Jurnal Ilmiah Poli Rekayasa Volume1, Nomor 2, Maret 2006
ISSN : 1858-3709
STUDI KOMPERATIF AKURASI PEMAKAIAN PERSAMAN BENTANGAN PLAT METODE BIDANG NETRAL, KONSTANTA X’ DAN METODE FAKTOR KOREKSI Y’ UNTUK PROSES PENEKUKAN PIPA Oleh : Zulhendri Asmed Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang ABSTRACT Principle of bend is the existence of shares which stretch at bend exterior and shares which dwindling at bend interior. Pursuant to principle of writer interest to see level accuracy of equation unfold plate if used for the process of pipe bend. Pursuant to literature, there is three formulas or way for bend unfold plate. From third the equation seen which is which most accurate if used for pipe with a few diameter variations and of radius bend. From research got; for pipe with diameter 2,54 and cm of Rb 5,99 cm mount most accurate or lowest mistake is first way that is with method of calculation with neutral area ( normal). With level mistake of mean e = +, 84% For pipe with diameter 3,375 and cm of Rb 7,73 cm mount most accurate or lowest mistake is first way that is with method of calculation with neutral area ( normal). With level mistake of mean e = 0,05 %. For pipe with diameter 4,275 cm, Rb 10,225 cm mount most accurate or lowest mistake is second way that is with method reduction of X constantan with level mistake of mean e = - 0,46%. Keyword: bend, unfold plate, and pipe
Berdasarkan
I. PENDAHULUAN Sama seperti halnya pelat, supaya
dilakukan
penelitian
ukuran pipa setelah ditekuk tepat sesuai
perhitungan
dengan yang diinginkan maka pipa tersebut
eksprimental.
terlebih
dahulu
harus
dihitung
hal
tersebut
tingkat
bentangan
maka
keakuratan
pipa
secara
panjang
bentangannya. Jika perhitungan bentangan
II. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan di Bengkel
tidak tepat maka ukuran setelah penekukan tidak sesuai dengan ukuran yang diinginkan,
Mesin dengan metode sebagai berikut :
sehingga memerlukan pengerjaan tambahan
1. Memotong pipa sebagai test piece dengan
seperti proses pemotongan akibat kelebihan
ketentuan
panjang. Yang dimaksud dengan panjang
a. Pipa ∅ 1 inch panjang 500 mm
bentangan
adalah
panjang
awal
benda
sebelum ditekuk.
sebanyak 3 potong
b. Pipa ∅ 1 ¼ inch panjang 500 mm
Berdasarkan literatur yang ada hanya rumus untuk bentangan pelat sedangkan rumus
sebanyak 3 potong
c. Pipa ∅ 1 ½ inch panjang 500 mm
untuk bentangan pipa dan bulat pejal tidak, ada tiga
cara
atau
rumus
untuk
menentukan
bentangan pelat. Dengan menganggap tebal pelat sama dengan diameter luar pipa, apakah bisa persamaan bentangan pelat tersebut digunakan untuk pipa ? Jika bisa rumus yang mana dari ketiga rumus tersebut yang paling
sebanyak 3 potong
2. Menekuk masing-masing pipa dengan tekukan L, dengan radius tekukan (Rb) 50 mm 3. Mengukur dimensi masing-masing pipa tekukan (test piece)
tepat ?
31
Jurnal Ilmiah Poli Rekayasa Volume1, Nomor 2, Maret 2006
4. Membandingkan hasil pengukuran dengan perhitungan ketiga rumus bentangan 5. Menarik
kesimpulan
dari
analisa
ISSN : 1858-3709
1. 2. 3.
60 59,7 59,7
33,365 33,383 33,075
33,05 32,90 33,38
5,99 5,99 5,99
P2 33,56 32,69 33,63
Rb 7,73 7,73 7,73
P2 34,285 34,354 34,294
Rb 10,225 10,225 10,255
data
percobaan tersebut Diameter = 33,75 mm No. 1. 2. 3.
500 Gambar bentuk test piece
L 59,440 59,365 59,265
P1 33,63 33,55 33,51
Diameter = 42,75 mm No. 1. 2. 3.
Gambar bentuk test piece setelah ditekuk
L 59,420 59,455 59,355
P1 34,65 34,65 34,61
Pembahasan Dari data
Peralatan yang digunakan :
kemudian
1. Mikro meter
yang
dilakukan
didapatkan tersebut perhitungan
dengan
menggunakan tiga rumus bentangan yang ada
2. Jangka sorong
sbb :
3. Plat perata
Diket :
4. Kongkol penggores
Diameter : 2,54 cm, panjang awal (L) = 60 cm
5. Mesin potong pipa
P1 = 33,365 cm, P2 = 33,05 cm, Rb = 5,99 cm
6. Mesin tekuk (rol) pipa 7. Spidol permanen
Dengan
perhitungan
panjang
bidang
normal: III. HASIL DAN PEMBAHASAN
a = P1 – (Rb + T)
Data Percobaan
= 33,465 – (5,89 + 2,54) = 24,935 cm b = P2 – (Rb + T) = 33,05 – (5,89 + 2,54) = 24,62 cm
L=a+b+ x x = 2π (Rb + C1 )
L
P1
360
⇒ C1 = 0,4T
x = 2π (5,89 + 0,4.2,54 )90 0 / 360 0 = 10,848 cm
Diameter = 25,4 mm No.
α
P2
Rb
L = 24,935 +24,62 + 10,848
32
Jurnal Ilmiah Poli Rekayasa Volume1, Nomor 2, Maret 2006
= 60,403 cm
ISSN : 1858-3709
πα 180 0
A = P1 = 33,365 cm
T Rb + 2 . y 2,54 π .90 5,89 + .0,847 L = 24,935 + 24,62 + 0 2 180 = 24,935 + 24,62 + 10,932 = 60,487
B = P2 = 33,05 cm
Dari perhitungan di atas untuk panjang pipa
Dari tabel : tebal 2,5 dan Rb 5,5 ⇒ X = 5,6
(bentangan)
dan
Dengan
L=a+b+
Perhitungan
pengurangan
Konstanta X :
L = a+b− x
Dengan
60
cm
berdasarkan
⇒ X = 5,8
perhitungan dengan tiga cara didapatkan hasil
tebal 3 dan Rb 5,5
⇒ X = 6,2
sebagai berikut :
tebal 3 dan Rb 6
⇒ X = 6,3
Cara pertama
L’ = 60,403 cm
Cara kedua
L’ = 60,618 cm
Cara ketiga
L’ = 60,487 cm
menggunakan
pendekatan
linier
Nilai konstanta x untuk tebal 2,54 dan Rb 5,5
2,54 − 2,5 ' x'−5,6 = → x = 5,648 cm 3.0 − 2,5 6,2 − 5,6 Dengan cara yang sama didapatkan nilai konstanta X untuk tebal 2,54 dan Rb yaitu X = 5,84 cm dan akhirnya dengan cara yang sama didapatkan nilai konstanta X untuk tebal 2,54 dan Rb 5,89 yaitu X = 5,797 cm.
L = 33,365 cm + 33,05 cm – 5,787 cm = 60,618 cm
Dengan perhitungan faktor koreksi y 3
r s
3
5,89 2,54
Tingkat Kesalahan (e) Tingkat kesalahan hasil perhitungan panjang
bentangan
dibandingkan
dengan
panjang sebenarnya didapatkan dengan cara :
L'− L e= x100% L Dari perhitungan di atas didapat tingkat kesalahan sebagai berikut :
Maka panjang L didapatkan :
y = 0,64
=
tebal 2,5 dan Rb 6
didapatkan :
y = 0,64
L
60,403'−60 e= x100% Cara 1 60 = 0,67% Dengan
cara
yang
sama
panjang
bentangan plat dan tingkat kesalahan hasil perhitungan dapat dicari seperti terlihat pada tabel di bawah ini :
y = 0,847
Tabel Perhitungan Bentangan dengan Tiga Cara
33
Jurnal Ilmiah Poli Rekayasa Volume1, Nomor 2, Maret 2006
ISSN : 1858-3709
Diameter = 2,54 cm Rb = 5,99 cm No
L (Bahan)
P1
P2
Rb
1
60
33,365
33,05
5,99
2
59,7
33,383
32,9
5,99
3
59,7
33,075
33,18
5,99
L’ (dari perhitungan Cara1 Cara2 Cara3 (e) (e) (e) 60,403 60,618 60,487 (+0,67%) (+1,03%) (+0,81%) 60,271 60,486 60,355 (+0,95%) (+1,31%) (+1,09%) 60,243 60,458 60,327 (+0,91%) (+1,26%) (+1,05%) +0,84% +1,2% +0,983%
Tingkat kesalahan rata-rata ( e )
Hasil perhitungan untuk Diameter = 2,54 cm dan Rb = 5,99 cm dalam bentuk grafik :
L (cm)
Grafik 1. Dia 2,54 cm Rb 5,99 cm
L Bahan L' Hitung
60,8 60,6 60,4 60,2 60 59,8 59,6 1
2
3
Cara Pe rhitungan
L Bahan
Grafik 2. Dia 2,54 cm Rb 5,99 cm
L' Hitung
61 L (cm)
60,5 60 59,5 59 1
2
3
Cara Pe rhitungan
34
Jurnal Ilmiah Poli Rekayasa Volume1, Nomor 2, Maret 2006
ISSN : 1858-3709
L (cm)
Grafik 3. Dia 2,54 cm Rb 5,99 cm
L Bahan L' Hitung
60,6 60,4 60,2 60 59,8 59,6 59,4 59,2 1
2
3
Car a Pe r hitungan
Diameter = 3,375 cm Rb = 7,73 cm No
L (Bahan)
P1
P2
Rb
1
59,44
33,63
33,56
7,73
2
59,365
33,55
33,69
7,73
3
59,265
33,51
33,63
7,73
L’ (dari perhitungan Cara1 Cara2 Cara3 (e) (e) (e) 59,385 59,838 59,492 (-0,09%) (+0,66%) (-0,09%) 59,335 59,888 59,44 (-0,017%) (+0,88%) (+0,13%) 59,235 59,788 59,34 (-0,05%) (+0,88%) (+0,126%) -0,05% +0,81% +0,115%
Tingkat kesalahan rata-rata ( e )
Hasil perhitungan untuk diameter = 3,375 cm dan Rb = 7,73 cm dalam bentuk grafik :
L Bahan
Grafik 4. Dia 3,375 cm Rb 7,73 cm
L' Hitung
60
L (cm)
59,8 59,6 59,4 59,2 59 1
2
3
Cara Pe rhitungan
35
Jurnal Ilmiah Poli Rekayasa Volume1, Nomor 2, Maret 2006
ISSN : 1858-3709
Grafik 5. Dia 3,375 cm Rb 7,73 cm
L Bahan L' Hitung
60 L (cm)
59,8 59,6 59,4 59,2 59 1
2 Cara Pe rhitungan
3
L (cm)
Grafik 6. Dia 3,375 cm Rb 7,73 cm
L Bahan L' Hitung
60 59,8 59,6 59,4 59,2 59 58,8 1
2
3
Cara Pe r hitungan
Diameter = 4,275 cm Rb = 10,225 cm No
L (Bahan)
P1
P2
Rb
1
59,42
34,65
34,285
10,225
2
59,455
34,65
34,354
10,225
3
59,355
34,61
34,294
10,225
Tingkat kesalahan rata-rata ( e )
L’ (dari perhitungan Cara1 Cara2 Cara3 (e) (e) (e) 58,81 59,119 58,97 (-1,03%) (-0,5%) (-0,76%) 58,879 59,189 59,039 (-0,98%) (-0,45%) (+0,7%) 58,779 59,089 58,939 (-0,97%) (-0,45%) (-0,7%) -0,99% -0,46% -0,72%
Hasil perhitungan untuk diameter = 3,375 cm dan Rb = 7,73 cm dalam bentuk grafik :
36
Jurnal Ilmiah Poli Rekayasa Volume1, Nomor 2, Maret 2006
ISSN : 1858-3709
Grafik 7. Dia 4,275 cm Rb 10,225 cm
L Bahan L' Hitung
59,6
L (cm)
59,4 59,2 59 58,8 58,6 58,4 1
2 Cara Pe rhitungan
3
L (cm)
Grafik 8. Dia 4,275 cm Rb 10,225 cm
L Bahan L' Hitung
59,6 59,4 59,2 59 58,8 58,6 58,4 1
2
3
Cara Pe rhitungan
Grafik 9. Dia 4,275 cm Rb 10,225 cm
L Bahan L' Hitung
59,4 L (cm)
59,2 59 58,8 58,6 58,4 1
2
3
Cara Pe rhitungan
37
Jurnal Ilmiah Poli Rekayasa Volume1, Nomor 2, Maret 2006
ISSN : 1858-3709
Pada tabel di atas dapat dilihat bahwa :
Dari hasil dan pembahasan di atas
1. Untuk pipa dengan diameter 2,54 cm dan
dapat disimpulkan bahwa :
Rb 5,99 cm tingkat kesalahan yang paling
1. Untuk hasil pipa diameter 2,54 cm dan Rb
rendah atau yang paling akurat adalah cara
5,99 cm tingkat kesalahan yang paling
1 yaitu dengan metode perhitungan dengan
rendah atau yang paling akurat adalah cara
bidang netral (normal). Dengan tingkat
1 yaitu dengan metode perhitungan dengan
kesalahan
bidang netral (normal). Dengan tingkat
e
rata-rata
=
+
0,84%
dibandingkan dengan panjang awal bahan.
kesalahan e rata-rata = + 0,84%.
2. Untuk pipa dengan diameter 3,375 cm dan
2. Untuk pipa dengan diameter 3,375 cm dan
Rb 7,73 cm tingkat kesalahan yang paling
Rb 7,73 cm tingkat kesalahan yang paling
rendah atau yagn paling akurat adalah cara
rendah atau yang paling akurat adalah cara
1 yaitu dengan metode perhitungan dengan
1 yaitu dengan metode perhitungan dengan
bidang netral (normal). Dengan tingkat
bidang netral (normal). Dengan tingkat
kesalahan e rata-rata = - 0,05%. Artinya
kesalahan e rata-rata = - 0,05%
hasil perhitungan dengan cara 1 panjang bentangan
lebih
pendek
3. Untuk pipa dengan diameter 4,275 cm dan
0,05%
Rb 10,225 cm tingkat kesalahan yang paling
dibandingkan dengan panjang awal bahan.
rendah atau yang paling akurat adalah
Sedangkan hasil perhitungan dengan dua
dengan cara 2 yaitu dengan metode
cara yang lebih panjang dibandingkan
pengurangan konstanta X. Dengan tingkat
dengan panjang awal bahan dan tingkat
kesalahan e rata-rata = 0,46%
kesalahan yang lebih besar.
4. Ternyata hasil perhitungan bentangan bisa
3. Untuk pipa dengan diameter 4,275 cm dan Rb 10,225 cm tingkat kesalahan yang paling rendah atau yang paling akurat adalah cara 2
yaitu
dengan
metode
pengurangan
konstanta X. Dengan tingkat kesalahan e rata-rata
=
perhitungan bentangan
-0,46%.
Artinya
pendek
0,46%
dibandingkan dengan panjang awal bahan. Sedangkan hasil perhitungan dengan dua cara yang lain lebih pendek dibandingkan dengan panjang awal bahan dan tingkat kesalahan yang lebih besar. 4. Ternyata hasil perhitungan bentangan bisa lebih panjang atau lebih pendek dari panjang awal bahan. IV. KESIMPULAN
awal bahan 5. Tidak ada perhitungan yang persis sama antara panjang hasil perhitungan dengan panjang sebenarnya.
hasil
dengan cara 1 panjang lebih
lebih panjang atau pendek dari panjang
Saran 1. Penelitian ini masih perlu dikembangkan lagi dengan mengambil sampel yang lebih banyak dan dengan menggunakan alat ukur yang lebih presisi 2. Dianjurkan
untuk
penelitian
berikutnya
dengan proses bending secara panas. Daftar Pustaka Donaldson, Cyril, Tool Design Third Edition. McGraw-Hill Book Company. New York. 1973. Hilbert, Heinrich L. Stanzeretechnik. Hanser Verlag. Munchen. 1970.
Carl
38
Jurnal Ilmiah Poli Rekayasa Volume1, Nomor 2, Maret 2006
ISSN : 1858-3709
Politeknik Manufaktur Bandung. Diktat Proses Penekukan Plat. Bandung. 2000.
39
