Analisis Teknis Pengaruh Suhu Ruang Mesin Kapal Kayu Terhadap Bambu Laminasi Dengan Variasi Lama Pemanasan
Ferdy Naranda 4109100005
Dosen Pembimbing: Ir. Heri Supomo M.sc
LATAR BELAKANG
???
PERUMUSAN MASALAH
Bagaimanakah hasil kekuatan bambu laminasi yang telah dipanaskan pada variasi suhu yang telah ditentukan ?
Apakah bambu laminasi tetap kuat terhadap panas suhu ruang mesin kapal kayu ?
Bagaimanakah hasil perbandingan kekuatan pada bambu laminasi yang dipanaskan dengan bambu laminasi yang tidak mengalami perlakuan panas atau suhu normal
TUJUAN
Mendapatkan hasil kekuatan bambu laminasi yang telah dipanaskan pada variasi suhu yang telah ditentukan .
Menganalisa bambu laminasi tetap kuat atau tidak terhadap panas suhu ruang mesin kapal kayu.
Mendapatkan perbandingan hasil kekuatan bambu laminasi yang dipanaskan dengan bambu laminasi yang tidak mengalami perlakuan panas atau suhu normal.
HIPOTESIS bambu laminasi yang dipanaskan menggunakan pemanas pada suhu maksimal 80 0 C dengan lama pemanasan 6 jam tidak mengalami perubahan kekuatan yang signifikan dibandingkan dengan bambu laminasi pada suhu ruang
BATASAN MASALAH Bambu yang digunakan adalah jenis bambu ori Ruas bambu yang digunakan adalah ruas 10-14 pada masing-masing variasi suhu Lem yang digunakan adalah lem epoxy “marine use” Jenis laminasi yang digunakan adalah tumpuk bata Bambu laminasi dipanaskan dengan menggunakan furnace Bambu laminasi diberi perlakuan panas dengan variasi lama pemanasan 2jam, 4 jam, dan 6 jam Bambu laminasi diberi perlakuan panas dengan variasi suhu sebagai berikut: 1. 600 C 2. 800 C 3. 1000 C 4. 1200 C Standar pengujian material menggunakan ASTM D3500 untuk uji tarik dan ASTM D3043 uji tekuk.
Panas mesin statndar umumnya pada saat dihidupkan mempunyai pada mesin 60oC/140oF dan pada saat berlayar memiliki suhu 55 oC/131oF (Sumber;ttp://www.yanmarhelp.com/operate.htm)
Suhu pada mesin tetap diatur di suhu 80 oC- 90 oC dengan menggunakan thermostat yang berfungsi mendinginkan bila melebihi suhu 90 oC/180 oF pada mesin. Jadi suhu normal atau suhu maksimum pada mesin itu 90 oC tidak akan melebihin dari itu,jika melebihi dari itu terjadi overheating pada mesin dan mesin harus segera dihentikan atau di cek kondisi mesin tersebut.(Sumber: http://www.boatfix.com/how/cooling.html).
Nama Kapal : Kapal Ikan 1396 Gulley KETipe Kapal : Kapal ikan Tahun : 1974 Material Kapal : oak /kayu Mesin : cummins 224 kw/305 hp Gross Tonnage : 29,74
METODOLOGI
METODOLOGI 2.
Bilah yang telah terbentuk disusun dengan metode laminasi batu bata sebanyak 6 lapis, dengan dimensi sbb :
30 mm
30 mm 3.
500 mm
Untuk spesiment uji Bending ukuran lebar dan tebal sama tetapi panjang berbeda.
METODOLOGI 4.
Sedangkan untuk spesiment uji tarik 1 bilah hanya dapat dibuat 1 spesiment saja, dengan ketentuan dimensi seperti pada gambar :
5.
Sebelum dilakukan pengujian spesimen dipanaskan dengan variasi suhu 60°c 80°c, 100°c dan 120°c menggunakan oven ,holding time dengan variasi 2 jam, 4 jam, 6 jam.setelah itu dilakukan test uji tekuk menurut ASTM D3043 dan uji tarik menurut ASTM D3500.
PEMANASAN DENGAN VARIASI SUHU 60C,80C,100C,120C LAMA PEMANASAN 2 JAM,4 JAM,6JAM TOTAL SPESIMEN 48 UJI TARIK SPESIMEN 48 UJI TEKUK
•
Tahapan pengujian kuat tarik: Mempersiapkan benda uji dengan ketentuan ukuran dengan standar ASTM Memberikan nomor atau kode pengujian pada benda uji sebagai tanda. Memeriksa ukuran dan mencatat pada lembar pengujian. Memasang benda uji pada mesin uji. Memasang kertas grafik dan alat pemindai pada alat uji. Pemberian beban secara terus-menerus selama pengujian dengan laju crosshead konstan yang akan menyebabkan kegagalan benda uji. Selama proses, besarnya beban dan regangan akan tercatat dalam bentuk grafik. Pembebanan dilakukan sampai benda uji patah. Pengujian berlaku untuk semua benda uji tarik.
Mempersiapkan benda uji dengan ketentuan ukuran seperti standar ASTM Memberikan nomor atau kode pengujian pada benda uji sebagai tanda. Memeriksa ukuran dan mencatat pada lembar pengujian. Memasang benda uji pada mesin uji. Memasang kertas grafik dan alat pemindai pada alat uji. Pemberian beban secara terus-menerus selama pengujian dengan laju crosshead konstan yang akan menyebabkan kegagalan benda uji. Selama proses, besarnya beban dan regangan akan tercatat dalam bentuk grafik. Pembebanan dilakukan sampai benda uji gagal. Pengujian berlaku untuk semua benda uji tekuk.
ANALISA PERHITUNGAN UJI TARIK 𝜎
=
𝑝𝑚𝑎𝑘𝑠 𝑎
𝜎
𝑝𝑚𝑎𝑘𝑠 = Beban Maksimum ( N )
= Kuat Tarik (N/mm2) a
= Luas Penampang Spesimen yang Diuji
Regangan digunakan rumus dibawah ini
∆𝑙 𝐿0
𝜀=
= Regangan ∆𝑙
𝐿0
= Pertambahan Panjang (mm)
= Panjang Awal (mm)
ANALISA PERHITUNGAN MODULUS ELASTISITAS UJI TARIK 𝑀𝑂𝐸
=
𝜎 𝜀
Dimana
MOE = Modulus Elastisitas (Gpa)
𝜀
= Regangan
𝜎
= Tegangan (Mpa)
ANALISA PERHITUNGAN UJI TEKUK
3𝑝𝑙 𝑀𝑜𝑅 = 2 𝑏 𝑑3
Dimana : P = Beban maksimal (kN)
l = jarak antar penumpu(mm)
b = lebar (mm)
d = tebal (mm)
ANALISA PERHITUNGAN MODULUS ELASTISITAS UJI TEKUK 3
𝐿 𝑃 𝐸𝐼 = ( )( ) 48 ∆
EI = modulus elastisitas, psi(Mpa)x momen inersia(mm2)
P = Beban maksimal (N)
∆ = Defleksi
L = Panjang spesimen (mm)
I = 1/12*b*h^3
Uji Tarik ,perbandingan Tegangan
Suhu jam
60° c 80° c 100° c 120° c
2 120,92 142,15 147,50 141,14 4 136,94 143,99 148,76 131,19 6 140,90 146,09 170,59 120,77
Grafik perbandingan tiap suhu 60° c
80° c
100° c
120° c
180,00
170,00 160,00
STRENGTH (MPA)
150,00 140,00 130,00 120,00 110,00 100,00 90,00 80,00 0
2
4 JAM
6
8
modulus elastisitas Suhu (°C)
jam
60
80
100
120
2
11,83281
13,17101
12,58790116
12,64903146
4
10,89842
12,09188
13,4520779
11,32365646
6
10,17758
12,18044
13,59567339
12,37332843
Kuat Tekuk Suhu
jam 60° c
80° c
100° c
120° c
2
92,50
112,18
113,16
130,87
4
98,40
112,18
126,94
128,90
6
104,30
114,14
152,52
109,22
60° c
80° c
100° c
120° c
160,00 150,00
TEGANGAN (MPA)
140,00
130,00 120,00 110,00 100,00 90,00 80,00 0
2
4 JAM
6
8
MoE Tekuk modulus elastisitas Suhu (°C)
jam 60
80
100
120
2
11,15633
15,47845
17,13014
16,95001823
4
11,37448
15,46647
17,38165
20,53466524
6
12,67985
13,06535
22,17608
19,04706912
Analisa pada suhu 120 c
Epoxy adhesives memiliki ketahanan panas dan ketahan kimia yang jauh lebih baik dari pada jenis adhesive yang lain. Jenis epoxy adhesive baru akan mengalami degradasi suhu 350 °F (177 °C). (Wikipedia, 2013) Dengan berkurangnya air, jaringan sel dan serat pada bambu akan menyatu/kokoh sehingga kekuatannya meningkat (Fangchun, 2000). (Fangchun, 2000) memperoleh hasil bambu yang dikeringkan sampai kering tanur (KA 0 %) malah dapat menurunkan kualitasnya karena bambu gampang pecah dan menjadi rapuh
Penyebab utama penyusutan adalah jaringan serat dalam berkas pembuluh kehilangan air. Sebagai akibat, penyusutan makin tinggi dengan banyaknya air yang dikeluarkan dari dalam berkas pembuluh atau tingkat kekeringannya rendah(PusLit Hasil Hutan BOGOR, 2009)
145,00 140,00 135 130
130,00
125
125,00
120,00 Spesiment
Beban (N)
Tegangan Tanpa Pemanasan Tarik (MPa)
115,00
Rata-Rata
110,00
1
14400
105,00
120
MoR (MPa)
Tegangan (MPa)
135,00
115 110 105 100 95 90
129,73
85 80 0
100,00
20
2 15600
4
130,35
Lama Pemanasan(Jam)
3
14200
126,51
4
13400
122,71
Wood
Durability
Type
Group
Tension(n/mm2)
Bending(n/mm2)
Teak(Jati)
1
115
100
Mean Breaking Strengths
6
2
4
6
8
Lama Pemanasan(Jam)
8
127,33 Hasil Uji Tekuk Tanpa Pemanasan
Young Modulus El long (n/mm2) 13000
spesimen
Defleksi (mm)
MoR(Mpa)
1
22
95,04
2
21
95,04
3
23
103,68
4
21
95,04
rata-rata MoR (Mpa)
97,2
Variasi Suhu dan Jam
120°C 2 jam
120°C 4 jam
120°C 6 jam
Tegangan
Spesimen
Tarik(Mpa)
1
165,344
2
135,089
rata-rata MoR
Variasi Suhu dan
(Mpa)
Jam
141,136
120°C 2 jam
spesimen
Mor
rata-rata MoR
(Mpa)
(Mpa)
1
122,016
2
125,952
3
133,824
3
125,220
4
138,889
4
141,696
1
132,548
1
157,44
2
114,548
2
114,144
3
94,464
4
149,568
1
118,08
2
78,72
3
122,016
4
118,08
3
154,660
4
123,016
1
101,650
2
133,157
3
118,846
4
129,422
131,193
120°C 4 jam
120,769
120°C 6 jam
Wood
Durability
Type
Group
Tension(n/mm2)
Bending(n/mm2)
Teak(Jati)
1
115
100
Mean Breaking Strengths
Young Modulus El long (n/mm2) 13000
130,872
128,904
109,224
KESIMPULAN
