BUKU RANCANGAN PENGAJARAN MATA AJAR
PERANCANGAN MEKANIKAL
oleh
Tim Dosen Mata Kuliah Perancangan Mekanikal
Fakultas Teknik Universitas Indonesia Februari 2016 1
DAFTAR ISI
hlm. PENGANTAR
4
BAB 1
INFORMASI UMUM
5
BAB 2
KOMPETENSI (CAPAIANPEMBELAJARAN) MATA AJAR
6
1. Kompetensi(Capaian Pembelajaran Terminal)
6
2. Subkompetensi (Capaian Pembelajaran Penunjang)
7
3. Bagan Alir Capaian Pembelajaran
8
BAB 3
BAHASAN DAN RUJUKAN
BAB 4
TAHAP PEMELAJARAN
12
BAB 5
RANCANGAN TUGAS DAN LATIHAN
15
BAB 6
EVALUASI HASIL PEMELAJARAN
17
BAB 7
MATRIKS KEGIATAN
20
LAMPIRAN CONTOH SOAL TUGAS DAN EVALUASI
9
30
2
PENGANTAR
Buku Rancangan Pembelajaran (BRP) mata kuliah Perancangan Mekanikal ini ditunaikan sebagai penuntun untuk mahasiswa yang mengambil mata kuliah tersebut. Sebagai Departemen Teknik Mesin, ilmu Perancangan Mekanikal menjadi ilmu dasar yang dapat diaplikasi oleh mahasiswa secara langsung. Selain itu, diharapkan ilmu dari mata kuliah Perancangan Mekanikal ini aplikatif di lingkungan industri dan dapat digunakan bagi khalayak luas dan peneliti di bidang ilmu teknik dan juga bidang sains lain. Akhir kata, tim penulis mengucapkan terimakasih kepada berbagai pihak di lingkungan Universitas Indonesia dan semua pihak yang telah membantu dan menginspirasi dibuatnya buku ini.
Depok, 13 Februari 2016
Tim Dosen
3
BAB 1
INFORMASI UMUM
1.
Nama Fakultas
/Jenjang
: Teknik /Sarjana (S1)
2.
Nama mata kuliah
: Perancangan Mekanikal
3.
Kode mata kuliah
: ENGxxxxx
4.
Semester ke-
:4
5.
Jumlah SKS
:4
6.
Metode pembelajara n
: active learning
7.
Mata kuliah yang menjadi prasyarat Mekanika Kekuatan Material
:
8.
Menjadi prasyarat untuk mata kuliah
: Tugas Merancang
9.
Integrasi antara mata kuliah
: Design core
Visualisasi
Permodelan
Mesin,
10. Deskripsi mata kuliah : Perancangan Mekanikal adalah salah satu pengetahuan dan keterampilan yang harus dimiliki oleh seorang sarjana teknik mesin yang kegiatannya meliputi dasar perancangan, statika struktur dan pengetahuan kekuatan material yang diterapkan pada perancangan unsur atau elemen-elemen mesin.
4
BAB 2 KOMPETENSI (CAPAIANPEMBELAJARAN)MATA KULIAHPERANCANGAN MEKANIKAL
2.1
Kompetensi (CapaianPemelajaran Terminal)
Setelah menyelesaikan mata kuliah ini, mahasiswa mampu mengidentifikasi, dan mempelajari teori perancangan berbagai elemen mesin, serta melakukan kalkulasi dan analisis mengenai fenomena yang terjadi pada berbagai elemen mesin tersebut, dan dapat memilih elemen mesin yang sesuai dipakai. (C4)
2.2 Subkompetensi (CapaianPemelajaran Penunjang) 2.2.1 Mahasiswa dapat menggunakan Ilmu Perancangan Mekanikal dalam bidang Teknik dan kompetensi dasar kalkulasi dan perancangan elemen-elemen mesin (C3) 2.2.2 Mahasiswa mampu mengkalkulasi serta sambungan elemen-elemen mesin (C3) 2.2.3 Mahasiswa dapat mengkalkukasi dan merancang poros, roda, gigi, bearing, chain, belt, pegas, dan rem(C3) 2.2.4 Mahasiswa dapat mengkalkulasikan dan merancang kopling tetap dan kopling tak tetap (C3) 2.2.5 Mahasiswa dapat merancang dan mengkalkulasi serta menganalisis elemen-elemen mesin melingkupi tujuan, kalkulasi, dan pembebanan, dalam tugas design (C4)
5
2.2
Bagan Alir Kompetensi
2.2.1 Mahasiswa dapat menggunakan Ilmu Perancangan Mekanikal dalam bidang Teknik dan kompetensi dasar kalkulasi dan perancangan elemenelemen mesin (C3)
2.2.2
Mahasiswa mampu mengkalkulasi serta sambungan elemen-elemen mesin (C3)
2.2.4
Mahasiswa dapat mengkalkulasikan dan merancang kopling tetap dan kopling tak tetap (C3)
Basic 2.2.3
Mahasiswa dapat mengkalkukasi dan merancang poros, roda, gigi, bearing, chain, belt, pegas, dan rem(C3) Analysis
2.2.5
Mahasiswa dapat merancang dan mengkalkulasi serta menganalisis elemen-elemen mesin melingkupi tujuan, kalkulasi, dan pembebanan, dalam tugas design (C4)
6
BAB 3
3.1
BAHASAN DAN RUJUKAN
Kompetensi/Subkompetensi, Pokok Bahasan, Subpokok Bahasan, Estimasi Waktu, dan Rujukan
Kompetensi/ Sub kompetensi 2.2.1
Pokok Bahasan
Subpokok Bahasan
1.1 Metode Perancangan Pendahuluan Perancangan Mekanikal 1.2 Konsep Perancangan
Estimasi Waktu
Rujukan
2 x 50 menit
Khurmi & Sygley Bab 1
2.2.2
Metallurgical Joint
2.1.Las, solder, (Joining: welding, soldering)
2 x 50 menit
Khurmi Bab 10 & Sygley Bab 9
2.2.2
Mechanical Joint
2.3 Paku keling, pin (Joining:rivet, pin) 2.4 Sambungan: Mur, baut, ulir (joining: nut, bolt & screw)
2 x 50 menit
Khurmi Bab 9 & Sygley Bab 8
2.2.3
Poros
4.1 Gandar (Axle) 4.2 Poros ( Shaft ) 4.3 Hub, Pasak
4 x 50 menit
Khurmi Bab 14 & Sygley Bab7
2.2.3
Pegas
5.1 Pegas
2 x 50 menit
Khurmi Bab 23 & Sygley Bab10
2.2.4
Kopling dan Rem
6.1 Kopling Tetap ( Coupling ) 6.2 Kopling Tak Tetap ( Clutch ) 6.3 Rem ( Brake )
4 x 50 menit
Khurmi Bab 24254 & Sygley Bab16 7
2.2.3
Bearing selection and Design
2.2.3
Belt and Selection
2.2.3
Gear
2.2.5
Tugas Desain
7.1 Roller Bearing ( Bearing selection ) 7.2 Sliding Bearing ( Bearing Design )
2 x 50 menit
Khurmi Bab 26-27 & Sygley Bab11 -12
2 x 50 menit
Khurmi Bab 18-21
9.1 Dasar roda gigi 9.2 Roda gigi lurus (spur gear)
2 x 50 menit
Khurmi Bab 28-31 & Sygley Bab 13
10. Final Project Course
4 x 50 menit
Chain 8.1 Rantai ( Chain ) 8.2 Belt
3.2 Daftar Rujukan: Richard Gordon Budynas, J. Keith Nisbett, Shigley's Mechanical Engineering Design, McGrawHill, 2008 R. S. Khurmi, J. K. Gupta, Machine Design, Eurasia Publishing House, 2005
8
BAB 4 TAHAP PEMBELAJARAN Kompetensi/ Subkompetensi*
Tahap Pemelajaran** Orientasi
Latihan
Umpan balik
(%)
(%)
(%)
Penjelasan awal Pengajar tentang pendahuluan Perancangan Mekanikal dan berbagai aplikasinya (60%)
Media Teknologi
Memberikan Presentasi kesempatan media visual untuk melakukan Tanya jawab langsung ketika sedang menjelaskan dan menyediakan kesempatan berdiskusi di akhir waktu (40%)
Penjelasan tentang Konsep Perancangan (40%)
Latihan mengkombinasik an gaya pembebanan pada komponen mesin, dan dapat menggunakan dan mengintepretasik an dengan menggunakan piranti lunak (50%)
Mengklarifika Presentasi si apakah media visual, mahasiswa sudah bisa mengihtung kombinasi stress pada komponen mesin (10%)
Penjelasan tentang Metallurgical Joint yaitu Las, solder, (Joining: welding,
Latihan mengkalkulasi dan menganalisis kekuatan
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa
Presentasi media visual, Piranti lunak aplikasi stress 9
soldering) (40%)
sambungan las pada komponen mesin, dan dapat berlatih menggunakan dan mengintepretasik an dengan menggunakan piranti lunak (50%)
mengkalkulas analysis i kekuatan sambungan hasil metallurgical joining (10%)
Penjelasan tentang Mechanical Joint yaitu Paku keling, pin (Joining:rivet, pin)
Latihan menghitung dan menganalisis kekuatan Sambungan: Mur, sambungan pada baut, ulir (joining: komponen nut, bolt & screw) mesin, dan dapat berlatih (40%) menggunakan dan mengintepretasik an dengan menggunakan piranti lunak (50%)
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa mengihtung kekuatan sambungan pada komponen mesin (10%)
Presentasi media visual, Piranti lunak aplikasi stress analysis
Penjelasan Poros: Latihan Gandar (Axle) Poros menghitung dan ( Shaft ) Hub, Pasak menganalisis kekuatan poros (40%) pada aplikasi komponen mesin, serta dapat berlatih menggunakan dan mengintepretasik an dengan menggunakan
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa mengihtung dan menganalisis kekuatan porous pada komponen mesin (10 %)
Presentasi media visual, Piranti lunak aplikasi stress analysis
10
piranti (50%) Penjelasan pegas (40%)
tentang Latihan menghitung dan menganalisis kekuatan pegas pada aplikasi komponen mesin, serta dapat berlatih menggunakan dan mengintepretasik an dengan menggunakan piranti lunak (50%)
Penjelasan tentang Kopling dan Rem Kopling Tetap ( Coupling ) , Kopling Tak Tetap ( Clutch ), Rem ( Brake ) (40%)
lunak
Latihan menghitung dan menganalisis kekuatan Kopling dan Rem Kopling Tetap ( Coupling ) , Kopling Tak Tetap ( Clutch ), Rem ( Brake ) pada aplikasi komponen mesin, serta dapat berlatih menggunakan dan mengintepretasik an dengan menggunakan piranti lunak (50%)
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa mengihtung dan menganalisis kekuatan pegas pada komponen mesin
Presentasi media visual, Piranti lunak aplikasi stress analysis
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa mengihtung dan menganalisis kekuatan Kopling dan Rem Kopling Tetap ( Coupling ) , Kopling Tak Tetap ( Clutch ), Rem ( Brake ) pada komponen mesin
Presentasi media visual, Piranti lunak aplikasi stress analysis
11
Penjelasan Bearing selection and Design, Roller Bearing ( Bearing selection ), Sliding Bearing ( Bearing Design )
Latihan menghitung dan menganalisis kekuatan Bearing pada aplikasi komponen mesin, serta dapat berlatih menggunakan dan mengintepretasik an dengan menggunakan piranti lunak (50%)
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa mengihtung dan menganalisis kekuatan bearing pada komponen mesin (10 %)
Presentasi media visual, Piranti lunak aplikasi stress analysis
Penjelasan Belt and Latihan Chain Selection menghitung dan menganalisis (40%) kekuatan Belt and Chain pada aplikasi komponen mesin, serta dapat berlatih menggunakan dan mengintepretasik an dengan menggunakan piranti lunak (50%)
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa mengihtung dan menganalisis kekuatan Belt and Chain pada komponen mesin (10 %)
Presentasi media visual, Piranti lunak aplikasi stress analysis
Penjelasan Bearing selection and Design, Roller Bearing ( Bearing selection ), Sliding Bearing ( Bearing Design )
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa mengihtung dan menganalisis
Presentasi media visual, Piranti lunak aplikasi stress analysis
(40%)
Latihan menghitung dan menganalisis kekuatan Bearing pada aplikasi komponen
12
(40%)
Penjelasan perancangan Gigi (40%)
mesin, serta dapat berlatih menggunakan dan mengintepretasik an dengan menggunakan piranti lunak (50%)
kekuatan bearing ada komponen mesin (10 %)
Latihan Roda menghitung dan menganalisis kekuatan rancangan roda gigi pada aplikasi komponen mesin, serta dapat berlatih menggunakan dan mengintepretasik an dengan menggunakan piranti lunak (50%)
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa mengihtung dan menganalisis kekuatan Roda Gigi ada komponen mesin (10 %)
Presentasi media visual, Piranti lunak aplikasi stress analysis
Catatan:
13
14
