PERANCANGAN ALAT PENGETES SEAL BATERAI

TUGAS AKHIR PERANCANGAN ALAT PENGETES SEAL BATERAI

DIAJUKAN UNTUK MEMENUHI SALAH SATU SYARAT DALAM MERAIH GELAR SARJANA STRATA SATU ( S- 1 ) TEKNIK MESIN

DISUSUN OLEH : YOHANES PETRUS SUTEDJO……………..NIM: 0130311-083

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2007

ii

UNIVERSITAS MERCU BUANA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI JURUSAN TEKNIK MESIN

PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama

: Yohanes Petrus Sutedjo

NIM

: 130311-083

Fakultas : Teknologi Industri Jurusan

: Teknik Mesin

Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil karya sendiri dan bukan salinan atau duplikat dari karya orang lain, kecuali disebutkan sumbernya.

Jakarta, Otober 2007

Penulis

iii

LEMBAR PENGESAHAN PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT PENGETES SEAL BATERAI

Diajukan sebagai salah satu syarat meraih Gelar Sarjana Strata-1 (S1) pada Fakultas Industri Jurusan Teknik Mesin Universitas Mercu Buana

Disetujui dan Diterima oleh :

Pembimbing Tugas Akhir

Mengetahui, Koordinator Tugas Akhir

Ir.Rully Nutranta. M.Eng

Ir. M.Kholil. MT

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan, yang selalu memberikan rahmat dan hidayah-Nya serta kesehatan sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir sebagai syarat menempuh kelulusan kesarjanaan strata 1 di jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri, yang berjudul ” Perancangan Alat Pengetes Seal Baterai”. Keberhasilan penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini juga tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ir. Rully Nutranta, Meng, selaku pembimbing yang telah meluangkan waktu untuk membimbing dan mengarahkan kepada penulis. 2. Ir. M. Kholil, MT, selaku koordinat tugas akhir yang telah meluangkan waktu untuk membimbing dan mengarahkan penulis hingga selesai tugas akhir ini.. . 3. Ir. Yuriadi Kusuma, Msc. Selaku kepala jurusan teknik mesin yang memberikan motivasi dan kesempatan dalam pengerjaan tugas akhir ini. 4. Bapak Munadih Firmansyah dan Bapak Sumantri, Staff Lab. Proses Produksi yang telah membantu hingga selesainya tugas akhir ini. 6. Bapak-bapak dosen Fakultas Teknologi Industri yang telah memberikan bimbingan dan pengajaran selama kuliah. 7. Bapak, Ibu dan Adik serta kakak tercinta yang telah memberikan bantuan moral maupun material yang sangat berarti bagi hidup penulis. 8. Anastasia Endang Setyawati yang telah banyak memberikan dukungan moral dan menemani penulis dalam pengerjaan tugas akhir maupun dalam hidup penulis. 9. Seluruh rekan Teknik Mesin, yang telah membantu yang tidak bisa disebutka satu persatu secara langsung ataupun tidak langsung yang telah ikut membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

v

Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisaan ini, oleh karena itu segala saran kritik yang membangun akan penulis terima dengan senang hati. Akhirul kalam, semoga pembuatan alat ini bermanfaat bagi masyarakat dan mahasiswa khususnya mahasiswa Jurusan Teknik Mesin Universitas Mercu Buana guna pengembangan selanjutnya.

Jakarta, Oktober 2007

Penulis

vi

DAFTAR ISI Halaman Lembar Judul ..........................................................................................

i

Lembar Pernyataan ..................................................................................

ii

Lembar Pengesahaan ..............................................................................

iii

Kata Pengantar .........................................................................................

iv

Daftar Isi

...............................................................................................

vi

Daftar Tabel ..........................................................................................

ix

Daftar Gambar .........................................................................................

x

Daftar Notasi .........................................................................................

xi

Abstrak ....................................................................................................

xii

BAB

BAB

1.

PENDAHULUAN................................................................

1

1.1 Latar belakang ......................................................................

1

1.2 Pokok permasalahan ............................................................

1

1.3 Tujuan Penulisan .................................................................

2

1.4 Pembahasan masalah ...........................................................

2

1.5 Metedologi ..........................................................................

3

1.6 Sistematika Penulisan .........................................................

3

II.

LANDASAN TEORI

2.1

Mesin Pres Kempa ..........................................................

4

2.2

Jenis Mesin Press

……………………………………..

5

2.2.1

Mesin Press Condong ……………………………………

6

2.2.2

Mesun Press Celah

........................................................

6

2.2.3

Mesin Press Busur

.........................................................

7

2.3

Mekanisme Penggerak Mesin Pres ....................................

7

2.4

Mesin Pres Hidrolic ...........................................................

9

vii

Halaman

BAB

2.5

Mesin Pres Ulir ..................................................................

10

2.6

Gaya pada Pres Ulir ...........................................................

12

2.7

Fase-Fase Proses Perancangan ..........................................

13

2.7.1

Kebutuhan ..........................................................................

14

2.7.2

Analisis masalah, Spesifikasi produk dan Perencanaan produk ........................................

14

2.7.3

Perancangan Konsep produk ..............................................

15

2.7.4

Perancangan Produk ...........................................................

15

2.7.5 Evaluasi produk hasil rencana ............................................

16

2 7.6

Dokumen untuk pembuatan produk ...................................

17

2.7.8

Housing Seal Baterai ..........................................................

24

2.7.9

As drat ................................................................................

24

2.8

Tegangan ............................................................................

25

2.8.1 Tegangan Tarik ................................................................

25

2.8.2 Tegangan Tekan ................................................................

26

2.8.1 Tegangan Gesek ................................................................

26

2.8.4 Regangan

................................................................

27

2.8.5 Kekuatan Tumbuk .............................................................

27

III.

PERHITUNGAN

3.1

Perhitungan Gaya penumbuk .............................................

29

3.2

Percepatan penumbuk ........................................................

29

3.3

Gaya penumbuk .................................................................

29

3.4

Gaya yg terjadi akibat gesek..............................................

30

3.5

Gaya menekan ...................................................................

30

3.6

Perhitungan Daya yg di perlukan .......................................

31

3.7

Perhitungan Poros ..............................................................

33

3.7.1 Daya Perencanaan ..............................................................

33

3.7.2 Momen Rencana .................................................................

34

3.7.3 Diameter ulir/ As drat .........................................................

36

3.8 Perhitungan Bantalan Lancar …………………………….

39

viii

Halaman 3.8.1 Beban Rencana ………………………………………….

39

3.8.2 Kecepatan Keliling ...........................................................

43

3.8.3 Kerja Gesekan ..................................................................

43

BAB

BAB

IV

KOMPONEN RANCANGAN MESIN

4.1

Sistem Penggerak ...............................................................

45

4.2

Kopel /sambungan ..............................................................

47

4.3

Bantalan Glinding / Bearing ...............................................

48

4.4 As Ulir Penggerak Penumbuk ............................................

49

4.5

Penumbuk ...........................................................................

50

4.6

Dudukan Motor ..................................................................

51

V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 5.2

Saran - Saran

........................................................ ....................................................................

Daftar PUSTAKA ..................................................................................... LAMPIRAN ..............................................................................................

52 53

ix

DAFTAR TABEL Halaman Tabel

2.7.7

Tabel

Hasil Pengukuran Seal Baterai

..................

21

3.6.1 Faktor Koreksi Daya , Fc

..................

32

Tabel

3.6.2 Spesifikasi Motor

...................

33

Tabel

3.7.1 Baja Karbon Kontruksi Mesin .....................

35

Tabel

3.7.2 Stainles Steel

....................

35

Tabel

3.7.3

Ukuran Standart Ulir kasar

....................

38

Tabel

3.8

Sifat Bahan Bantalan Luncur ....................

40

Tabel

3.8.1

Perhitungan Beban Ekivalen

....................

41

Tabel

3.8.2

Tekanan Maksimum yang di ijinkan ............

42

x

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar

2.3.A

Mekanisme Penggerak Mesin Press

.............................

8

Gambar

2.4.A

Mekanisme Penggerak Mesin Press Hudrolik ...............

9

Gambar

2.5.A

Mekanisme Penggerak Mesin Ulir ................................

11

Gambar

2.7.7

Motor Induksi

20

Gambar

2.7.8

Housing Seal Baterai

Gambar

2.7.9

As Drat Penggerak Eretan

Gambar

2.8.1

Gambar

............................................................... ...................................................

24

...........................................

24

Tegangan Tarik

....................................................

25

2.8.2

Tegangan Tekanan

...................................................

26

Gambar

4.1.A

Motor reversible

.....................................................

46

Gambar

4.2

Kopel

.....................................................

47

Gambar

4.3

Bantalan Glinding / Bearing

........................................

48

Gambar

4.4

As Drat terpasang dengan Kopel ..................................

49

Gambar

4.5.A

Pin Penumbuk

50

Gambar

4.5.B

Pin Penumbuk & Lineat Bearing

Gambar

4.6

Dudukan Motor Penggerak

..................................................... ................................

50

.......................................

51

Gambar

Rancangan Mesin Alat Tes Seal Baterai

…………….

Gambar

Asembling I Unit Bodi Mesin Tes

Gambar

Asembling II Unit Penggerak Mesin ….....................

Gambar

Asembling III Unit Alat Pengukur

Gambar

Seal Baterai

………………………..

Gambar

Bodi Alat Tes Seal Baterai

......................................

Gambar

Plat Rumah Bearing Linear

.......................................

Gambar

Plat Dudukan housing Seal

.........................................

Gambar

Plat eretan

............................

..........................

..........................................

xi

DAFTAR NOTASI

SIMBOL

BESARAN

SATUAN

a

Percepatan Penumbuk

( m / s2 )

d

Diameter as drat / ulir

( mm )

ds

Diameter Poros

( mm )

F

Gaya

(N)

M

Massa Batang Penghubung , Penumbuk

(N)

n

Kecepatan Putaran

( rpm )

P

Daya

( Watt )

S

Panjang Langkah / jarak Penumbukan

( mm )

sf1 , sf2

Faktor Keamanan

T

Momen Puntir Rencana

μ

Koefisien Gesek

V

Kecepatan

W

Beban rencana

σ

Tegangan maksimum

θ

Sudut Kontak

tp

Waktu Penumbukan

σΒ

Kekuatan Tarik Maksimum

fc

Faktor Koreksi

( ) ( N. mm ) (-) (m/s) (N ) ( N / mm2 ) ( rad ) (s) ( N/ mm2 ) (-)

xii

ABSTRAK

Untuk mengetahui dan rancangan alat pengetesan seal baterai disesuaikan dengan dimensi serta di pakai sebagai alat pengetes, baik untuk untuk kalangan pabrik khusus nya pemproduksi seal baterai hal ini dipakai di bagian quality control pada khusus nya .alat pengetesan ini memakai Digital sebagai alat ukurnya Kekuatan membran seal baterai yang akan di tes memiliki kekuatan tumbuk yaitu 196 - 294 N , dalam perancangan disini penulis merancang kontruksi alat / mesin yang memakai tenaga elektrik , motor dengan daya 25 Watt dengan kecepatan 50 rpm untuk memudahkan pengetesan seal baterai yang terbuat dari material plastik nilon 66 .

xii

ABSTRAK

Untuk mengetahuhi dan rancangan alat pengetesan seal baterai disesuaikan dengan dimensi serta dipakai sebagai alat pengetes . baik untuk kalangan pabrik khususnya memproduksi seal baterai hal ini dipakai dibagian quality control pada khususnya. Alat pengetesan ini memakai Digital sebagai alat ukurnya. Kekuatan membran seal baterai yang akan di tes memiliki kekuatan tekan yaitu 20-30 kg , dalam perencanaan disini penulis merancang kontruksi alat / mesin yang memakai tenaga elektrik , motor dengan daya 25 Watt dengan kecepatan 50 rpm untuk memudahkan pengetesan seal baterai yang terbuat dari material plastik nilon 66 .

1 BAB I PENDAHULUAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Dengan berpedoman kepada “Tri Dharma Perguruan Tinggi” yaitu pendidikan, penelitian dan pengabdian, maka mahasiswa di Universitas Mercubuana pada juruan Teknik Mesin diharapkan terjun langsung dalam melakukan pengamatan dan analisa pada suatu objek di industri yang terkait dan lembaga penelitian atau melakukan perencanaan dan pembuatan suatu alat untuk penyusunan tugas akhir sebagai syarat untuk mendapatkan gelar sarjana strata satu ( S - 1 ). Bagi penulis tugas akhir merupakan pendidikan berupa teori dan praktek serta diharpakan agar penulis dapat menerapkan teori yang didapat dari bangku kuliah ke dalam penyusunan tugas akhir ini. Dengan penyusunan tugas akhir ini diharapkan mempunyai nilai tambah baik bagi penulis sendiri, dunia industri, para mahasiswa maupun masyarakat pada umumnya. Maka dengan harapan tersebut penulis bermaksud menyusun tugas akhir ini dengan memilih konsentrasi pada kontruksi mesin dengan perencanaan dan pembuatan alat pengetesan seal baterai. Penulis memilih objek tersebut setelah berkonsultasi dengan pembimbing utama, Bapak Ir. Rully Nutranta , Untuk mengetes seal baterai ini dilakukan melalui proses pada Quality control dengan menggunakan tenaga motor elektrik . Untuk memermudah dan mempercepat proses pengetesan seal baterai ini, maka penulis mencoba merencanakan dan membuat suatu alat yang sederhana untuk digunakan sebagai alat pengetesan seal baterai . Dimana cara kerja alat ini merupakan penerapan dari cara kerja mesin press atau mesin pembebanan .

1.2 Pokok Permasalahan Pada perancangan dan pembuatan alat pengetesan seal baterai mekanik ini, penulis berusaha untuk membuka suatu rancangan alat yang sederhana dan ekonomis. Agar mudah dalam dalam proses pembuatannya dan biayanya dapat terjangkau serta dapat berfungsi dengan baik.serta memenuhi kebutuhan konsumen yang berpresisi tinggi.

2 BAB I PENDAHULUAN

1.3 Tujuan Penulisan Tujuan penulis untuk membuat rancangan Alat dalam hal penyusunan tugas akhir dengan mengambil objek mesin pengetes seal baterai elektrik adalah sebagai berikut : Untuk mendapatkan suatu rancangan mesin pengetes seal baterai elektrik yang sederhana, ekonomis dan mampu berfungsi dengan baik. Untuk mempermudah dan mengurangi kegagalan dalam mengasembling baterai Untuk mendapatkan dimensi yang sesuai dari elemen – elemen mesin pengetesan baterai yang dibuat.

1.4 Pembatasan Masalah Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis hanya menitik beratkan pada perhitungan komponen – komponen yang penting saja. Supaya masalah yang dibahas tetap terarah dan jelas, maka perlu diberikan batasan-batasan permasalahan dalam penulis diantaranya : A. Perhitungan komponen penggerak selain motor listrik, meliputi: 1. Sanbungan As terhadap mator / kopel 2. Housing / dudukan seal 3. Poros Perantara 4. Bantalan (bearing) 5. As drat ( ulir ) B. Perhitungan gaya penumbuk dan daya yang dibutuhkan C. Tidak melakukan perhitungan pada bagian cetakan dan kerangka mesin D. Bahan yang digunakan merupakan bahan konstruksi yang ada di pasaran dan dianggap telah memenuhi syarat kekuatan bahan untuk perancangan yang dibutuhkan. E. Motor penggerak yang digunakan adalah motor listrik yang ada di pasaran dan disesuaikan dengan mesin yang dibuat.

3 BAB I PENDAHULUAN

1.5 Metode Penulisan Cara yang digunakan penulisan dalam penyusunan tugas akhir ini adalah :

1. Studi pustaka Merupakan metode pengumpulan data yang diperoleh melalui buku yang dapat dijadikan sebagai bahan acuan dalam penulisan tugas akhir. 2. Pengamatan langsung di lapangan Metode ini dilakukan untuk mengumpulkan data dengan jalan mengadakan pengamatan lapangan di lapangan. 3. Metode perhitungan Dengan mengacu pada data-data yang diperoleh dari studi pustaka dan pengamatan langsung di lapangan sebagai dasar untuk melakukan perhitungan.

1.6 Sistematika Penulisan Penulisan tugas akhir ini dibagi enam bab yang dimulai dengan pendahuluan sebagai pengantar umum mengenai bagian-bagian dari perancangan mesin pengetesan seal baterai elektrik secara keseluruhan.; Bab kedua membahas tentang landasan teori yang digunakan sebagai pedoman dalam pembuatan mesin pengetesan seal baterai secara elektrik. Bab ketiga berisi tentang informasi teknis dan dilanjutkan dengan perhitungan komponen-komponen mesin sesuai dengan batasan-batasan yang telah ditentukan. Bab keempat uraian ditujukan pada rancangan komponen mesin yang dibuat dan pembahasan mengenai komponen – komponen mesin pengetesan seal baterai. Keseluruhan tugas akhir ini ditutup dengan suatu kesimpulan yang merupakan rangkuman dari pokok-pokok bahasan yang telah diuraikan dan saran-saran untuk pengembangan selanjutnya.

4 BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Mesin press ( kempa)

Mesin yang digunakan untuk pengerjaan dingin dan beberapa operasi pengerjaan panas pada umumnya dikenal sebagai mesin press (kempa) .Mesin press terdiri dari rangka mesin yang menopang sebuah landasan dan sebuah penumbuk , sebuah sumber tenaga dan suatu mekanisme yang menyebabkan penumbuk bergerak lurus dan tegak secara vertikal maupun horisontal menuju landasannya. Sebuah mesin press harus dilengkapi dengan cetakan dan pons yang dirancang untuk operasi spesifik tertentu. Meskipun beberapa mesin press ditetapkan lebih baik untuk berbagai jenis pengerjaan tertentu dibandingkan yang lainnya, umumnya operasi pembentukan , pencetakan dan pemotongan dapat dijalankan pada sembarang press standar kalau digunakan cetakan dan pons yang layak. Keragaman inii memungkinkan digunakannya mesin press yang sama utuk berbagai operasi dan tutgas yang berbeda, yaitu suatu ciri yang dinginkan untuk produksi jangka pendek. Mesin press mempunyai kemampuan berproduksi cepat karena waktu operasi hanyalah kebutuhan untuk satu langkah penumbuk ditambah waktu yang diperlukan untuk mengisi stok. Akibatnya biaya produksi dapat ditekan. Setiap produk yang dapat dibuat secara ekonomis pada mesin jenis ini. Keistimewaannya untuk dapat diterapkan pada metode produksi besar-besaran dibuktikan dengan luasnya penggunaan dalam suku cadang kendaraan , mainan , perkakas dapur , pengepresan bata , pengepresan kertas pada pabrik daur ulang , pencetakan dalam pabrik plastik , dan lain lain


2.2 Jenis Mesin Press Beberapa mesin press dirancang khusus unruk satu jenis operasi , yang dapat dikenal dengan nama operasinya , misalnya mesin press jenis pons atau press stempel . penggolongan yang paling muidah adalah menurut sumber tenaganya , baik di operasikan secara manual atau di operasikan dengan tenaga elektrik. Cara lain untuk menggolongkan press adalah menurut banyak nya penumbuk atau metode operasi dari penumbuk pada umumnya pabrik menamakannya menurut disain rangka nya . jenis yang paling umum dari penggolongan mesin press adalah sebagai berikut : A. Jenis mesin press adalah sebagai berikut : 1. Mesin press condong 2. Mesin press celah 3. Mesin press busur (Arch) 4. Mesin Press sisi lurus 5. Mesin press terompet (Horn) B.

Jenis press berdasarkan kegunaannya 1. Mesin press turet 2. Press brake

C.

Berdasarkan metode pengenaan tenaga pada penumbuk 1. Mesin press engsel – ruas (knuckle-joint) 2. Mesin press hidrolis

Dalam memilih jenis press harus mempertimbangkan berbagai faktor. Di antaranya adalah jenis pengerjaan yang harus dilaksanakan, tenaga yang diperlukan dan kecepatan operasi. Pada umumnya untuk operasi pons dan cetak lubang sebagian besar menggunakan press jenis engkol. Pada press ini energi dari roda gila ditransmisikan kan poros utama secara langsung. Untuk operasi penstempelan, pendesakan dan penempaan maka press engsel ruas yang sesuai untuk digunakan. Langkahnya pendek dan mampu mendesakan gaya yang besar. Press untuk operasi


penarikan mempunyai kecepatan lebih lambat daripada untuk pons dan cetak lubang. Untuk pekerjaan ini khususnya dibutuhkan press uang dioperasikan secara hidrolis. Standar pelaksanaannya tidak boleh melebihi 20 m/menit kalau menarik baja lunak, untuk aluminium dan logam bukan besi yang lain dapat dikerjakan pada kecepatan sampai 45 m/menit.

2.2.1 Mesin Press Condong Mesin dengan rangka yang dapat dicondongkan mempermudah pengeluaran benda kerja dan serpihannnya. Bahan dapat diumpankan luncuran ke dalam cetakan. Press jenis ini pada umurnya dapat disetel dan bervariasi dari posisi vertikal sampai ke sudut yang agak curam . Untuk pengerjaan yang beraneka ragam makapengaturan ini disukai, karena banyak operasi yang paling sesuai dilaksanakan dengan press dalam posisi vertikal. Press yang dapat dicondongkan serung digunakan dalam memproduksi bagian-bagian kecil termasuk tekuk,pons,cetak lubang serta operasi yang serupa.

2.2.2 Mesin Press Celah Press rangka celah suatu rangka C disebut demikian karena rangkanya diatur teruka. Press celah mempunyai jarak yang sempurna disekitar cetakan dan memungkinkan press untuk digunakan pada benda kerja yang panjang atau lebar. Press jenis ini sering digunakan untuk operasi penstempelan.

Gambar 2.2.2 Mesin Press Celah


2.2.3 Mesin Press Busur ( Arch ) Dinamakan demikian karena bentuk rangkanya yang khas . bagian bawah dari rangka didekat landasan cukup lebar untuk memungkinkan pengerjaan logam lembaran yang luas , bagian atas nya sempit . poros engkolnya kecil disbanding dengan luas dari peluncur dan landasanya . karena press ini tidak dirancang untuk pekerjaan berat .penggunaannya untuk cetak lubang dan tekuk .

Gambar 2.2.3 Mesin Press Busur

2.3 Mekanisme Penggerak Mesin Press Mekanisme yang paling banyak digunakan adalah engkol tunggal. Pada saat langkah turun maka peluncur dipercepat, sehingga pada pertengahan langkah akan mencapai kecepatan maksimum, kemudian diperlambat. Operasi mesin press pada umumnya terjadi di dekat pertengan langkah, pada saat kecepatan peluncur maksimum. Penggerak eksentrik menghasilkan gerakan yang mirip pada engkol sering digunakan kalau dikehendaki langka pendek. Penggerak eksentrik mempunyai kekakuan lebih besar dan kecenderungannya untuk melentur lebih kecil daripada penggerak engkol. Press batang gigi dan roda gigi hanya digunakan bila diperlukan langkah yang panjang. Gerakan peluncurnya lebih lambat daripada press engkol dan gerakannya seragam. Mesin press semacam ini mempunyai penghenti untuk mengendalikan panjang langkah dan dilengkapi dengan beberapa pengendalian cepat mengangkat peluncur kembali ke kedudukan awal.


Penggerak hidrolik banyak digunakan dalam mesin press untuk berbagai pengerjaan yang luas. Khususnya disesuaikan untuk tekanan besar dan kecepat lambat dalam operasi pembentukan dan penarikan . Dalam penggerak sekerup, peluncur dipercepat oleh piringan gesek yang menggunakan roda gigi, dengan gerak turunnya roda gila, maka peluncur akan bergerak lebih cepat. Dari awal sampai akhir langkah gerakan peluncur merupakan suatu percepatan. Pada langkah dasar seluruh energi yang tersimpang diserap kerja. Kerja penggerak sekrup ini mirip dengan palu jatuh, tetapi lambat dan impaknya kurang. Press jenis ini dikenal dengan mesin press perkusi. Berbagai mekanisme penghubung digunakan dalam penggerakkan kempa baik yang disebabkan jenis gerakan yang dimilikinya maupun keuntungan mekanis Yang dihasilkannya. Enggsel ruas sangat sering digunakan karena mempunyai keuntungan mekanis yang besar di dekat dasar langkah ketika kedua ruas mendekati garis lurus. Karena mekanisme ini menghasilkan beban yang besar, maka digunakan untuk operasi penstempelan. Penggerak eksentrik dan hidrolik dapat disubtitusikan untuk penggerak engkol. Penggerak gabungan ini biasanya diisebut mekanisme togel, biasanya digunakan untuk menahan benda pada opereasi penarikan. Tujuan utama dari mekanisme ini adalah untuk menghasilkan gerakan yang mempunyai kediaman yang sesuai benda dapat dipegang secara efektif.

Gb 2.3.A : Mekanisme Penggerak pada Mesin Press


2.4 Mesin Pres Hidrolik Press hidrolik mempunyai langkah yang lebih panjang dari pada press Mekanik dan menghasilkan gaya penuh disepanjang langkah tetapi , kapasitasnya telah distel , hanya sebagian gaya yang dapat digunakan . panjang langkah dapat distel sesuai dengan yang dikehendaki dalam pengerjaan . pres ini khusus disesuaikan untuk operasi penarikan dalam karena gerakanya yang lambat dan seragam , selain itu juga dapat digunakan untuk pengerjaan lain yang membutuhkan gaya yang besar seperti pemadatan logam serbuk , pendesakan ,

pencetakan plastik dan penempaaan

pengepresan kertas press ini tidak dianjurkan untuk operasi cetak lubang dan pons yang berat karena kejutan yang terjadi akan merusak press . perawatan untuk press hidrolik lebih mahal dari pada press mekanik meskipun cara operasinya jauh lebih lambat

Gb 2.4.A : Mekanisme Penggerak pada Mesin Press Hidrolik


2.5 Mesin Pres Ulir Sistem cara kerja pres Ulir ini yaitu pengepresan yang lakukan oleh hasil kerja sebuah ulir yang bergerak tegak lurus terhadap benda kerja yang akan di pres dengan arah posisi vertikal atau horisontal tergantung dari pemakaian dan perancanganya . Prinsip kerja dari Pres ini seperti terlihat pada gambar dibawah ,hubungan kopel PP yang bekerja pada bidang tegak lurus ke sunbu ulir dan reaksi Q dari benda yang di pres , gaya gaya reaksi Q yang diberikanya pada ulir dan pada rangka . suatu perpindahan semu dari sistem ini yang dapat digabungkan dengan kendala kendalanya akan merupakan putaran infinitesimal dari ulir melalui suatu sudut ðθ maka kerja yang dilakukan oleh kopel momen 2Pa adalah 2 Pa ðθ , dengan menyatakan h sebagai jarak bagi ( pitch ) dan ulir . maka perpindahan semu yang berkaitan dari ujung ulir adalah h ðθ / 2π dan kerja yang dilakukan pada perpindahan ini oleh gaya Q yang bekerja pada ujung θ ulir adalah Qh ð / 2π. Gaya Q yang bekerja pada rangka tidak menghasilkan kerja sehingga

prinsip kerja semu memberikan 2Pa ðθ - Q

h ðθ

/ 2π = 0

2Pa = Qh / 2 π ( Sumber dari Mekanika Teknik : S. Timoshenko )


Metode yang digunakan diatas untuk sebuah bidang miring dapat diterapkan dalam kasus sebuah pres ulir. Dimana ulir dapat dipandang sebagai suatu bidang miring yang melingkar mengelilingi satu silinder. Apabila suatu putaran infinitsimal ∂ θ Diberikan ke ulir, maka kerja yang dilakukan oleh kopel yang dikenakan adalah M∂θ dan kerja yang berkaitan oleh gaya tekan Q adalah – Qh ∂ θ / 2 π , dimana h adalah jarak bagi ulir adalah segiempat dan jari-jari rata-rata permukaan kontak adalah r. Maka perpindahan semu yang berkaitan dari titik tangkap setiap gaya gesek

F adalah

∂s=

Microsoft Equation 3.0

M ∂θ - Qh ∂θ - ∑

dan persamaan kerja semu menjadi :

F r δ θ Cos α

=0

Gb 2.5.A : Mekanisme Penggerak pada Mesin Press Ulir


2.6 Gaya Pada Pres Ulir Dimana F adalah gaya gesek yang bekerja pada satu elemen permukaan kontak ulir sekrup dan penjumlahan dimengeti untuk mencakup semua elemen semacam itu. Gaya – gaya normal yang tegak lurus ke perpindahan ∂s tidak menghasilkan kerja, dan gesekan di ujung bawah sekrup , dimana sekrup berkontak dengan plat penekan, telah diabaikan dalam menuliskan Pers. Dengan memisalkan, seperti sebelumnya , bahwa gaya gesk F yang bekerja pada suatu elemen ulir adalah sebanding dengan gaya normal N yang bekerja pada elemen yang sama dan dengan menuliskan μ sebagai koefisiensi gesek, kita peroleh : ∑F=μ∑N Dengan menyamakan dengan nol jumlah aljabar proyeksi-proyeksi pada sebuah sumbu Vertikal dari semua gaya yang bekerja pada sekrup kita dapatkan ∑ F sin α - ∑ N cos α + Q = 0 Dengan menghilangkan ∑ N antara kedua persamaan yang terakhir ini kita dapatkan ∑F =

μQ / Cos α - μ sin α


2.7 Fase Fase Proses Perancangan

Perancangan terdiri dari serangkaian kegiatan yang berurutan , karena itu Perancangan kemudian disebut sebagai proses perancangan yang mencakup seluruh Kegiatan yang terdapat dalam perancangan tersebut, kegiatan kegiatan dalam proses perancangan dinamakan fase . fase fase dalam proses perancangan bisa berbeda satu dengan yang lainnya ,setiap fase masih terdiri dari beberapa kegiatan , yang dinamakan langkah langkah dalam fase ,berikut adalah aliran fase fase proses perancangan :


2.7.1 Kebutuhan : Alat Tes Seal baterai , alat tersebut dibutuhkan oleh pabrikasi baterai Yang berfungsi sebagai suatu alat pengaman seal baterai sebelum di asembling ke unit baterai seutuhnya ,alat tes seal baterai ini merupakan alat yang sangat khusus tidak semua Pabrik baterai memiliki alat tersebut, untuk itu alat tes seal ini kami rancang sesuai dengan Aplikasi dan berpresisi tinggi.

2.7.2 Analisis Masalah , Spesifikasi Produk dan Perencanaan Proyek : Seal baterai yang selesai dicetak dengan injection moulding dari pabrik plastik, sebelum di kirim ke pabrik pembuat baterai terlebih dahulu diukur Kekuatannya agar lebih aman sewaktu di asembling pada unit baterai dan harus memenuhi standart yang di inginkan oleh Costomer, Yaitu memiliki kemampuan tekan yang berkisar 20 sampai 30 kg, dengan spesifikasi material Yaitu Nilon dengan type 66 yang memiliki ukuran diameter luar 13,52 mm ,tinggi total 5,03 Dengan spesifikasi tebal membran pada seal yang harus terputus pada saat diadakan pengetesan yaitu dengan tebal dinding membran 0,01 mm Perencanaan untuk memenuhi spesifikasi dengan kemampuan 20 sampai 30 kg di perlukan Alat ukur tekanan dengan beban yang melebihi yang di inginkan dalam perencanaan yaitu dengan memakai alat digital Aikoh 500 N .diman alat digital ini mampu hingga 50 kg


2.7.3.

Perancangan Konsep Produk : Perancangan sutu mesin yang mampu memenuhi permintaan seperti diatas

tersebut diantaranyaYang mampu menghasilkan yang berkwalitas tinggi dan memenuhi standart yang bererlaku yaitu : Mampu memenuhi standart dan performance yang diinginkan . Mempunyai bentuk rancangan yang mudah dibuat nya ( efisien )

Mempunyai bentuk yang dapat dipindah tempat kan Mempunyai sistem operasi yang mudah untuk di jalankan Mempunyai kecepatan yang stabil dan cepat dalam memperoleh hasil Proses pembuatan mesin yang cepat dan tepat Mempunyai kemudahan didalam memaintenance mesin Mempunyai tingkat keamanan yang baik

2.7.4. Perancangan Produk : Untuk Perancangan suatu mesin yang lebih utama yang harus dikerjakan adalah : Gambaran secara keseluruhan dan material yang akan di buat agar aman dan Perhitungan Perincian pengeluaran untuk pembuatan suatu kuntruksi mesin yang akan dibuat nya Bagian bagian secara mendetail yang merupakan suatu kesatuan kuntruksi mesin tersebut Bagian yang terpenting sebagai tolak ukur performance dari mesin adalah : - Alat ukur digital yang terutama sebagai acuan dalam perancangan mesin ,yang harus Diperhatikan yaitu dimensi alat ukur , bagaimana fungsi alat ukur digital Aikoh 500 N dapat Terpasang dan dapat di operasikan dengan mudah. -

Merancang dengan apa seal baterai dapat dengan mudah diukur dengan alat Ukur Aikoh 500 N, yaitu dengan membuat dudukan seal baterai agar dapat

-

ditempatkan atau dapat Dengan mudah di buatkan mal yang berbentuk dan berukuran seperti dimensi diameter seal Baterai tersebut,


- material yang cocok ,dengan kegunaannya adalah material baja plat yaitu Material S45 C, material tersebut sangatlah cocok untuk part permesinan Terutama pada bagian body ,plat pada housing tempat seal baterai di tes , plat penahan Pada dudukan bearing , selain bahan material dari bahan baja dengan type S45 C ,ada yang terbuat dan kami pakai material stenles steel dengan type SS 304 terutama pada bagian Dimana material tersebut dalam aplikasinya harus memakai material stenles Steel agar terlihat bersih ,dan yang utama adalah tidak cepet korosi terhadap kontaminasi bahan lain

2.7.5 Evaluasi Produk Hasil Rencana : Sebelum produk dibuat berdasarkan gambar perancangan produk, maka Material ( Raw material ) produk tersebut harus dievaluasi terlebih dahulu terhadap persyaratan-persyaratan atau spesifikasi produk yang dihasilkan pada fase pertama dari proses perancangan. Produk hasil fase perancangan produk haruslah dapat memenuhi spesifikasi produk harus dipunyainya dan dapat melakukan kinerja atau performance seperti yang disyaratkan.

Untuk memudahkan evaluasi tersebut maka dapat dibuat sebuah atau beberapa buah prototipe, yang secara fisik dapat diuji untuk mengetahui apakah fungsi, karakteristik dan kinerjanya memenuhi persyaratan- persyaratan yang dikenakan pada produk baru layak dilakukan jika produk hanya dibuat sebuah saja atau hanya beberapa, maka pembuatan prototipe fisik dapat dibuat prototipe pada komputer dan kemudian dilakukan simulasi. Sehingga hal ini dapat membantu didalam pada saat asembling mesin yang telah di rancangnya hal ini untuk menghindari dari kesalahan yang mungkin dapat berdampak pada suatu kegagalan dalam perancangan.


2.7.6 Dokumen Untuk Pembuatan Produk Gambar hasil rancangan produk terdiri dari : (1) gambar semua komponen produk lengkap dengan bentuk geometrinya, dimensi ,kekasaran / kehalusan permukaan dan material, ( 2 ) gambar susunan, (3) spesifikasi yang memuat keterangan keterangan yang tidak dapat dibuat pada gambar. adapun pembuatan / perancangan produk kami buat terdiri dari 3 kategori yaitu :


Asembling 1 Unit Body Mesin

Asembling 2 Unit Penggerak

Asembling 3 Unit Alat Pengukur


ALIRAN PROSES PENGETESAN SEAL BATERAI


2.7.7 Sistem Pengoperasian Mesin Tes Seal Baterai Dalam operasinya mesin tes seal ini hampir mirip dengan mesin press dengan Memakai pres sistem ulir dimana tenaga untuk memutar ulir digunakan motor penggerak yaitu motor dengan kekuatan input yang dibutuhkan 25 watt dengan putaran Motor induction yang di hasilkan 1625 rpm yang telah di reducer dengan perbandingan ratio pada gear head yaitu 1 : 36 Sehingga putaran yang dihasilkan menjadi kecil yaitu 50 rpm . dalam pemilihan motor , Dalam perancangan ini kami sesuaikan dengan kondisi berat dan spesifikasi nya sehingga diperoleh torsi yang memadai dengan out put yang kami kehendaki dan disusaikan dengan spesifikasi motor yang ada di pasaran kami pilih motor induction dengan model : M81A25G4Y Dengan merk Panasonik atau Merk Peeimoger dengan M – 4RK25N-C berikut ini kami lampirkan tabel pemilihan Motor induction

Gmb : 2.7.7

Motor Induction


2.7.7 Tabel Pemilihan Gear Head

Gmb :

Gear Head


2.7.8 Housing Seal Baterai Housing Seal Baterai atau disebut rumah seal , seal yang akan di tes di masukan Kedalam ramah nya agar saat pengetesan terkonsentrasi pada tempatnya , housing tersebut dirancang dari plat dengan ukuran 20 x 11 x 45 dengan berat 67.82 gram Dengan material S45 C dengan proses pengerjaan akhir Hard crome Gmb :

Gmb : 2.7.8

Housing Seal Baterai

2.7.9 As drat As drat ini dirancang sebagai pembawa eretan dan sebagai alat pengepres pada Alat ini kita pilih as drat ini karena material nya mudah di cari di pasaran penjual spare part industri yang terbuat dari bahan stenles steel type 304 dengan ukuran : Diameter ¾ ” x 340 mm dengan berat 630 gram

Gmb : 2.7.9

As drat penggerak Eretan


2.8.

Tegangan Setiap bahan akan mengalami perubahan bentuk bila mendapat beban , dan bila

perubahan bentuk ini terjadi gaya internal didalam bahan tersebut akan menahanya . gaya internal ini disebut tegangan . gayan yang dilangsungkan lewat suatu penampang dibagi dengan luas penampang tersebut disebut intensitas tegangan ( intensity of stress) Tetapi lazimnya cukup disebut tegangan saja ,

2.8.1

Tegangan Tarik

Tegangan tarik Sebuah batang dengan luas penampang yang sama (prismatik) A dijepit ujung atasnya, dan menahan beban aksial W pada bagian ujung bawahnya. Untuk menahan beban tersebut gaya internal F diperlukan, yang besarnya sama tetapi berlawanan arah dengan W. Intesitas dari tegangan tarikfta adalah F/A. Akan tetapi adalah jauh lebih mudah mengukur W/A yang secara numeris sama besarnya dengan F/A.

Gb : 2.8.1 Tegangan Tarik


2.8.2

Tegangan Tekan

Tegangan tekan Sebuah contoh sederhana dari tegangan tekan. Kolom yang prismatik dengan luas penampang A menahan beban aksial sebesar W. Untuk menahan beban ini maka gaya internal F diperlukan. Intesitas tegangan desak ftk adalah F/A dan seperti disebut diatas maka adalah lebih mudah mengukurnya sebagai W/A. Pada tegangan tarik dan tekan , gaya adalah tegal lurus terhadap penampang melintang dan ini disebut sebagai tegangan langsung

Gb : 2.8.2 Tegangan Tekan

2.8.3

Tegangan Geser

Tegangan geser bekerja sejajar dengan penampang yang ditinjau. Dua pelat yang disatukan oleh baut luas penampang melintang sebesar A menahan beban W. Pelat atas

ditahan oleh jepitan kaku. Pelat akan mengalami tegangan tarik secara langsung dan akan melimpahkan beban W Dari pelat yang satu ke pelat yang lainnya. Untuk itu diperlukan gaya internal sebesar Q pada penampang Y-Y dari baut. Intesitas dari tegangan gesar pada penampang Y-Y= fs = Q/A seperti halnya yang terlebih dahulu adalah sama dengan W/A, Hanya saja disini perlu dicatat bahwa gaya internal bekerja sejajar dengan tampang yang ditinjau.


Didalam semua kasus yang tlah disebutkan, gaya internal telah dinyatakan dengan gambar panah tunggal. Pada kenyataannyauntuk tiap penampang, supaya tercapai kesetimbangan, maka harus selalu ada gaya internal dengan arah yang berlawanan. Hal ini menuntun kepada suatu konvensi standar untuk menyatakan jenis tegangan pada diagram.

2.8.4

REGANGAN Bila suatu bahan mengalami tegangan, maka bahan tersebut akan mengalami

perubahan bentuk. Ukuran perubahan bentuk ini dikenal sebagai regangan. Pada tarikan dan tekanan, maka regangan dapat diartikan sebagai perubahan panjang per satuan panjang. Menunjukan sebuah batang panjang L tanpa beban. Bila diberi beban sebesar W,maka bantang akan bertambah panjang sebesar δL. Regangan tarik eta =δL/L . sebaliknya, desakan batang atau kolom akan memampat sebesar δL dan regangan tekan etk juga sama dengan δL/L. Menunjukan bahan yang mengalami tegangan geser yang selanjutnya akan mengalami perubahan bentuk seperti ditujukan. Regangan geser φ diartikan sebagai penyimpang sudut yang diakibatkan oleh tegangan geser. Regangan geser = x/L, oleh karena untuk sudut-sudut kecil tg φ ∼ φ, maka regangan geser = x/L =φ

2.8.5

KEKUATAN TUMBUK ( Impact strength )

Pada pembebanan tumbuk , dapat dihitung kerja tumbuk yang diterima W , Yakni kerja karena perubahan bentuk dan uji sampai mencapai munculnya kepatahan . kekuatan tumbuk , Ws = W / A dimana A adalah penampang patah dan W adalah beben tumbuk.

Ws adalah besaran yang mengontrol karakteristik bahan kerja ( keliatan , pengukuran tegangan dan regangan ) dapat kita bedakan: 1. Kekuatan tumbuk takik W, juga disebut keliatan tumbuk takik (αk) Besaran ini ditentukan dalam percobaan pendulum tumbuk atas sebuah batang uji takik. Bagian utama dari Wk selain kekuatan statis dan kepekaan terhadap takik adalah daya perubahan bentuk plastis.


Dengan jatuhnya suhu, Wk akan menurun untuk baja, juga disebabkan oleh perlakuan panas yang tidak cocok. Wk juga bergantung kepada bentuk dan besarnya benda uji. 2. Kekuatan tumbuk kekal, misalnya Wk 104 adalah kerja tumbuk yang dapat ditahan setelah ditumbuk 106 kali. Menurut LEHR ini proporsional dengan σ2bW, Jadi juga dapat dievaluasi unuk perhitungan kekuatan. 3. frekuensi tumbuk kekal adalah jumlah tumbukan yang dapat ditahan sampai terjadinya patah pada kerja tumbuk yang konstan.

29 BAB III PERHITUNGAN

BAB III PERHITUNGAN 3.1. Perhitungan Gaya Penumbuk Data – data yang digunakan pada perhitungan adalah : Berat batang penumbuk : m = ¼ . π .D2 .L . berat jenis = ( gram ) 1.000 Dimana ukuran batang penumbuk φ10 x 80 mm m = 0.25 x 3.14 x 102 mm x 80 mm x 7,8 kg /dm3 = 48.984 = ( 49 Gram ) 1.000 = 0,48 N

3.2 Percepatan Penumbuk , a (m/s2) Diasumsikan Vo = 0, maka : Vp = a x t ; a = Vp t Dimana : Vp = Kecepatan poros Ulir (m/s) = 1,3 m/s TP = Waktu satu kali penumbukan ( S ) dengan : tP = S = 3 = 1,33 s V 1,3 Maka : a

= Vs = 1,3 = 0,98 m/s2 TP 1,33

3.3 Gaya Penumbuk, FP (N) FP = m x a Dimana : m = Berat batang penghubung + berat batang penumbuk (kg) Berat penghubung : Digital AICOH Berat batang Penumbuk

= 300 Gram = 49 Gram 349 Gram


a = Percepatan penumbuk (m/s2) = 0,98 m/s2 FP = 349 x 0,98 = 342 N

3.4 Gaya yang terjadi akibat kerugian gesek, Fs (N) Fs = FP μ Dimana : μ = Nilai kerugian gesek diasumsikan 0,4 Fs = 342 = 855 N 0,4

3.5 Gaya Untuk Menekan (Bending), Fb (N) Data – Data yang digunakan dalam perhitungan ( Pengetahuan Bahan Teknik hal 226 , Prof.Ir. Tata Surdia MS.Met.E)

Jenis material yang akan dibending adalah seal baterai yang diasumsikan terbuat dari plastik nylon 66. Tebal dinding benda kerja yang akan dibending

: t = 0,1 mm

Diameter benda kerja yang akan dibending

: d = 13,5 mm

Modulus elastisitas material

: E = 130.000 N/mm2

Kekuatan tarik maksimum material

: τB = 830 N / mm2

Gaya yang diperlukan untuk menekan : Fb = K. L. σB. t2 W


Dimana : K = Konstanta = 3,9 L = Lebar nylon yang akan ditekan (mm) = π. d = π. 13,5 = 42,39 mm σB = Kekuatan tarik maksimum material (kg/mm2) = 830 kg /mm2 W = Lebar mulut cetakan (mm) = π x diameter cetakan = π. 13,5 = 42,39 mm t = Tebal material (mm) = 0,1 mm Fb = K. L. σB. t2 W Fb = 3,9 x 42,39 mm x 830 kg/mm2 x 0,12 mm = 32,37 N 42,39 mm Sesuai dengan perhitungan gaya tekan / bending yang diperoleh sebesar 32 kg maka diasumsikan bahwa tebal maksimum material seal baterai dengan bahan Nylon 66 yang dapat ditekan adalah 0,1 mm

3.6 Perhitungan Daya yang Diperlukan Daya yang diperlukan dapat dihitung dengan Pp = FT . Vs Dimana : FT = Gaya Bending + Gaya Penumbuk akibat kerugian Gesek,Fs ( N ) = 32,37 N + 855 N = 887,37 N

Vs = Kecepatan Laju Ulir ( m/s) = Jarak Waktu

= 35 mm = 0,0117 m/s 3

Pp = 887,37 x 0,0117 = 10,38 W Berbagai macam factor keamanan biasanya dapat diambil dalam perencanaan , maka Daya rencana , Pd = Fc . Pp Dimana :

( ref . Sularso hal : 7 )


Fc = Faktor koreksi = 1,5 ( Lihat table 3.6 )

Tabel

3.6.1 Faktor Koreksi Daya , fc

Daya yang akan ditransmisikan Daya rata-rata yang diperlukan Daya maksimum yang diperlukan Daya normal

fc 1,2 – 2,0 0,8 – 1,2 1,0 – 1,5

Sumber : Sularso hal .7

Pd = 1,5 x 10,38 = 15,57 W Karena Pd < P perkiraan , maka motor dengan daya 25 W dapat digunakan Dan spesifikasi yang ada dan cocok dalam tabel 3.6.2 pemilihan motor


Tabel

3.6.2 Spesifikasi Motor

3.7 Perhitungan Poros Data –data yang digunakan dalam perhitungan adalah : - Daya yang akan ditransmisikan

: Pm = 25 W

- Putaran pada poros

: n2 = 50 ~75 rpm

Putaran motor memakai speed motor dengan putaran 50 ~ 75 rpm Diasumsikan karena motor sudah dilengkapi dengan gearbox sebagai reduser putaran motor

3.7.1

Daya Perencanaan , Pd ( W ) Daya yang besar mungkin diperlukan pada saat start , atau mungkin beban

yang besar terus bekerja setelah start . dengan demikian sering kali deperlukan koreksi pada daya yang diperlukan dengan factor koreksi pada perencanaan


Pd = fc x P Dimana : Fc = Faktor koreksi

= 1,5

Pd = 1,5 x 10,38 = 15,57 W = 0,01557 kW

3.7.2 Momen Puntir Rencana , T ( N .mm) Putaran diasumsikan ( n2 ) = 50 rpm T = 9,74 x 105 Pd ( n2 = 9,74 x 105 0,01557 50 = 303,3 N.mm

ref . Sularso

hal : 7 )


Tabel 3.7.1 Tabel Baja Karbon kuntruksi mesin dan baja batang untuk poros

Lambang

Standar dan macam

S30C S35C S40C S45C S50C S55C

Baja Karbon Kontruksi Mesin( Jis G 4501)

Batang Baja yang Difinish dingin

S35C-D S45C-D S55C-D

Perlakuan panas Kekuatan tarik ( kg / mm2 ) Penormalan 48 “ 52 “ 55 “ 58 “ 62 “ 66 “ “ “

53 60 72

Keterangan

Ditarik dingin Digerinda , bubut,

Sumber : Sularso 3

Tabel 3.7.2

Tabel Stainless Steel kuntruksi mesin untuk poros

Stainless steel

Type

Kekuatan Tarik

Kekuatan Mulur

SANDVIK 5R10

Aisi 304

53 kgf/mm2

21 kgf/mm2

40%

SANDVIK 3R60

Aisi 316

49 kgf/mm2

18 kgf/mm2

40%

Dari hal – hal diatas maka besarnya τa dapat dihitung dengan τa =

σB Sf1 x Sf2

( ref .Sukarso )

Kemuluran


σB = Kekuatan Tarik Bahan ( kg/mm2 )

Dimana :

Bahan untuk ulir dalam perhitungan diasumsikan dengan menggunakan Stain lees Steel type AISI 304 yang memiliki kekuatan tarik bahan 53 kg/mm2 Dalam hal ini dipilih bahan stain less steel karena agar tidak cepet teroksidasi Yang berakibat korosi Sf1 = 6 Sf2 = 3 τa =

= 2 .944 kg /mm2

53 6x3

Tegangan geser yang diizinkan diambil sebesar τa = ( 0,5 – 0,75 ) σa Dimana σa adalah tegangan tarik yang diizinkan maka τa adalah diambil 0,75 x 53 kg /mm2 τa = 39,75 kg /mm2

3.7.3

( referen : Sularso hal : 299 )

Diameter Ulir / As drat , ds ( mm)

Keadaan momen puntir itu sendiri juga harus ditinjau. Faktor koreksi yang dianjurkan adalah sebesar 1 jika bahan dikenakan secara halus , 1 – 1,5 jika terjadi sedikit kejutan atau tumbukan dan 1,5 -3 jika beban dikenakan dengan kejutan atau tumbukan besar.faktor ini dinyatakan dengan Kt dan untuk pemakaian dengan beban lentur maka dipakai faktor Cb yang harganya antara 1,2 sampai 2,3 11untuk menghitung diameter ulir / as drat digunakan rumus :


Ds =[ 5,1 τa

kt cbT]

1/3

………….

( ref. Sularso . hal 8 )

Dumana τa = Tegangan geser yang diijinkan ( kg /mm2 ) = 2,944 kg/mm2 T = Momen puntir rencana ( kg.mm ) = 393,49 kg.mm = 3860 N.mm Kt = 2 Cb = 2 Ds = [ 5,1

2,944

x 2 x 2 x 393,49 ]1/3

= 13,97 mm ~ 14 mm. Dalam hal ini As ulir yang kita pakai ukuran ¾” = 19,05 mm Diameter luar

= 19,050 mm

d

Diameter Efektif = 17,399 mm

d2

Diameter Inti

d1

Sesuai dalam tabel : 3.7.3

= 16,299 mm di bawah ini


Tabel : 3.7.3 Ukuran Standar Ulir Kasar UNC ( JIS B 0206 ).

Sumber : Sularso hal . 291


Perhitungan Bantalan Luncur

3.8.

Data data yang digunakan dalam perhitungan ini adalah -

diameter As Ulir d = 19 mm

-

Putaran As ulir n2 = 50 ~ 75 rpm ( aktual pakai speed control)

-

Beban bantalan : Wo = - Plat Mur eretan 2 x ( Gb 9 ) = 1,23 kg - Plat dudukan AICOH

= 1,62 kg

- Digital Aicoh

= 0,3 kg

- Batang Penumbuk

= 0,05 kg

- Beban Rencana Pengetesan

+ 30 kg

Wo = 33,2 kg = 325,7 N - Koefisien gesek bantalan : μ = 0,06 Dari data tersebut di atas maka dilakukan perhitungan sebagai berikut

3.8.1

Beban Rencana , W (kg) W = fc x Wo Dimana : Wo = Beban Bantalan (kg) Fc = Faktor koreksi W = 1,5 x 33,2 = 49,8 kg = 488,5 N Kemampuan alat pengetes seal Digital AICOH 500 N

3.8.2

Bahan Bantalan Bahan bantalan luncur harus memenuhi persyaratan sebagai berikut :

-

Mempunyai kekuatan cukup ( tahan beban dan kelelahan )

-

Dapat menyesuaikan diri terhadap lenturan As ulir yang tidak terlalu besar atau terhadap perubahan bentuk yang kecil.

-

Mempunyai sifat anti las ( tidak dapat menempel ) terhadap As ulir jiks terjadi kontak dan gesekan antara logam dan logam .


-

Sangat tahan karat dan cukup tahan aus

-

Dapat membenamkan kotoran atau debu kecil yang terkurung di dalam bantalan

-

Tidak terlalu terpengaruh oleh temperatur dan harganya murah

Tabel 3.8.

Sifat – sifat bahan bantalan luncur

Bahan bantalan Besi cor Perunggu Kuningan Perunggu fosfor Logam putih Sn Logam putih Pb Paduan cadmium Kelmet Paduan Aluminium Perunggu timah

Kekerasan (Hb ) 160 - 180 50 – 100 80 – 150 100 – 200 20 – 30 15 – 20 30 – 40 20 – 30 45 – 50 40 – 80

Tekanan maksimum yang Diperbolehkan ( kg/mm2 ) 0,3 – 0,6 0,7 – 2,0 0,7 – 2,0 1,5 – 6,0 0,6 – 1,0 0,6 – 0,8 1,0 – 1,4 1,0 – 1,8 2,8 2,0 – 3,2

Temperatur Maks yang diperbolehkan ( C0 ) 150 200 200 250 150 150 250 170 100 – 150 220 - 250


Dalam hal ini Bantalan yang dipilih adalah type dengan no 6201 zz yang memiliki D luar

= 32 mm

D dalam = 12 mm Tebal

= 10 mm

Bahan bantalan yang digunakan sebagai bantalan pada perencanaan tersebut Dimana panjang Bantalan 10 mm ( L ) Tekanan Permukaan P = W apabila W diasumsikan dalam praktek Mak =35 kg = 323,7 N L x ds 323,7 = 16,7 N 10 x 19 Harga tekanan maks yang diijinkan dalam tabel 3.8.2.

0,05 ~ 0,2 kg/mm2 adalah diperuntukan

mesin perkakas Dan bantalan yang dipakai bantalan utama


Tabel : 3.8.1 Perhitungan Beban Ekivalen



Tabel : 3.8.2. Tekanan maksimum yang diijinkan , dari bantalan radial


3.8.2.

Kecepatan Keliling, Vb ( m /s)

Dimana untuk putaran n2 berkisar antara 50 ~ 75 rpm Karena motor memakai speed control untuk mengatur putaran motor Apabila memakai putaran 50 rpm maka : Vb = π x ds x n2 60 x 1000 3,14 x 19 x 50 60 x 1000 = 0,0497 m/s Pv = 0,18 x 0,0497 = 0,00895 kgm mm2S Apabila memakai putaran 75 rpm maka : Vb = 3,14 x 19 x 75 60 x 1000 = 0,0745 m/s Pv = 0,18 x 0,0745 = 0,0134 kgm mm2S Harga Pv dengan putaran 50 atau 75 rpm dapat diterima, karena berada dibawah Ketentuan harga maksimum ( Pv ) a = 0,0134 kgm < 0,05 ~0,1 kg/mm2 m/s 2 mm S

3.8.3

Kerja Gesekan , H ( kg m/s )

H= μxWxV

( ref. Sularso. Hal.115 )

Dimana μ = Koefisien gesek = 0,06 W = Beban rencana V = Kecepatan keliling


Kerja gesekan pada as ulir , H H= μxWxV H = 0,06 x 49,8 x 0,0497 = 0 ,148 kgm/s = 14,25 N

3.8 Daya yang diserap , PH = H

102

PH = 0,148 = 0,001455 Kw 102 = 1,455 W

45 BAB IV


BAB IV KOMPONEN RANCANGAN MESIN TES SEAL BATERAI

4.1 Sistem Penggerak Mesin tes seal baterai ini digerakkan dengan menggunakan motor listrik dengan spesifikasi sebagai berikut : - Daya

= 25 Watt

- Putaran Motor

= 1550 rpm

- Putaran Gear Head = 50 ~ 75 Rpm - Tegangan

= 25 Watt / 220 Volt

- Frekuensi

= 60 Hz

Motor listrik bekerja sebagai penggerak mesin , pada prinsipnya motor berputar terus untuk menggerakan kopel , dengan sewaktu waktu perputaran kopel ditranfer untuk menggerakan As ulir melalui bantuan konektor pada sambungan kopel terhadap As ulir sebagai bagian dari proses dilakukannya aksi penumbukan atau pengepresan terhadap benda kerja seal baterai yang akan di tes kekuatan membran nya Jenis Motor yang kita pilih disini adalah : single Phase Reversible Motor merk peeimoger Dimana motor tersebut memiliki dua arah putaran yang berlawanan sehingga didalam engoprasian dapat lebih cepat dan efisien dibanding dengan yang tidak memiliki 2 arah putaran , keunggulan motor ini yaitu sudah dilengkapi dengan reduser / Gear Head yang terpasang menjadi satu set dalam perangkatnya tinggal tergantung aplihasi dengan perbandingan ratio yang kita kehendaki sesuai dengan data spesifikasi yang tersediaSpesifikasi yang kita pilih adalah : Motor Type M – 4RK25N-C Gear Head : G-4N36 -L

46 BAB IV


Tabel : 4.1

Spesifikasi Motor

Type Peeimoger

Gb : 4.1.A Motor Reversible M-4RK25N-C

Gb : 4.1.B Gear Head G-4N36-L

47 BAB IV


4.2. KOPEL / SAMBUNGAN

Kopel berfungsi mentransmisikan putaran dari motor listrik ke mesin dengan bantuan sambungan baut pengikat antara kopel dengan As ulir, Rasio kecepatan kopel ini sangat tergantung pada setingan rpm pada speed control dimana fungsinya untuk mengontrol

kecepatan motor listrik , selain dari pada itu motor yang kami

rancang sudah dilengkapi dengan reducer atau gear head sehingga putaran rasio sudah menjadi satu dengan putaran pada motor mengenai rasio putaran tergantung brapa yang kita inginkan tinggal kita pilih sesuai dengan tabel yang terlampir.

Gb : 4.2 Kopel

48 BAB IV


4.3 Bantalan Glinding / Bearing Posisi bantalan pada mesin ini terletak pada bagian ujung – ujung as ulir dan pada bagian as penumbuk , untuk bantalan yang digunakan adalah bantalan gelinding jenis Radial dimana bantalan jenis ini mampu menumpu poros berputar tinggi dengan beban tumbukan yang besar pula serta dengan suatu kuntruksi yang sederhana. Pada daerah kerjanya bantalan dikenakan beban tumbukan yang besardan gesekan luncur antara as ulir dengan permukaan bantalan / bearing , spesifikasi bantalan yang sudah kita pilih sesuai dengan aplikasinya dan kita sesuaikan dengan yang ada di pasaran sehingga beaya dapat di dapatkan sesuai dengan harapan kita. Spesifikasi bantalan yang kita pilih adalah: Tabel : 4.3 Diameter D ( mm )

Diameter D ( mm )

Bantalan Glinding / Bearing Tebal Bearing

Massa

B ( mm )

kg

No : Bearing

12

28

8

0,022

6001 ZZ

12

32

10

0,037

6201 ZZ

12

37

12

0,06

6301 ZZ

Gb ; 4.3 Bantalan Glinding / Bearing

49 BAB IV


4.4 As Ulir Penggerak Penumbuk Untuk mengubah gerakan rotasi dari kopel menjadi gerakan translasi pada penumbuk digunakan As berulir, pergerakan penumbuk menjadi gerak translasi ini dibantu oleh sebuah batang as berulir dan di bantu oleh kedua batang as penuntun dengan diameter 10 mm agar gerakan maju dan mundur dapat dengan mudah dan bener bener center terhadap benda kerja / seal baterai yang akan di tes , As berulir tersebut diatas ditumpu dengan dua bantalan gelinding atau bearing dengan ukuran diameter as berulir dibuat dengan proses pembubutan dengan diameter 12 mm agar masuk ke dalam lubang bearing dengan type bearing 6201 ZZ , As berulir ini di sambung dari salah satu ujung nya ke kopel dengan diameter 10 mm dan dikat dengan dibuat kan pasak sebagai pengunci antara kopel dengan as berulir tersebut Untuk rancangan di bagian ini lebih menitik beratkan pada kekuatan spie sambungan antara kopel dengan As berulir dimana pada bagian ini dikenai gaya tekan yang cukup besar Dari proses terjadinya aksi penumbukan , As berulir untuk daerah kerjanya tidak dikenakan pembebanan secara terus menerus ,melainkan pembebanan hanya terjadi pada saat proses penumbukan berlangsung

Gb : 4.4 As berulir Posisi terpasang dg Kopel

50 BAB IV


4.5 . Penumbuk Pin Penumbuk yang terbuat dari baja dengan material S45C dengan berukuran diameter 10 mm dengan panjang 85 mm berguna untuk menekan seal baterai yang akan di tes kekuatanya, pin penumbuk ini dilandaskan pada sebuah linear bearing dengan posisi secara horisontal terhadap seal dan center terhadap tengah tengah seal baterai agar tekanan yang menimpa permukaan seal baterai benar benar merata, Pin penumbuk ini sebagai media perantara saja sewaktu pengepresan berlangsung sehingga yang mengalami secara langsung beban tumbukan adalah pin penumbuk terlebih dahulu baru kemudian tekanan diteruskan oleh pin penumbuk tersebut

Gb :4.5.A Pin Penumbuk

Gb :4.5.B. Pin Penumbuk & Linear Bearing

51 BAB IV


4.6. Dudukan Motor Dudukan motor dibuat dari besi plat S45C dengan 3 macam ukuran yaitu : 1. Plat S45C ukuran : 10 x 38 x 124

Berat : 0,367 kg

2. Plat S45C ukuran : 10 x 95 x 124

Berat : 0,919 kg

3. Plat S45C ukuran : 8 x 85 x 124

Berat : 0,658 kg

Dimana pada bagian sambungan di sambung dengan las listrik . dudukan motor ini berfungsi untuk dudukan dan sebagai penyangga motor penggerak mesin pengetes seal baterai sekaligus sebagai dudukan box control speed , pengerjaan plat ini dengan mesin milling dan boring serta di tap untuk baut pengikat dan terakhir di finish dengan hard crome agar tidak cepat berkarat .

Gb ; 4.6 Dudukan Motor Penggerak

52 BAB V PENUTUP

BAB V PENUTUP KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan Dari hasil perancangan dan pembuatan mesin pengetes seal baterai dengan sistem elektrik , serta pengujian yang telah dilakukan maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : -

Pada perancangan dan pembuatan mesin pengetes seal baterai elektrik ini menggunakan tenaga penggerak motor listrik dengan daya motor 25 Watt dengan putaran motor 1625 rpm dan putaran pada gear head 50 rpm

-

Dalam proses operasinya , seal baterai yang dapat di tes kekuatannya sebanyak 1 seal baterai dalam waktu 1 menit, dengan gaya penumbukan 342 N setiap kali penumbukan

-

Periode untuk pengetesan seal baterai ini tidak terus menerus melainkan setiap produksi berlangsung dalam 1 shift melakukan pengetesan seal baterai ini 3 kali atau setiap 2 jam sekali , sebanyak 192 bh

-

Dengan adanya alat pengetesan seal baterai ini dapat meningkatkan mutu bahan dan produk jenis seal baterai tersebut . sehingga hasilnya lebih dapat optimal dan presisi tinggi.

53 BAB V PENUTUP

5.2 Saran –saran Untuk penelitian lebih lanjut agar daya motor penggerak dapat diperbesar Sehingga putaran rpm dapat lebih cepat tetapi tidak merubah gaya penumbuk yang ada , hal ini dapat dilakukan dengan beberapa cara perubahan , diantaranya : -

Dengan cara merubah kecepatan putar pada kopel yang langsung berhubungan dengan putaran gear head ,yaitu ratio di perkecil dari yang ada 1 : 36 menjadi 1 : 30 Sehingga putaran yang keluar dari gear head menjadi lebih cepat yaitu 60 rpm

-

Biarpun hasil perhitungan kita telah sesuai dengan apa yang kita rencanakan , belum tentu dalam pelaksanaan perancangan sesuai dengan kontruksi maka kita harus mencari lebih referensi – referensi dari buku –buku yang lain .

-

Untuk Universitas agar peralatan permesinan yang ada pada laboratorium proses produksi teknik mesin ditambah dan ditingkatkan pengoprasianya , supaya dalam perancangan dapat dilakukan semua didalam laboratorium .

DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR PUSTAKA

1.

Ismoyo PH . Bahan Kontruksi dan Struktur Teknik,cetakan kedua. Erlangga,1993

2.

Joko Setyarjo. Mesin Pengangkat, Cetahan pertama Pradnya Paramita,1993

3

Khurmi ,R.S. dan J.K Gupta . A tex Book of Machine Design New Delhi : Eurasia Publishing House ( pvt ) Ltd,1982

4. Sularso dan Kiyokatsu Suga . Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin.Cetakan kesepuluh.Jakarta : Pradya Paramita,2002 5. Tata Surdia Ms.Met.E dan Shinroku Saito. Pengetahuan Bahan Teknik. Cetakan Ke empat .Jakarta : Pradnya Paramita ,1999

LAMPIRAN

PERANCANGAN ALAT PENGETES SEAL BATERAI

Recommend Documents