan udara bertekanan sewaktu udara bertekanan ini perlu digunakan. Jadi kompresor tidak perlu bekerja seperti halnya pada pompa peralatan hidrolik.
c. Bersih dan kering. ·
Udara bertekanan yang digunakan adalah udara bersih. Kalau ada kebocoran pada saluran pipa, benda-benda kerja maupun bahanbahan disekelilingnya tidak akan menjadi kotor.
·
Udara bertekanan yang digunakan juga merupakan udara kering, sehingga tidak menimbulkan korosi pada saluran-saluran yang terbuat dari logam.
d. Tidak peka terhadap suhu. ·
Udara bersih (tanpa uap air) dapat digunakan sepenuhnya pada suhu-suhu yang tinggi atau pada suhu rendah atau jauh di bawah titik beku.
·
Udara bertekanan juga dapat digunakan pada tempat-tempat yang sangat panas, misalnya untuk digunakan pada tempa tekan, pintupintu dapur pijar, dapur pengerasan atau dapur lumer.
·
Peralatan-peralatan atau saluran-saluran pipa dapat digunakan secara aman dalam lingkungan yang panas sekali, misalnya pada industri-industri baja atau bengkel-bengkel tuang (cor).
e. Aman terhadap kebakaran dan ledakan. ·
Keamanan kerja serta produksi besar dari udara bertekanan tidak mengandung bahaya kebakaran maupun ledakan.
·
Dalam ruang-ruang dengan resiko timbulnya kebakaran atau commit to usermeledak dapat dibebaskan. ledakan atau gas-gas yang dapat
7 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Alat-alat
pneumatik
dapat
digunakan
tanpa
dibutuhkan
pengamanan yang mahal dan luas. Dalam ruang seperti itu kendali elektrik dalam banyak hal tidak diinginkan. f. Tidak diperlukan pendinginan fluida kerja. ·
Pembawa energi (udara bertekanan) tidak perlu diganti sehingga untuk ini tidak dibutuhkan biaya. Minyak setidak-tidaknya harus diganti setelah 100 sampai 125 jam kerja.
g. Rasional (Menguntungkan). ·
Pneumatik adalah 40 sampai 50 kali lebih murah daripada tenaga otot. Hal ini sangat penting pada mekanisasi dan otomatisasi produksi.
·
Komponen-komponen
untuk
peralatan
pneumatik
tanpa
pengecualian adalah lebih murah jika dibandingkan dengan komponen-komponen peralatan hidrolik. h. Kesederhanaan (Mudah Pemeliharan). ·
Karena konstruksi sederhana, peralatan-peralatan udara bertekanan hampir tidak peka gangguan.
·
Gerakan-gerakan lurus dilaksanakan secara sederhana tanpa komponen mekanik, seperti tuas-tuas, eksentrik, pegas, poros sekrup dan roda gigi.
·
Komponen-komponennya dengan mudah dapat dipasang dan setelah dibuka dapat digunakan kembali untuk penggunaanpenggunaan lainnya.
i. Dapat dibebani lebih. ·
Alat-alat udara bertekanan dan komponen-komponen berfungsi dapat ditahan sedemikian rupa hingga berhenti. Dengan cara ini komponen-komponen akan aman terhadap pembebanan lebih. Komponen-komponen ini juga dapat direm sampai keadaan berhenti tanpa kerugian.
·
Pada pembebanan lebih, alat-alat udara bertekanan memang akan berhenti, tetapi tidak akan mengalami kerusakan. Alat-alat listrik commit tolebih. user terbakar pada pembebanan
8 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.1.2 Komponen-Komponen Dasar Sistem Rem Udara
Gambar 2.2 Komponen rangkaian rem udara 1. Motor lisrtik: berfungsi untuk memutar kompresor dan poros roda.
` Gambar 2.3 Motor listrik
commit to user
9 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2. Kompresor: berfungsi menyediakan udara bertekanan yang akan dialirkan ke dalam sistem.
Gambar 2.4 Kompresor
3. Reservoir
Gambar 2.5 Reservoir Ø supply: untuk menyimpan tekanan udara dan menyuplai udara ke reservoir primer dan sekunder. Ø Reservoir udara primer: fungsi reservoir ini adalah untuk menyimpan udara dalam sistem primer atau pada rangkaian aksel belakang.
commit to user
10 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Ø Reservoir sekunder: reservoir ini adalah tempat penyimpanan udara untuk rem sekunder atau rem aksel kemudi. 4. Air dryer: Untuk menjamin kebersihan udara supaya udara yang dialirkan dalam sistem adalah udara murni (tidak mengandung uap air).
Gambar 2.6 Air dryer 5. Katup injak:
Untuk membuka dan menutup aliran udara atau
mengoperasikan sistem rem udara melalui kerja pedal.
Gambar 2.7 Katup injak. (http://www.scribd.com/doc/52819080/sistem-rem-udara) commit to user
11 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
6. Brake Chamber berfungsi untuk mengubah tekanan udara menjadi tekanan mekanis.
Gambar 2.8 Brake chamber (http://www.scribd.com/doc/52819080/sistem-rem-udara) 7. Saluran buang manual: Untuk membuang uap air dalam reservoir secara manual.
Gambar 2.9 Saluran buang manual (http://www.scribd.com/doc/52819080/sistem-rem-udara) 8. Check Valve Satu Arah: Untuk membiarkan udara mengalir hanya dengan satu arah. Check Valve ini memisahkan sistem primer dengan sistem sekunder. Tetapi dalam alat peraga rem angin digunakan untuk membiarkan aliran udara dari kompresor ke reservoir sehingga memudahkan kerja kompresor.
commit to user
12 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 2.10 Check valve satu arah. (http://www.scribd.com/doc/52819080/sistem-rem-udara) 9. Alat Ukur Tekanan Udara: memberitahukan operator tentang tekanan yang tersimpan dalam setiap sistem.
Gambar 2.11 Alat ukur tekanan udara 2.1.3 Desain dan Fungsi Sebuah sistem rem udara tekan dibagi menjadi sistem pasokan dan sistem kontrol. Sistem pasokan bekerja mengkompresi udara, menyimpan dan menyediakan udara bertekanan tinggi ke sistem kontrol serta udara tambahan yang dioperasikan untuk membantu sistem-sistem yang lain yang membutuhkan media udara.
commit to user
13 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.1.3.1 Sistem Pasokan Sistem pasokan adalah sebuah sistem yang bertugas untuk mensuplai udara bertekanan yang dihasilkan oleh kompresor untuk didistribusikan menuju ke tangki reservoir. Udara yang akan dikompresikan sebelum didistribusikan ke tangki reservoir terlebih dahulu dilewatkan ke check valve untuk memperingan kerja kompresor. Pada sistem ini juga terdapat pressure regulator. Setelah melewati itu semua lalu udara yang terkompresi tersebut disimpan dalam tangki penyimpanan yang mana akan didistribusikan ke foot valve. 2.1.3.2 Sistem Kontrol Sistem kontrol ini akan mendapat suplai udara bertekanan langsung dari tangki. Sebelum masuk ke foot valve, udara bertekanan ini akan melewati air dryer. Layanan rem diterapkan melalui katup udara pada foot valve yang mengatur sistem. Dari foot valve ini langsung terhubung dengan brake chamber yang nantinya brake chamber akan mendorong slack adjuster atau engkol rem, sehingga kampas akan terdorong yang mengakibatkan roda berhenti. Jadi yang mengontrol sistem pengereman ini adalah foot valve. 2.1.3.3 Prinsip Kerja Rem udara pada dasarnya memiliki prinsip kerja yang sama, udara bertekanan dikumpulkan dalam reservoir atau silinder. Ketika sebuah tombol ditekan, maka udara yang dipaksa keluar dari reservoir dan ini mendorong piston yang menekan sepatu rem ke roda atau as roda. Sama seperti rem lainnya sebenarnya apa yang menyebabkan kendaraan untuk berhenti adalah gesekan antara sepatu rem dan roda. Satu-satunya hal yang membedakan rem udara dari rekan-rekan hidrolik atau mekanik adalah gaya yang mendorong sepatu rem. 2.1.3.4 Identifikasi Perangkat
1. S-Cam digunakan pada rem jenis
sepatu (shoe type brakes) dengan
kombinasi slack adjuster.
commit to user
14 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 2.12 Brake room (http://www.scribd.com/doc/52819080/sistem-rem-udara) 2. Wedge brake digunakan pada rem jenis sepatu (tanpa slack adjuster).
Gambar 2.13 Brake Chamber parking dan slack adjuster (http://www.scribd.com/doc/52819080/sistem-rem-udara) commit to user
15 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.1.3.5 Cara Kerja Perangkat 1. Perangkat jenis ’S’ Ketika udara dialirkan ke ruang rem (brake chamber), ruang tersebut akan mengubah tekanan udara menjadi gerakan mekanis yang menggerakkan rem service jenis cam atau wedge. Pada saat udara dialirkan pada lapisan sepatu rem dan drum (atau rotor) harus ada kompensasi dari pemakaian ini. Hal ini bisa dilakukan dengan menggunakan slack adjuster.
Gambar 2.14 ‘S’ cam (http://www.scribd.com/doc/52819080/sistem-rem-udara) Ketika udara dilepaskan pada ruang rem, pegas balik yang digabungkan dengan shoe return springs (pegas balik kampas rem) akan memaksa pushrod dan diafragma ke posisi lepas (release), dengan cara ini akan mengembalikan brake shoes (sepatu rem) ke posisi lepas (release). 2. Perangkat jenis wedge Ketika udara dialirkan ke ruang rem (brake chamber), ruang tersebut akan mengubah tekanan udara menjadi gerakan mekanis yang menggerakkan rem service jenis cam atau wedge. Jumlah daya yang diberikan pada sepatu tergantung pada jumlah tekanan udara diberikan dan luas diafragma. Ketika drum (atau rotor) dan lapisan sepatu rem dipakai, pasti akan ada kompensasi dari pemakaiannya. Dengan rem jenis wedge, penyesuaian dilakukan pada silinder antara sepatu rem dan perangkat wedge.
commit to user
16 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.2
Elemen-Elemen Yang Terkait Dalam Perencanaan Unit mesin merupakan gabungan dari beberapa komponen yang saling
mendukung yang menghasilkan sistem operasi kerja dengan perencanaan. Perencanaan alat ini mempunyai beberapa parameter dan elemen yang harus ditentukan untuk menghasilkan kriteria alat yang sesuai dengan kinerja yang direncanakan. 2.2.1 Puli Puli merupakan salah satu komponen yang terpasang pada poros dan memiliki diameter yang berbeda-beda. Puli digunakan untuk memindahkan daya dari suatu poros ke poros lain dengan menggunakan sabuk. Pada alat praktik rem angin ini puli digunakan untuk menghubungkan poros pada motor dengan poros pada tromol dan poros pada kompresor. Berikut adalah pertimbangan yang digunakan terhadap puli. Perbandingan puli dirumuskan sebagai berikut: 롰 롰
말
..............................................................................................................(2.1) Keterangan: D1 = diameter puli besar (mm) D2 = diameter puli kecil (mm) N1 = putaran motor (rpm) N2 = putaran poros (rpm) (R.S. Khurmy, 2002, hlm 638)
2.2.2 Kompresor Kompresor adalah mesin untuk memampatkan udara atau gas. Kompresor udara biasanya menghisap udara dari atmosfir. Namun ada pula yang menghisap udara atau gas yang bertekanan lebih tinggi dari tekanan atmosfir. Dalam hal ini kompresor bekerja sebagai penguat (booster). Sebaliknya ada pula kompresor yang menghisap gas yang bertekanan lebih rendah daripada tekanan atmosfir, dalam hal ini kompresor disebut pompa vakum. commit to user
17 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Ada tiga macam proses kompresi yang kita kenal, yaitu kompresi isothermal, kompresi politropik dan kompresi adiabatik. 1.
Kompresi isothermal Dalam kompresi isothermal, temperatur gas tidak berubah sehingga
temperatur gas pada akhir langkah kompresi sama dengan temperatur gas pada awal kompresi. Dengan kompresi isothermal kerja yang diperlukan adalah yang paling rendah jika dibanding dengan jenis proses kompresi yang lain. Hubungan antara tekanan dan volume pada awal dan akhir proses kompresi adalah sebagai berikut: ఈ
Dimana,
ఈ
말
P = tekanan gas (absolut) ( V = volume gas 쐐
蜐ƅ
n
舰ǴĖ
Pada proses ini DT = 0, maka perubahan tenaga internal DU = 0 2.
Kompresi politropik Dalam kompresi politropik temperatur gas setelah kompresi lebih
tinggi dari pada temperatur gas pada awal langkah kompresi. Kerja yang diperlukan untuk kompresi politropik lebih besar daripada untuk kompresi isothermal, tetapi lebih rendah dari pada untuk kompresi adiabatik. Disamping itu kenaikan tekanan yang diperoleh dengan kompresi politropik lebih besar daripada kompresi isothermal, tetapi lebih rendah daripada dengan kompresi adiabatik. Hubungan antara tekanan dan volume pada awal dan akhir proses kompresi adalah sebagai berikut:
Dimana :
ఈ
n = eksponen : 1
ఈ
⁄
말
=kalor spesifik tekanan konstan commit to user = kalor spesifik volume konstan
18 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3.
Kompresi adiabatik Proses
kompresi adiabatik adalah
proses
kompresi tanpa
perpindahan kalor dari gas dan sekitarnya, yaitu dengan jalan memberikan isolasi panas secara sempurna pada dinding silinder. Dengan kompresi adiabatik, temperatur gas akan naik dan lebih tinggi daripada kenaikan yang terjadi dengan kompresi politropik. Disamping itu, dengan kompresi adiabatik kerja yang diperlukan untuk kompresi akan lebih besar, tetapi akan diperoleh kenaikan tekanan yang lebih tinggi. Pada proses ini tidak ada kalor yang masuk, maupun keluar dari sistem, Q= 0. Hubungan antara tekanan dan volume pada awal dan akhir proses kompresi adalah sebagai berikut:
PV.鐀 말 P V 鐀
Dimana, k=쐐
⁄
(konstanta adiabatik)
n=~
= Garis isotermal = Garis politropik = Garis adiabatik
n=0
n=0 n=~
Gambar 2.15 Proses adiabatik, isothermal dan politropik diagram P-V
commit to user
19 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Tekanan/volume
Kompresi isotermal
Kompresi politropik
Kompresi adiabatik
1
1
1
1
½
2
2,38
2,64
1/3
3
3,95
4,66
¼
4
5,96
6,97
1/5
5
7,5
9,09
1/6
6
9,4
12,3
1/7
7
11,4
15,1
1/8
8
13,5
18,4
1/9
9
15,6
21,7
1/10
10
17,8
25,1
1/11
11
20
28,8
Tabel 2.1 Hubungan volume dan tekanan pada berbagai proses kompresi (Sularso, 1983. Hlm. 185) Dengan kompresi adiabatik kerja yang diperlukan untuk kompresi akan lebih besar, tetapi akan diperoleh kenaikan tekanan yang lebih tinggi. Proses kompresi di dalam kompresor, dalam kenyataannya bukanlah kompresi adiabatik maupun kompresi isothermal, akan tetapi kompresi politropik. Namun, karena prosesnya mendekati kompresi adiabatik maka dalam perhitungan adalah dengan menggunakan kompresi adiabatik. Adapun rumus yang digunakan dalam perhitungan ini adalah: 2.2.2.1 Perpindahan Torak (蕨쎸e) 말
........................................................................(2.2)
Keterangan: L
= panjang langkah (stroke) (mm)
Z
= Jumlah piston
N = putaran kompresor (rpm) r
= jari-jari piston (mm) commit to user
(Sularso,1983. Hlm. 187)
20 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.2.2.2 Daya Adiabatik (튐 舰 말
.
ఈ
Keterangan: Ė
.
༸
1 , 쐐蜐
.....................................(2.3)
= tekanan isap (Pa abs) = tekanan keluar (Pa abs)
Ė = jumlah volume gas yang keluar (
=
ఈ,
3
/
°
말 1,4
k
=
m
= jumlah tingkat kompresi
, ఈ
/
/min)
°
(Sularso,1983. Hlm. 190) 2.2.2.3 Daya Yang Diperlukan Kompresor (Ls)
Ė말
, (kW)..................................................................................(2.4)
Keterangan: = daya adiabatik (kW) ηad = efisiensi adiabatik untuk kompresor kecil
舰 65% - 70%
(Sularso,1983. Hlm. 190)
2.2.3 Sabuk/Belt Sabuk merupakan salah satu elemen mesin yang lugas selain kabel dan rantai. Sabuk digunakan untuk memindahkan daya pada jarak yang terhitung panjang. Elemen ini biasanya digunakan untuk roda gigi, poros dan bantalan atau alat pemindah daya sejenis. Sehingga alat ini menyederhanakan suatu mesin dan yang terpenting adalah penekanan biaya. Disamping elastis dan panjang, komponen ini mempunyai peranan penting dalam menyerap beban kejut dan dalam meredam pengaruh gaya getaran. Sabuk dibedakan antara sabuk rata dan sabuk V. Sabuk rata berjalan pada puli silinder sedangkan sabuk V berjalan pada puli beralur atau berpenampang V. Dalam perencanaan ini, jenis sabuk yang digunakan adalah sabuk V. commit to user
21 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Kelebihan sabuk V dibandingkan dengan sabuk datar, yaitu: -
Dapat bekerja lebih halus dan tidak bersuara.
-
Tahan terhadap beban lanjut ketika mesin dinyalakan.
-
Slip antara sabuk dengan puli dapat diabaikan.
-
Rasio kecepatan tinggi.
-
Daya yang ditransmisikan lebih tinggi.
Sedangkan kelemahan sabuk V dibandingkan dengan sabuk datar, yaitu: -
Sabuk V tidak seawet sabuk datar.
-
Kontruksi puli sabuk V lebih rumit daripada sabuk datar.
1. Terpal 2. Bagian penarik 3. Karet pembungkus 4. Bantalan karet
Gambar 2.16 Konstruksi dan ukuran penampang sabuk-V (Sularso, 2004)
2.2.3.1 Panjang Sabuk Panjang sabuk dirumuskan sebagai berikut:
말 쐐
ఈ
2蜐
쐐
..........................................................(2.5)
Keterangan: LP
= panjang sabuk total (mm)
r1
= jari-jari puli besar (mm)
r2
= jari-jari puli kecil (mm)
k2
= jarak antara kedua sumbu puli (mm) (R.S. Khurmy, 1982, hlm. 661)
commit to user
22 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.2.3.2 Sudut Kontak Sabuk
Gambar 2.17 Sudut kontak sabuk 褈 말 sin
ఈ
말 쐐180°
.........................................................................................(2.6) 2褈
Keterangan:
舰
ఈ
α = Sudut kontak puli D = Diameter puli besar (mm) d = diameter puli kecil (mm) k = jarak sumbu puli (mm) (R.S. Khurmy, 2002, hlm. 732)
2.2.3.3 Gaya Tarik Sisi Kencang ( 2, log
말
Keterangan:
n
Ė
) dan Sisi Kendor (
)
n................................................................(2.7)
= koefisien gesek θ = sudut kontak puli β = sudut miring penampang sabuk (R.S. Khurmy, 2002, hlm. 739)
commit to user
23 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.2.4 Sproket Sproket adalah sebuah profil roda dengan gigi yang dihubungkan dengan rantai. Perbedaan sproket dengan roda gigi adalah jika sproket tidak akan pernah terhubung langsung dengan sproket lainnya melainkan dengan menggunakan perantara seperti rantai. Sproket digunakan pada sepeda, sepeda motor, tank dan mesin-mesin lainnya baik untuk memindahkan gerakan putar antara dua buah poros yang memiliki gigi yang jumlahnya tidak sama atau untuk memberikan gerak linier pada suatu jalur gerak tertentu.
Plat penghubung rol Bus
Gambar 2.18 Sproket (R.S. Khurmy, 2005, hlm. 760) Kelebihan sproket -
Transmisi tanpa slip yang menyebabkan perbandingan putaran tetap.
-
Daya yang ditransmisikan/diteruskan besar (efisiensi mencapai 98%)
-
Mengurangi beban pada poros
-
Dapat dioperasikan pada suhu yang tinggi.
Kekurangan sproket -
Tidak dapat dipakai untuk kecepatan tinggi (max. 600 m/min).
-
Suara dan getaran tinggi.
-
Perpanjangan rantai karena keausan pena dan bus.
2.2.5 poros Poros adalah salah satu jenis elemen putar, dimana poros tersebut terpasang elemen-elemen lain seperti roda gigi, puli, roda gila, engkol dan pemindah gaya lainnya. Poros dapat menerima beban lentur, tarik atau puntiran yang bekerja sendiri maupun bersamaan. commit to user
24 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.2.5.1 Klasifikasi Poros Menurut Pembebanan 1. Poros transmisi Poros transmisi berfungsi sebagai pemindah tenaga yang mendapat beban puntir dan lenturan. Elemen lain yang terpasang berupa roda gigi, puli, rantai, sabuk dan lain-lain. 2. Spindel Poros transmisi yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas, dimana beban utamanya berupa puntiran. Poros ini deformasinya harus kecil, bentuk dan ukuranya harus teliti. 3. Gandar Poros yang dipasang antara roda gigi kereta barang yang tidak mendapat beban puntir dan kadang-kadang tidak berputar, ini disebut gandar. Jenis beban yang diterima gandar adalah beban lentur, kecuali jika digerakkan oleh penggerak mula yang mendapat beban puntir. 2.2.5.2 Hal–Hal Penting Dalam Perencanaan Poros 1. Kekuatan Poros Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau gabungan antara puntir dan lentur, juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan. Maka suatu poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban. 2. Kekakuan Poros Jika lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar dapat mengakibatkan ketidaktelitian, atau suara dan getaran misalnya pada kotak roda gigi atau turbin. Oleh karena itu, disamping kekuatan poros juga harus diperhatikan kekakuan poros sesuai dengan mesin yang akan dilayani.
3. Putaran Kritis Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu dapat terjadi getaran yang sangat besar, putaran ini disebut putaran kritis. Hal ini dapat terjadi pada turbin atau motor torak sehingga dapat commit to user
25 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
menyebabkan kerusakan
pada poros dan bagian yang lainnya, maka
putaran kerjanya harus dibawah putaran kritisnya. 2.2.5.3 Persamaan yang Dipakai dalam Perhitungan Poros 1. Momen Puntir Ekuivalen Momen puntir ekuivalen dirumuskan sebagai berikut: 말
쐐 .
Keterangan : T
T
쐐
.
...............................................................(2.8)
= Momen Puntir Ekuivalen (N mm) = Torsi (N mm)
M = Momen Lentur (N mm) K
= Faktor kejut dan fatik untuk torsi = Faktor kejut dan fatik untuk momen lentur (R.S. Khurmy, 2002, hlm 474)
2. Momen Lentur Ekuivalen (ME) Momen lentur ekuivalen dirumuskan sebagai berikut: ఈ
말 쐐
.
...................................................................(2.12) (R.S. Khurmy, 2002, hlm. 474)
3. Diameter Poros Terhadap Momen Lentur Ekuivalen Diameter poros terhadap momen lentur ekuivalen dirumuskan sebagai berikut: 말
.
.
........................................................................................(2.9)
Keterangan: σb = tegangan bending (N/mm2) (R.S. Khurmy, 2002, hlm. 474)
commit to user
26 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.2.6 Bantalan/Bearing 2.2.6.1 Hal-hal Tentang Bantalan Bantalan adalah suatu alat dimana beban utama dialihkan melalui elemen titik kontak yang menggelinding, jadi bukan pada persinggungan yang meluncur. Dengan adanya bantalan ini maka putarannya menjadi halus dan poros lebih tahan lama. Adapun macam-macam bantalan antara lain: 2.2.6.1.1 Atas Dasar Gesekan Bantalan Terhadap Poros 1. Bantalan luncur Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara bantalan dengan poros karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaran lapisan pelumasan. 2. Bantalan Gelinding Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola, rol, rol jarum dan rol bulat. 2.2.6.1.2 Atas Dasar Beban Terhadap Poros 1. Bantalan Radial Arah beban dari bantalan ini adalah tegak lurus sumbu poros. 2. Bantalan Aksial Arah beban dari bantalan ini adalah sejajar sumbu poros. 3. Bantalan Sliding Khusus Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus dengan sumbu poros. Perhitungan bantalan selalu pada akhirnya sampai pada umur bantalan. Perhitungan ini merupakan perbandingan antara batas-batas nominal dari jenis dan ukuran bantalan yang sangat banyak jumlahnya terhadap pembebanan dan angka putaran ekuivalen dalam pemakaiannya, diperoleh hubungan antara umur pakai (L) dengan satuan putaran, batas beban nominal dinamik (C).
commit to user
27 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.2.6.2 Rumus Yang Dipakai Dalam Perhitungan Bantalan 2.2.6.2.1 Beban Ekuivalen Beban Ekuivalen adalah gabungan antara beban radial dan beban aksial. Beban Ekuivalen yang terjadi pada bantalan dirumuskan sebagai berikut: 말쐐
.
Keterangan:
...............................................(2.10)
We = Beban ekuivalen (N) Xr = Faktor beban radial V
= Faktor putaran 1,0
= Untuk ring dalam yang berputar
1,2
= Untuk ring luar yang berputar
Wr = Beban radial (N) Wt = Beban aksial (N) Yt = Faktor beban aksial Ks = Faktor keamanan 1,0
= Untuk beban mantap dan merata
1,5
= Untuk beban kejut ringan
2,0
= Untuk beban kejut menengah
2,5
= Untuk beban kejut berat (R.S. Khurmy, 1982, hlm 969)
2.2.6.2.2 Umur Pakai (L) Umur pakai yang dirumuskan sebagai berikut: 말
Keterangan:
. 10༸...............................................................................(2.11)
c
= Beban dinamik spesifik (N)
k
= 3 untuk ball bearing ఈ
untuk roller bearing commit to user
(R.S. Khurmy, 1982, hlm 968)
28 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.2.7 Rangka (Statika) Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statik dari beban yang mungkin ada pada bahan (konstruksi) atau yang dapat dikatakan sebagai perubahan terhadap panjang benda awal karena gaya tekan atau beban. Beban adalah beratnya benda atau barang yang didukung oleh suatu konstruksi atau bagan. Beban statis yaitu berat suatu benda yang tidak bergerak dan tidak berubah beratnya. Beratnya konstruksi yang mendukung itu termasuk beban mati dan disebut berat sendiri dari pada berat konstruksi. Beban dinamis yaitu beban yang berubah tempatnya atau berubah beratnya. Sebagai contoh beban hidup yaitu kendaraan atau orang yang berjalan diatas sebuah jembatan, tekanan atap rumah atau bangunan. 2.2.7.1 Gaya Gaya mempunyai besaran, arah dan titik tangkap. Gaya sering digambarkan dengan sebuah anak panah. Macam-macam gaya: a. Gaya luar Gaya luar adalah aksi dan reaksi yang menciptakan kestabilan kontruksi. Pada suatu kantilever (batang) apabila ada muatan yang diterapkan maka akan terdapat gaya reaksi yang timbul pada tumpuan. b. Gaya dalam Gaya dalam adalah beban pada kontruksi yang dapat menimbulkan reaksi pada pondasi. 2.2.7.2 Penandaan Gaya Dalam Yang Terjadi a. Gaya normal (N), merupakan gaya yang melawan muatan dan bekerja sepanjang sumbu batang.
Desak
Tarik
Gambar 2.19 Tanda untuk gaya normal. commit to user
29 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
b. Gaya geser, merupakan gaya yang melawan muatan dan bekerja tegak lurus terhadap sumbu batang.
patah dan searah jarum jam
patah dan berlawanan jarum jam
Gambar 2.20 Tanda untuk gaya lintang c. Momen lentur (M), merupakan gaya perlawanan dari muatan sebagai penahan lenturan yang terjadi pada balok.
Gambar 2.21 Tanda untuk momen lentur 2.2.7.3 Macam-Macam Beban a. Beban statis Yaitu beban yang diam tidak bergerak dan tidak berubah nilai beratnya. b. Beban dinamis Yaitu beban yang berubah baik tempatnya atau besarnya, misalnya beban orang atau kendaraan yang lewat di jalan. 2.2.7.4 Klasifikasi Beban Menurut Letaknya a. Beban terpusat Yaitu beban yang bertitik pusat tangkap di sebuah titik.
Gambar 2.22 Beban terpusat commit to user
30 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
b. Beban terbagi rata Yaitu beban yang terbagi rata keseluruh batang.
Gambar 2.23 Beban terbagi rata 2.2.8 Pengelasan Berdasarkan definisi dari Deutche Indusrtries Normen (DIN), las adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Definisi tersebut dapat dijabarkan lebih lanjut bahwa las adalah sambungan setempat dari beberapa batang logam yang menggunakan energi panas. Las juga dapat diartikan penyambungan dua buah logam sejenis maupun tidak sejenis dengan cara memanaskan (mencairkan) logam tersebut di bawah atau di atas titik leburnya, disertai dengan atau tanpa tekanan dan disertai atau tidak disertai logam pengisi. Berdasarkan cara kerjanya, pengelasan diklasifikasikan menjadi tiga kelas utama yaitu: pengelasan cair, pengelasan tekan dan pematrian. 1) Pengelasan cair adalah metode pengelasan dimana bagian yang akan disambung dipanaskan sampai mencair dengan sumber panas dari busur listrik ataupun busur gas. 2) Pengelasan tekan adalah metode pengelasan dimana bagian yang akan disambung dipanaskan sampai lumer (tidak sampai mencair), kemudian ditekan hingga menjadi satu tanpa bahan tambahan. 3) Pematrian adalah cara pengelasan dimana bagian yang akan disambung diikat dan disatukan dengan menggunakan paduan logam yang mempunyai
titik
cair
yang
rendah.
Metode
mengakibatkan logam induk tidak ikut mencair. commit to user
pengelasan
ini
31 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.2.8.1 Klasifikasi Las Berdasarkan Sambungan dan Bentuk Alurnya 2.2.8.1.1 Sambungan Las Dasar Sambungan las pada konstruksi baja pada dasarnya dibagi menjadi sambungan tumpul, sambungan T, sambungan sudut dan sambungan tumpang. Sebagai perkembangan sambungan dasar di atas terjadi sambungan silang, sambungan dengan penguat dan sambungan sisi.
Gambar 2.24 Jenis-jenis sambungan dasar (Wiryosumarto H, 1994) 1. Butt join (sambungan tumpul) Adalah sambungan antara dua benda kerja yang dilas berada pada bidang yang sama.
Gambar 2.25 Butt join 2. Lap join (sambungan tumpang) Adalah sambungan antara dua benda kerja yang dilas berada pada bidang yang bertumpuk
Gambar 2.26 Lap Join commit to user
32 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3. Edge join (sambungan sisi) Adalah sambungan antara dua benda kerja yang dilas berada pada bidang paparel, tetapi sambungan las dilakukan pada ujungnya.
Gambar 2.27 Edge Join 4. T- join (sambungan T) Adalah sambungan antara dua benda kerja yang dilas tegak lurus satu sama lain.
Gambar 2.28 T-Join 5. Corner join (sambungan sudut) Adalah sambungan antara dua benda kerja yang dilas tegak lurus satu sama lain.
Gambar 2.29 Corner Join 2.2.8.2 Memilih Besarnya Arus Besarnya arus listrik untuk pengelasan tergantung pada diameter elektroda dan jenis elektroda. Tipe atau jenis elektroda tersebut misalnya: E 6010, huruf E tersebut singkatan dari elektroda, 60 menyatakan kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60.000 kg/mm2, angka 1 menyatakan posisi pengelasan commit to user segala posisi dan angka 0 untuk pengelasan datar dan horisontal. Angka keempat
33 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
adalah menyatakan jenis selaput elektroda dan jenis arus. 1. Besar arus listrik harus sesuai dengan elektroda, bila arus listrik terlalu kecil, maka : Pengelasan sukar dilaksanakan. 2. Busur listrik tidak stabil. 3. Panas yang terjadi tidak cukup untuk melelehkan elektroda dan benda kerja. 4. Hasil pengelasan atau rigi-rigi las tidak rata dan penetrasi kurang dalam. Apabila arus terlalu besar maka : a. Elektroda mencair terlalu cepat. b. Pengelasan atau rigi las menjadi lebih besar permukaannya dan penetrasi terlalu dalam. 2.2.8.3 Kekuatan Las Kekuatan las dipengaruhi oleh beberapa faktor, oleh karena itu penyambungan dalam proses pengelasan harus memenuhi beberapa syarat, antara lain: 1) Benda yang dilas tersebut harus dapat cair atau lebur oleh panas. 2) Antara benda-benda padat yang disambungkan tersebut terdapat kesamaan sifat lasnya, sehingga tidak melemahkan atau meninggalkan sambungan tersebut. 3) Cara-cara penyambungan harus sesuai dengan sifat benda padat dan tujuan dari penyambungannya. Beberapa rumus yang digunakan dalam perhitungan las.
Gambar 2.30 Sambungan las single transverse commit to user
34 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
a. Tegangan geser pada sambungan las
b. Luasan
말
,
………………………………………………...…(2.12)
.
A 말 0,707 . s. l………………………….……….………………(2.13)
a. Modulus Penampang .
Z말t
…………………………………….…...................(2.14)
༸
b. Tegangan Lengkung 말
………………………………………………………….(2.15)
c. Tegangan Maksimal 말
ఈ
Keterangan:
쐐
4쐐
……………………………………...(2.16)
A
= Luasan (m2)
s
= Tebal Las (mm)
τ
M
= Tegangan Geser ( ⁄
l
= Jarak Beban (mm)
Z
= Modulus Penampang 쐐
σb
)
= Momen Lentur (Nmm)
= Tegangan Lengkung ( ⁄
σmax = Tegangan Maksimal( ⁄
) ) (R.S. Khurmy, 1982, hlm. 289)
2.2.9 Mur dan Baut Mur dan baut merupakan alat pengikat yang sangat penting dalam suatu rangkaian mesin. Jenis mur dan baut beraneka ragam, sehingga penggunaannya disesuaikan dengan kebutuhan. Pemilihan mur dan baut sebagai pengikat harus dilakukan dengan teliti untuk mendapatkan ukuran yang sesuai dengan beban yang diterimanya sebagai usaha untuk mencegah kecelakaan dan kerusakan pada commit to user
35 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
mesin. Pemakaian mur dan baut pada konstruksi mesin umumnya digunakan untuk mengikat beberapa komponen, antara lain: a. Pengikat pada bantalan b. Pengikat pada dudukan motor listrik c. pengikat pada puli
Gambar 2.31 Macam-macam mur dan baut (Wiryosumarto H, 1994) Penentuan jenis dan ukuran mur dan baut harus memperhatikan berbagai faktor seperti sifat gaya yang bekerja pada baut, cara kerja mesin, kekuatan bahan dan lain sebagainya. Gaya-gaya yang bekerja pada baut dapat berupa: a. Beban statis aksial murni b. Beban aksial bersama beban puntir c. Beban geser Tegangan geser pada baut:
τ箰 말
………………………………………………………...(2.17)
Keterangan:
τ箰 F
d
= Tegangan Geser ( ⁄
)
= Beban yang diterima (N)
= Diameter dalam ulir (mm) (R.S. Khurmy, 1982, hlm. 289)
commit to user
36 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2.2.10 Pelapisan Setelah selesai melakukan pengelasan kemudian dilakukan pelapisan terhadap kerangka tersebut. Hal ini bertujuan agar kerangka tersebut dapat terlindungi dari korosi yang dapat menyebabkan kerangka menjadi rapuh dan keropos. Disamping itu juga dapat untuk memperindah bentuk dari kerangka. Adapun langkah-langkah dari pengecatan adalah sebagai berikut: a. Pembersihan Sebelum pengecatan dilakukan sebaiknya kerangka tersebut dibersihkan terlebih dahulu dari karat atau kotoran yang melekat pada kerangka dengan menggunakan amplas. b. Pendempulan Tujuan dari pendempulan adalah untuk meratakan atau menutup lubang pada kerangka yang tidak rata menjadi rata agar didapat hasil yang bagus. c. Pengecatan Setelah seluruh permukaan kerangka bersih dan rata maka langkah selanjutnya adalah pengecatan. Bahan yang digunakan yaitu cat besi, tinner, sedangkan alat yang digunakan adalah kompresor. Langkah – langkah pengecatan, antara lain: · Mencampur cat dan tinner dengan perbandingan 1:2 hingga tercampur seluruhnya, kemudian menuangkan ke dalam kaleng yang dihubungkan langsung dengan kompresor. · Setelah kompresor dihidupkan, menyemprotkan cat tersebut pada kerangka dengan tipis – tipis dan merata.
commit to user
37 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
BAB III PERHITUNGAN BAGIAN-BAGIAN MESIN
3.1 Prinsip kerja Prinsip kerja alat peraga ini adalah dengan menghidupkan motor listrik yang akan meneruskan daya melalui poros yang terhubung dengan sabuk V, sehingga sabuk tersebut akan memutar poros beserta kompresor secara bersamaan. Kompresor ini digunakan untuk menghasilkan udara bertekanan yang nantinya akan digunakan untuk proses pengereman. Dari putaran poros tersebut maka akan diketahui berapa daya motor listrik dan daya kompresor yang di butuhkan. Disamping itu, juga diketahui berapa perbandingan puli yang nantinya akan digunakan. Secara garis besar proses kerja alat peraga rem angin ini adalah mengerem atau menghentikan kecepatan putar roda yang besar kecepatan rodanya telah ditentukan sebelumnya. Proses pengereman ini dibutuhkan udara bertekanan yang dihasilkan dari kompresor. Kompresor mengompresi udara bebas yang nantinya akan ditampung dalam tangki reservoir. Dari tangki reservoir ini, udara bertekanan dialirkan ke brake chamber yang semuanya dikontrol oleh foot valve pada saat akan melakukan pengereman. Pada saat akan melakukan pengereman, tuas tensioner atau kopling harus dilepas agar putaran poros roda terputus dari putaran motor listrik. Berdasarkan pada perihal tersebut maka tidak hanya dibutuhkan sebuah bentuk dan dimensi alat yang sesuai. Dibutuhkan juga sebuah analisa perhitungan yang baik dan benar dalam perancangan dan pembuatan alat peraga rem angin ini.
commit to user
38 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 3.1 Sketsa 3D alat peraga rem angin Keterangan: 1. Brake Chamber 2. Roda 3. Rangka 4. Reservoir 5. Poros 6. V-belt 7. Puli 8. Kompresor 9. Motor listrik 10. Foot Valve
commit to user
39 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3.2 Perhitungan Putaran Poros Roda (2) Data perencanaan: Kecepatan poros roda = 100 km/jam = 27,8 m/s Massa tromol
= 5 kg = 49,05 N
∅ Velg
= 14 inch = 355,6 mm
Dari data tersebut dapat diketahui putaran poros roda dengan rumus: V⾸
π×D×N 60
0.3556 60 N ⾸ 1516,3 rpm
27,8 ⾸
3,14
N
Jadi putaran poros roda = 1516 rpm 3.3 Perhitungan Puli (7) Ø Diameter puli pada poros roda Data perencanaan: D1
= 3 inch
N1
= 1400 rpm
N2
= 1516 rpm
Dengan:
N1 = Kecepatan putar motor listrik (rpm) N2 = Kecepatan putar poros roda (rpm) D1= Diameter puli motor listrik (inch)
D⎠ ⾸ D⎠ ⾸
N펨
N⎠
D펨
1400 3inch 1516
D⎠ = 2,8 inch
commit to user Jadi diameter puli pada poros roda yang dipakai adalah 2,5 inch.
40 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Ø Diameter puli pada kompresor Data perencanaan: D1 = 3 inch N1 = 1400 rpm N3 = 608 rpm Dengan: D1 = diameter puli motor listrik (inch) N1 = kecepatan putar motor listrik (rpm) N3 = kecepatan putar kompresor (rpm) D䙸 ⾸
D䙸 ⾸
N펨
N䙸
D펨
1400 3 inch 608
D䙸 ⾸ 7 inch
Diameter puli pada kompresor yang dipakai adalah 7 inch. Jadi, puli yang digunakan 7 inch (1 buah), 2,5 inch (1 buah), 3 inch (1 buah). 3.4 Perhitungan Daya Motor Listrik dan Kompresor (8&9) Data perencanaan: Putaran kompresor (N)
= 608 rpm
Bore (D)
= 50 mm
Panjang langkah stroke (L) = 42 mm Jumlah piston (z)
=1
Ø Perpindahan torak Qᅠm ⾸ πr⎠
⾸ 3,14
L
Z
N
0,025⎠
⾸ 0,05 m䙸/min
0,042
1
608
Ø Efisiensi volumetrik diambil = 80% commit to user
41 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Ø Jumlah gas yang dihasilkan Q =η
Qᅠm
= 0,8 x 0,05 m䙸/min = 0,04 m䙸/min
Ø Daya adiabatik
m. k L ad ⾸ k 1
Ps. Qs
60000
1. ⸨1,4 ⾸ 1,4 1 ⾸ 3,5
Ė.
펨
1
⸨1,01. 10 Pa . 0,04 60000
0,067
⾸ 0,18 kW
Pd Ps
⸨1,77
1
Ø adiabatik =70% (untuk kompresor kecil
kj
cp 1,005 kg °c k⾸ ⾸ ⾸ 1,4 cv 0,712 kj °c
8. 10 Pa 1,01 10 Pa
65%-70%).
Ø Daya yang masuk kompresor Ls ⾸ ⾸
Lad ηad
0,18 kW 0,7
⾸ 0,25 kW ⾸ 0,35 hp
Ø Efisiensi sabuk umumnya berkisar antara ⾸ 70 efisiensi yang dipakai adalah sebesar 80%
95%
Ø Daya motor ⾸ ⾸
daya kompresor η sabuk 0,35 0,8
⾸ 0,43 hp
commit to user Daya motor yang digunakan adalah 0,43 hp
0,5 hp.
, 펨,
kg 1
42 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3.5 Perhitungan Sabuk V (6) puli pada poros
puli ganda pada motor
puli pada kompresor Gambar 3.2 Puli dan belt
3.5.1 Panjang sabuk Data perencanaan: D1 = 3 inch (∅ puli pada motor listrik) D2 = 2,5 inch (∅ puli pada poros) D3 = 7 inch (∅ puli pada kompresor) Jarak antara puli motor dengan puli poros = 500 mm (k1) Jarak antara puli motor dengan puli kompresor = 350 mm (k2) Ø Panjang sabuk 1 ( poros-motor )
31,75 mm
500 mm
38,1 mm
Gambar 3.3 Transmisi sabuk 1 Lp ⾸ π⸨r펨
r⎠
⾸ 3,14⸨38,1 ⾸ 219,32
2k펨
31,75
1000
⾸ 1219,4 mm
⸨r펨 r⎠ k⎠
⎠
2.500
0,08
⸨38,1
31,75 500
commit to user
⎠
43 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Ø Panjang sabuk 2 (motor-kompresor)
38,1 mm
85 mm
350 mm
Gambar 3.4 Transmisi sabuk 2 Lp ⾸ π⸨r펨
r䙸
⾸ 3,14⸨38,1 ⾸ 386,53
2k ⎠
⸨r펨 r䙸 k⎠
85
2.350
700
⾸ 1092,81 mm
6,28
⎠
⸨38,1 85 350
⎠
Dari data perhitungan diatas, untuk sabuk 1 menggunakan sabuk jenis A – 52, sedangkan untuk sabuk 2 menggunakan A – 42. 3.5.2 Tegangan Sisi Kencang (T1) dan Sisi Kendor (T2) Pada V- belt Data perencanaan: Sabuk yang digunakan adalah V-belt dengan tipe A Lebar sabuk (b)
=13 mm
Tebal sabuk (t)
= 8 mm
untuk beban sabuk dari karet µ = 0.5 Sudut celah pada puli 2β
= 38o
β
= 19o commit to user
44 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Ø Sudut kontak sabuk 1 α ⾸ sin
펨
α ⾸ sin
펨
α ⾸ sin
α ⾸ 0,7°
펨
D펨 D⎠ 2K펨
76,2 63,5 1000
0,0127
π rad 180 π 2.0,7 rad 180
θ ⾸ ⸨180°
2α
θ ⾸ ⸨180°
θ ⾸ ⸨178,54° θ ⾸ 3,11 rad
π rad 180
Ø Sudut kontak sabuk 2 α ⾸ sin
펨
α ⾸ sin
펨
α ⾸ sin
α ⾸ 8,3°
펨
D䙸 D펨 2K ⎠
177,8 76,2 700
0,145
θ ⾸ ⸨180° θ ⾸ ⸨180°
θ ⾸ ⸨163,3°
θ ⾸ 2,85 rad
2α
π rad 180
2 . 8,3°
π rad 180
π rad 180
commit to user
45 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Ø Luas penampang sabuk
Gambar 3.5 Luas penampang sabuk tan α ⾸ x⾸
x⾸
8 x
8 tan 71
8 2,9
x ⾸ 2,79 mm
2. x ⾸ 5,5 mm
luas penampang 13 A⾸
1 ⸨13 2
⾸ 82 mm⎠
5,5 ⾸ 7,5 mm
7,5 8
commit to user
46 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Ø Tegangan sisi kencang dan sisi kendor sabuk 1 2,3 log 2,3 log log log
T펨 ⾸μ T⎠
T펨 ⾸ 0,5 T⎠
θ
T펨 2,91 ⾸ T⎠ 2,3 T펨 ⾸ 1,26 T⎠ T펨 ⾸ log T⎠
cosec β
3,11
펨
⾸ 14,45
cosec 19
1,26
T펨 ⾸ 14,45 T⎠ · Tegangan sisi kencang (T펨) T펨 ⾸ σ
A
σ Tegangan tarik izin (karet) = 300 - 500 N/맸Ė jika σ ⾸300 N/맸Ė T펨 ⾸ σ
A
⾸ 3 N⁄mm⎠ ⾸ 246 N
82
· Tegangan sisi kendor (T⎠) T펨 ⾸ 14,45 T⎠ T⎠ ⾸ ⾸
T펨 14,45
246 14,45
⾸ 17,02N
commit to user
47 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Ø Tegangan sisi kencang dan sisi kendor sabuk 2 2,3 log 2,3 log log log
T펨 ⾸μ T⎠
T펨 ⾸ 0,5 T⎠
θ
T펨 2,67 ⾸ T⎠ 2,3
T펨 ⾸ 1,16 T⎠ T펨 ⾸ log T⎠
cosec β 2,85
펨
T펨 ⾸ 12,8 T⎠
cosec 19
1,16
T펨 ⾸ 12,8 T⎠
· Tegangan sisi kencang ⸨T펨 T펨 ⾸ σ
A
⾸ 3 N⁄mm⎠ ⾸ 246 N
82
· Teganagan sisi kendor (T⎠) T펨 ⾸ 12,8 T⎠ T⎠ ⾸ ⾸
T펨 12,8
246 12,8
⾸ 19,2 N
commit to user
48 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3.6 Perhitungan Poros Roda (8)
Gambar 3.6 Sketsa diagramatis gaya pada poros Diketahui: T펨 ⾸ 246 N
T⎠ ⾸ 17,02 N W ⾸ 2,5 N
Ø Gaya yang bekerja pada puli Wᅠ ⾸ T펨⸨sabuk 1 ⾸ 246 N
T⎠⸨sabuk 1
17,02 N
⾸ 265,52 N
2,5 N
W
Ø Syarat kesetimbangan ∑M ⾸ 0
R . ⸨B → A
R . ⸨D → A
R . 800
49,05 . 900
R . 800
145448 ⾸ 0
R . 800 R ⾸
44145
145448 800
R ⾸ 181,81 N
R . ⸨E → A
265,52 . 400
106208
R . ⸨C → A ⾸ 0
49,05 . 100 ⾸ 0
4905 ⾸ 0
commit to user
49 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
∑F ⾸ 0 49,05
363,62 R
265,52 R
⾸ 363,62
49,05
R ⾸0
⾸ 181,81 N
R
R ⾸0
181,81
Gambar 3.7 Sketsa diagramatis gaya pada poros
Potongan (1 - 1) = D
B
Gambar 3.8 Potongan 1-1
V歀 ⾸ 49,05 N M歀 ⾸ ·
49,05 N . X
Titik D ⸨X ⾸ 0 V ⾸ 49,05 N M ⾸ 0
commit to user
50 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
·
Titik B ⸨X ⾸ 100 V
M
⾸ 49,05 N ⾸
⾸
49,05 . 100
4905 N
Potongan (2 -2) = B
E
Gambar 3.9 Potongan 2-2
V歀 ⾸ 49,05 – 181,81 ·
M歀 ⾸
49,05 . X
V ⾸
132,76 N
Titik B ⸨X ⾸ 100 M ⾸
·
181,81 ⸨X
⾸
49,05 . 100
4905 N
100
181,81 ⸨100
100
181,81 ⸨500
100
Titik E ⸨X ⾸ 500 V ⾸
M ⾸ ⾸
132,76 N
49,05 . 500
24525
72724
⾸ 48199 Nmm
commit to user
51 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Potongan (3 - 3) = E
A
Gambar 3.10 Potongan 3-3
V歀 ⾸ 49,05 M歀 ⾸ ·
181,81
49,05 . X
265,52
181,81 ⸨X
Titik E ⸨X ⾸ 500 V ⾸ 132,76 N M ⾸
·
49,05 . 500
⾸ 48199 Nmm
100
265,52 ⸨X
500
181,81 ⸨500
100
265,52 ⸨500
500
181,81 ⸨900
100
265,52 ⸨900
500
Titik A ⸨X ⾸ 900
V ⾸ 132,76 N M ⾸ ⾸ ⾸
49,05 .900
44145
145448
4905 Nmm
106208
commit to user
52 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Potongan (4 - 4) = A
C
Gambar 3.11 Potongan 4-4
V歀 ⾸ 49,05 M歀 ⾸
·
49,05 . X
265,52
181,81 ⸨X
900
181,81
100
265,52 ⸨X
500
181,81 ⸨X
Titik A ⸨X ⾸ 900 V ⾸
M ⾸ ⾸ ·
181,81
⾸
49,05 N
49,05 . 900
44145
181,81 ⸨900
181,81 ⸨900 145448
4905 Nmm
900
100
106208
265,52 ⸨900
500
0
Titik C ⸨X ⾸ 1000 V ⾸
M ⾸ ⾸0
49,05 N
49,05 . 1000
181,81⸨1000
181,81⸨1000
900
commit to user
100
265,52⸨1000
500
53 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Tabel 3.1 Tabel SFD, BMD pada poros
Potongan
Titik
X(mm)
Vx (N)
Mx (Nmm)
1–1
D
0
VD = 49,05
VD = 0
B
100
VB = 49,05
MB = - 4905
B
100
VB = -132,76
MB = - 4905
E
500
VE = -132,76
ME = 48199
E
500
VE = 132,76
ME = 48199
A
900
VA = 132,76
MA = - 4905
A
900
VA = - 49,05
MA = - 4905
C
1000
VC = - 49,05
MC = 0
2–2
3–3
4–4
commit to user Gambar 3.12 Diagram SFD dan BMD
54 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Ø Torsi T⾸ T⾸
P 60 2. π . N
373 60 2. π .1400
= 2509 Nmm
Momen Maksimum = 48199 Nmm Bahan poros ST 37 dengan σ ⾸ 360 N⁄mm⎠
τ ⾸ 240 N⁄mm⎠
Km = 1,5 (kombinasi beban kejut dan lelah untuk momen) Kt = 1,5 (kombinasi beban kejut dan lelah untuk torsi) Ø Diameter Poros Dengan Te T ⾸ T ⾸
⸨Km . M
⎠
⸨1,5 . 48199
T ⾸ 72396,4 Nmm
T ⾸ d ⾸
⸨Kt . T ⎠
⎠
⸨1,5 . 2509
⎠
π . τ . d䙸 16 16 . T π. τ
⾸
16 . 72396,4 π .240
⾸
1158342,4 753,6
d ⾸ 11,54 mm
commit to user
55 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Ø Diameter Poros Dengan Me Me ⾸ ⾸
⾸
펨 ⎠
펨 ⎠
펨 ⎠
⸨Km . M
Te
⸨1,5 . 48199
⸨144694,9
72396,4
⾸ 72347,45 Nmm
Me ⾸ d ⾸ ⾸
π . σ . d䙸 32 32 . Me π .σ
2315118,4 1130,4
⾸ 12,6 mm = 13 mm
Untuk menyesuaikan dengan bantalan digunakan poros dengan diameter 20 mm. 3.7 Perhitungan Bantalan Besar diameter poros adalah 20 mm, bantalan yang digunakan adalah “single row deep groove ball bearing” dengan data sebagai berikut: 1. Nomor bantalan : 204 2. Diameter dalam : 20 mm 3. Diameter luar
: 47 mm
4. Lebar bantalan : 14 mm 5. Dinamik spesifik (C) : 10000 N 6. Statik spesifik (Co) : 6550 N Untuk beban radial (Wr) diambil dari resultan gaya terbesar yang ditumpu bantalan adalah 265,5 N
commit to user
56 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Keterangan Rumus: Xr = Faktor beban radial V = Faktor putaran 1,0 = ring dalam yang berputar 1,2 = ring luar yang berputar Wr = Beban radial Yt = Faktor beban aksial Wt = Beban aksial Ks = Faktor keamanan 1,0 = untuk beban mantap dan merata 1,5 = untuk beban kejut ringan 2,0 = untuk beban kejut menengah 2,5 = untuk beban kejut berat Dari lampiran tabel values x dan y untuk radial groove ball bearing, didapat: Xr = 0,6 Dengan k ⾸ 3 ⸨ꎨ e 地
地e ga
Ø Beban bantalan W ⾸ ⸨X
V
⾸ ⸨0,6
1
⾸ 159,3 N
W
Yᅠ
Wᅠ . K
265,5
0 .1
Karena W < C, maka bantalan aman di gunakan.
Ø Besar umur rata-rata bantalan L⾸
. 10
10000 ⾸ 159,3
䙸
. 10
⾸ 247373,2145
Lm ⾸
⾸
L 60. N
247373,21 10 60 1516
10 putaran
commit to user jam ⾸ 2719432,86
57 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3.8 Perhitungan Rangka (6)
B C D B1 J E
A I
H G
E1 F
Gambar 3.13 Perencanaan rangka
3.8.1 Perhitungan Rangka Atas
Gambar 3.14 Skema rangka dengan beban brake chamber dan poros commit to user
58 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
ΣFx ⾸ 0 ΣFy ⾸ 0
RA
RF ⾸ R
RA
RF ⾸ 245.13 N
RA
R
RF ⾸ 117.6 N
127,53 N
RF
1500 mm
R
730 mm
RF
1500 mm
93096 N
ΣM ⾸ 0
RF RF
RF ⾸
1500 mm 1500 mm 144840 1500
127,53 N
R
730 mm
440 mm ⾸ 0 117.6N
51744 N ⾸ 0
144840 N ⾸ 0
RF ⾸ 96,56 N RA
RF ⾸ 245,13 N
RA ⾸ 245,13 N RA ⾸ 148,57 N
96,56 N
Ø Potongan kiri (1-1) =A ke B
commit to user 1-1 Gambar 3.15 Potongan
440 mm ⾸ 0
59 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
N歀 ⾸ · ·
148,57
Titik A ⸨x ⾸ 0 N ⾸
148,57 N
N ⾸
148,57 N
Titik B ⸨x ⾸ 70
Ø Potongan (5-5) = F ke E
Gambar 3.16 Potongan 5-5 N歀 ⾸
96,56 N
N ⾸
96,56 N
Titik F ⸨x ⾸ 0
Ø Potongan (4-4) E ke D
Titik E ⸨x ⾸ 70 N ⾸
96,56 N
commit to user 4-4 Gambar 3.17 Potongan
60 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Nx ⾸ 0 Vx ⾸
96,56 N
Mx ⾸ 96,56 N . x Titik E ⸨x ⾸ 0
Titik D ⸨x ⾸ 770
V
V ⾸
N
⾸0
⾸
96,56 N
M ⾸ 96,56 N ⾸0
N ⾸0 0
96,56 N
M ⾸ 96,56 N
770
⾸ 74351,2 Nmm
Potongan (3-3) D ke C
Gambar 3.18 Potongan 3-3 Nx ⾸ 0 Vx ⾸
RF
Mx ⾸ RF . x ·
127,53 N ⾸
127,53 N. ⸨x
Titik D ⸨x ⾸ 770 N
96,56 N
770 mm
127,53 N ⾸ 31 N
⾸0
V ⾸ 31 N
M ⾸ 96,56 N
770 mm
⾸ 74351,2 Nmm
127,53 N
commit to user
⸨770 mm
770 mm
61 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
·
Titik C ⸨x ⾸ 1060 N ⾸0
V ⾸ 31 N
M ⾸ 96,56 N
1060 N
127,53 N
⾸ 65369,9 Nmm
⸨1060
770
Ø Potongan (2-2) C ke B
Gambar 3.19 Potongan 2-2 Nx ⾸ 0 Vx ⾸
RF
127,57 N
117.6 N
⾸ 96,56 N
127,57 N
⾸ 96,56 N. x
127,53 N⸨x
Mx ⾸ RF . x ·
RD⸨x
770
Titik C ⸨x ⾸ 1060
117.6 N ⾸ 148,61 N
RC⸨x
770
1060
117.6 N⸨x
1060
N ⾸0
V ⾸ 148,61 N M ⾸ 96,56 N
1060 mm
127,5 N⸨1060
117.6 N⸨1060
⾸ 65378,6 Nmm
1060
commit to user
770
62 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
·
Titik B ⸨x ⾸ 1500 N
⾸0
V ⾸ 148,61 N M ⾸ 96,56 N ⾸ 144840 ⾸0
1500
127,53 N⸨1500
117,6 N⸨1500 93097
51744
1060
770
commit to user Gambar 3.20 Diagram NFD, SFD, dan BMD
63 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Ø Tegangan pada rangka atas Data diambil dari table profil L a. Dimensi L = 50 mm
50 mm
5 mm
b. Moment inertia (I) = 11 cm ⾸ 110000 mm⎠
c. Jarak terjauh dari sumbu normal y = 1.40 cm ⾸ 14 mm
Momen maksimum
= 74351,2 Nmm
Bahan rangka siku
= ST 37
Tegangan tarik ijin (Fci)
= 360 N
Tegangan tarik pada rangka (Fc)
mm⎠
Mmaks y I 74351,2 14 Fc ⾸ 110000 Fc ⾸ 9,5 N mm⎠ Fc ⾸
Fci
Fc maka rangka aman untuk menahan beban.
3.8.2 Perhitungan Rangka Bawah
commitrangka to userdengan beban Gambar 3.21 Skema
64 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Σfx ⾸ 0 Σfy ⾸ 0
RA
RF ⾸ R
RA
RF ⾸ 510,05 N
RA ΣM ⾸ 0 RF RF RF RF
RF ⾸ 49 1500
R
1500
110 ⾸ 0
RF ⾸
R
1500 1500
420924
R
R
107,9
1030
107,9
245,25 R
1030
111137
920
245,25
225630
420924 ⾸ 0
107,9 R
920
78767
730
107,9
5390 ⾸ 0
1500
RF ⾸ 280,617 N RA RA
RF ⾸ 510,05 N
280,61 N ⾸ 510,05 N RA ⾸ 510,05N
RA ⾸ 229,44 N
280,61 N
Ø Potongan 1-1 (A ke B1)
Gambar 3.22 Potongan 1-1
commit to user
R
110 ⾸ 0
730
49
65 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
N歀 ⾸ · ·
229,44 N
Titik A ⸨x ⾸ 0 N ⾸
229,44 N
N ⾸
229,44 N
Titik B1 ⸨X ⾸ 10
Ø Potongan 7-7 (F ke E1)
Gambar 3.23 Potongan 7-7 N歀 ⾸ · ·
280,617 N
Titik F ⸨x ⾸ 0 N ⾸
280,617 N
N ⾸
280,617 N
Titik E1 ⸨X ⾸ 10
Ø Potongan 6-6 (E1 ke G)
commit to user 6-6 Gambar 3.24 Potongan
66 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
V歀 ⾸
280,617 N
M歀 ⾸ 280,617. x
Titik G ⸨x ⾸ 470
Titik E1⸨x ⾸ 0 V ⾸
280,617N
M ⾸ 280,617
V ⾸
0
⾸0
280,617N
M ⾸ 280,617
⾸ 131889,9 Nmm
Ø Potongan 5-5 (G ke H)
Gambar 3.25 Potongan 5-5 V歀 ⾸
⾸
280,617N 172,70 N
M歀 ⾸ RF . x ·
107,91
107,91⸨x
172,70 N
M ⾸ 280,617 ·
470
Titik G ⸨x ⾸ 470 V ⾸
470
107,91⸨470
470
580
107,91⸨580
470
⾸ 131889,9 Nmm
Titik H ⸨x ⾸ 580 V ⾸
172,70
M ⾸ 280,617
⾸ 162496,86
470
11870,1 commit to user ⾸ 150626,76 Nmm
67 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Ø Potongan 4-4 (H ke I)
Gambar 3.26 Potongan 4-4 V歀 ⾸
⾸
RF
R
280,617
⾸ 72,54 N
M歀 ⾸ RF . x
107,91
R ⸨x
⾸ 280,617. x
·
R
245,25
470
107,91 ⸨x
395
580
245,25⸨x
580
Titik H ⸨x ⾸ 580 V ⾸ 72,54 N
M ⾸ 280,617
580
⾸ 162757,86 N
·
R ⸨x
107,91⸨580
470
245,25⸨580
580
107,91⸨770
470
245,25⸨770
580
11870,1 N
⾸ 150626,76 Nmm
Titik I ⸨x ⾸ 770 V ⾸ 72,54 N
M ⾸ 280,617
770
⾸ 216075,09
32373
⾸ 137105,5 Nmm
46597,5
commit to user
68 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Ø Potongan 3-3 (I ke J)
Gambar 3.27 potongan 3-3 V歀 ⾸
⾸
RF
R
280,617
⾸ 180,453 N
M歀 ⾸ RF . x
R
107,91
R ⸨x
⾸ 280,617. x
·
R
470
107,91⸨x
R ⸨x
470
Titik I ⸨x ⾸ 770 V ⾸ 180,453 N M ⾸ 280,617
770
107,91⸨770
·
245,25
107,91 580
R ⸨x
245,25⸨x
107,91⸨770
770
770
580
470
107,91⸨x
245,25⸨770
580
⾸ 137104,59 Nmm
Titik J ⸨x ⾸ 1390 V ⾸ 180,453 N M ⾸ 280,617 580
1390
107,91⸨1390
107,91 ⸨1390
⾸ 25223,73 Nmm
770
commit to user
470
770
245,25⸨1390
69 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Ø Potongan 2-2 (J ke B1)
Gambar 3.28 Potongan 2-2 V歀 ⾸
⾸
RF
R
R
280,617
⾸ 229,453 N
M歀 ⾸ RF . x
⾸ 280,617 770
R
R
107,91
R ⸨x
470
x
49⸨x
107,91⸨x
Ø Titik J ⸨x ⾸ 1390 V ⾸ 229,453 N M ⾸ 280,617
245,25
1390
1390
107,91⸨1390
⾸ 25223,73 Nmm
R ⸨x
470
107,91 580
49
R ⸨x
245,25⸨x
770
580
R ⸨x
1390
107,91⸨x
107,91⸨1390
470
245,25⸨1390
580
107,91⸨1500
470
245,25⸨1500
580
770
49⸨1390
1390
Ø Titik B1 ⸨x ⾸ 1500 V ⾸ 229,453 N M ⾸ 280,617
1500
107,91⸨1500
⾸ 420925 ⾸0
770
111147,3
49⸨1500
225630
1390
78774,3
commit to user
5390
70 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 3.29 Diagram NFD, SFD dan BMD
Ø Tegangan pada rangka bawah Data diambil dari table profil L a. Dimensi L = 50 mm
50 mm
5 mm
b. Moment inertia (I) = 11 cm ⾸ 110000 mm⎠
commit to user c. Jarak terjauh dari sumbu normal y = 1.40 cm ⾸ 14 mm
71 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
= 150626,76 Nmm
Momen maksimum Bahan rangka siku
= ST 37
= 360 N
Tegangan tarik ijin (Fci)
Tegangan tarik pada rangka (Fc)
mm⎠
Mmaks y I 150626,76 N 14 Fc ⾸ 110000 Fc ⾸ 19,1706 N mm⎠ Fc maka rangka aman untuk menahan beban Fc ⾸
Fci
3.8.3 Kestabilan Rangka Kestabilan rangka dihitung berdasarkan pusat massa atau titik berat dari suatu benda. Koordinat titik berat suatu sistem benda dengan berat masing-masing seperti berikut: W1 W2 W3 W4 W5 W6
= bearing, poros, teromol roda, roda = motor listrik = kompresor = tabung reservoir = foot valve = brake chamber
= 12 kg = 11 kg = 11 kg = 25 kg = 5 kg = 12 kg
commit to user Gambar 3.30 Kestabilan rangka
72 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Xo ⾸ Xo ⾸ Xo ⾸
w1. x1
w2. x2 w3. x3 w1 w2 w3
w4. x4 w5. x5 w4 w5 w6
w6. x6
w4. y4 w5. y5 w4 w5 w6
w6. y6
127,53.73 107,9.73 107,9.103 245,25.92 49.11 117,6.44 127,53 107,9 107,9 245,25 49 117,6 56576,49 755,18
Xo ⾸ 74,9 cm Yo ⾸ Yo ⾸ Yo ⾸
w1. y1
w2. y2 w3. y3 w1 w2 w3
127,53.72,5 28472,83 755,18
107,9.20
107,9.21 245,25.20 755,18
49.10
117,6.80
Yo ⾸ 36,2 cm
Dari perhitungan kestabilan rangka tersebut didapatkan X0 = 74,9 cm dari panjang rangka 150 cm dan Y0 = 36,2 cm dari tinggi rangka 70 cm. Dengan titik X0 dan Y0 berada setengah dari panjang rangka maka alat peraga rem angin tersebut dalam kondisi stabil. 3.9 Perhitungan Baut Ø Baut pengikat antara bantalan dengan rangka Data perencanaan: Bahan baut adalah ST 37 dengan τ ⾸ 360 N⁄mm⎠ dengan baut M 10 x 1,5 sebanyak (N) = 4
Tegangan tarik bahan karena dipengaruhi kosentrasi tinggi maka sf = 3 Kisar (p)
= 1,5
Tinggi ulir
= 0,92 mm
Diameter luar ulir (d)
= 10 mm
Diameter efektif (d2)
= 9,026 mm commit to user Diameter dalam ulir (d1) = 8,376 mm
perpustakaan.uns.ac.id
73 digilib.uns.ac.id
Gaya yang diterima (F) = 127,53 N Maka, tegangan tarik ijin adalah τ
⾸
360 3
⾸ 120 N⁄mm⎠
Tegangan geser ijin τ ⾸ 0,5 . τ
⾸ 0,5 . 120
⾸ 60 N⁄mm⎠
Beban yang diterima tiap baut (W) F N 127,53 ⾸ 4
W⾸
⾸ 31,9 N
Tegangan yang terjadi pada baut τ⾸π
W
⎠
4 . D펨 31,9 ⾸π ⎠ 4 . 8,376 ⾸
31,9 0,785 70
⾸ 0,6 N⁄mm⎠
karena τ
τ ijin maka perencanaan baut aman.
Ø Baut pengikat antara kompresor dengan rangka Data perencanaan: Bahan baut adalah ST 37 dengan τ ⾸ 360 N⁄mm⎠ dengan baut M 8 x 1,25 sebanyak (N) = 4.
Tegangan tarik bahan karena dipengaruhi kosentrasi tinggi maka sf = 3 commit to user Kisar (p) = 1,25
74 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Tinggi ulir
= 0,767 mm
Diameter luar ulir (d)
= 8 mm
Diameter efektif (d2)
= 7,188 mm
Diameter dalam ulir (d1)
= 6,647 mm
Gaya yang diterima
= 107,91 N
Maka, tegangan tarik ijin adalah τ
⾸
360 3
⾸ 120 N⁄mm⎠
Tegangan geser ijin τ ⾸ 0,5 . τ
⾸ 0,5 . 120
⾸ 60 N⁄mm⎠
Beban yang diterima tiap baut (W) W⾸
⾸
F N
107,91 4
⾸ 26,97 N
Tegangan yang terjadi pada baut τ⾸π
W
⎠
4 . D펨 26,97 ⾸π ⎠ 4 . 6,647 ⾸ ⾸
26,97 0,785 44,2 26,97 34,7
⾸ 0,77 N⁄mm⎠
Karena τ
τ ijin maka perencanaan aman. commit baut to user
75 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Ø Baut pengikat antara motor listrik dan rangka Data perencanaan: Bahan baut adalah ST 37 dengan τ ⾸ 360 N⁄mm⎠ dengan baut M 8 x 1,25 sebanyak (N) = 4.
Tegangan tarik bahan karena dipengaruhi kosentrasi tinggi maka sf = 3 Maka, tegangan tarik ijin adalah: 360 3
τ ⾸
⾸ 120 N⁄mm⎠
Tegangan geser ijin (0,5 – 0,75). τ τ ⾸ 0,5 . τ
⾸ 0,5 . 120
⾸ 60 N⁄mm⎠
Beban yang diterima tiap baut (W) F N 107,91 ⾸ 4
W⾸
⾸ 26,97 N
Tegangan yang terjadi pada baut τ⾸π
W
⎠
4 . D펨 26,97 ⾸π ⎠ 4 . 6,647 ⾸ ⾸
26,97 0,785 44,2 26,97 34,7
⾸ 0,77 N⁄mm⎠
karena τ
τ ijin maka perencanaan baut aman commit to user
76 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3.10 Perhitungan Las Perhitungan kekuatan las pada sambungan rangka dengan tebal plat 5 mm Panjang pengelasan 500 mm, sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las ditentukan dengan : Diketahui beban tiap-tiap komponen Berat Tangki
⾸ 25 Kg
9,81 ⾸ 245,25 N
⾸ 12 Kg
9,81 ⾸ 117,6 N
⾸ 13 Kg
Berat Poros Berat Brake chamber
9,81 ⾸ 127,53 N
⾸ 11 Kg
Berat Motor
⾸ 11 Kg
Berat Kompresor
⾸ 5 Kg
Berat Foot Valve P total ⾸ 245,25 N
127,53
⾸ 755,18
9,81 ⾸ 107,9 N 9,81 ⾸ 107,9 N
9.81 ⾸ 49 N
117,6
107,9
107,9
50 mm
50 mm
Gambar 3.31 Penampang permukaan las Data: P
= 755,18 N
S
= 5 mm
M
= 150626,76 N
Perhitungan: l⾸ √50⎠
⾸ √2500 ⾸ √5000
50⎠
2500
⾸ 70,71 mm
commit to user
49
77 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
A ⾸ 0,707. s. ⾸ 0,707
5
⾸ 249,95 mm⎠
τ⾸ ⾸
70,71
P A
755,18 249,95
⾸3N
mm⎠
4l.b+b2 Z=t 6 ⾸ 0,707.
4.50.50 6
50⎠
⾸ 0,707.5 2083,3 ⾸ 7364,4 㸨㸨⎠ 地⾸
⾸
σ㸨
150626,76 7364,4
⾸ 20,45 ⾸
⾸ ⾸
1 2
s地2
㸨㸨⎠ 4⸨
1 20,452 2
2
4⸨3
2
1 454,2 2
⾸ 10 N
mm2
commit to user
78 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Pengelasan yang ada pada kontsruksi alat ini adalah las sudut dengan menggunakan las listrik. Elektroda yang digunakan E 6013. E 60 adalah Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60.000 psi atau 420N/mm2. 1 adalah Posisi pengelasan mendatar, vertikal atas kepala dan horisontal 3 adalah Jenis listrik adalah DC polaritas balik (DC +) diameter elektroda 2,6 mm, arus 60 – 110 Amp. Tegangan sambungan las maksimum perhituungan = 10 N/mm2 Tegangan ijin dari elektroda = 420 N/mm2 Karena tegangan sambungan las maksimum perhitungan sambungan aman.
commit to user
tegangan ijin, maka
79 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN ANALISA BIAYA Setelah dilakukan perancangan untuk menentukan desain dan kemampuan alat maka untuk selanjutnya proses pembuatan alat ini bisa dikerjakan. Pada prosesnya, pembuatan alat peraga rem angin dikerjakan dalam beberapa tahap, mulai dari persiapan pengerjaan, tahap pembuatan kontruksi alat, proses finishing, pengecatan hingga pemasangan komponen-komponen agar alat bisa digunakan sebagaimana mestinya. 4.1 Persiapan Pembuatan Alat Peraga Rem Angin Agar proses pembuatan alat peraga rem angin ini berjalan dengan baik dan benar maka diperlukan persiapan-persiapan sebelum proses pengerjaan dimulai, yaitu: 1. Merencanakan tahap-tahap pengerjaan untuk pembuatan tiap bagian dari alat, sehingga proses pembuatan dapat berjalan secara lancar, sistematis dan terfokus dengan baik. 2. Memahami dengan sungguh-sungguh hasil yang didapat pada perancangan alat, mulai dari analisis perhitungan hingga gambar-gambar teknik beserta ukuran yang telah direncanakan. 3. Melakukan pembelian dan pemilihan material berdasarkan perencanaan yang telah dilakukan dengan efisien. 4. Mempersiapkan segala hal yang dibutuhkan untuk proses pembuatan alat peraga rem angin ini, selain material maka alat dan bahan untuk proses pengerjaan harus direncanakan dan dipersiapkan. 5. Senantiasa mengutamakan keselamatan kerja dengan menggunakan berbagai alat penunjang keselamatan kerja.
commit to user
80 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
4.2 Proses Pembuatan Alat Peraga Rem Angin Pengerjaan dilakukan dengan membagi beberapa tahap pengerjaan tiap bagian daripada alat peraga rem angin.
Gambar 4.1 Sketsa 3D alat peraga rem angin Keterangan: 1. Brake Chamber 2. Roda 3. Rangka 4. Reservoir 5. Poros 6. V-belt 7. Puli 8. Kompresor 9. Motor listrik 10. Foot Valve
commit to user
81 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Sebelum proses pengerjaan dimulai maka harus dipersiapakan alat dan material yang akan digunakan: 1. Menyiapkan alat-alat pengerjaan, yakni: mesin gergaji, mesin gerinda, mistar penyiku, meteran, penitik, ragum, 1 set perangkat las listrik, 1 set kunci pas, 1 set mesin bor, topeng las, palu besi. 2. Menyiapkan material-material yang akan digunakan untuk pembuatan alat peraga rem angin, antara lain: - Besi siku ukuran 50 mm ᶈ 50 mm ᶈ 5 mm panjang .. - Besi plat ukuran 100 cm ᶈ 100 cm tebal 5 mm
4.3 Pembuatan Rangka Utama Alat
Langkah-langkah pengerjaan untuk membuat rangka utama alat peraga rem angin, yaitu: 1. Memotong besi siku berukuran 50 mm ᶈ 50 mm ᶈ 5 mm dengan ukuran
150 cm sebanyak 4 buah, dengan memperhatikan sudut pemotongan 45 derajat untuk memudahkan dalam peyambunganya.
2. Memotong besi siku berukuran 50 mm ᶈ 50 mm ᶈ 5 mm dengan ukuran
85 cm sebanyak 4 buah, dengan memperhatikan sudut pemotongan 45 derajat untuk memudahkan dalam peyambunganya.
3. Memotong besi siku berukuran 50 mm ᶈ 50 mm ᶈ 5 mm dengan ukuran 70 cm sebanyak 4 buah, umtuk membuat kaki rangka.
4. Merangkai besi siku yang telah dipotong, dengan membentuk persegi seperti pada gambar 4.2 dengan bantuan mistar penyiku.
commit to user
82 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 4.2 Rangka utama 5. Setelah sekiranya sudah siku di semua sudut, maka dilakukan proses pengelasan pada tiap sudut. 6. Setelah proses pengelasan selesai dilakukan, maka hasil las dirapikan dan dibersihkan dari kerak-kerak yang menempel. 4.4 Membuat Dudukan Motor Listrik Langkah-langkah pembuatan dudukan motor listrik: 1. Memotong besi siku 50 mm ᶈ 50 mm ᶈ 5 mm dengan ukuran 85 cm sebanyak 2 buah.
2. Setelah pemotongan selesai, melakukan pengeboran diameter 8 mm dengan menggunakan mata bor 6 mm kemudian dilanjutkan menggunakan mata bor diameter 8 mm. 3. Setelah melakukan pengeboran, melakukan proses penyambungan las, dengan menyambung dudukan motor listrik pada sisi samping rangka, seperti pada gambar 4.3.
commit to user
83 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 4.3 Dudukan motor listrik 4. Setelah pengelasan selesai, menggerinda bagian las yang kurang rata dan menghilangkan kerak-kerak bekas pengelasan. 4.5 Membuat Dudukan Kompresor Langkah-langkah pembuatan dudukan kompresor: 1. Memotong besi siku 50 mm ᶈ 50 mm ᶈ 5 mm dengan ukuran 85 cm sebanyak 2 buah.
2. Memotong besi hollow 50 mm ᶈ 50 mm ᶈ 5 mm dengan ukuran 19 cm sebanyak 2 buah.
3. melakukan pengeboran diameter 8 mm dengan menggunakan mata bor 6 mm kemudian dilanjutkan menggunakan bor diameter 8 mm. 4. melakukan pengeboran memanjang pada lubang yang telah dibor, untuk digunakan sebagai penyetel letak kompresor, agar mudah dalam pemasangannya.
Gambar 4.4 Dudukan commit to user kompresor
84 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
5. melakukan pengeboran diameter 8 mm dengan menggunakan mata bor 6 mm kemudian dilanjutkan menggunakan bor diameter 8 mm. 6. Setelah melakukan pengeboran, melakukan proses penyambungan las, dengan menggunakan besi siku pada sisi samping rangka, seperti pada gambar 4.5.
Gambar 4.5 Dudukan kompresor
7. Setelah pengelasan selesai, menggerinda bagian las yang kurang merata dan menghilangkan kerak-kerak bekas pengelasan. 4.6 Membuat Dudukan Reservoir Langkah-langkah pembuatan dudukan reservoir: 1. Memotong besi siku 50 mm ᶈ 50 mm ᶈ 5 mm dengan ukuran 19 cm sebanyak 4 buah.
2. Melakukan pengeboran diameter 6 mm dengan menggunakan mata bor 4 mm kemudian dilanjutkan menggunakan bor diameter 6 mm.
commit to user
85 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 4.6 dudukan reservoir 4.7 Membuat Dudukan Foot Valve Langkah-langkah pembuatan dudukan footvValve: 1. Memotong plat besi dengan ukuran 20 cm ᶈ 15,5 cm dengan tebal 5 mm sebanyak 1 buah.
2. Setelah pemotongan selesai, melakukan pengeboran diameter 10 mm dengan menggunakan mata bor 6 mm kemudian dilanjutkan menggunakan bor diameter 10 mm. 3. Setelah pengeboran selesai, melubangi plat dengan menggunakan las potong seperti pada gambar 4.7.
Gambar 4.7 Dudukan foot valve 4. Melakukan proses penyambungan las, dengan menyambung dudukan foot valve pada sisi samping rangka.
commit to user
86 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
5. Setelah pengelasan selesai, menggerinda bagian las yang kurang merata dan menghilangkan kerak-kerak bekas pengelasan. 4.8 Membuat Dudukan Brake Chamber Langkah-langkah pembuatan dudukan brake chamber: 1. Memotong plat besi dengan ukuran 22 cm ᶈ 21 cm dengan tebal 5 mm sebanyak 4 buah.
2. Memotong plat besi dengan ukuran 22 cm ᶈ 18 cm dengan tebal 5 mm sebanyak 2 buah.
3. Setelah pemotongan selesai, melakukan penyambungan las seperti pada gambar 4.8.
Gambar 4.8 Dudukan brake chamber 3. Melakukan pengeboran diameter 16 mm dengan menggunakan mata bor 6 mm kemudian dilanjutkan menggunakan bor diameter 16 mm. 4. Setelah melakukan pengeboran, melakukan peyambungan las dudukan brake chamber pada bagian atas rangka seperti pada gambar 4.9.
commit to user
87 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Gambar 4.9 Dudukan brake chamber 5. Setelah pengelasan selesai, menggerinda bagian las yang kurang merata dan menghilangkan kerak-kerak bekas pengelasan. 4.9 Proses Finishing dan Pengecatan Langkah-langkah finishing dan pengecatan: 1. Menyiapkan alat dan bahan untuk proses finishing dan pengecatan, yaitu: gerinda, kikir, amplas, sikat baja, dempul, poksi, cat warna biru dan kompresor sebagai penyemprot. 2. Mengerinda
bagian-bagian
konstruksi
yang
runcing
sekaligus
meratakannya. 3. Melakukan pendempulan pada bagian rangka yang tidak rata terutama pada bagian hasil pengelasan, yang terdapat retakan atau lubang-lubang. 4. Setelah dempul kering, melakukan pengamplasan agar halus sekaligus meratakan hasil pendempulan dan menghilangkan karat pada rangka. 5. Mencuci dengan air pada seluruh bagian rangka, kemudian dijemur sampai kering. 6. Setelah rangka kering, melakukan pengecatan dasar dengan poksi. 7. Setelah cat poksi kering, melakukan pengecatan tahap kedua dengan cat berwarna biru, kemudian jemur rangka sampai cat kering.
commit to user
88 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
4.10 Proses Perangkaian dan Pemasangan Komponen Alat Setelah alat selesai membuat rangka, selanjutnya merangkai dan memasangkan komponen ke dalam rangka. Langkah-langkah pemasangannya yaitu: 1. Memasang puli berdiameter 15 mm pada poros motor listrik. 2. Memasang puli berdiameter 10 mm pada poros penggerak roda dengan mur baut M 6 3. Memasang poros pada bagian dudukan atas dan dimasukan pada bantalan. 4. Memasang sabuk yang menghubungkan puli pada poros motor listrik dengan puli poros penggerak roda. 5. Memasang kompresor pada dudukan bawah. 6. Memasang sabuk yang menghubungkan puli pada poros motor listrik dengan puli kompresor. 7. Memasang reservoir pada dudukan bawah yang telah ditandai. 8. Memasang pengikat pada reservoir pada sisi samping. 9. Memasang tromol dan roda pada poros penggerak. 10. Memasang 2 peyangga brake chamber pada dudukan atas. 11. Memasang brake chanber pada peyangga. 12. Memasang besi antara slack pada tromol dengan pengancing pada brake chamber. 13. Memasang kopling pada sabuk yang menghubungkan puli poros motor listrik dengan puli poros penggerak roda. 14. Memasang besi penarik pada kopling. 15. Memasang foot valve pada dudukan bawah. 16. Memasang pengunci (mur, baut, ring) pada tangki, motor, kompresor, bearing dan foot valve. 17. Memasang selang penghubung antar komponen dan memastikan kekencangan antar bagian penghubung agar dipastikan benar-benar kencang. commit to user
89 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
4.11 Analisis Biaya Tabel 4.1 Biaya Pembuatan Alat Peraga Rem Angin No.
Bahan
Harga Satuan
Jumlah
Total
1
BRAKE CHAMBER
400,000
2 Buah
800,000
2
FOOT VALVE
850,000
1 Buah
850,000
3
BESI PROFIL L
126,000
4 Buah
504,000
4
AIR FILTER
145,000
1 Buah
145,000
5
PREASURRE GAUGE
25,000
1 Buah
25,000
6
HOSE
11,000
6 Buah
66,000
7
DRAT
7,500
6 Buah
45,000
8
RESERVOIR
300,000
1 Buah
300,000
9
ELECTRODA GERINDRA POTONG 14"
20,000
3 KG
60,000
28,000
1 Buah
28,000
11
RODA STAND
55,000
1 SET
55,000
12
KLEM
1,500
10 Buah
15,000
13
GERINDRA SELEP
5,500
2 Buah
11,000
14
GERIDA SIKAT
12,500
1 Buah
12,500
15
GERINDA POTONG
27,000
1 SET
27,000
16
KAOS TANGAN
4,000
4 Buah
16,000
17
GERGAJI
10,000
1 Buah
10,000
18
TROMOL
450,000
1 Pasang
450,000
19
STRENG A42
12,000
1 Buah
12,000
20
POROS
13,000
21
FREIS POROS
300,000
1 Paket
300,000
22
TENSIONER KOPLING
100,000
1 Buah
100,000
23
BANTALAN
26,000
2 Buah
52,000
24
PLAT DUDUKAN BRAKE CHAMBER
200,000
1
Buah
200,000
25
BAUT 12 , 14
1
SET
30,000
10
commit to user 30,000
5.5 KG
71,500
90 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
26
KOMPRESOR
450,000
1
Buah
450,000
27
MOTOR LISTRIK
500,000
1
Buah
500,000
28
DRAT 3/8
10,000
5
Buah
50,000
29
CAT,DEMPUL,TINNER
100,000
1
Buah
100,000
30
STRENG
25,000
1
Buah
25,000
31
CHEK VALVE
50,000
1
Buah
50,000
32
MUR BAUT
6,000
1
Buah
6,000
33
SELANG BESI
17,500
1
Buah
17,500
34
NEPEL KNOP
25,000
2
Buah
50,000
35
NEPEL SELANG 3/8
15,000
1
Buah
15,000
36
NEPEL SELANG ½
7,500
1
Buah
7,500
37
STUP PLAT
7,000
1
Buah
7,000
38
DOBEL NEPEL
12,000
1
Buah
12,000
39
KELISTRIKAN
37,500
1
Buah
37,500
40
Y SELANG PEMBAGI BIAYA BUBUT DAN LAS
10,000
1
Buah
10,000
50,000
1
Buah
50,000
PAPAN NAMA
100,000
1
Buah
100,000
41 42
TOTAL
5.672.500
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB V PENUTUP
5.1 KESIMPULAN Dengan dilaksanakannya proyek akhir yang diberi judul “ Alat Peraga Rem Angin”, maka didapat hasil sebagai berikut: 1. Alat peraga rem angin ini terdiri dari tangki, air filter, motor listrik, break chamber, foot valve, savety valve, check valve, kompresor, dan selang. 2. Konstruksi rangka menggunakan profil L ukuran 50 mm x 50 mm x 5 mm. 3. Ukuran rangkanya 150 cm x 85 cm x 80cm. 4. Total pembuatan alat peraga rem angin ini sebesar Rp 5.672.500,5.2 SARAN Pada pembuatan tugas akhir ini masih terdapat beberapa kekurangan, maka dari itu penulis ingin memberikan saran sebagai berikut: 1. Untuk selanjutnya alat peraga ini harap dilengkapi dengan pengatur tekanan otomatis. 2. Pemasangan instalasi kelistrikan dan selang-selang agar lebih rapi. 3. Agar alat peraga rem angin ini dapat berfungsi dengan baik dan tahan lama maka diperlukan dilakukan perawatan , diantaranya sebagai berikut: a. Mengecek semua komponen dari alat peraga rem angin sebelum dioperasikan, yang meliputi kekencangan sabuk, kekencangan sambungan selang serta kekencangan baut juga perlu diperhatikan. b. Memberi pelumasan secara berkala, khususnya pada kompresor dan bearing.
commit to user
91
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR PUSTAKA
Khurmi, R.S, & Gupta, J.K. (2002). Machine Design.S.C Had Company LTD New Delhi : Ram Nagar Sularso & Suga, K. 1997. ”Dasar dan Pemilihan Elemen Mesin”. Jakarta: PT Pradnya Paramita Sularso & Tahara Haruo. 1983. “Pompa dan Kompresor”. Jakarta: PT Pradnya paramita Wiryosumarto Harsono & Okumura Toshie. “Dasar Pengelasan Logam”. Jakarta: PT. Pradnya paramita Sato
Takeshi & Sugiarto.2000. “Menggambar Mesin Menurut Standar ISO”.Terjemahan. Jakarta: PT. Pradnya Paramita
Shingley J. E, 1991, ”Perencanaan Teknik Mesin”. Jakarta: Erlangga http://www.scribd.com/doc/52819080/sistem-rem-udara. 01/12/2011
commit to user
92