FINAL PROJECT – TM 0382 PROTOTYPING ROLL BENDING MACHINE OF ACRYLIC SHEET (POLY METHYL METHACRYLATE) ANGELIA HERMIATI AYU WARDANI NRP. 2111 039 021 ALFAN FAUZI NRP. 2111 039 033 Advisor Ir. NUR HUSODO, M.Sc Supervisor R. SOEWANDI, BE, S.Pd DEPARTMENT OF D-3 MECHANICAL ENGINEERING ITS – DISNAKERTRANSDUK EAST JAVA Faculty of Industrial Technology Sepuluh Nopember Institute of Technology Surabaya 2014
ii
TUGAS AKHIR – TM 0382 RANCANG BANGUN MESIN ROLL BENDING PLAT AKRILIK (POLY METHYL METHACRYLATE) ANGELIA HERMIATI AYU WARDANI NRP. 2111 039 021 ALFAN FAUZI NRP. 2111 039 033 Dosen Pembimbing Ir. NUR HUSODO, M.Sc Instruktur Pembimbing R. SOEWANDI, BE, S.Pd
JURUSAN D-3 TEKNIK MESIN PRODUKSI KERJASAMA ITS – DISNAKERTRANSDUK JAWA TIMUR Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2014
i
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .......................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN ............................................................. iii ABSTRAK ........................................................................................ iv KATA PENGANTAR ..................................................................... vi DAFTAR ISI .................................................................................. viii DAFTAR GAMBAR ........................................................................ x BAB I PENDAHULUAN ................................................................. 1 1.1 Latar Belakang ........................................................................... 1 1.2 Perumusan Masalah ................................................................... 2 1.3 Tujuan ........................................................................................ 2 1.4 Batasan Masalah ........................................................................ 3 1.5 Manfaat ...................................................................................... 3 1.6 Sistematika Penulisan ................................................................ 3 BAB II DASAR TEORI ................................................................... 5 2.1 Plat Akrilik (Poly Methyl Methacrylate) ................................... 5 2.2 Proses Bending........................................................................... 6 2.3 Proses Roll Bending ................................................................... 7 2.4 Gaya pada Mesin Roll Bending Akrilik ..................................... 8 2.5 Torsi dan Daya Perencanaan ...................................................... 8 2.6 Rantai Roll ............................................................................... 10 2.7 Poros ........................................................................................ 13 2.8 Pasak ........................................................................................ 15 2.6 Bantalan (Bearing) ................................................................... 19 BAB III METODOLOGI............................................................... 27 3.1 Diagram Alir Proses Pembuatan Mesin Roll Bending Akrilik ....................................................................................... 27 3.2 Tahapan Proses Pembuatan Mesin Roll Bending Akrilik ........ 28 3.3 Mekanisme Kerja Mesin Roll Bending Akrilik ....................... 29 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................ 35 4.1 Perhitungan Gaya Bending ...................................................... 35 viii
4.2 Perhitungan Daya Bending ...................................................... 36 4.3 Perencanaan Rantai dan Sproket .............................................. 40 4.4 Perencanaan Poros ................................................................... 43 4.5 Perencanaan Pasak Pada Poros Roll ........................................ 61 4.6 Perhitungan Bantalan Pada Poros Roll .................................... 63 4.7 Perhitungan Radius Minimum Kelengkungan Plat .................. 66 4.8 Pembahasan.............................................................................. 68 BAB V PENUTUP .......................................................................... 71 5.1 Kesimpulan .............................................................................. 71 5.2 Saran ........................................................................................ 71 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram Tegangan – Regangan Akrilik ......................... 6 Gambar 2.2 Karakteristik Dimensi Dan Tegangan – Regangan ........ 7 Gambar 2.3 Jenis –Jenis Bending Menurut Dies-Nya ........................ 7 Gambar 2.4 Proses Roll Bending ....................................................... 8 Gambar 2.5 Rantai Rol ..................................................................... 10 Gambar 2.6 Macam – Macam Pasak ................................................ 17 Gambar 2.7 Gaya Yang Terjadi Pada Pasak..................................... 17 Gambar 2.8 Bantalan Bola ............................................................... 20 Gambar 2.9 Tipe Bantalan Gelinding ............................................... 22 Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan Mesin ................................... 27 Gambar 3.2 Desain Mesin Roll Bending ......................................... 30 Gambar 3.3 Posisi Awal Pengerolan ................................................ 32 Gambar 3.4 Plat Berada Diatas Roll 1 .............................................. 32 Gambar 3.5 Roll Atas Diturunkan .................................................... 33 Gambar 3.6 Penggerak Diputar Satu Kali Putaran ........................... 33 Gambar 3.7 Plat Bergerak Ke Kiri Dank E Kanan ........................... 33 Gambar 3.8 Plat Berbentuk Setengah Lingkaran ............................. 34 Gambar 4.1 Gaya – Gaya Yang Bekerja Pada Roller ....................... 35 Gambar 4.2 Diagram Tegangan – Regangan Akrilik ....................... 36 Gambar 4.3 Free Body Diagram Gaya – Gaya Pada Roller ............. 38 Gambar 4.4 Sudut Kontak Antara Benda Kerja Dan Roller ............. 38 Gambar 4.5 Free Body Diagram Gaya Gesek Pada Roller .............. 39 Gambar 4.6 Jarak Sproket Penggerak Ke Sproket Roll 1 ................. 42 Gambar 4.7 Jarak Sproket Roll 1 Ke Roll 2 ..................................... 43 Gambar 4.8 Gaya – Gaya Yang Bekerja Pada Poros........................ 44 Gambar 4.9 Gaya Pada Sproket ........................................................ 45 Gambar 4.10 Gaya Pada Roll ........................................................... 45 Gambar 4.11 Beban Merata Pada Roll ............................................. 46 Gambar 4.12 Reaksi Tumpuan Arah Horizontal .............................. 47 x
Gambar 4.13 Tinjauan Arah Horizontal ........................................... 48 Gambar 4.14 Potongan I-I Horizontal .............................................. 48 Gambar 4.15 Potongan II-II Horizontal ........................................... 49 Gambar 4.16 Potongan III-III Horizontal ......................................... 49 Gambar 4.17 Potongan IV-IV Horizontal ........................................ 50 Gambar 4.18 Potongan V-V Horizontal ........................................... 51 Gambar 4.19 Diagram Momen Bending Horizontal ........................ 52 Gambar 4.20 Diagram Gaya Geser Horizontal................................. 52 Gambar 4.21 Reaksi Tumpuan Arah Vertical .................................. 53 Gambar 4.22 Tinjauan Arah Vertical ............................................... 54 Gambar 4.23 Potongan I-I Vertical .................................................. 54 Gambar 4.24 Potongan II-II Vertical ................................................ 55 Gambar 4.25 Potongan III-III Vertical ............................................. 55 Gambar 4.26 Potongan IV-IV Vertical............................................. 56 Gambar 4.27 Potongan V-V Vertical ............................................... 57 Gambar 4.28 Potongan VI-VI Vertical............................................. 58 Gambar 4.29 Diagram Momen Bending Vertical ............................ 59 Gambar 4.30 Diagram Gaya Geser Vertical ..................................... 59 Gambar 4.31 Gaya – Gaya Pada Pasak ............................................ 61 Gambar 4.32 Gaya Kompresi Pada Pasak ........................................ 62 Gambar 4.33 Gaya Geser Pada Pasak .............................................. 63 Gambar 4.34 Radius Minimum Pelengkungan Plat ......................... 67
xi
KATA PENGANTAR Alhamdulillah,segala puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT. Karena atas rahmat dan hidayah - Nya, tugas akhir yang berjudul “Rancang Bangun Mesin Roll Bending Plat Akrilik“ ini dapat disusun dan diselesaikan dengan baik dan lancar. Tugas Akhir ini merupakan salah satu persyaratan yang harus dipenuhi oleh setiap mahasiswa Program Studi D3 Teknik Mesin Produksi ITS-Disnaker Surabaya, sesuai dengan kurikulum yang telah ditetapkan. Selain itu, Tugas Akhir ini juga merupakan suatu bukti yang diberikan almamater dan masyarakat. Banyak dorongan dan bantuan yang penulis dapatkan selama penyusunan Tugas Akhir ini sampai terselesaikannya laporan. Untuk itu penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya kepada : 1. Allah SWT dan junjungan besarku, Nabi Muhammad SAW yang telah memberikan ketenangan dalam jiwaku. 2. Ayah dan Ibu serta saudara-saudaraku tercinta yang benar-benar memberikan dorongan dan semangat dengan cinta dan kasih sayangnya yang tiada batas dan tak terbalaskan, doa dan restunya. 3. Bapak Ir. Suhariyanto, MT. selaku Ketua Program Studi D3 Teknik Mesin. 4. Bapak Ir. Nur Husodo, MSc. sebagai Dosen Pembimbing yang telah dengan sangat sabar, tidak bosan-bosannya membantu dan memberikan ide serta ilmu hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini. 5. Ibu Liza Rusdiana, ST.,MT. Selaku koordinator Tugas Akhir Progaram Studi D3 Teknik Mesin FTI-ITS. 6. Bapak Miftahul Huda, ST. selaku koordinator program
vi
studi di BLKIP Surabaya. 7. Bapak Lahuri selaku kepala UPT Pandai Besi Ngingas, Wedoro, Sidoarjo. 8. Abah Selamet selaku bapak pembimbing lapangan di UPT Pandai Besi Ngingas, Wedoro, Sidoarjo (081553835239). 9. Bapak Dosenpenguji yang telah memberikan kritik dan saran dalam penyempurnaan dan pengembangan Tugas Akhir ini. 10. Seluruh dosen dan staf pengajar Jurusan D3 Teknik Mesin FTI-ITS, yang telah memberikan ilmunya dan membantu semua selama menimba ilmu di bangku kuliah. 11. Semua teman yang telah membantu dalam pengerjaan Tugas Akhir ini. Semoga segala keikhlasan dan kebaikan yang telah diberikan mendapatkan balasan yang terbaik dari Tuhan Yang Maha Esa, Amin. Karena keterbatasan waktu dan kemampuan penulis, sebagai manusia biasa kami menyadari dalam penulisan ini masih terdapat beberapa kesalahan, keterbatasan, dan kekurangan. Oleh karena itu, kami mengharap kritik dan saran membangun sebagai masukan untuk penulis dan kesempurnaan Tugas Akhir ini. Semoga dengan penulisan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukan, mahasiswa D3 Mesin Disnaker pada khususnya. Surabaya, 26 Juni 2014
Penulis,
vii
RANCANG BANGUN MESIN ROLL BENDINGPLAT AKRILIK (POLY METHYLMETHACRYLATE) Nama
:1. Angelia Hermiati Ayu Wardani 2.Alfan Fauzi NRP :1.2111 039 021 2.2111 039 033 Jurusan :D3TeknikMesin FTI-ITS Dosen Pembimbing:Ir. NUR HUSODO, M.Sc Abstrak Silinder akrilik adalah sebuah komponen yang biasa digunakan sebagai reaktor pada proses adisi, yaitu pencampuran beberapa jenis bahan kimia. Karena pencampuran bahan-bahan kimia biasanya menimbulkan korosi pada wadah yang digunakan, maka dari itu digunakan akrilik. Di industri kecil pembentukan silinder akrilik masih menggunakan cara yang manual, yaitu dipanaskan terlebih dahulu menggunakan las acytelin lalu dilakukan proses bending. Hal tersebut menyebabkan rendahnya kualitas produk karena produk yang dihasilkan permukaannya bergelombang yang disebabkan pemanasan tidak merata serta keselamatan kerja yang minim. Oleh karena itu dibutuhkan sebuah mesin yang dapat mengatasi masalah tersebut, sehingga menghasilkan permukaan silinder yang halus tidak bergelombang. Mesin ini dirancang mengunakan sistem tiga roll yang dipasang secara segitiga dan dengan pamanas yang diletakan di antara dua roll bawah sehingga plat yang akan dibending bisa langsung di preheat sampai plat siap untuk dibending. Sehingga menghasilkan permukaan yang halus. Dan diharapkan mesin ini menunjang kapasitas produksi industri kecil. Dari hasil perhitungan diperoleh daya motor yang dibutuhkan 0,17 HP, dengan putaran motor 1500 rpm yang direduksi oleh gearbox dengan rasio 1:50 untuk menggerakkan dua buah roll yang berdiameter 60 mm dengan kecepatan 30 rpm setelah dilakukan uji coba, didapatkan kualitas produk silinder akrilik yang lebih baik tanpa ada gelombang pada permukaan. Kata kunci: Mesin Roll Bending, Pemanas, Akrilik.
iv
PROTOTYPING ROLL BENDING MACHINE SHEET ACRYLIC (POLI METHYLMETHACRYLATE) Name
:1. Angelia Hermiati Ayu Wardani 2. Alfan Fauzi NRP :1. 2111 039 021 2.2111 039 033 Departement : D3 Teknik Mesin FTI-ITS Advisor : Ir. NUR HUSODO, M.Sc Abstract Acrylic cylinder is a component that is commonly used as a reactor in the addition process, which is mixing several types of chemicals. Because mixing chemicals corrode the container usually used, so use of the acrylic. In a small industrial establishment acrylic cylinder still use manually way, which is preheated using welding acytelin then performed bending process. This causes low quality products because the products produced corrugated surface due uneven heating and work safety are minimal. Therefore, in require of a machine that can solve the problem, to produce smooth cylindrical surface isn’t corrugated. These machines are designed using a three-roll system that is placed in a triangle and the heaters are placed in between the two roll below, so that the plate can be bent straight up in preheat plate ready to be bent. Thus producing smooth surface and is expected to support the engine production capacity of small industries. From the calculation power needed 0.17 HP motor, the motor rotation 1500 rpm is reduced by a gearbox with a ratio of 1:50 to drive two 60 mm diameter roll with a speed of 30 rpm. After testing, it was found that the product quality is better acrylic cylinder with no waves on the surface. Key words : Roll Bending Machine, Heater, Acrylic
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Berdasarkan hasil observasi yang telah dilakukan proses manufatur plat akrilik masih menggunakan cara yang manual. Plat dipanaskan menggunakan las acetylene yang panas nya tidak merata sehingga menghasilkan permukaan akrilik yang bergelombang dan memerlukan biaya yang mahal untuk membeli bahan bakar. Maka dari itu perlu dirancang mesin roll bending yang dapat mempermudah operator dalam pembuatan dalam pembuatan komponen realtor kimia. Akrilik atau yang sering disebut plexyglass dan Lucite adalah plastik atau bahan teknik yang termasuk dalam klasifikasi polimer yang terdiri dari susunan senyawa hydrocarbon yang tembus cahaya, tahan lama, tidak mudah rusak oleh karat maupun pelapukan dan tahan terhadap bahan kimia (Callister,W.D.,2007). Akrilik merupakan polimer bertipe thermoplastic yang mempunyai bentuk monomer. Bentuk ini mempunyai titik leleh (melting point) sekitar 105 oC, dan temperatur transisi gelas 3 oC. Specific grafitynya antara, 1,17-1,20 dan kekuatan tarik antara 48,3-72,4 MPa serta Modulus Elastis (E) antara 2,2 – 3,3 GPa (Alexander,W., 2001). Prinsip kerja pada perencanaan roll bending yang sudah ada menggunaan sistem 3 roll disusun secara segitiga yaitu roll A dan B dibagian bawah dan roll C pada bagian atas sebagai penggerak. Setelah benda kerja berada di atas 2 roll bagian bawah yaitu roll A dan B maka penggerak (roll C) diturunkan dengan cara diputar hingga menyentuh benda kerja sehingga terjadi bending dititik roll C. Proses berakhir ketika ujung benda kerja tepat berada diatas roll 1 maka motor dimatikan kemudian motor dinyalakan kembali dengan arah putaran yang berlawanan. (M Hafiluddin, 2007) Rancangan mesin roll bending yang akan diwujudkan adalah mesin roll bending akrilik mengunakan sistem 3 roll yang disusun secara segitiga dilengkapi pemanas dengan sumber elektrik yang dibantu blower untuk mendistribusikan panas melalui sebuah pipa yang dikasih lubang mengarah ke plat akrilik yang akan dibending. 1
Selain itu mesin ini juga di tunjang oleh timer yang berfungsi untuk mengatur arah dari putaran motor. 1.2 Perumusan Masalah Permasalahan yang dibahas dalam mesin rancang bangun ini adalah sebagai berikut: 1. Merancang system pengerolan dengan 3 buah roll yang disusun secara segitiga. 2. Mewujudkan mesin rolling plat akrilik yang memudahkan operator dalam pengoprasian untuk menghasilkan barang sesuai harapan. 3. Merancang dan membuat mesin rolling plat akrilik yang pemanasannya dilakukan saat yang hampir bersamaan dengan proses pengerollan, sehingga mempercepat proses rolling plat. Perancangan pada mekanisme roll bending meliputi : 1. Berapa gaya diperlukan bending tool untuk menekuk plat akrilik 2. Tipe rantai mana yang paling sesuai digunakan. 3. Berapa diameter poros yang aman digunakan. 4. Berapa daya motor dan daya pemanas elektrik yang diperlukan beserta beberapa perhitungan elemen mesin (sprocket,pasak,rantai,poros) 1.3 Tujuan Tujuan dari perencanaan Rancang Bangun Mesin Roll Bending Akrilik ini adalah sebagaiberikut : 1. Mengetahui perhitungan elemen mesin yang digunakan antara lain : gaya yang dibutuhkan untuk menekuk plat akrilik, tipe rantai yang sesuai, diameter poros yang aman, daya motor dan daya pemanas yang diperlukan. 2. Memperoleh rancangan mesin roll bending dengan komponen yang relatif murah dan memiliki kemampuan kerja yang baik, sehingga dapat membantu industri kecil.
2
1.4 Batasan Masalah Pada pembahasan yang ada, maka dilakukan suatu batasan masalah agar pembahasan tidak meluas, di antara batasan tersebut antara lain : 1. Spesimen yang digunakan adalahplat akrilik dengan lebar maksimumspesimen 500 mm dan tebal 2 mm sampai dengan 5 mm. 2. Diameter roll yang digunakan adalah 60 mm. 3. Udara pada proses pemanasan plat diabaikan. 4. Kekuatan sambungan las pada rangka diasumsikan aman untuk pemakaian. 5. Tidak membahas mengenai rangkaian kelistrikan. 6. Tidak membahas mengenai perpindahan panas. 1.5 Manfaat Adapun manfaat dari pembuatan mesin Roll Bending Akrilik yang utama adalah : 1. Mampu membuat silinder akrilik yang presisi dan tanpa memakan waktu yang lama. 2. Dengan mesin ini diharapkan dapat memberikan rasa aman dan nyaman bagi operator yang mengoperasikannya. 1.6 Sistematika Penulisan Penyusunan Tugas Akhir ini terbagi dalam lima bab yang secara garis besar dapat dijelaskan sebagai berikut : Bab I. PENDAHULUAN Pada bab ini membahas bagaimana tinjauan umum tentang latar belakang masalah, tujuan, batasan masalah dan sistematika penulisan laporan tugas akhir. Bab II. DASAR TEORI Pada bab ini dijelaskan mengenai teori penunjang dan dasar perhitungan yang mendukung dalam pembuatan laporan tugas akhir.
3
Bab III. METODOLOGI Pada bab ini akan dibahas mengenai metodologi perencanaan pembuatan alat, diagram alir pembuatan alat dan proses mekanisme kerja alat. Bab IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Pada bab ini dijelaskan mengenai tentang pengujian elemen mesin yang didapat setelah perencanaan dan perhitungan elemen mesin. Bab V. KESIMPULAN DAN SARAN Memuat kesimpulan berdasarkan tujuan Tugas Akhir dan rumusan masalah yang dibuat. DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
4
BAB II DASAR TEORI Dalam bab ini akan dibahas mengenai teori-teori dasar, rumusan dan konsep yang melatar belakangi perencanaan ini yang nantinya digunakan dalam perhitungan yang berdasarkan referensi yang meliputi perencanaan elemen mesin, yaitu kapasitas mesin yang digunakan, daya yang ditransmisikan, chain dan sprocket, poros, pasak, bearing, ulir penggerak, daya motor yang digunakan mesin roll bending akrilik (Poly Methyl Methacrylate) untuk proses manufaktur pembentukan silinder. 2.1 Plat Akrilik (Poly Methyl Methacrylate) Akrilik (Poly Methylmethacrylate) atau yang biasa disebut plexyglass dan lucite adalah plastik atau bahan teknik yang termasuk pada klasifikasi polimer yang terdiri dari susunan senyawa hydrocarbon. Akrilik bersifat tembus cahaya, tahan lama dan tidak mudah rusak oleh karat maupun pelapukan. Dan juga akrilik ini, tahan pula terhadap bahan kimia (Callister,W. D., 2007). Oleh karena itu, plat akrilik ini sering digunakan pada laboratorium kimia sebagai reaktor dan juga bahan teknik lainnya. Pada penggunaan saat ini, akrilik ini hampir pada segala bidang, dari bidang ilmu pengetahuan dan teknologi hingga bidang estetika. Misalnya, dalam bidang kesehatan yaitu, untuk gigi palsu dan dibidang ilmu pengetahuan dan teknologi adalah salah satunya untuk reaktor kimia. Ukuran dimensi akrilik yang ada di pasaran sendiri, di tentukan oleh standar ASTM D4802 dan ISO7823-1(E). ketebalan minimum dari plat akrilik ini hanya 2 mm dan maksimumnya tergantung oleh permintaan produsen. 2.1.1 Sifat Bahan Akrilik (Poly Methyl Methacrylate) Plat akrilik merupakan salah satu polimer buatan yang bila ditinjau dari proses pembuatannya, dapat diklasifikasikan dalam dua kelompok, yaitu : thermoplastic dan thermosetting plastics. Thermoplastic adalah bahan polimer yang pembuatan dan pembentukannya memerlukan panas, dan setelah temperaturnya
5
berada di bawah temperatur transisi gelasnya, bahan akan terbentuk sesuai dengan bentuk cetakannya. Sifat utama bahan ini adalah sifatnya yang relatif tetap (tanpa mengalami perubahan yang berarti), sekalipun dilakukan perubahan bentuk yang berulang-ulang.Salah satu bahan polimer dari jenis ini adalah Akrilik (Poly Methyl Methacrylate). Akrilik merupakan polimer bertipe thermoplastic yang mempunyai bentuk monomer. Bentuk ini mempunyai titik leleh (Tm) sekitar 105 oC, dan temperatur transisi gelas (Tg) 3 oC. Specific grafitynya antara 1.17–1.20, dan Modulus Elastisnya 2,2 – 3,3 GPa. (John A. Schey, 2000).
Gambar 2.1 Diagram tegangan – regangan akrilik (PMMA) yang dipengaruhi oleh Temperatur (Callister,W. D., 2007)
Sifat lainnya yang penting, yang sangat berbeda dengan bahan lain terutama logam, adalah sifat polimer yang tergantung pada waktu. Bahan yang bersifat demikian disebut anelasticity material (Dieter, 1981). 2.2 Proses Bending Bending adalah proses deformasi secara plastik dari logam terhadap sumbu linier dengan hanya sedikit atau hampir tidak mengalami perubahan perubahan luas permukaan. Bending menyebabkan logam pada sisi luar sumbu netral mengalami tarikan, sedangkan pada sisi lainnya mengalami tekanan.
6
Gambar 2.2 Karakteristik dimensi dan tegangan-tegangan selama bending
Karena tegangan lulur dari logam untuk kompresi lebih besar dibandingkan dengan tarikan,maka logam pada sisi luar lengkungan akan mengalami lulur terlebih dahulu,sehingga posisi sumbu netral tidak lagi mempunyai jarak yang sama terhadap kedua sisi pada bidang lengkung. (Kalpakjian, Schmid, 2009)
Gambar 2.3 Jenis-Jenis Bending menurut dies-nya
2.3 Proses Roll Bending Roll Bending merupakan proses pembentukan lembaran plat menjadi bentuk silinder atau tabung menggunakan tiga buah silinder roll dengan diameter tertentu yang disusun secara segitiga dengan roll yang ditengah bergerak hanya pada sumbu yang tetap dan dapat diatur kedalamannya. Mesin roll bending ini digerakan oleh motor AC.
7
Gambar 2.4 Proses Roll Bending
2.4 Gaya Pada Mesin Roll Bending Akrilik Supaya hasil perencanaan aman, maka besarnya gaya untuk perencanaan dapat dinyatakan dengan persamaan :
F k
LT 2 (UTS) W
…….(2.1)
(Kalpakjian, Schmid, 2009) Dimana : L = Panjang Plat (mm) T = Tebal Plat (mm) W = Lebar Dies (mm) k = Faktor jenis dies ; 0,3 untuk Wiping dies 0,7 untuk U-dies 1.3 untuk V-dies 2.5 Torsi dan Daya Perencanaan Supaya hasil perencanaan aman, maka besarnya daya dan momen untuk perencanaan dinaikkan sedikit dari daya yang ditrasmisikan (P), yang disebut dengan daya perencanaan atau daya desain (Pd) yang dapat dinyatakan dengan persamaan : Pd f c .P .....................................................(2.2) ( Sularso,1997 : 7) Dimana : Pd=Daya Perencanaan FC = Faktor koreksi
8
P = Daya yang ditransmisikan Hubungan antara daya dan torsi dapat dilihat pada rumus – rumus dibawah ini : 1. Torsi satuannya kg.cm dan Daya satuannya (dobrovolsky, 1985 : 401) P T 71.6200 ..................................................(2.2a) n Dimana :
HP
T = Torsi kg.cm N = daya HP n = putaran poros, rpm 2. Torsi satuannya kgf.mm dan Daya satuannya kW (Sularso, 2000 : 7)
T 9,74.105
P n
...........................................(2.2b)
Dimana : T = Torsi , kg.mm Pd = Daya, kW 3. Torsi satuannya lbf.in dan Daya satuannya HP (Collins Jack A, 2003 : 180 )
T 63.025
P ................................................(2.2c) n
Dimana : T = Torsi, lbf.in N = Daya, HP 4. Torsi satuannya N.m dan Daya satuannya HP ( deutschman, 1983 : 334 )
9
T 9549
P ................................. (2.2d) n
Dimana : T = torsi , N.m N = HP 2.6 Rantai Rol Rantai adalah salah satu elemen mesin yang berfungsi untuk mentransmisikan daya. Jarak yang jauh antara dua buah poros sering tidak memungkinkan transmisi langsung dengan roda gigi. Dan hal ini secara transmisi daya yang lain dapat diterapkan, dimana sebuah rantai dibelitkan disekeliling sproket yang terdapat pada poros. Sproket rantai dibuat dari baja karbon untuk ukuran kecil, dan besi cor atau baja cor untuk ukuran besar
Gambar 2.5 Rantai rol
Kelebihan atau keuntungan menggunakan transmisi rantai, antara lain : a. Dapat meneruskan daya tanpa adanya slip. b. Mampu memindahkan daya yang cukup besar. c. Perbandingan putarannya tetap. d. Jarak kedua poros dapat lebih jauh. e. Dapat digunakan untuk menggerakkan beberapa mekanisme dengan hanya satu penggerak. f. Efisiensi cukup tinggi (ή ≈ 98%)
10
Secara garis besar rantai terbagi atas dua jenis, yaitu : 1. Rantai gigi (Silent Chain Inverted Tooth) 2. Rantai rol (Roller Chain) 2.6.1 Putaran dan jumlah gigi sproket Untuk mendapatkan putaran n dan jumlah gigi Nt pada sproket, maka menggunakan perbandingan :
n1 Nt 2 .......................................(2.3) n2 Nt1 dimana : n1 n2
= putaran 1 (rpm) = putaran 2 (rpm)
N t1
= jumlah gigi pada sproket penggerak
Nt2
= jumlah gigi pada sproket yang digerakkan
2.6.2 Diameter sproket Bila sproket bergerak atau berputar berlawanan dengan arah jarum jam, maka akan diperoleh : sin
p y = 2 ataud = p 2 d sin 2
2
............................(2.4)
Keterangan: p = pitch (mm) = sudut pitch d
= diameter sproket (mm)
dimana : =
360 (N t = Jumlah gigi sproket) Nt
Sehingga, persamaan menjadi :
11
p
d=
.................................................(2.5) 180 Sin Nt Dengan demikian dapat diartikan sproket dengan jumlah gigi lebih banyak dianggap baik untuk sproket penggerak, namun dalam aplikasinya keuntungan akan didapat bila sproket dibuat sekecil mungkin dengan jumlah gigi sproket yang sedikit. 2.6.3 Kecepatan rantai Kecepatan rantai biasanya diartikan sebagai jumlah panjang (meter) yang masuk ke dalam sproket tiap satuan waktu (menit), sehingga dapat dinyatakan dengan :
v dimana : v Nt p d n
.d .n 60.1000
= = = = =
Nt . p.n (m/det) ..........................(2.6) 60.1000
kecepatan keliling sproket (m/det) jumlah gigi sproket pitch (mm) diameter sproket (mm) putaran (rpm)
2.6.4 Panjang rantai Panjang rantai yang diperlukan dalam transmisi sproket dihitung berdasarkan jumlah pitch, sehingga perhitungan panjang rantai secara pendekatan dapat dihitung dengan persamaan :
N t1 Nt 2 N t 2 N t1 2 .............................(2.7) L 2.C = + + C 2 p p 4. 2 p dimana :
12
L p C Nt1 Nt2
= panjang rantai (mm) = pitch (mm) = jarak kedua sumbu sproket (mm) = Jumlah gigi pada sproket penggerak = Jumlah gigi pada sproket yang digerakkan
2.7 Poros Poros merupakan salah satu bagian yang penting dari setiap mesin. Tergantung dari beban yang diterima, maka pada poros dapat terjdi beban bending murni, atau gabungan antara beban bending dan torsi. Dalam permsalahan ini poros berfungsi sebagai penyambung, maka dalam penyambungannya akan menggunakan pasak, sehingga pembuatan pasak, pembuatan lubang pasak pada poros harus dipertimbangkan. Pada perhitungan poros, yang dihitung adalah diameter poros, sehingga perlu diketahui tegangan yang diterima atau yang ditimbulkan oleh mekanisme yang terpasang pada poros, seperti tmomen bending, torsi, atau kombinasi momen bending dan torsi. 2.7.1 Hal-hal Penting dalam Perencanaan Poros Untuk merencanakan sebuah poros, hal-hal berikut ini perlu diperhatikan : (1) Kekuatan poros Suatu poros dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat `beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin, dll. Sebuah poros harus direncanakan dengan baik hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban yang terjadi. (2) Kekakuan poros Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup besar, tetapi jika lenturan puntirannya terlalu besar akan
13
mengakibatkan getaran dan suara (contoh pada turbin dan kotak roda gigi). Karena itu,kekuatan poros terhadap puntir juga diperhatikan dan disesuaikan dengan macam beban mesin yang akan ditopang poros tersebut. (3). Putaran kritis. Putaran kritis yaitu ketika putaran mesin dinaikkan dan terjadi getaran yang cukup besar. Oleh sebab itu poros harus direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran poros lebih rendah dari putaran kritis. (4). Korosi Bahan–bahan yang dipilih yakni yang bersifat tidak korosif karena ini akan menyebabkan kekuatan pada poros melemah karena korosi/karat dan memperpendek umur komponen. 2.7.2 Poros dengan beban bending murni Dari bahan yang dipilih dapat ditentukan tegangan bending yang diijinkan. Momen tahanan bending untuk poros dengan diameter d, adalah :
Wb=
.....................................................(2.8)
Dari tegangan bending, momen bending dan momen tahanan bending dapat ditentukan diameter poros minimum yang diijinkan.
=
d
.................................................(2.9) 14
dimana : = tegangan bending yang diijinkan (kg/mm2) M = momen bending (kg.mm) Z = momen tahanan bending (mm3) Syp = tegangan tarik bahan (kg/mm2) N = angka keamanan d = diameter poros (mm) 2.7.3 Poros dengan beban bending dan torsi Poros mendapat beban torsi dan bending karena meneruskan daya melalui sabuk, roda gigi ataupun rantai sehingga pada permukaan poros akan terjadi tegangan geser dan tegangan karena bending. Beban yang bekerja pada poros pada umumnya adalah beban berulang. Jika poros tersebut mempunyai roda gigi, maka akan terjadi kejutan pada saat awal berputar. Dengan mengingat macam beban, sifat beban, dan lain-lain, ASME menganjurkan suatu rumus yang sederhana untuk menghitung diameter poros dimana sudah dimasukkan pengaruh kelelahan karena beban berulang. Faktor koreksi yang digunakan adalah Kt untuk momen torsi yang besarnya 1-1,5 jika terjadi sedikit kejutan, Km untuk momen bending yang besarnya 1,5-2 jika terjadi tumbukan ringan. Rumus yang digunakan untuk mencari diameter poros :
.............................(2.10)
d
dimana : d = diameter poros (mm) M = momen bending (kg.mm) T = momen torsi (kg.mm) 2.8 Pasak Seperti halnya baut dan sekrup, pasak digunakan untuk membuat sambungan yang dapat dilepas yang berfungsi untuk menjaga hubungan putaran relatif antara poros dengan elemen mesin yang lain seperti : Roda gigi, Pulley, Sprocket, Impeller dan lain
15
sebagainya. Distribusi tegangan secara aktual pada sambungan pasak tidak dapat diketahui secara lengkap, maka dalam perhitungan tegangan disarankan menggunakan faktor keamanan sebagai berikut : a.Untuk torsi yang tetap dan konstan fk = 1,5 b.Untuk beban kejut yang kecil ( rendah ) fk = 2,5 c.Untuk beban kejut yang besar terutama bolak – balik fk = 4,5 Pada pasak yang rata, sisi sampingnya harus pas dengan alur pasak agar pasak tidak goyah dan rusak. Ukuran dan standard yang digunakan terdapat dalam spesifikasi. Untuk pasak, umumnya dipilih bahan yang mempunyai kekuatan tarik lebih dari 60 kg/ mm, lebih kuat daripada porosnya. Kadang dipilih bahan yang lemah untuk pasak, sehingga pasak terlebih dahulu rusak daripada porosnya. Ini disebabkan harga pasak yang murah serta mudah menggantinya. 2.8.1 Klasifikasi pasak Menurut bentuk dasarnya pasak dapat dibedakan menjadi: 1. Pasak datar ( Square key ). 2. Pasak Tirus ( Tapered key ). 3. Pasak setengah silinder ( Wood ruff key ). Menurut arah gaya yang terjadi pasak digolongkan menjadi : 1. Pasak memanjang Pasak yang menerima gaya sepanjang penampang pasak secara merata. Pasak ini digolongkan menjadi pasak baji, pasak kepala, pasak benam dan pasak tembereng. 2.Pasak melintang (pen) Pasak yang menerima gaya melintang pada penampang pen. Pen ini dibagi dua yaitu pen berbentuk pipih dan pen berbentuk silindris.
16
Gambar 2.6 Macam-macam pasak
Pada perencanaan mesin penekuk pipa ini dipakai tipe pasak datar segi empat karena dapat meneruskan momen yang besar. Pasak ini mempunyai dimensi lebar (W) dan panjang (L). Perlu diperhatikan bahwa lebar pasak sebaiknya antara 25 - 35 % dari diameter poros, dan panjang pasak jangan terlalu panjang dibandingkan dengan diameter poros ( antara 0,75 sampai 1,5 D ). Karena lebar dan tinggi pasak sudah distandardkan.
Gambar 2.7 Gaya yang terjadi pada pasak
Keterangan : h b L Fs Fc
= Tinggi pasak (mm) = Lebar pasak (mm) = Panjang pasak (mm) = Gaya geser (kgf/mm2) = Gaya Kompresi (kgf/mm2)
17
2.8.2 Tinjauan terhadap geser Besarnya gaya F adalah : T = F (D / 2) ..........................................................(2.11) Dimana : F = Gaya pada pasak (kgf) Dp = Diameter poros (mm) T = Torsi yang ditransmisikan (kgf.mm) Pada pasak gaya F akan menimbulkan tegangan geser :
s
2T1 F A W L Dp
......................................................(2.12)
Dimana :
s
= Tegangan geser ( kg/mm2 )
W = Lebar pasak ( mm ) L = Panjang pasak ( mm ) Dp = Diameter poros ( mm ) T’ = Torsi ( kg.mm ) Panjang pasak pada tegangan geser :
S syp 2.T1 W .L.D p fk L Dimana : W Dp T1 fk
2.T1. f k W .D p .S syp
(2.13)
= Sisi pasak ( mm ) = Diameter poros ( mm ) = Torsi ( kg.mm ) = Faktor keamanan
18
2.8.3 Tinjauan terhadap kompresi Pada pasak akan menimbulkan tegangan kompresi :
c
F Ac
2T1 4T1 D p 0,5W L D p W L
.................(2.14)
Dimana :
c = Tegangan kompresi ( kg/mm2 ) W L Dp T1
= Lebar pasak ( mm ) = Panjang pasak ( mm ) = Diameter poros ( mm ) = Torsi ( kg.mm )
Panjang pasak pada tegangan kompresi :
S syp 4.T1 W .L.D p fk → L
Dimana : W Dp T1 fk
4.T poros. f k
....... (2.15)
W .D p .S syp
= Sisi pasak ( mm ) = Diameter poros ( mm ) = Torsi ( kg.mm ) = Faktor keamanan
2.9 Bantalan ( Bearing ) Bantalan (Bearing) adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman dan berumur panjang.
19
Gambar 2.8 Bantalan bola
Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan beik jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka proses seluruh sistem akan menurun atau tak dapat bekerja secara semestinya 2.9.1 Klasifikasi Bantalan a.
Bantalan luncur Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan dengan perantaraan lapisan pelumas. Bantalan luncur mampu menumpu poros berputar tinggi dengan beban besar. Bantalan ini sederhana konstruksinya dan dapat dibuat serta dipasang dengan mudah. Karena gesekannya yang besar, pada waktu mulai jalan, bantalan luncur memerlukan momen awal yang besar dan memerlukan pendinginan khusus. Sekalipun demikian karena adanya lapisan pelumas, bantalan ini dapat meredam tumbukan dan getaran sehingga hampir tidak bersuara. Tingkat ketelitian yang diperlukan tidak setinggi bantalan gelinding sehingga dapat lebih murah. b. Bantalan gelinding Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola (peluru), rol atau rol jarum dan rol bulat. Bantalan gelinding pada
20
umumnya lebih cocok untuk beban kecil daripada bantalan luncur. Tergantung pada bentuk elemen gelindingnya. Putaran pada bantalan ini dibatasi oleh gaya sentrifugal yang timbul pada elemen gelinding tersebut. Karena konstruksinya yang sukar dan ketelitian yang tinggi maka bantalan gelinding hanya dapat dibuat oleh pabrik-pabrik tertentu saja. Adapun harganya pada umumnya lebih mahal daripada bantalan luncur. Untuk menekan biaya pembuatan serta memudahkan pemakaian, bantalan gelinding diproduksikan menurut standar dalam berbagai ukuran dan bentuk. Keunggulan bantalan ini adalah pada gesekannya yang rendah. Pelumasannya pun sangat sederhana cukup dengan gemuk, bahkan ada macam yang memakai sil sendiri tidak perlu pelumasan lagi. Meskipun ketelitiannya sangat tinggi namun karena adanya gerakan elemen gelinding dan sankar, pada putaran tinggi bantalan ini agak bising dibandingkan dengan bantalan luncur. Pada waktu memilih bantalan, ciri masing-masing masih harus dipertimbangkan sesuai dengan pemakaian lokasi.
21
Gambar 2.9 Tipe Bantalan Gelinding
2.9.2 Menghitung Beban Ekuivalen Sesuai dengan definisi dari AFBMA yang dimaksud dengan Beban ekuivalen adalah beban radial yang konstan dan bekerja pada bantalan dengan ring dalam berputar, sedangkan ring luar tetap. Ini
22
akan memberikan umur yang sama seperti pada bantalan bekerja dengan kondisi nyata untuk beban dan putaran yang sama. Untuk menghitung beban ekuivalen pada bantalan dapat meggunakan rumus : P = X . V . FR + Y Fa ...........................................(2.16) Dimana : P = Beban ekivalen ( lb ) Fr = Beban radial ( lb ) Fa = Beban aksial ( lb ) V = Faktor putaran konstanta = 1,0 untuk ring dalam berputar = 1,2 untuk ring luar berputar X = Konstanta radial dari tabel Y = Konstanta aksial dari tabel yang sama 2.9.3 Menghitung Gaya Radial Pada Bantalan Gaya radial bantalan dapat dihitung dengan menggunakan rumus : F=
Fh 2 Fv 2
Dimana : Fr Fh FV
....................................................(2.17)
= beban radial dalam (lb) = gaya sumbu horizontal (lb) = gaya sumbu vertical (lb)
2.9.4 Menghitung Umur Bantalan Dalam memilih bantalan gelinding umur bantalan sangat perlu diperhatikan. Ada beberapa definisi mengenai umur bantalan, yaitu :
23
a. Umur (Life) Didefinisikan sebagai jumlah perputaran yang dapat dicapai dari bantalan sebelum mengalami kerusakan atau kegagalan yang pertama pada masing-masing elemennya seperti ring bola atau roll. b. Kualitas Umur Bantalan (Rating Life) Didefinisikan sebagai umur yang dicapai berdasarkan kualitas (reliability) 90% berarti dianggap 10% kegagalan dari jumlah perputaran. Umur ini disimbolkan dengan L10 dalam jumlah perputaran atau L10h dengan satuan jam dengan anggapan putarannya konstan. c. Kemampuan Menerima Beban Dinamis (Basic Dynamic Load Rating) Disebut juga dengan basic load rating (beban dinamic) diartikan sebagai beban yang mampu diterima dalam keadaan dinamis berputar dengan jumlah putaran konstan 10 putaran dengan ring luar tetap dan ring dalam yang berputar. d. Kemampuan Menerima Beban Statis (Basic Static Load Rating) Didefinisikan sebagai jumlah beban radial yang mempunyai hubungan dengan defleksi total yang terjadi secara permanen pada elemen-elemen bantalannya, yang diberikan bidang tekanan, disimbolkan dengan C. Umur dari bantalan dapat dihitung dengan persamaan: b
106 C L10= . 60.n p P ...................................................(2.18) Dimana : L10
= umur bantalan ( jam kerja )
24
C P b np
= diperoleh dari tabel bantalan sesuai dengan diameter dalam bantalan yang diketahui = beban equivalent = 3, untuk bantalan dengan bola = 10/3 bila bantalan adalah Bantalan Rol = putaran poros ( rpm )
25
“Halaman ini sengaja dikosongkan”
26
BAB III METODOLOGI Pada bab ini akan dibahas secara detail mengenai perencanaan dan pembuatan alat, secara keseluruhan proses pembuatan dan penyelesaian Tugas Akhir ini digambarkan dalam diagram alir atau flow chart di bawah ini. 3.1 Diagram Alir Proses Pembuatan Mesin Roll Bending Akrilik MULAI
STUDI LITERATUR
OBSERVASI
DATA LAPANGAN
PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN ALAT DAN BAHAN PEMBUATAN MESIN UJI PERALATAN
TIDAK
SESUAI DENGAN PERENCANAAN YA PEMBUATAN LAPORAN SELESAI
Gambar 3.1 Diagram Alir Pembuatan Mesin Roll Bending Akrilik
27
3.2 Tahapan Proses Pembuatan Mesin Roll Bending Akrilik. Proses dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini melalui beberapa tahap sebagai berikut: 1. Observasi Observasi atau studi lapangan ini dilakukan dengan survei langsung. Hal ini dilakukan dalam rangka pencarian data yang nantinya dapat menunjang penyelesaian tugas akhir ini. 2. Studi literatur Pada studi literatur meliputi proses mencari dan mempelajari bahan pustaka yang berkaitan dengan segala permasalahan mengenai perencanaan mesin roll bending. Studi literatur ini diperoleh dari berbagai sumber antara lain text book, tugas akhir yang berkaitan, juga dari media internet dan survey mengenai komponen-komponen di pasaran. 3. Data lapangan Dari lapangan didapat data bahwa mesin roll bending yang digunakan untuk pembuatan reaktor akrilik masih menggunakan mekanisme manual, yang relatif membutuhkan waktu yang lama dan tidak safety. 4. Perencanaan dan perhitungan Perencanaan dan perhitungan ini bertujuan untuk mendapatkan desain dan mekanisme yang optimal dengan memperhatikan data yang telah didapat dari studi literatur dan observasi langsung. Rencana mesin yang akan di rancang ini adalah mesin roll bending akrilik untuk pembuatan silinder akrilik.
28
5. Penyiapan komponen peralatan Penyiapan komponen ini meliputi beberapa alat antara lain: Motor AC 1500 rpm (1/2Hp), Reducer (1:50), elemen mesin (bantalan, poros, power screw,rantai dan sprocket,pasak), kerangka mesin dst. 6. Pembuatan mesin Dari hasil perhitungan dan perencanaan dapat diketahui spesifikasi dari bahan maupun dimensi dari komponen yang akan diperlukan untuk pembuatan alat. Dari komponen yang diperoleh kemudian dilakukan perakitan untuk membuat alat yang sesuai dengan desain yang telah dibuat. 7. Uji peralatan Setelah alat selesai dibuat lalu dilakukan pengujian dengan mengoperasikan alat tersebut. Dalam pengujian nanti akan dicatat dan dibandingkan waktu dan juga benda yang dihasilkan melalui proses manual dengan mesin. 8. Pembuatan laporan Tahap ini merupakan ujung dari pembuatan mesin roll bending akrilik, dengan menarik kesimpulan yang didapat dari hasil pengujian yang telah dilakukan.
3.3 Mekanisme Kerja Mesin Roll Bending Akrilik Mekanisme kerja mesin mesin roll bending akrilik ini pada awalnya adalah menggunakan tiga buah roll yang disusun secara segitiga seperti di tunjukan pada gambar desain mesin di bawah ini :
29
20
1 2
21 22 15
19
24
3 18
4
14
13
16
5
17
6
17
12
7 23
9
10
8
Gambar 3.2 Desain Mesin Roll Bending
30
11
Ketika kabel disambungkan pada sumber listrik lalu tombol on (9) dinyalakan maka motor listrik (12) dengan daya 0,5 HP,kecepatan 1500 rpm yang terletak pada dudukan motor (21) dan rangka bawah (22) akan menyala (namun motor belum berputar) dan pemanas (1) dengan daya 350 watt yang terletak diantara dua roll bawah (2 dan 4) secara otomatis menyala hingga mencapai suhu yang sudah diatur pada termocontrol (6). Ketika sistem mulai menyala ditandai dengan lampu indikator warna hijau (17) menyala. Setelah suhu mencapai 150°C dan terbaca oleh sensor lalu motor mulai berputar dan putaran motor ditransmisikan ke reducer (11) dengan rasio gearbox 1:50. Ketika reducer berputar maka poros satu (23) yang terletak pada reducer akan ikut berputar dan dari poros tersebut akan ditransmisikan melalui sproket satu (10) dan rantai satu (17). Ketika sproket satu pada poros satu bergerak maka rantai satu yang menghubungkan antara sproket satu dan dua akan ikut berputar. Sehingga perputaran dari rantai satu tersebut akan ditransmisikan ke sproket dua (16) yang terpasang pada poros dua. Pada poros dua digunakan sproket dobel, karena rantai yang digunakan juga ada dua. Ketika sproket dua berputar, maka poros dua (18) yang berada pada roll satu (4) akan ikut berputar karena terpasang pasak pada rantai dan sproket. Pada saat yang bersamaan poros tiga (20) yang terdapat pada roll dua (2) juga akan ikut berputar karena pada poros tiga juga terpasang sproket (13) dan rantai dua (14) yang terhubung dengan sproket dua. Dan dua roll inilah yang menggerakkan plat akrilik kekanan. Setelah ujung plat tepat berada diatas roll satu seperti Gambar 3.4 secara otomatis putaran motor akan berputar kekiri karena diatur oleh timmer (7). Proses plat bolak-balik dilakukan 5 kali sampai plat siap untuk dibending atau di beri preheat terlebih dahulu seperti Gambar 3.6. Pada mesin roll bending tersebut juga dilengkapi dengan tombol safety (8) yang berfungsi untuk mematikan seluruh sistem jika terjadi kesalahan proses. Selain itu juga terdapat lampu indikator berwarna merah (5) yang akan menyala jika tombol off dinyalakan.
31
Screw Penggerak
Roll 2
Plat Akrilik
Roll 1
Roll 3
Roll yang berputar
Gambar 3.3 Posisi Awal Pengerollan
Screw Penggerak
Roll 2
Plat Akrilik
Roll 1
Roll 3
Gambar 3.4 Plat Berada Diatas Roll 1
Setelah plat siap untuk dibending, penggerak (15) diturunkan dengan menggunakan power screw (24) sampai menyentuh plat. Dan di putar kekanan kekiri untuk proses preheat.
32
Screw Penggerak
Roll 2 Plat Akrilik
Roll 1
Roll 3
Gambar 3.5 Penggerak Diturunkan Sampai Menyentuh Plat
Screw Penggerak Plat Akrilik Bergerak bolak balik
Roll 2
Roll 1
Roll 3
Gambar 3.6 Penggerak Diputar Satu Kali Putaran
Bending yang terjadi di titik roll 2 akan terdistribusi pada tiap titik plat. Sehingga, plat akan melengkung akibat bending tersebut. Screw Penggerak Plat Akrilik Bergerak bolak balik Roll 2
Roll 1
Roll 3
Gambar 3.7 Plat Bergerak Dari Kiri Ke-Kanan Akibat Putaran Motor
33
Proses berakhir ketika plat sudah berbentuk silinder dengan diameter yang diinginkan. Selama proses bending berlangsung hanya perlu menurunkan power screw tanpa harus mengatur arah dari putaran motor karena diatur oleh timmer. Screw Penggerak
Roll 2
Roll 1
Roll 3
Gambar 3.8 Plat Berbentuk Silinder
34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Pada bab ini akan dibahas tentang perhitungan mesin roll plat, yaitu analisa daya gaya yang nantinya dibutuhkan dalam mesin agar dapat berjalan dan berfungsi dengan baik, yaitu menghitung daya motor pada saat bekerja memutar poros engkol dilanjutkan dengan perhitungan perencanaan elemen mesin yang mendukung perencanaan mesin roll plat sehingga aman dalam pengoperasiannya. 4.1 Perhitungan Gaya Bending
Gambar 4.1 Gaya-Gaya Yang Bekerja Pada Roller
Dari diagram Tegangan - Regangan plat akrilik yang dipengaruhi oleh perubahan temperature pada Gambar 2.1, dilakukan percobaan untuk menetukan seberapa besar Regangan yang terjadi pada suhu diatas Temperatur Glass (Tg) Plat Akrilik yaitu antara 3 105 oC. Dan didapatkan data sebagai berikut : Lo : panjang awal = 200 mm L1 : panjang setelah bending = 205 mm α : sudut kontak antara benda kerja dengan roller = 5o
…(4.1) 35
Dari persamaan 4.1 di atas dapat diketahui bahwa regangan dari plat akrilik adalah 0,025. Maka, dapat ditarik garis vertical dari garis Regangan pada diagram Tegangan - Regangan plat akrilik di bawah ini, sehingga dapat diketahui seberapa besar tegangan dari plat akrilik pada suhu antara 3 – 105 oC.
Gambar 4.2 Diagram tegangan – regangan akrilik (PMMA) yang dipengaruhi oleh Temperatur (Callister,W. D., 2007)
Gambar 4.2 menunjukan bahwa Tegangan terendah dan terbesar yang terjadi pada plat akrilik adalah pada temperature 60 oC dan 30 oC, yaitu sebesar 15 MPa dan 41,5 MPa. Maka, besarnya gaya bending yang dibutuhkan untuk membending plat akrilik ini dapat dihitung melalui persamaan 2.1 pada Bab 2, yaitu sebagai berikut :
Dengan asumsi perbandingan antara tebal plat dan radius lebih kecil dibandingkan dengan lebar jarak antar roll bawah. Maka, berlaku bending menjadi mekanisme tarik, dimana persamaan diatas menjadi : ( ) (Kalpakjian, Schmid, 2009) 36
Diketahui : Ultimate Tensile Strenght : Temp. 60 oC = 15 MPa Temp. 30 oC = 41,5 MPa Lebar Plat akrilik (L) = 600 mm Tebal Plat Akrilik (T) = 4 mm Lebar Bentangan Dies (W) = 115 mm (
)
-
Pada Temperatur 60 oC, UTS = 15 MPa ( ) ( )
-
Pada Temperatur 30 oC, UTS = 41,5 MPa ( ) ( )
Karena gaya yang bekerja pada temperature 30 oC lebih besar dari pada gaya yang bekerja pada temperature 60 oC. Maka, jika motor mampu menggerakkan proses pengerollan pada temperature 30 oC akan mampu juga menggerakkan proses pengerollan pada temperature 60 oC. Sehingga pada perencanaan mesin roll bending plat akrilik ini menggunakan gaya yang bekerja pada roller 1 sebesar 506,03 kgf. Untuk springback yang biasanya terjadi pada proses bending pada umumnya, tidak terjadi pada proses roll bending plat akrilik ini. Karena adanya proses pemanasan saat proses bending yang mengakibatkan sifat elastis akrilik menghilang setelah melewati di atas temperature glass (Tg) dan beban dihilangkan saat benda kerja bertemperatur di bawah temperature glass-nya. 37
4.2 Perhitungan Daya Bending Dari data yang diperoleh diatas, maka dapat dihitung besarnya daya yang dibutuhkan untuk membending plat, menggunakan persamaan (2.3a) :
T 71.6200
P 4.2.1
P n
Daya( HP) Putaran (rpm)
T .n 71.6200
Mencari Resultan Gaya Pada Roller Diketahui : F roll A = Gaya pada roll A F roll B = Gaya pada roll B Sudut kontak antara benda kerja dengan roller (α) = 5o
Gambar 4.3 Free Body Diagram Gaya – Gaya Pada Roller
Gambar 4.4 Sudut Kontak antara Benda Kerja dan Roller
↑+∑Fy = 0 ; FrA cos α – F + FrB cos α = 0 FrA cos 5o – 506,03 kgf + FrB cos 5o = 0 38
FrA + FrB =
506 03 gf cos 5o
FrA + FrB = 507,96 kgf ……(1) ∑MA = 0 ; F (57,5) - FrB cos α (115) = 0 506,03 (57,5) - FrB cos 5o (115) = 0 29096,725 - FrB cos 6,9 (115) = 0 FrB =
29096 725
cos 5o . 115
FrB = 253,98 kgf
…..(2)
Subtitusi pers. (2) ke (1) FrA + FrB = 507,96 kgf FrA = 507,96 kgf – 253,98 kgf FrA = 253,98 kgf 4.2.2 Mencari Gaya Gesek (FS) dan Torsi (T)
Gambar 4.5 Free Body Diagram Gaya Gesek Pada Roller
a. Gaya Gesek FS = Gaya Gesek (kgf) µ = Koefisien Gesek antara Akrilik dengan Baja = 0,54 (Lampiran 11) FS = FrA . µ FS = 253,98 kgf . 0,54 FS = 137,15 kgf b. Torsi Pengerollan T = Torsi (kgf.mm) r = Jari – Jari Roller (mm) 39
T = FS . r T = 137,15 kgf . 30 mm T = 4114,5 kgf.mm 4.2.3
Mencari Daya Motor Untuk mencari daya motor yang dibutuhkan untuk roll bending akrilik ini dapat dicari melalui persamaan (2.3a) sebagai berikut : P Daya( HP) T 71.6200 n Putaran (rpm)
P
T .n 71.6200
P = 0,17 HP Sehingga, Mesin Roll Bending Akrilik ini digunakan motor listrik dengan daya 0,5 HP 4.3 Perencanaan rantai dan sprocket a. b. c. d. e.
Data-data yang diketahui: Putaran motor direncanakan Rasio reducer Putaran output reducer (n1) Putaran roll direncanakan (n2) Daya motor
=1500rpm =1:50 =30 rpm =30 rpm =0,5 hp
4.3.1 Menghitung daya yang ditransmisikan Daya desain, Digunakan faktor koreksi (fc) = 1,3
40
4.3.2 Memilih jenis rantai Berdasarkan perhitungan Daya di atas Pd = 0,162 kW dan kecepatan desain n = 30 rpm, maka dipilih rantai no. 40 dengan rangkaian tunggal dengan spesifikasi : pitch (p) = 12,7 (mm). 4.3.3 Menghitung jumlah gigi sprocket Dari nomor rantai yang dipilih yaitu nomor rantai 40 maka Z1 = 14, dimana lebih besar dari Z1min = yaitu 13. Maka Z2 diperoleh dengan menggunakan rumus :
4.3.4 Menghitung Diameter Luar Sproket (D) Diameter sproket dihitung dengan menggunakan rumus: (
)
(
) mm
Maka, diameter sprocket 1 dan 2 adalah 57,07 mm 4.3.5 Menghitung kecepatan rantai Kecepatan rantai dihitung dengan menggunakan rumus:
41
4.3.6 Menghitung beban yang bekerja pada satu rantai Beban yang bekerja pada satu rantai dihitung dengan menggunakan rumus:
4.3.7 Menghitung panjang rantai Direncanakan jarak sumbu poros penggerak ke poros Roll 1 dan jarak sumbu poros Roll 1 ke sumbu poros Roll 3. Maka, panjang rantai dihitung dengan menggunakan rumus : 2 N t1 Nt 2 N t 2 N t1 L 2.C = + + C 2 p p 4. 2 p
dimana :L p C Nt1 Nt2
= panjang rantai (mm) = pitch (mm) = 12,7mm = jarak kedua sumbu sproket (mm)= 320 mm = Jumlah gigi pada sproket penggerak = 14 = Jumlah gigi pada sproket yang digerakkan = 14
a. Panjang rantai dari poros penggerak ke Roll 1. Diketahui : C = 320 mm
Gambar 4.6 Jarak Sproket Penggerak ke Sproket Roll 1
42
L = 12,7
+
+
(
)
L = (50,394 + 14 + 0). 12,7 L = 64,394 x 12,7 = 817,8 mm Jadi, rantai yang sesuai adalah rantai tipe no 40 dengan panjang 840,1 mm b. Panjang rantai dari poros Roll 1 ke Roll 3 Diketahui : C = 115 mm
Gambar 4.7 Jarak Sproket Roll 1 ke Sproket Roll 2
L 2. 115 14+14 ( 14-14) = + + 115 2 4 + 12,7 12 7 12 7 L = (18,4 + 14 + 0) 12,7 L = 32,4 x 12,7 = 411,48 mm Jadi, rantai yang sesuai adalah rantai tipe no 40 dengan panjang 411,48 mm 4.4 Perencanaan Poros Pada poros terpasang sebuah poros roll dan dua bantalan. Data-data perencanaan sebagai berikut : 1. Diameter roll 1 = 60 mm 2. Beban pada Sproket = 185,66 kgf 3. Daya Motor = 0,5 HP 4. Kecepatan Motor = 30 rpm 43
Data – data yang direncanakan dalam perencanaan poros Mesin Roll Bending Plat Akrilik ini dapat digambarkan oleh gambar distribusi gaya pada arah Horizontal dan Vertical, di bawah ini :
Gambar 4.8 Gaya – Gaya Yang Bekerja Pada Poros
Keterangan : S1x = Gaya Sproket 1 pada sumbu horisontal S1y = Gaya Sproket 1 Pada Sumbu Vertical S2x = Gaya Sproket 2 Pada Sumbu Horizontal S2y = Gaya Sproket 2 Pada Sumbu Vertical Bx = Gaya Bearing B Pada Sumbu Horizontal By = Gaya Bearing B Pada Sumbu Vertical Rx = Gaya Roll Pada Sumbu Horizontal Ry = Gaya Roll Pada Sumbu Vertical Wr = Berat Roll Ax = Gaya Bearing A Pada Sumbu Horizontal Ay = Gaya Bearing A Pada Sumbu Vertical 1. Gaya yang terjadi pada Spoket 1 (S1)
44
Gambar 4.9 Gaya – Gaya Pada Sproket 1
Diketahui : Gaya pada sprocket (S1) = 185,66 Kgf Sudut sproket 1 ke sproket pada motor ( ) = 10o a. Gaya sproket 1 pada sumbu vertical S1y = S1 . cos 10o S1y = 185,66 kgf . cos 10o S1y = 182,84 kgf b. Gaya sproket 1 pada sumbu horizontal S1x = S1 . sin 10o S1x = 185,66 kgf . sin 10o S1x = 32,24 kgf 2. Gaya yang terjadi pada Roller
Gambar 4.10 Gaya – Gaya Pada Roll 1
Diketahui : Gaya resultan roll (R) = 253,98 kgf Sudut kontak ( ) = 5o 45
a. Gaya roll pada sumbu vertical Ry = R . cos 5o Ry = 253,98 kgf . cos 5o Ry = 253 kgf b. Gaya roll pada sumbu horizontal Rx = R . sin 5o Rx = 253,98 kgf . sin 5o Rx = 22,14 kgf 3. Beban Merata Pada Roller
Gambar 4.11 Beban Merata Pada Roll
Diketahui : Gaya Roller Sumbu Vertikal (Ry) Gaya Roller Sumbu Horizontal (Rx) Panjang Roller (b) a. Beban Merata Pada sumbu Vertikal
b. Beban Merata Pada sumbu Horizontal
46
= 253 kgf = 22,14 kgf = 600 mm
4.4.1 Menentukan Momen Bending 1. Arah Horizontal a. Reaksi Tumpuan pada Arah Horizontal
Gambar 4.12 Reaksi Tumpuan Arah Horizontal
↑+ΣFx = 0 ; - S1x + S2x + Bx – W□ + Ax = 0 - 32,24 kgf + 185,66 kgf + Bx – 22,2 kgf + Ax = 0 Ax + Bx = - 131,22 gf ….. (1) ΣMA = 0 ; - W□(342) + Bx (684) + S2x (714) – S1x (749) = 0 -22,2(342) + Bx (648) + 185,66 (714) – 32,24 (749) = 0 - 7592,4 + 684 Bx + 132561,24 – 24147,76 = 0 684 Bx = - 100821,08 Bx =
-
Bx = - 147,39 gf ….. (2) Subtitusi persamaan (2) ke (1) -147,39 + Ax = - 131,22 kgf Ax = - 131,22 kgf + 147,39 kgf 47
Ax = 16,17 kgf b. Tinjauan pada Arah Horizontal
I
II
IV
III
Gambar 4.13 Tinjauan Arah Horizontal
Momen bending di potongan I-I Potongan I-I : 0 ≤ x1 ≤ 35 mm
Gambar 4.14Potongan Momen Bending I-I Horizontal
↑+ΣFy = 0 ; - S1x - V1 = 0 - 32,24 kgf - V1 = 0 V1 = - 32,24 kgf ΣM1 = 0 ; -S1x (x1) - M1 = 0 - 32,24 (x1) - M1 = 0 M1 = - 32,24 (x1) kgf.mm Jika : x1 = 0, maka M1 = 0 x1 = 17,5 maka M1 = - 564,2 kgf.mm x1 = 35 maka M1 = - 1128,4 kgf.mm 48
V
Momen bending di potongan II-II Potongan II-II : 0 ≤ x2 ≤ 30 mm
Gambar 4.15 Potongan Momen Bending II-II Horizontal
↑+ΣFy = 0 ; -S1x – S2x – V2 = 0 - 32,24 kgf + 185,66 kgf – V2 = 0 V2 = 153,42 kgf ΣM2 = 0 ; - 32,24 (35+ x2) + 185,66 (x2) – M2 = 0 M2 = 185,66 (x2) – 32,24 (35 + x2 ) Jika x = 0 maka M2 = - 1128,4 kgf.mm x = 15 maka M2 = 1172,9 kgf.mm x = 30 maka M2 = 3474,2 kgf.mm Momen bending di potongan III-III Potongan III-III : 0 ≤ x3 ≤ 42 mm
Gambar 4.16 Potongan Momen Bending III-III Horizontal
↑+ΣFy = 0 ; - S1x + S2x + Bx - V3 = 0 49
-32,24 kgf + 185,66 kgf – 147,39 kgf - V3 = 0 V3 = 6,03 kgf ΣM3 = 0 ; - S1X (65 + x3) + S2x (30 + x3) + BX . x3 – M3 = 0 -32,24(65 + x3) + 185,66 (30+x3) – 147,39 (x3) – M3 = 0 M3 = -32,24(65 + x3) + 185,66 (30+x3) – 147,39 (x3) Jika ; x3 = 0 maka M3 = 3474,2 kgf.mm x3 = 21 maka M3 = 3600,83 kgf.mm x3 = 42 maka M3 = 3727,47 kgf.mm Momen bending di potongan IV-IV Potongan IV-IV : 0 ≤ x4 ≤ 600 mm FDx = 0,037 kgf/mm
Gambar 4.17 Potongan Momen Bending IV-IV Horizontal
↑+ΣFy = 0 ; - S1x + S2x + Bx - W□ – V4 = 0 - 32,24 kgf + 185,66 kgf – 147,39 kgf – FDy (x4) – V4 = 0 V4 = - 32,24 kgf + 185,66 kgf – 147,39 kgf + 0,037 (x4) V4 = 6,03 kgf – 0,037 (x4) Jika ; x4 = 0 ; maka, V4 = 6,03 kgf x4 = 300 ; maka, V4 = -5,07 kgf x4 = 600 ; maka, V4 = -16,17 kgf
50
ΣM4 = 0 ; -S1x (107 + x4) + S2x (72 + x4) + Bx (42 + x4) - W□ ( ) – M4 = 0 - 32,24 (107 + x4) + 185,66 (72 + x4) – 147,39 (42 + x4) - 0,037 x4 ( ) – M4 = 0 M4 = - 32,24 (107 + x4) + 185,66 (72 + x4) – 147,39 (42 + x4) – 0,037 . x4 ( ) Jika, x4 = 0 ; maka, M4 = 3727,46 kgf.mm x4 = 300 ; maka, M4 = 3871,46 kgf.mm x4 = 600 ; maka, M4 = 685,46 kgf.mm Momen bending di potongan V-V Potongan V-V : 0 ≤ x5 ≤ 42 mm FDx = 0,037 kgf/mm
Gambar 4.18 Potongan Momen Bending V-V Horizontal
↑+ΣFy = 0 ; - S1x + S2x + Bx - W□ – V5 = 0 - 32,24 kgf + 185,66 kgf – 147,39 kgf – (600) kgf – V5 = 0 V5 = - 16,17 kgf ΣM4 = 0 ; - S1x (707 + x5) + S2x (672 + x5) + Bx (642 + x5) - W□ (300 + x5) – M5 = 0 M5 = - 32,24 (707 + x5) + 185,66 (672 + x5) – 147,39 (642 + x5) – 0,037 (600) (300 + x5) Jika ; x5 = 0 ; maka, M5 = 685,46 kgf.mm x5 = 21 ; maka, M5 = 345,89 kgf.mm x5 = 42 ; maka, M5 = 0 kgf.mm 51
5000 4000 3000 2000 1000 0 0 17.5 35 50 65 86 107 407 557 707 728 749
-1000 -2000
Gambar 4.19 Diagram Momen Bending arah Horisontal
200 150
100 50 0 0
17.5 35
50
65
86
107 407 707 728 749
-50 Gambar 4.20 Diagram Gaya Geser arah Horisontal
52
2. Arah Vertical a. Reaksi Tumpuan pada Arah Vertical
Gambar 4.21 Reaksi Tumpuan Arah Vertical
↑+ΣFy = 0 ; - S1y – S2y + By – W□ – Wr + Ay = 0 - 182,84 – 0 + By – 0,42 (600) – 12 + Ay = 0 Ay + By = 466,84 gf ….. (1) ΣM4 = 0 ; - W□ (342) – Wr (342) + By (684) – S2y (714) – S1y (749) = 0 - 0,42 (600) (342) – 12 (342) + By (684) – 0 – 182,84 (749) = 0 684 By = 227235,16 kgf 227235 16 gf y= 684 By = 332,22 ….. (2) Subtitusi Pers. (2) ke (1) By + Ay = 446,84 kgf Ay = 446,84 – 332,22 Ay = 114,62 kgf
53
b. Tinjauan pada Arah Vertical I
II
III
IV
V
Gambar 4.22 Tinjauan Arah Vertical
Momen bending di potongan I-I Potongan I-I : 0 ≤ x1 ≤ 35 mm
Gambar 4.23 Potongan Momen Bending I-I Vertical
↑+ΣFy = 0 ; - Sy – V1 = 0 - 182,84 kgf – V1 = 0 V1 = - 182,84 kgf ΣM1 = 0 ; - Sy (x1) – M1 = 0 - 182.84 (x1) – M1 = 0 M1 = - 182,84 (x1) Jika ; x1 = 0 ; maka M1 = 0 x1 = 17,5 ; maka M1 = - 3199,7 kgf.mm x1 = 35 ; maka M1 = - 6399,4 kgf.mm
54
VI
Momen bending di potongan II-II Potongan II-II : 0 ≤ x2 ≤ 30 mm
Gambar 4.24 Potongan Momen Bending II-II Vertical
↑+ΣFy = 0 ; - S1y – S2y – V2 = 0 - 182,84 kgf – 0 – V2 = 0 V2 = - 182,84 kgf ΣM2 = 0 ; - S1y (35 + x2) – S2y (x2) – M2 = 0 - 182,84 (35 + x2) – 0 (x2) – M2 = 0 M2 = - 182,84 (35 + x2) – 0 (x2) Jika ; x2 = 0 ; maka M2 = - 6399,4 kgf.mm x2 = 15 ; maka M2 = - 9142 kgf.mm x2 = 30 ; maka M2 = - 11884,6 kgf.mm Momen bending di potongan III-III Potongan III-III : 0 ≤ x3 ≤ 42 mm
Gambar 4.25 Potongan Momen Bending III-III Vertical
↑+ΣFy = 0 ; - S1y – S2y + By – V3 = 0 - 182,84 kgf – 0 + 332,22 kgf – V3 = 0 V3 = 149,38 kgf ΣM3 = 0 ; 55
- S1y (65 + x3) – S2y (30 + x3) + By (x3) – M3 = 0 - 182,84 (65 + x3) – 0 (30 + x3) + 332,22 (x3) – M3 = 0 M3 = - 182,84 (65 + x3) – 0 + 332,22 (x3) Jika ; x3 = 0 ; maka M3 = - 11884,6 kgf.mm x3 = 21 maka M3 = - 8747,62 kgf.mm x3 = 42 ; maka M3 = - 5610,64 kgf.mm Momen bending di potongan IV-IV Potongan IV-IV : 0 ≤ x4 ≤ 300 mm FDy = 0,42 kgf/mm
Gambar 4.26 Potongan Momen Bending IV-IV Vertical
↑+ΣFy = 0 ; - S1y – S2y + By – W□ – V4 = 0 - 182,84 kgf – 0 + 332,22 kgf – 0,42 (x4) – V4 = 0 V4 = - 182,84 kgf + 332,22 kgf – 0,42 (x4) Jika ; x4 = 0 ; maka V4 = 149,38 kgf x4 = 150 ; maka V4 = 86,38 kgf x4 = 300 ; maka V4 = 23,38 kgf ΣM4 = 0 ; - S1y(107 + x4) – S2y(72 + x4) + By (42 + x4) – W□ ( ) – M4 = 0 - 182,84 (107+x4) – 0 + 332,22 (42+x4) – 0,42.x4 ( ) – M4 = 0 M4 = - 184,82 (107 + x4) + 332,22 (42 + x4) – 0,42 x4 ( ) Jika ; x4 = 0 ; maka M4 = - 5610,64 kgf.mm 56
x4 = 150 ; maka M4 = 12071,36 kgf.mm x4 = 300 ; maka M4 = 20303,36 kgf.mm Momen bending di potongan V-V Potongan V-V : 0 ≤ x5 ≤ 300 mm FDy = 0,42 kgf/mm
Gambar 4.27 Potongan Momen Bending V-V Vertical
↑+ΣFy = 0 ; - S1y – S2y + By – W□ (300+x5) – Wr – V5 = 0 - 182,84 kgf – 0 + 332,22 kgf – 0,42 (300) – 12 kgf – 0,42 (x5) – V5 = 0 V5 = - 182,84 kgf – 0 + 332,22 kgf – 0,42 (300) – 12 kgf – 0,42 (x5) Jika ; x5 = 0 ; maka V5 = 11,38 kgf x5 = 150 ; maka V5 = - 24,62 kgf x5 = 300 ; maka V5 = - 114,62 kgf ΣM5 = 0 ; - S1y (407+x5) – S2y (372+ x5) + By (342+ x5) – W□1 (150+x5) – Wr (x5) - W□2 ( ) – M5 = 0 M5 = - 182,84 (407+ x5) – 0 + 332,22 (342+ x5) – 0,42 (300) (150+ x5) – 12 (x5) – 0,42 x5 ( ) Jika : x = 0 maka M5 = 20303,36 kgf.mm x = 150 maka M5 = 17285,36 kgf.mm x = 300 maka M5 = 4817,36 kgf.mm
57
Momen bending di potongan VI-VI Potongan VI-VI : 0 ≤ x6 ≤ 42 mm
FDy = 0,42 kgf/mm
Gambar 4.28 Potongan Momen Bending VI-VI Vertical
↑+ΣFy = 0 ; - S1y – S2y + By – W□ – Wr – V6 = 0 - 184,82 – 0 + 332,22 – 12 – 0,42 (600) - V6 = 0 V6 = - 114,62 kgf ΣM6 = 0 ; - S1y (707+x6) – S2y (672+ x6) + By (642+ x6) – Wr (300 + x6) W□ (300+ x6) – M6 = 0 - 182,84 (707+x6) – 0 (672+ x6) + 332,22 (642+ x6) – 12 (300 + x6) – 0,42 (600) (300+x6) = M6 M6 = - 182,84 (707+x6) – 0 + 332,22 (642+ x6) – 12 (300 + x6) – 0,42 (600) (300+x6) Jika : x = 0 maka M6 = 4817,36 kgf.mm x = 21 maka M6 = 2410,34 kgf.mm x = 42 maka M6 = 0 kgf.mm
58
25000 20000 15000 10000 5000 0 -5000
0 17.5 35 50 65 86 107 257 407 557 707 728 749
-10000 -15000 Gambar 4.29 Diagram Momen Bending Arah Vertikal
200 150 100 50 0 -50
0 17.5 35
50
65
86 107 257 407 557 707 728 749
-100 -150
-200 Gambar 4.30 Diagram Gaya Geser Arah Vertikal
3. Resultan Momen Bending pada Poros Untuk mencari momen resultan pada poros roll dapat menggunakan persamaan sebagai berikut : √( 59
)
(
)
Dimana : - MH = Mx = 3871,46 kgf.mm (Momen yang terjadi pada bidang horizontal) - Mv = My = 20303,36 kgf.mm (Momen yang terjadi pada bidang vertikal) Maka, M =√(M )2 +(MV )2 )2 +( M =√(
)2
4.4.2
Menentukan Momen Torsi Diketahui : Daya Motor (HP) = 0,5 HP Kecepatan Motor (rpm) = 30 rpm Untuk mencari Momen Torsi dari poros ini digunakan persamaan (2.3a) : M =716200 05 30 MT = 11936,6 kgf.mm
M =716200
4.4.3
Menghitung Diameter Poros Dari data bahan poros telah ditentukan sehingga diperoleh strength yield point (Syp). Dengan data tersebut kemudian dilakukan perhitungan diameter poros dengan persamaan : ⁄
*(
)(
)+
Dimana : Mr = 20669,17 kgf.mm T = 11936,6 kgf.mm n = 2,5 ( faktor keamanan untuk beban kejut, terlampir ) Syp = 58 kg/mm2 ( bahan AISI 1045, lambang S45C dan baja karbon kontruksi mesin, terlampir ) 60
[( *( *( [
)(
)]
⁄
) ((
⁄
)(
⁄
]
)
( )+
) )+
⁄
⁄
⁄
Diameter dalam perencanaan yang ditemukan adalah Lebih dari sama dengan 16,07 mm. Oleh karena itu, dilapangan digunakan diameter 20 mm. 4.5
Pasak pada Poros Roll
Gambar 4.31 Gaya Yang Terjadi Pada Pasak
Dporos = 20 mm, maka didapatkan data sebagai berikut : W x H = 7 x 7 mm fk = 2,5 beban kejut (2-5) dengan tumbukan besar
61
4.5.2
Tinjauan Terhadap Tegangan Kompresi pada Poros Roll
Gambar 4.32 Gaya kompresi pada pasak
4.5.2.1 Gaya pada Pasak Besar gaya pada pasak adalah :
4.5.2.2 Panjang pada Pasak Syarat yang harus dipenuhi agar pasak aman adalah :
⁄ 119366 gf.mm 8120 gf
62
4.5.3
Tinjauan Terhadap Tegangan Geser pada Poros Roll
Gambar 4.33 Gaya geser pada pasak
4.5.3.1 Gaya pada Pasak
4.5.3.2 Panjang pada Pasak
S syp 2.T1 W .L.D p fk
⁄
L 7,35mm 4.6
Perhitungan Bearing pada Poros Roll Dari analisa dan perhitungan pada bagian sebelumnya diperoleh data-data sebagai berikut Diameter Poros (Dp) : 20 mm Gaya bantalan A (FAV) = 114,62 kgf = 1123,27 N = 252,61 lb (FAH) = 16,17 kgf = 158,46 N = 35,62 lb Gaya bantalan B (FBV) = 332,22 kgf = 3157,75 N = 709,86 lb 63
(FBH) = 147,39 kgf = 1444,42 N = 324,71 lb Beban statis Bantalan (Co) = 1750 4.6.2
Gaya Radial pada Bantalan A Gaya radial pada bantalan A dapat dihitung dengan rumus : √( √( √
)
(
) )
(
)
Untuk mengetahui beban eqivalen pada bantalan A dapat diketahui melalui persamaan : ( ) Cara memilih harga X dan Y dapat dilakukan dengan langkahlangkah sebagai berikut :
Jadi : e = 0,34
Sehingga :
Maka : X = 0,56 dan Y = 1,31 Nilai Fs ball bearing = 2,5 ( Heavy Shock Load ) V1 = 1 ( ring dalam yang berputar ) V2 = 1,2 ( ring luar yang berputar ) Jadi : (
) 64
( 4.6.3
)
Gaya Radial pada Bantalan B Gaya radial pada bantalan B dapat dihitung dengan rumus : ) ( ) √( ) ( ) √( √
Untuk mengetahui beban eqivalen pada bantalan B dapat diketahui melalui persamaan : (
)
Cara memilih harga X dan Y dapat dilakukan dengan langkahlangkah sebagai berikut :
Jadi : e = 0,42
Sehingga :
Maka : X = 0,56 dan Y = 1,04 Nilai Fs ball bearing = 2,5 ( Heavy Shock Load ) V1 = 1 ( ring dalam yang berputar ) V2 = 1,2 ( ring luar yang berputar ) Jadi : ( ( (
) ) ) 65
4.6.4
Menghitung Umur Bantalan Untuk mengetahui berapa umur bantalan yang nantinya diganti baru, maka umur bantalan sebaiknya diganti dengan umur : ( ) Dimana : C = 2750 lbf (ball bearing) b = 3 (untuk ball bearing) n = 30 rpm (putaran poros) Jadi, 1. Bantalan A Untuk mengetahui umur bantalan A : ( ) ( (
) )
2. Bantalan B Untuk mengetahui umur bantalan B : ( ) ( (
) )
4.7
Perhitungan Radius Minimum Kelengkungan Plat Dari data lapangan yang telah diperoleh, maka diketahui radius minimum kelengkungan plat yang dapat dibentuk oleh mesin ini. Dengan diketahui data – data sebagai berikut : 66
Jarak turun Roll Jarak Roll 1 dan Roll 2
: 30 mm : 115 mm
Gambar 4.34 Radius Pelengkungan Plat
Mencari panjang AB AB = √ 2 + 2 AB = √ AB = √ AB = 64,86 mm Me ca i Sudut α a α= a α= α = Tan-1 α = 27 55o Maka, Radius minimum pelengkungan plat dari Mesin Roll Bending Akrilik ini adalah dengan mencari Panjang AC, sebagai berikut : 67
a α= Tan 27,55o = AC =
64 86
64 86 a 27 55o
AC = 125 mm 4.8
Pembahasan Dari hasil perhitungan yang telah dilakukan, kami telah mewujudkan sebuah mesin roll bending untuk akrilik. Pada mesin tersebut menggunakan motor AC 1 phase dengan daya 0,5 HP dan kecepatan 1500 rpm. Namun jika digunakan untuk proses roll bending yang relatif memerlukan putaran yang tidak terlalu tinggi maka, digunakan pula gear box dengan ratio 1:50 sehingga luaran kecepatan yang dihasilkan oleh motor yang digunakan adalah 30 rpm. Selain menggunakan motor sebagai penggerak, dalam mesin roll bending ini juga menggunakan beberapa komponen lain. Beberapa komponen tersebut adalah : 1. Sproket Sproket yang digunakan berjumlah 3 buah yaitu satu sproket single yang terpasang pada motor dan dua sproket yang terpasang pada dua poros roll bawah, namun salah satu nya menggunakan sproket double. Spesifikasi dari sproket yang digunakan adalah : - Diameter 57,7 mm. - Jumlah gigi 14 buah. - Rantai 2. Rantai yang digunakan adalah rantai dengan nomor 40 panjang rantai 1 (dari motor ke poros 1) adalah 817,8 mm dan rantai 2 (dari poros 1 ke 2) adalah 411,48 mm. Rantai tersebut berfungsi mentransmisikan putaran dari motor menuju roll sehingga roll bisa berputar. 3. Poros. Poros yang digunakan pada mesin roll bending ini adalah besi S45C. Poros yang digunakan ada 4 buah dimana 3 buah poros yang terpasang pada roll memiliki panjang dan 68
4. 5.
6.
7. 8.
9.
10.
diameter yang sama yaitu diameter 20 mm dan panjang 750 mm. Sedangkan satu poros yang terpasang pada motor memiliki diameter 25 mm dan panjang 220 mm. Poros sendiri memiliki fungsi sebagai tempat sproket dan tempat silinder roll. Pasak Pasak yang terpasang diantara sproket dan poros memiliki dimensi 50x7x7 mm. Bearing Bearing yang digunakan adalah jenis ball bearing mempunya diameter dalam (d) 20 mm, sesuai dengan diameter poros yang digunakan dan diameter luar (D) 40 mm. Silinder roll Silinder roll yang digunakan adalah stainless steel berjumlah 3 buah yang memilik panjang dan diameter yang sama yaitu panjang 600 mm dan diameter 60 mm. 3 buah roll tersebut dipasang secara segitiga dengan 2 roll pada bagian bawah dan 1 roll atas yang berfungsi sebagai penekan. Kanal U digunakan sebagai rangka dari alat. Kanal U yang digunakan memiliki tebal 5mm dan panjang beraneka ragam sesuai dengan fungsinya. Plat besi. Plat besi memilik beberapa fungsi yaitu sebagai dudukan atau penyangga motor, bantalan roda dan sebagai hendel. Plat yang digunakan memilik tebal, ukuran dan bentuk yang beraneka ragam sesuai dengan fungsi masing-masing. Mur dan baut Mur dan baut adalah salah satu komponen pendukung yang berfungsi sebagai pengunci. Ukuran dari mur dan baut beranekaragam sesuai dengan fungsinya. Beberapa mur dan baut yang digunakan pada mesin roll bending akrilik antara lain : M5, M8, M10, M12. Pemanas Pemanas yang digunakan adalah pemanas jenis infaflara yang berbentuk silinder dengan diameter 20 mm dan panjang 600 mm. Pada bagian dalam silinder terdapat gulungan 69
11.
12.
13.
14. 15.
kawat yang berfungsi sebagai pemanas elektrik. Daya yang digunakan pada pemanas adalah 350 watt. Timmer Timmer berfungsi sebagai pengatur arah putaran dari roll. Jika waktu yang terbaca oleh timmer sudah sesuai dengan yang diatur makan secara otomatis putaran dari roll akan berbalik. Termokontrol Termokontrol berfungsi membaca temperatur yang dikeluarkan oleh pemanas. Kapasitas panas yang dapat dihasilkan oleh termokontrol tersebut adalah 400°C. sedangkan panas yang diperlukan untuk proses roll bending plat akrilik adalah 105°C. Jika temperatur yang terbaca sudah sesuai maka proses roll bending siap untuk dilakukan. Lampu indikator Lampu tersebuat terdiri dari 2 warna yaitu merah dan hijau. Lampu akan menyala hijau jika tombol on ditekan dan menandakan bahwa sistem sudah berjalan namun lampu akan berwarna merah jika tomboll off ditekan dan menandakan bahwa sistem mati. Tombol On Off (Selector Switch) Ketika tombol on ditekan makan sisitem mulai berjalan, jika tombol off ditekan maka sistem akan mati. Hasil Setelah dilakukan uji coba alat, untuk mendapatkan setengah silinder dengan diameter 30 mm diperlukan waktu 15 menit.
Yang membedakan mesin roll bending akrilik dengan mesin mesin roll bending lainnya ada pada pemanas. Dimana pada mesin tersebut telah dilengkapi dengan pemanas infaflara yang berfungsi untuk melenturkan plat sebelum dilakukan proses roll bending. Sedangkan pada alat roll bending plat besi tidak ada pemanasan.
70
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Dari perhitungan dan perencanaan pada “Rancang Bangun Mesin Roll Bending Akrilik”, diperoleh kesimpulan sebagai berikut : 1. Untuk proses roll bending akrilik dibutuhkan gaya sebesar 51,6 N. 2. Daya yang dibutuhkan sebesar 0,17 HP. Maka dari itu motor yang digunakan adalah motor AC dengan daya 0,5 HP putaran 1500 rpm serta menggunakan gear box dengan ratio 1:50. 3. Sistem transmisi yang digunakan : a. Rantai dan Sproket Dari reducer ke poros roll rantai no: 40 dengan diameter dalam sproket 57,7 mm dan jumlah gigi 14. b. Poros yang digunakan pada roll adalah bahan AISI 1045, besi S45C dengan diameter 20 mm dan panjang 728 mm. c. Tipe Bearing yang digunakan pada poros roll adalah tipe Single Row Ball Bearing, dengan diameter dalam 20 mm dan diameter luar 40 mm. d. Pasak Pasak yang digunakan adalah square key dengan dimensi W x H x L (50x7x7) mm. 4. Hasil percobaan mesin roll bending akrilik : Diperlukan waktu sekitar 15 menit untuk membentuk setengah silinder akrilik dengan diameter 30 cm. 5.2 Saran
1. Pada kontruksi sebaiknya frame atau rangka mesin dibuat lebih presisi, agar pada proses kerja mesin akan lebih berkualitas hasilnya. 2. Kecepatan putaran penggerak sebaiknya dapat diatur dan daya pemanasnya lebih besar, dimana jika kedua hal tersebut dilakukan akan memudahkan pengerjaan silinder dengan 71
ketebalan plat yang lebih besar dan proses manufaktur pengerjaan silindernya akan lebih cepat tanpa preheat. 3. Untuk pembuatan sebuah silinder akrilik sebaiknya dilakukan 2 kali proses pengerollan dengan setiap proses hanya membuat setengah silinder. Setelah itu dilakukan proses penyambungan untuk memperoleh bentuk silinder. Proses ini dilakukan supaya proses unloading lebih cepat.
72
Lampiran 1. Tabel Konversi Satuan
Lampiran 1. Tabel Konversi Satuan (Lanjutan)
Lampiran 2. Temperatur Transisi Gelas dan Temperatur Melting Polimer
Lampiran 3. Tabel Yield Strenght, Tensil Strenght dan Elongation Bahan Polymer
Lampiran 4. Faktor Koreksi pada rantai
Lampiran 5. Diagram Pemilihan Nomor Rantai
Lampiran 6. Ukuran Umum Rantai Rol
Lampiran 7. Kekuatan Tarik Baja Karbon Kontruksi Mesin Untuk Bahan Poros
Lampiran 8. Beban Equivalen Bearing
Lampiran 9. Dimensi Standart Roll Bearing Dan Gaya Dinamis Bearing
Lampiran 10. Jenis Beban Ball Bearing
Lampiran 11. Koefisien Gesek Luncur Bahan Sintetik
Lampiran 12. Tabel Ketahanan Zat Kimia dari Bahan Sintetik
Lampiran 13. Diagram Kelistrikan Mesin Roll Bending Plat Akrilik
30
150 260
70
30
10 230
40
160.86
10 20 80 12
120 PROYEKSI A
10
R46
skala: 1 : 5 Nama: Angelia H.A.W & Alfan F. satuan: mm NRP: 2111039021 & 2111039033 tanggal: 20-4-2014 Dilihat: Ir. Nur Husodo, M.Sc. D3 TEKNIK MESIN PRODUKSI BASE KANAN & KIRI ITS-DISNAKER
PERINGATAN
A4
50 460
205
50
50
468 50
640
50
4 PROYEKSI A
460
skala: 1 : 8 Nama: Angelia H.A.W & Alfan F. satuan: mm NRP: 2111039021 & 2111039033 tanggal: 20-4-2014 Dilihat: Ir. Nur Husodo, M.Sc. D3 TEKNIK MESIN PRODUKSI FRAME ITS-DISNAKER
PERINGATAN
A4
728 608
60 25 20
586
PROYEKSI A
skala: 1 : 4 Nama: Angelia H.A.W & Alfan F. satuan: mm NRP: 2111039021 & 2111039033 tanggal: 20-4-2014 Dilihat: Ir. Nur Husodo, M.Sc. D3 TEKNIK MESIN PRODUKSI SILINDER ROLL ITS-DISNAKER
PERINGATAN
A4
25
20
130 220
PROYEKSI A
skala: 1 : 1 Nama: Angelia H.A.W & Alfan F. satuan: mm NRP: 2111039021 & 2111039033 tanggal: 20-4-2014 Dilihat: Ir. Nur Husodo, M.Sc. D3 TEKNIK MESIN PRODUKSI POROS GEAR BOX ITS-DISNAKER
PERINGATAN
A4
12 16
10 27
13
26
4
24 11 25 22
12
23 6 3 7
18 19 14 15 17 21
20
9
ITEM PART NUMBER DESCRIPTION QTY. NO. 1 Base Kanan Kiri 2 2 Rangka 1 3 Silinder Roll 3 4 Bearing D. bore 20 mm 4 5 Bearing D. Bore 25 mm 2 6 Pillow Blocks 2 1 7 Bushing 2 8 Motor Listrik & Gearbox 1 9 Poros Motor 1 5 4 10 Baut M12 x 1.75 x 55 4 11 Baut M8 x 1.25 x 20 2 12 Handle 4 13 Sproket no. 40 - 14T 1 14 Plat Panel 1 15 Thermocontrol 2 Pemanas 1 16 1 17 Timer 1 18 Lampu Hijau Lampu Merah 1 19 2 20 Saklar 8 Push Button 1 21 22 Stud M24 x 150 N 1 Tumpuan Roll Atas 23 1 2 24 Stud M20 x 150 N 25 Plat Roll Atas 1 26 Mur M20 2 1 27 Mur M24 PROYEKSI A Skala: 1 : 8 Nama: Angelia H.A.W & Alfan F. PERINGATAN Satuan: mm NRP: 2111039021 & 2111039033 Tanggal: 20-4-2014 Dilihat: Ir. Nur Husodo, M.Sc. D3 TEKNIK MESIN PRODUKSI GAMBAR DETAIL MESIN A3 ITS-DISNAKER ROLL BENDING AKRILIK
640
150
150
468
50
20
50
10
640
PROYEKSI A
skala: 1 : 8 Nama: Angelia H.A.W & Alfan F. satuan: mm NRP: 2111039021 & 2111039033 tanggal: 20-4-2014 Dilihat: Ir. Nur Husodo, M.Sc. D3 TEKNIK MESIN PRODUKSI GAMBAR DETAIL ITS-DISNAKER PLAT PANEL BOX
PERINGATAN
A4
60
600
540
0
30
40
5 PROYEKSI A
Skala: 1 : 4 Nama: Angelia H.A.W & Alfan F. Satuan: mm NRP: 2111039021 & 2111039033 Tanggal: 20-4-2014 Dilihat: Ir. Nur Husodo, M.Sc. D3 TEKNIK MESIN PRODUKSI GAMBAR DETAIL PEMANAS ITS-DISNAKER
PERINGATAN
A4
640 320
8
640 440
20
55 150
20
24 20
460 24
14.75 40
20 4
PROYEKSI A
Skala: 1 : 4 Nama: Angelia H.A.W & Alfan F. Satuan: mm NRP: 2111039021 & 2111039033 Tanggal: 20-4-2014 Dilihat: Ir. Nur Husodo, M.Sc. D3 TEKNIK MESIN PRODUKSI GAMBAR DETAIL PLAT ROLL ATAS ITS-DISNAKER
PERINGATAN
A4
DAFTAR PUSTAKA
Deutschman, Aaron D. 1975. Machine Design : Theory and Practice. New York: Macmillan Publishing Co, Inc. Dobrovolsky, V. 1978. Machine Elements 2nd Edition. Moscow : Peace. George E. Dieter, Jr. 1961. Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill Book Company. New York Kalpakjian, Schmid, 2009. Manufacturing Engineering And Technology, Sixth Edition, Addison Wesley. R. C. Hibbeler, 2001. Engineering Mechanics Statics, second edition, Prentice Hall. Robert L. Mott, 2009. Elemen-Elemen Mesin Dalam Perancangan Mekanis, edisi pertama, University Of Dayton. Sato, G. Takeshi, N. Sugiarto H. 2000. Menggambar Mesin Menurut Standar ISO, PT. Pradnya Paramita, Jakarta. Schey, John A., 2000. Introduction to Manufacturing Processes. McGraw-Hill. New York Sularso, Kiyokatsu Suga. 1994. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, Cetakan ke 10. PT. Pradnya Paramita, Jakarta. William D. Callister, Jr. 2007. Material Science and Engineering, An Introduction, 7th Edition. John Wiley & Sons, Inc. USA
BIODATA PENULIS
Penulis dilahirkan dari keluarga sederhana di Trenggalek, 17 April 1993, merupakan anak pertama dari dua bersaudara pasangan Bapak Jarwoto, SPd. dan Dra. Umayatin Cholifah. Yang beralamat di Desa Jambu, Kecamatan Tugu, Kabupaten Trenggalek. Pendidikan formal pertama adalah SDN 1 Jambu, MTsN Model Trenggalek, dan SMAN 2 Trenggalek. Kemudian penulis lulus dan diterima di Jurusan D-3 Teknik Mesin Produksi Kerjasama ITS-DISNAKERTRANSDUK Prov. Jawa Timur melalui seleksi ujian masuk D-3 pada tahun 2011 dan terdaftar dengan Nomor Registrasi Pokok (NRP) 2111039033. Di jurusan D-3 Teknik Mesin Produksi Kerjasama ITSDISNAKERTRANSDUK ini penulis mengambil spesialisasi di program studi Manufaktur. Penulis dikenal aktif mengikuti kegiatan Program Kreativitas Mahasiswa ITS pada tahun 2011 dan 2013. Penulis sempat merasakan magang di PT. Dempo Laser Metalindo sebagai Maintenance di Divisi Laser Cutting Machine, Bending Machine, dan Divisi Engineering. Selain itu, ketertarikan penulis terhadap dunia manufaktur mendorongnya berperan aktif untuk menerapkan keterampilannya di dalam maupun di luar kampus, yang disumbangkan dengan peran aktif di Organisasi Forum Komunikasi M3NER-ITS 2011-2014 sebagai anggota dan staf inti, serta mengikuti berbagai kegiatan resmi Nasional yang diadakan oleh ITS salah satunya yaitu KJI-KBGI 2012.
BIODATA PENULIS
Penulis bernama lengkap Angelia Hermiati Ayu Wardani, dilahirkan dari keluarga sederhana di Bojonegoro, 13 Juli 1993, merupakan anak pertama dari dua bersaudara pasangan Bapak Sarno dan Ibu Harmiati. Yang beralamat di Desa Mulyorejo, Kecamatan Cepu, Kabupaten Blora. Pendidikan formal pertama adalah SDN 1 Kentong, SMPN 1 Cepu, dan SMAN 2 Cepu. Kemudian penulis lulus dan diterima di Jurusan D-3 Teknik Mesin Produksi Kerjasama ITSDISNAKERTRANSDUK Prov. Jawa Timur melalui seleksi ujian masuk D-3 pada tahun 2011 dan terdaftar dengan Nomor Registrasi Pokok (NRP) 2111039021. Di jurusan D-3 Teknik Mesin Produksi Kerjasama ITSDISNAKERTRANSDUK ini penulis mengambil spesialisasi di program studi Manufaktur. Penulis dikenal aktif mengikuti kegiatan Program Kreativitas Mahasiswa ITS pada tahun 2011, 2012, dan 2013. Penulis sempat merasakan magang di Pusat Pendidikan dan Latihan Minyak Gas Cepu. Selain itu, ketertarikan penulis terhadap dunia manufaktur mendorongnya berperan aktif untuk menerapkan keterampilannya di dalam maupun di luar kampus, yang disumbangkan dengan peran aktif di Organisasi Forum Komunikasi M3NER-ITS 2011-2014 sebagai anggota dan staf inti, serta mengikuti berbagai kegiatan resmi Nasional yang diadakan oleh ITS salah satunya yaitu KJI-KBGI 2012.
