TEKNIK PENGECORAN LOGAM PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PULI UNTUK DIGUNAKAN PADA KOMPRESOR AC KENDARAAN PENUMPANG BERKAPASITAS 5 ORANG

SKRIPSI TEKNIK PENGECORAN LOGAM PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PULI UNTUK DIGUNAKAN PADA KOMPRESOR AC KENDARAAN PENUMPANG BERKAPASITAS 5 ORANG Skripsi Yang Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

OLEH : ILHAM ANSHARI S NIM 050421025

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

Universitas Sumatera Utara

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK MESIN MEDAN 2009 SKRIPSI

TEKNIK PENGECORAN LOGAM

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PULI UNTUK DIGUNAKAN PADA KOMPRESOR AC KENDARAAN PENUMPANG BERKAPASITAS 5 ORANG

OLEH : ILHAM ANSHARI S NIM 050421025

Telah diperiksa dan diperbaiki dari hasil Seminar Periode ke-127 tanggal 11 Juli 2009

Dosen Pembimbing

Ir. Raskita S. Meliala NIP. 130 353 111


UNIVERSITAS SUMATERA UTARA PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK MESIN MEDAN 2009 SKRIPSI

TEKNIK PENGECORAN LOGAM

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PULI UNTUK DIGUNAKAN PADA KOMPRESOR AC KENDARAAN PENUMPANG BERKAPASITAS 5 ORANG

OLEH :

ILHAM ANSHARI S NIM 050421025

Telah diperiksa dan diperbaiki dari hasil Seminar Periode ke-127 tanggal 11 Juli 2009

Dosen Pembanding I

Dosen Pembanding II

Ir. Syahrul Abda, Msc NIP. 131 803 354

Ir. Isril Amir NIP. 130 905 356


SKRIPSI TEKNIK PENGECORAN LOGAM PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PULI UNTUK DIGUNAKAN PADA KOMPRESOR AC KENDARAAN PENUMPANG BERKAPASITAS 5 ORANG

ILHAM ANSHARI S NIM : 050421025

Telah Disetujui Oleh : Dosen Pembimbing

Ir. Raskita S. Meliala NIP : 130 353 111

Dosen Pembanding I

Dosen Pembanding II

Ir. Syahrul Abda, Msc 131 803 354

Ir. Isril Amir NIP. 130 905 356

Disetujui Oleh: Departemen Teknik Mesin Ketua

Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri NIP. 132 018 668


KATA PENGANTAR

Alhamdulillah puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas berkat dan rahmat-Nya yang telah diberikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Skripsi ini dengan baik. Skripsi ini adalah salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk menyelesaikan Program Studi Strata-1 di Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun Skripsi ini diambil dari mata kuliah Teknik Pengecoran Logam dengan judul Perancangan dan pembuatan puli untuk digunakan pada kompresor yang dipakai pada AC disuatu kendaraan. Skripsi ini disusun berdasarkan survei dan data – data praktis dari lapangan serta melalui pembahasan dan studi literatur. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Orang tua saya tercinta, M Ali Simatupang dan Rosmaida Afni Nasution yang telah membesarkan penulis, membimbing, memberikan kasih sayang, perhatian baik spiritual maupun material serta semangat yang begitu besar kepada penulis mulai awal kuliah hingga penyelesaian Skripsi ini. 2. Ibu Ir. Raskita S. Meliala yang telah meluangkan waktu dan pikiran serta kesabaran dalam membimbing dan mengajar penulis untuk menyelesaikan Skripsi ini. 3. Bapak Dr. Ing. Ikhwansyah Isranuri sebagai Ketua Departemen Teknik Mesin USU dan Bapak Tulus Burhanuddin Sitorus, ST, MT. sebagai Sekretaris Departemen Teknik Mesin USU.


4. Seluruh Staff Pengajar di Departemen Teknik Mesin USU yang telah mengajar dan membimbing penulis selama perkuliahan. 5. Bapak Hartono dan Staff CV. Baja Pertiwi, yang telah memberikan tempat untuk survei Skripsi ini. 6. Bapak Ir. Pander Sitindaon, yang telah meluangkan waktu dan pikiran dalam membimbing pada saat survei Skripsi ini. 7. Seluruh rekan-rekan mahasiswa Departemen Teknik Mesin USU, khususnya Angkatan 2005 atas masukan dan bantuannya dalam menyelesaikan Skripsi ini. 8. Semua teman-teman saya, Ranto realdy sinaga yang telah memberikan dukungan, semangat dan motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan Skripsi ini.

Penulis sadar bahwa Skripsi ini masih belum sempurna dikarenakan keterbatasan penulis. Untuk itu penulis tetap mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun untuk kesempurnaan Skripsi ini. Akhir kata penulis berharap semoga Skripsi ini bermanfaat bagi siapa saja yang membaca, baik sebagai bahan masukan ataupun sebagai bahan perbandingan. Medan,

29 Juli 2009

Penulis

Ilham Anshari S NIM. 050421025


DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ................................................................................. i DAFTAR ISI................................................................................................ iii DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xii DAFTAR TABEL ........................................................................................ xiii DAFTAR SIMBOL ..................................................................................... xiv BAB I PENDAHULUAN ........................................................................... 1 1.1 Latar belakang ................................................................................. 1 1.2 Maksud dan tujuan perencanaan ..................................................... 3 1.3 Batasan masalah .............................................................................. 3 1.4 Sistematika penulisan ………………………………………………. 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................................. 6 2.1 Pendahuluan ..................................................................................... 6 2.2 Puli sabuk V ................................................................................... 7 2.3 Besi cor............................................................................................ 8 2.4 Struktur dan sifat-sifat besi cor kelabu.......................................... 11 2.4.1 Struktur coran besi cor kelabu………………………………. 11 2.4.2 Sifat-sifat logam cair coran besi............................................ 12 2.4.2.1 Perbedaan antara logam cair dan air .................................. 12 2.4.2.2 Kekentalan logam cair ......................................................... 13 2.4.2.3 Aliran logam cair ................................................................. 13 2.5 Pola .................................................................................................. 14


2.5.1 Macam-macam pola ................................................................ 15 2.5.2 Penentuan tambahan penyusutan ............................................ 18 2.5.3 Bahan-bahan untuk pola ........................................................ 19 2.5.4 Perencanaan pola..................................................................... 20 2.6 Rencana pengecoran ........................................................................ 21 2.6.1 Istilah-istilah dan fungsi dari sistem saluran......................... 21 2.6.2 Bentuk dan bagian-bagian sistem saluran ............................. 22 2.6.3 Penambah................................................................................. 25 2.7 Pengecoran dengan cetakan pasir ................................................... 26 2.7.1 Syarat bagi pasir cetak ........................................................... 27 2.7.2 Macam-macam pasir cetak ..................................................... 28 2.7.3 Susunan pasir cetak ................................................................ 30 2.8 Dapur kupola ................................................................................... 32 2.8.1 Penggolongan daerah dalam kupola ....................................... 32 2.8.2 Kapasitas peleburan................................................................. 34 2.8.3 Tinggi efektif .......................................................................... 34 2.8.4 Daerah krus ............................................................................. 34 2.8.5 Lubang cerat dan lubang terak .............................................. 35 2.8.6 Tuyer ....................................................................................... 35 2.8.7 Kotak angin................................................................................ 36 2.9 Bentuk dan ukuran dari coran…………………………………….. 36 2.9.1 Bentuk standar dan ukuran coran............................................ 37 2.9.2 Ketelitian ukuran coran............................................................. 39


2.9.2.1 Toleransi ukuran dan tebal dinding……………………….. 39 2.9.2.2 Toleransi untuk ukuran panjang…………………………… 40 2.10 Pengujian dalam pengecoran…………………………………….... 40 2.10.1 Pengukuran temperatur.……………………..…...…………..... 40 2.10.2 Pengujian terak.……………………………………………..... 41 BAB III PERENCANAAAN PULI SABUK V…………………………. 43 3.1 Pemilihan poros……………………………………………………... 44 3.2 Perencanaan pasak…………………………………………………... 47 3.3 Sabuk tipe V………………………………………………………... 51 3.3.1 Panjang sabuk……………………… ………………………... 52 3.4 Pembuatan puli sabuk V…………………………………………… 55 3.5 Analisa beban pada puli……………………………………………. 56 3.6 Material untuk puli sabuk tipe V…………………………………. 57 BAB IV PEMBUATAN CETAKAN………..……………………………... 59 4.1 Pemilihan pola…..…………………………………………………... 59 4.2 Penentuan tambahan penyusutan…………………………………… 60 4.3 Ukuran pola…………………………………………………………. 60 4.4 Ukuran inti…………………………………………………………... 65 4.4.1 Penyangga inti………………………………………………… 66 4.5 Sistem saluran……………………………………………………….

67

4.5.1 Saluran turun………………………………………………….. 67 4.5.2 Cawan tuang…………………………………………………... 71 4.5.3 Sistem pengalir………………………………………………... 72


4.5.4 Saluran masuk………………………………………………… 72 4.6 Saluran penambah…………………………………………………... 74 4.6.1 Ukuran penambah……………………………………………... 75 4.7 Pemberat……………………………………………………………... 77 4.8 Pembuatan cetakan pasir…………………………………………… 78 BAB V PELEBURAN DAN PENUANGAN…………………………….. 80 5.1 Bahan baku puli sabuk V………………………………………….. 80 5.1.1 Bahan baku……………………………………………………. 80 5.1.2 Komposisi bahan…..………………………………………….. 80 5.1.3 Bahan tambahan (paduan)……………………………………. 81 5.2 Peleburan logam coran……………………………………………... 81 5.3 Perhitungan metal cair……………………………………………… 82 5.3.1 Penambah unsur karbon………………………………….…... 83 5.3.2 Penambah unsur silikon………..……………………………... 83 5.3.3 Penambah unsur mangan (Mn)………………………………. 83 5.4 Pengaruh unsur logam terhadap bahan……………………………. 84 5.4.1 Karbon…………………………………………………………. 84 5.4.2 Silikon………………………………………………………….. 84 5.4.3 Mangan………………………………………………………… 85 5.4.4 Sulfur…………………………………………………………... 85 5.4.5 Posfor………………………………………………………….. 86 5.5 Penuangan logam cair……………………………………………… 86 5.5.1 Kecepatan waktu penuangan…………………………………. 87


5.6 Pembuatan cetakan pasir……………………………………………. 88 5.7 Pembongkaran cetakan…..…………………………………………. 90 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ...................................................... 92 6.1 Kesimpulan....................................................................................... 92 6.2 Saran ................................................................................................ 96 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN


DAFTAR GAMBAR

Hal Gambar 2.1

Jenis produk yang dihasilkan .................................................. 6

Gambar 2.2

Puli sabuk V pada kompresor AC kendaraan………………...

7

Gambar 2.3

Diagram fasa Fe 3 C…………………………………………..

9

Gambar 2.4

Pola tunggal ........................................................................... 16

Gambar 2.5

Pola belahan ........................................................................... 16

Gambar 2.6

Pola setengah ......................................................................... 16

Gambar 2.7

Pola belahan banyak ............................................................... 17

Gambar 2.8

Pola pelat pasangan ................................................................ 17

Gambar 2.9

Pola pelat kup dan drag .......................................................... 18

Gambar 2.10 Istilah istilah sistem pengisian………………………………..

22

Gambar 2.11 Ukuran cawan tuang………………………………………….

23

Gambar 2.12 Perpanjangan pengalir………………………………………..

24

Gambar 2.13 Sistem saluran masuk………………………………………...

25

Gambar 2.14 Penambah samping dan penambah atas……………………...

26

Gambar 2.15 Pasir silika……………………………………………………. 30 Gambar 2.16 Beberapa inti yang sudah dipanaskan………………………... 31 Gambar 2.17 Pengikat khusus inti (resin dan air kaca)…………………….. 31 Gambar 2.18 Dapur kupola…………………………………………………. 33 Gambar 2.26 Ladel jenis penyumbat ............................................................ 35 Gambar 3.1

Puli sabuk V………………………………………………….. 44


Gambar 3.2

Gaya geser pada pasak……………………………………….. 51

Gambar 3.3

Tipe ukuran sabuk…………………………………………..... 52

Gambar 3.4 Perhitungan panjang keliling sabuk………………………….. 53 Gambar 3.5

Alur puli sabuk V…………………………………………….. 54

Gambar 3.6

Beban yang diterima puli……………………………………... 56

Gambar 4.1

Tambahan penyelesaian mesin untuk coran besi cor kelabu…. 60

Gambar 4.2

Puli sabuk V yang dirancang…………………………………. 61

Gambar 4.4

Pola belahan untuk drag……………………………………… 65

Gambar 4.5

Saluran turun………………………………………………….

Gambar 4.6

Cawan tuang………………………………………………….. 71

Gambar 4.7

Sistem pengalir……………………………………………….. 72

Gambar 4.8

Saluran masuk……………………………………………….... 73

70

Gambar 4.9 Hubungan tebal coran (Tc) dan jarak isi dari penambah (Jp)…. 74 Gambar 4.10 Kurva pellini…………………………………………………... 75 Gambar 4.11 Hubungan antara waktu dan berat tuang untuk besi cor………. 88


DAFTAR TABEL Hal Tabel 2.1

Tambahan penyusutan yang disarankan .................................. 18

Tabel 2.2

Temperatur penuangan untuk beberapa coran ......................... 28

Tabel 2.3

Jumlah tuyer………………………………………………….

36

Tabel 2.4

Jumlah inti……………………………………………………

38

Tabel 2.5

Ketebalan dinding minimum dari pengecoran pasir………….

38

Tabel 2.6

Toleransi tebal dinding yang biasa dari pengecoran pasir……

39

Tabel 2.7

Toleransi ukuran yang biasa dari pengecoran pasir…………..

40

Tabel 4.1

Ukuran dari saluran turun, pengalir dan saluran masuk untuk coran besi cor………………………………………………………..

69

Tabel 5.1

Komposisi bahan puli sabuk V yang diinginkan……………..

80

Tabel 5.2

Komposisi metal cair…………………………………………

82


DAFTAR SIMBOL

SIMBOL

KETERANGAN

SATUAN

ds

Diameter poros

mm

P motor

Daya motor

kW

ρ

Berat jenis

kgf m3

g

Percepatan gravitasi

m s2

W

Berat

kgf

p

Tekanan permukaan

kgf mm 2

T

Torsi

kgf. mm

σ

Tegangan tarik bahan

kgf mm 2

τ

Tegangan geser

kgf mm 2

Sf 1

Faktor keamanan yang bergantung

-

pada jenis bahan Sf 2

Faktor keamanan yang bergantung

-

pada jenis bahan t

Waktu tuang

det

V

Volume

m3

Wc

Berat cairan logam yang dituang

kgf


A

Luas saluran

mm2

d

Diameter saluran

mm

h

Tinggi saluran

mm

P

Panjang coran

mm

L

Lebar coran

mm

Tc

Tebal coran

mm

JP

Jarak pengisian

mm


TEKNIK PENGECORAN LOGAM PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PULI UNTUK DIGUNAKAN PADA KOMPRESOR AC KENDARAAN PENUMPANG BERKAPASITAS 5 ORANG

Recommend Documents