APLIKASI SPREADSHEET PADA PERANCANGAN RODA GIGI LURUS Dirga Tangel1), Stenly Tangkuman2), Hengky Luntungan3) Jurusan Teknik Mesin Universitas Sam Ratulangi Jl. Kampus UNSRAT, Manado
ABSTRAK Roda gigi adalah jenis elemen mesin penting untuk memindahkan gerak (terutama putaran) dan daya atau tenaga pada suatu sistem transmisi antara komponen penggerak dengan komponen yang digerakkan. Pembuatan roda gigi cukup rumit dan kompleks dengan berbagai ukuran dan keakuratan tergantung peran dari roda gigi itu sendiri pada suatu konstruksi mesin. Penggunaan aplikasi spreadsheet memberi keuntungan bagi perancang dimana kegiatan perancangan akan lebih mudah dilakukan. Spreadsheet adalah sebuah program aplikasi komputer interaktif untuk organisasi dan analisis data dalam bentuk tabel. Makalah ini memaparkan sebuah aplikasi spreadsheet yang telah berhasil dibuat untuk perancangan roda gigi lurus. Kata kunci:
Perancangan, Roda Gigi Lurus, Spreadsheet
ABSTRACT A gear is one of the important elements for transferring motion (especially rotation) and power or energy in a transmission system between the driver and the object to be driven. Gear manufacturing is quite complicated and complex with a variety of size and accuracy depends on the role of the gear itself in a machine. The use of speadsheet application provides advantages for designers where the design process becomes easier. Spreadsheet is an interactive computer application program to organize and analize data in tables. This paper presents an application of spreaddsheet that has been made for designing a spur gear. Keywords: design, spur gear, spreadsheet sistem I.
PENDAHULUAN
kebutuhan
1.1 Latar Belakang
biasanya
Perancangan elemen-elemen mesin merupakan bagian penting dari bidang
umum.
Perancang
atau
insinyur
perancangan menciptakan peralatan atau
memenuhi
tertentu. meliputi
kebutuhan-
Peralatan
mekanis
komponen-komponen
yang bergerak yang mentransmisikan daya dan melakukan pola-pola gerak khusus.
perancangan mekanis yang lebih besar dan lebih
untuk
Suatu
konstruksi
roada
gigi
digunakan pula suatu sistem pengatur pada pemindah putaran, atau untuk merubah
Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 5 Nomor 2
103
gerak lurus menjadi gerak putar atau
Bagaimana
aplikasi
spreadsheet
sebaliknya. Oleh karena itu penggunaan
dapat memudahkan para perancang untuk
roda gigi sangat luas pada konstruksi
merancang roda gigi lurus.
mekanik yang memerlukan gerak yang mengkombinasikan
beberapa
komponen
alat.
1.3 Tujuan Penelitian Pembuatan roda gigi cukup rumit
Penelitian ini
dilaksanakan dengan
dan kompleks dengan berbagai ukuran dan
tujuan untuk membuat aplikasi spreadsheet
keakuratan tergantung peran dari roda gigi
untuk perancangan roda gigi lurus.
itu sendiri pada suatu mesin. Dengan penggunaan aplikasi spreadsheet perancang
1.4 Batasan Masalah
lebih mudah untuk merancang. Spreadsheet
Penelitian harus dibatasi agar tidak
adalah sebuah program aplikasi komputer
meluas dan memudahkan dalam proses
interaktif untuk organisasi dan analisis data
analisis
dalam
penelitian ini hanya pada :
bentuk
dikembangkan komputerisasi
tabel.
Spreadsheet
sebagai akuntansi
simulasi
lembar
dan
perhitungan,
1. Perancangan
kertas.
menggunakan
Program ini beroperasi pada data yang
roda
pembatasan
gigi
lurus
spreadsheet
yaitu
microsoft excel.
direpresentasikan sebagai sel dari array,
2. Hasil
yang diselenggarakan dalam baris dan
Perancangan
berupa
calculation sheet.
kolom. Pemakaian
spreadsheet
dalam
gigi
berguna
untuk
dalam
proses
perancangan
roda
membantu
perancang
menyelesaikan sebuah perancangan untuk
1.5 Manfaat Penelitian Penelitian ini sangat bermanfaat, antara lain: 1. Dapat dijadikan salah satu alternatif tool
sepasang roda gigi yang aman.
dalam merancang roda gigi lurus. 2. Dapat
dijadikan tambahan referensi
dalam perancangan roda gigi lurus.
1.2 Perumusan Masalah
II. Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 5 Nomor 2
LANDASAN TEORI 104
Roda gigi lurus merupakan salah satu
StarOffice
Calc
jenis roda gigi yang paling mendasar.
merupakan
Giginya lurus dan sejajar dengan sumbu
paket
poros yang membawa roda gigi tersebut.
sekarang
Tujuan utama dari perancangan roda gigi
lurus,
yaitu
meliputi
perhitungan
atau
spreadsheet
perkantoran
StarCalc bagian
dari
StarOffice
yang
dengan
nama
dikenal
OpenOffice.
Gnumeric
merupakan
kekuatan lengkung dan ketahanan gigi roda
lingkunan
desktop
gigi terhadap cacat muka dan perancangan
projek untuk membuat suatu lingkungan
roda gigi yang aman dengan mengkaji
desktop
kekuatannya
digunakan.
sekaligus
ketahanannya
terhadap cacat muka.
yang
bagian
GNOME:
gratis
dan
dari suatu
mudah
Siag merupakan singkatan dari Scheme In A Grid, suatu spreadsheet berbasis X-
2.1 Analisis Spreadsheet Program merupakan
window di lingkungan Unix.
Aplikasi software
Spreadsheet
(program)
untuk
Abs
merupakan
suatu
program
spreadsheet yang berdiri sendiri yang
menangani (mengolah) data dalam bentuk
dapat
baris dan kolom. Spreadsheet Mempunyai
platform Unix (Linux).
dijalankan
pada
sembarang
Fungsi Menampilkan dan memanipulasi data dalam baris dan kolom. Secara umum,
Open Office, sebuah paket aplikasi gratis
spreadsheet adalah lebih sederhana dari
dari Sun Microsystems untuk mengerjakan
program database program.
tugas-tugas perkantoran.
Contoh –contoh aplikasi spreadsheet
Dari sisi tampilan ataupun cara kerjanya,
adalah sebagai berikut :
aplikasi spreadsheet tidak jauh berbeda
Microsoft Excel merupakan Program
dengan kebanyakan aplikasi perkantoran
Aplikasi yang mempunyai tampilan
seperti Microsoft Office. Selain itu aplikasi
interface grafik dan mempunyai Menu
ini juga memungkinkan pengguna untuk
data
membaca dan menulis file Microsoft Office.
yang
cukup
lengkap. Ms.
Excel merupakan salah satu paket dari Microsoft office.
Meskipun aplikasi
gratisan
Open
Office
namun
dari
adalah sisi
kemampuan aplikasi ini cukup mumpuni Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 5 Nomor 2
105
untuk menggantikan eksistensi Microsoft
3. Referensi cell
Office
4. Nilai konstan berupa angka atau teks
yang
notabene
berpengalaman
dalam
sudah dunia
cukup aplikasi
perkantoran.
Contoh rumus dan hubungan dari tiap elemen tersebut ditunjukkan dengan ilustrasi
Salah satu pendekatan yang dapat
seperti diperlihatkan pada Gambar 1
dimanfaatkan untuk membenatu perancang roda gigi yang harus melakukan banyak perhitungan
dan
pemilihan
untuk
menghasilkan sebuah rancangan yang dapat diterima. Sesungguhnya semua perhitungan dilakukan
dengan
memungkinkan
spreadsheet,
perancang
yang
melakukan
pengambilan keputusan berdasarkan hasilGambar 1 Penulisan Rumus
hasil antara. Format yang digunakan dalam spreadsheet ini dimaksudkan agar dapat membantu
perancang
dalam
Hyperlink pada spreadsheet biasanya
mengikuti
digunakan untuk menautkan antar sheet
proses didalamnya.
ataupun teks yang ada pada sheet tersebut. 2.2
Penggunaan Formula Spreadsheet Untuk
tentunya
tidak
menguasai mungkin
spreadsheet, jika
tidak
Misal digunakan untuk membuat menu Utama pada pembuatan raport, buku induk dan lain sebagainya.
memahami kumpulan rumus (formula) yang terdapat
pada
Spreadsheet.
Rumus atau formula adalah suatu gabungan
III.
dari
3.1 Prosedur Penelitian
beberapa
elemen
yang
akan
menghasilkan suatu nilai kembalian. Elemen-
METODOLOGI PENELITIAN
Prosedur penelitian dilakukan seperti
elemen tersebut adalah:
pada Gambar 2. Pada gambar tersebut
1. Fungsi
terlihat bahwa prosedur dilakukan dalam
2. Operator
tiga tahapan. Ketiga tahapan tersebut adalah
Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 5 Nomor 2
106
studi
literatur,
pembuatan
aplikasi
spreadsheet dan pembuatan laporan.
Data Masukan Dan Perhitungan Awal yang diinginkan.
Mulai
Studi Literatur
Faktor-Faktor Dalam Analisis
Analisis
Tegangan
Pelekungan
Dan
Untuk Ketahanan
Terhadap Cacat Muka
Pembuatan Aplikasi Spreadsheet
Pembuatan Laporan
Mulai
Selesai
Data Masukan Dan Perhitungan Awal
Gambar 2 Diagram alir penelitian Faktor-faktor Dalam Analisis Perancangan Perancangan
Adapun penjelasan dari diagram alir Analisis Tegangan Untuk Pelekungan Dan Ketahanan Untuk Cacat Muka
penelitian pada Gambar 2, adalah sebagai berikut:
Penetapan Bahan-Bahan
1. Studi Literatur Studi
literatur
pada
penelitian
ini
dilakukan untuk mempelajari tentang
TIDAK
Pengecekan Kekuatan Gigi
roda gigi lurus, dan dilanjutkan dengan YA
studi tentang spreadsheet.
Selesai
2. Pembuatan Aplikasi Spreadsheet Perancangan dalam penelitian ini adalah
Gambar 3 Diagram Alir Penelitian
merancang roda gigi lurus menggunakan perangkat Selanjutnya, spreadsheet
lunak
spreadsheet.
pembuatan dilakukan
aplikasi
seperti
Penetapan Bahan-Bahan Langkah terakhir yang masih harus
pada
dilakukan oleh perancang adalah
Gambar 3. Pada gambar tersebut terlihat
menggunakan nilai-nilai terhitung
bahwa prosedur perancangan dilakukan
dari
dalam enam tahapan.
menetapkan bahan-bahan yang dapat
Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 5 Nomor 2
analisis
tegangan
dan
107
memberikan kekuatan dan kekerasan
perhitungan roda gigi lurus dan perancangan
permukaan yang memadai bagi gigi-
dengan bantuan Komputer (spreadsheet).
gigi roda gigi.
Pengecekan Kekuatan Gigi
IV.
Kekuatan yang terjadi kurang dari
4.1 Tahapan Perancangan Roda Gigi Lurus Tahapan dari perancangan roda gigi
kekuatan
ijin.
Jika
pengecekan
kekuatan gigi tidak sesuai maka kembali dilakukan penetapan bahanbahan. Jika ya selesai.
lurus, meliputi langkah-langkah berikut ini: 1. Data Masukan Dan Perhitungan Awal
Data perancangan
Faktor beban lebih
Daya perancangan
Nilai jarak bagi diametral percobaan
Jumlah gigi roda gigi penggerak
Kecepatan output aktual
Rasio kecepatan
Data Perancangan
Jumlah roda gigi besar
Data perancangan yang digunakan
Data terhitung
3. Pembuatan Laporan Pembuatan laporan dapat dilakukan berdasarkan dari hasil pengolahan data dari perancangan sistem roda gigi lurus. Kemudian
tahap
berikut
dilakukan
pembahasan dan kesimpulan.
3.2
HASIL DAN PEMBAHASAN
dalam penelitian ini, adalah sebagai berikut:
o Rasio roda gigi
1.
o Diameter jarak bagi pinyon dan
Daya motor listrik menstransmisikan
( P ).
diameter jarak bagi roda gigi
2.
besar.
Kecepatan putar roda gigi penggerak
o Jarak antar pusat
( n p ). 3.
Kecepatan
putar
roda
gigi
o Beban yang ditransmisikan
digerakkan ( nG ). 4.
Sudut tekan ( ). Berdasarkan data perancangan ini,
maka
dapat
o Kecepatan garis jarak bagi
yang
dilakuan
perhitungan-
Lebar muka
Menetapkan lebar muka
Rasio lebar muka terhadap pinyon
2. Faktor-Faktor
Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 5 Nomor 2
Koefisien elastis 108
Angka kualitas
Faktor geometri pelengkungan
Dengan Spreadsheet
Faktor geometri ketahanan cacat
Tampilan awal atau cover dari
muka
4.2
Perancangan Roda Gigi Lurus
spreadsheet perancangan roda gigi lurus,
Faktor proporsi pinyon
seperti ditampilkan pada Gambar 4. Pada
Faktor kesejajaran pertautan antar
tampilan ini terdapat lima cell hyperlink
gigi.
untuk
Faktor distribusi beban
PERHITUNGAN
Faktor Ukuran
FAKTOR,
Faktor tebal bingkai pinyon dan roda gigi besar.
Faktor dinamis
Faktor layanan
Faktor rasio kekerasan
Faktor keandalan
Umur rancangan
Jumlah pemakaian beban per putaran
Jumlah siklus beban pinyon dan roda
sheet
DATA MASUKAN DAN AWAL,
ANALISIS
FAKTORTEGANGAN,
BAHAN RODA GIGI dan HASIL AKHIR. Pemakaian spreadsheet perancangan roda gigi lurus, adalah sebagai berikut :
gigi besar.
Faktor siklus tegangan lekung
Faktor siklus tegangan cacat muka
3. Analisis Tegangan
Gambar 4 Cover spreadsheet perancangan roda gigi lurus
Pelengkungan o Tegangan yang diperkirakan o Tegangan yang diperlukan
Cacat muka o Tegangan yang diperkirakan o Tegangan yang diperlukan
4. Bahan Roda Gigi
Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 5 Nomor 2
109
Gambar 8 Tampilan pemakaian spreadsheet perancangan bahan roda gigi
Gambar 5 Tampilan pemakaian spreadsheet perancangan data masukan dan perhitunngan awal
Gambar 9 Tampilan pemakaian spreadsheet perancangan hasil akhir
4.3
Pembahasan Dari penelitian aplikasi spreadsheet
pada perancangan roda gigi lurus, dapat diambil Gambar 6 Tampilan pemakaian spreadsheet perancangan faktor-faktor
kesimpulan
kalkulasi/perhitungan
bahwa perancangan
hasil pada
roda gigi lurus yang dilakukan dapat diaplikasikasikan
dengan
spreadsheet,
sehingga dapat memberikan penyelesaian sebuah perancangan yang diinginkan untuk sepasang roda gigi lurus lebih cepat dan efektif.
V. Gambar 7 Tampilan analisis tegangan
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 5 Nomor 2
110
Aplikasi
spreadsheet
untuk
http://www.rumusexcel.com/2014/12/memb
perancangan roda gigi lurus, telah berhasil
uat-menu-navigasi-antar-sheet-di-excel.html
dibuat dan telah divalidasi dengan sebuah
13 September 2016 pada pukul 08.00
contoh perancangan sepasang roda gigi
WITA
lurus.
Ly Matheat. 2006. Aggregate Production Planning Models Using Spreadsheet.
5.2 Saran
Indonesia
Adapun saran dari penelitian ini adalah:
Database, Vol. 3, No. 2. pp. 39-49.
1. Aplikasi spreadsheet pada perancangan, sebaiknya
dapat
dilakukan
Scientific
Journal
Mott. L. R. 2004. Elemen-Elemen Mesin
pada
Dalam
perancangan roda gigi jenis lainnya.
Perancangan
Mekanis.
ANDI.
2. Dapat dilakukan menggunakan aplikasi
Yogyakarta.
program (software) lainnya, sehingga
Tangkuman, S, 2014. Mekanika Kekuatan
dapat banyak pilihan untuk melakukan
Material. Bahan Ajar Program Studi
perancangan pada sebuah roda gigi.
S1 Teknik Mesin Universitas Sam Ratulangi. Manado.
DAFTAR PUSTAKA
Tangkuman, S, 2015. Statika Struktur.
Informatika11d. 2011. Program aplikasi
Bahan Ajar Program Studi S1 Teknik
spreadsheet dan presentasi.
Mesin Universitas Sam Ratulangi.
https://informatika11d.wordpress.co m/2011/12/27/program-aplikasi-
Manado. Wisjnu P. Marsis dan Didi Agung. 2013.
spreadsheet-dan-presentasi/.
Analisis Perancangan Roda Gigi
22 Maret 2016 pada pukul 13.00
Lurus Menggunakan Mesin
WITA
Konvensional. Sintek, Vol. 7, No. 2. pp. 56-67.
http://www.belajarexcel.info/2012/04/rumus -formula-pada-excel-2007.html 12 September 2016 pada pukul 10.00 WITA
Jurnal Online Poros Teknik Mesin Volume 5 Nomor 2
111
