View
231
Download
3
Category
Preview:
Citation preview
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
ALAT PERAGA REM ANGIN
PROYEK AKHIR
Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna
Memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)
Program Studi DIII Teknik Mesin
Disusun oleh:
ARIF I8608042
GILANG NGALA HUDA I8608045
HADI MUNARKO I8608047
MAYZARA SUTARNO PUTRA I8608048
PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK MESIN OTOMOTIF
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2012
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
ABSTRAK
GILANG NGALA HUDA, 2011, ALAT PERAGA REM ANGIN, Program Studi
Diploma III Teknik Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
Tujuan dari proyek akhir ini adalah Membuat Alat Peraga Rem Angin agar
dapat digunakan untuk praktikum dan menerapkan metode yang tepat sehingga dapat
menghasilkan suatu alat yang baik dengan biaya yang murah. Pelaksanaan proyek
akhir ini dimulai dengan mempelajari konsep rem angin, mencari informasi tentang
komponen-komponen serta harga dari komponen-komponen tersebut, membuat
rancangan Alat Peraga Rem Angin, menghitung semua komponen agar didapat hasil
yang maksimal dengan biaya yang minimal. Proses selanjutnya adalah pembuatan
alat peraga yang meliputi pengelasan, pengeboran, dan yang terakhir adalah finishing
yang terdiri dari pengecatan, perakitan komponen, dan uji coba mesin. Pemilihan
bahan yang digunakan sebagai rangka adalah besi profil L dengan ukuran 50 x 50 x 5
mm.
Hasil yang diperoleh dari pembuatan Alat Peraga Rem Angin ini adalah sebuah
alat dengan menggunakan motor listrik untuk memutar kompresor dan poros roda.
Alat ini memiliki daya motor listrik sebesar ½ hp, daya kompresor ¼ hp dan tekanan
udara dapat diatur sampai 100 psi.
Maksud dari pembuatan alat peraga rem angin ini adalah untuk alat peraga atau
alat praktikum. Dana yang digunakan untuk membuat alat peraga rem angin ini
sebesar Rp.5.672.500,00. Konsep perancangan oleh penulis juga akan diuraikan
dalam laporan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................ ii
HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................. iii
HALAMAN MOTTO ............................................................................................ iv
HALAMAN PERSEMBAHAN ............................................................................. v
ABSTRAKSI .......................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ........................................................................................... vii
DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. xii
DFTAR TABEL ..................................................................................................... xv
DFTAR NOTASI .................................................................................................. xvi
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xviii
BAB 1 PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................................ 1
1.2 Perumusan Masalah ........................................................................................ 2
1.3 Batasan Masalah ............................................................................................. 2
1.4 Tujuan dan Manfaat Proyek Akhir ................................................................. 2
1.5 Metode Pemecahan Masalah .......................................................................... 2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user x
BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................. 4
2.1 Sejarah Rem Angin ........................................................................................ 4
2.1.1 Keuntungan Dari Rem Angin .................................................................. 5
2.1.2 Komponen-Komponen Dasar Sistem Rem Angin ................................... 8
2.1.3 Desain Dan Fungsi .................................................................................. 12
2.2 Elemen - Elemen Yang Terkait Dalam Perencanaan ................................... 16
2.2.1 Puli .......................................................................................................... 16
2.2.2 Kompresor ............................................................................................... 16
2.2.3 Sabuk ....................................................................................................... 19
2.2.4 Sproket .................................................................................................... 23
2.2.5 Poros ........................................................................................................ 23
2.2.6 Bantalan .................................................................................................. 25
2.2.7 Rangka .................................................................................................... 27
2.2.8 Pengelasan ............................................................................................... 29
2.2.9 Mur dan Baut .......................................................................................... 35
2.2.10 Pelapisan ............................................................................................... 36
BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN .......................................... 37
3.1 Prinsip Kerja ................................................................................................ 37
3.2 Perhitungan Putaran Poros Roda ................................................................. 39
3.3 Perhitungan Puli .......................................................................................... 39
3.4 Perhitungan Daya Motor Listrik dan Kompresor ........................................ 40
3.5 Perhitungan Sabuk V ................................................................................... 42
3.6 Perhitungan Poros Roda .............................................................................. 48
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user xi
3.7 Perhitungan Bantalan ................................................................................... 55
3.8 Perhitungan Rangka ..................................................................................... 57
3.9 Perhitungan Baut ......................................................................................... 72
3.10 Perhitungan Las ......................................................................................... 76
BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN ANALISA BIAYA ............................... 79
4.1 Persiapan Pembuatan Alat Peraga Rem Angin ........................................... 79
4.2 Proses Pembuatan Alat Peraga Rem Angin ................................................. 80
4.3 Pembuatan Rangka Utama .......................................................................... 81
4.4 Pembuatan Dudukan Motor Listrik ............................................................. 82
4.5 Pembuatan Dudukan Kompresor ................................................................. 83
4.6 Pembuatan Dudukan Resrvoir ..................................................................... 84
4.7 Pembuatan Dudukan Foot Valve ................................................................. 85
4.8 Pembuatan Dudukan Brake chamber .......................................................... 86
4.9 Proses Finishing dan Pengecatan ................................................................ 87
4.10 Proses perangkain dan pemasangan komponen ........................................ 88
4.11 Analisa Biaya ............................................................................................. 89
BAB V PENUTUP .............................................................................................. 91
5.1 Kesimpulan .................................................................................................. 91
5.2 Saran ............................................................................................................ 91
Daftar pustaka
Lampiran
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Rem merupakan salah satu bagian dari kendaraan yang mempunyai peran
yang sangat penting untuk kenyamanan dan keselamatan pengendara. Rem
berfungsi mengurangi kecepatan atau menghentikan kendaraan melalui gesekan
antara sepatu rem dengan tromol dengan mekanisme tertentu, salah satunya
dengan udara bertekanan untuk menggerakan mekanisme rem.
Rem udara adalah rem yang pengoperasianya menggunakan udara
bertekanan untuk menjalankan sistem pengereman. Sistem rem udara ini hanya
perlu menekan satu tombol atau pedal untuk membuka katup-katup agar udara
bertekanan mengalir pada sistem rem ini, sehingga hanya perlu menggunakan
energi sekecil mungkin untuk dapat melakukan pengereman dengan daya yang
besar dengan bantuan udara bertekanan.
Rem udara merupakan awal mula dari bentuk aplikasi rem otomatis
dimana sebagai kontrol mekanisme kerja pada rem tersebut adalah pengaturan
pada katup-katup yang dioperasikan untuk mengatur aliran udara bertekanan yang
dibutuhkan dalam sistem pengereman. Rem angin juga banyak memiliki
keuntungan dibandingkan dengan rem hidrolik. Keuntungan dari rem angin
diantaranya adalah merupakan media kerja yang mudah didapat dan diangkut,
dapat disimpan dengan mudah, bersih, kering, tidak peka terhadap suhu, aman
terhadap kebakaran dan ledakan.
Tujuan dari Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu
fasilitas penunjang yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam
mempraktekkan, mengamati secara langsung dan mengetahui tentang prinsip
kerja dari rem angin serta pengetahuan secara langsung mengenai sistem rem
angin. Oleh karena itu diperlukan perawatan (maintenance) untuk menjaga agar
terawatnya suatu sistem yang baik agar didapat kinerja yang optimal. Selain lebih
sederhana alat peraga rem angin ini diharapkan dapat bekerja dengan baik seperti
pada rangkaian rem angin pada umumnya.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
1.2 Perumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang seperti uraian di atas maka dapat diambil
rumusan masalah diantaranya sebagai berikut:
a. Bagaimana fungsi masing-masing komponen pada rem udara.
b. Bagaimana mekanisme prinsip kerja rem udara.
c. Bagaimana analisis perhitungan alat peraga yang dirangkai.
d. Bagaimana perkiraan perhitungan biaya.
e. Bagaimana pembuatan alat peraga rem angin.
f. Bagaimana pengujian kinerja alat peraga.
1.3 Batasan Masalah
Agar tidak berkembang terlalu luas, maka penyusun membatasi
pembahasan masalah proyek akhir ini pada perhitungan komponen-komponen alat
peraga yang meliputi: perhitungan putaran motor/daya motor, daya kompresor,
kekuatan rangka, kekuatan poros, kestabilan rangka dan kekuatan sambungan las.
1.4 Tujuan dan Manfaat Proyek Akhir
Tujuan proyek akhir ini adalah merencanakan dan membuat alat peraga
rem angin yang meliputi perencanaan konstruksi alat peraga rem angin dan biaya
dengan menerapkan pengetahuan analisa teknik sehingga tercipta suatu hasil
konstruksi alat peraga rem angin yang dapat digunakan untuk praktikum.
Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini adalah
sebagai berikut:
a. Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja suatu alat peraga rem
angin.
b. Menerapkan ilmu perkuliahan yang diperoleh dari bangku perkuliahan
agar dapat mengembangkannya.
1.5 Metode Pemecahan Masalah
Dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini penulis menggunakan
beberapa metode antara lain:
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
1. Studi pustaka
Yaitu menyusun data yang diperoleh dengan merujuk pada beberapa daftar
bacaan sesuai dengan permasalahan yang dibahas.
2. Pengamatan
Yaitu dengan melakukan beberapa kali survei pada perancangannya untuk
mendapatkan alat peraga yang diinginkan.
3. Perhitungan
Yaitu metode memasukkan data – data yang telah ada kedalam rumus
yang telah ditentukan sebelumnya.
4. Metode pembuatan
Yaitu membuat benda yang diinginkan sesuai dengan data hasil
perhitungan atau perancangan yang sebelumnya telah kita tentukan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Sejarah Rem Angin
Rem udara awalnya diciptakan oleh insinyur Amerika George Westinghouse
(1846-1914) pada tanggal 5 Maret 1872. Westinghouse dipatenkan sebagai merk
rem udara yang pertama. Tidak lama kemudian Westinghouse mendirikan
perusahaan The Westinghouse Air Brake Company untuk memproduksi dan
mendistribusikan penemuannya. Rem udara menyebar dengan cepat dan hasil
penemuannya digunakan secara luas. Rem udara dapat ditemukan pada hampir
semua kereta api, bus dan truk. Meskipun perbaikan telah dilakukan untuk
rancangan Westinghouse yang asli, fungsionalitas dasar dari rem udara tetap tidak
berubah.
Komponen dasar yang digunakan pada sistem rem udara truk dan bus
bekerja dengan cara yang sama seperti dalam gerbong kereta.
Gambar 2.1 Rangkaian sistem rem udara
(http://www.scribd.com/doc/52819080/sistem-rem-udara)
Rem udara adalah sistem rem yang pengoperasiannya menggunakan udara
yang bertekanan dimana rem ini memanfaatkan energi udara bertekanan untuk
menjalankan sistem pengereman. Awalnya sistem rem ini dikembangkan dan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
digunakan pada kereta api untuk menggantikan sistem rem mekanik secara
individu yang artinya satu tuas hanya untuk mengerem satu roda.
Dengan diciptakannya sistem rem udara, kita hanya perlu menekan satu
tombol atau pedal untuk membuka katup-katup agar udara bertekanan mengalir
pada sistem rem sehingga brake chamber mengaktifkan brake house sampai
terjadi proses pengereman. Intinya dengan menggunakan energi sekecil mungkin
dapat melakukan pengereman untuk daya besar dengan bantuan udara bertekanan.
Prinsip rem yaitu kendaraan tidak dapat berhenti dengan segera apabila
mesin dibebaskan (tidak dihubungkan) dengan pemindah daya, kendaraan
cenderung tetap bergerak. Kelemahan ini harus dikurangi dengan maksud untuk
menurunkan kecepatan gerak kendaraan hingga berhenti. Mesin mengubah energi
panas menjadi energi kinetik (gerak) untuk menggerakkan kendaraan. Sebaliknya,
rem mengubah energi kinetik kembali menjadi energi panas untuk menghentikan
kendaraan. Umumnya rem bekerja disebabkan oleh adanya sistem gabungan
penekanan melawan sistem gerak putar. Efek pengereman (bracking effect)
diperoleh karena adanya gesekan yang ditimbulkan antara dua objek. Supaya saat
pengereman tidak mengeluarkan tenaga yang besar, maka dibuatlah suatu sistem
pengereman yang memakai tenaga tekanan udara. Sistem ini disebut sistem rem
tekanan udara atau lebih dikenal rem udara. Sistem rem udara dilengkapi dengan
sebuah kompresor untuk menghasilkan udara kompresi (udara bertekanan).
Kompresor itu digerakkan oleh mesin kendaraan. Tiap-tiap roda dilengkapi
dengan pesawat rem mekanik, poros kunci-kunci rem dilengkapi dengan tuas
yang berhubungan dengan batang torak dari silinder-silinder udara. Di dalam
silinder udara tidak diperkenankan ada kebocoran, kebocoran udara dapat
mengakibatkan berkurangnya daya pengereman.
2.1.1 Keuntungan Pemakaian Rem Udara:
a. Merupakan media/fluida kerja yang mudah didapat dan mudah diangkut.
· Udara tersedia dimana saja dalam jumlah yang tak terhingga.
· Saluran-saluran balik tidak diperlukan karena udara bekas dapat
dibuang bebas ke atmosfer.
· Udara bertekanan dapat dialirkan dengan mudah melalui saluran-
saluran dengan jarak yang panjang, jadi pembuangan udara
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
bertekanan dapat dipusatkan. Dalam satu sumber tekanan, udara
pada setiap cabang yang belum melalui penampang mempunyai
tekanan udara yang sama. Melalui saluran-saluran cabang dan
pipa-pipa selang, energi udara bertekanan dapat disalurkan kemana
saja dalam sistem rem tersebut.
b. Dapat disimpan dengan mudah.
· Sumber udara bertekanan (kompresor) hanya menyalurkan udara
bertekanan sewaktu udara bertekanan ini perlu digunakan. Jadi
kompresor tidak perlu bekerja seperti halnya pada pompa peralatan
hidrolik.
c. Bersih dan kering.
· Udara bertekanan yang digunakan adalah udara bersih. Kalau ada
kebocoran pada saluran pipa, benda-benda kerja maupun bahan-
bahan disekelilingnya tidak akan menjadi kotor.
· Udara bertekanan yang digunakan juga merupakan udara kering,
sehingga tidak menimbulkan korosi pada saluran-saluran yang
terbuat dari logam.
d. Tidak peka terhadap suhu.
· Udara bersih (tanpa uap air) dapat digunakan sepenuhnya pada
suhu-suhu yang tinggi atau pada suhu rendah atau jauh di bawah
titik beku.
· Udara bertekanan juga dapat digunakan pada tempat-tempat yang
sangat panas, misalnya untuk digunakan pada tempa tekan, pintu-
pintu dapur pijar, dapur pengerasan atau dapur lumer.
· Peralatan-peralatan atau saluran-saluran pipa dapat digunakan
secara aman dalam lingkungan yang panas sekali, misalnya pada
industri-industri baja atau bengkel-bengkel tuang (cor).
e. Aman terhadap kebakaran dan ledakan.
· Keamanan kerja serta produksi besar dari udara bertekanan tidak
mengandung bahaya kebakaran maupun ledakan.
· Dalam ruang-ruang dengan resiko timbulnya kebakaran atau
ledakan atau gas-gas yang dapat meledak dapat dibebaskan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
Alat-alat pneumatik dapat digunakan tanpa dibutuhkan
pengamanan yang mahal dan luas. Dalam ruang seperti itu kendali
elektrik dalam banyak hal tidak diinginkan.
f. Tidak diperlukan pendinginan fluida kerja.
· Pembawa energi (udara bertekanan) tidak perlu diganti sehingga
untuk ini tidak dibutuhkan biaya. Minyak setidak-tidaknya harus
diganti setelah 100 sampai 125 jam kerja.
g. Rasional (Menguntungkan).
· Pneumatik adalah 40 sampai 50 kali lebih murah daripada tenaga
otot. Hal ini sangat penting pada mekanisasi dan otomatisasi
produksi.
· Komponen-komponen untuk peralatan pneumatik tanpa
pengecualian adalah lebih murah jika dibandingkan dengan
komponen-komponen peralatan hidrolik.
h. Kesederhanaan (Mudah Pemeliharan).
· Karena konstruksi sederhana, peralatan-peralatan udara bertekanan
hampir tidak peka gangguan.
· Gerakan-gerakan lurus dilaksanakan secara sederhana tanpa
komponen mekanik, seperti tuas-tuas, eksentrik, pegas, poros
sekrup dan roda gigi.
· Komponen-komponennya dengan mudah dapat dipasang dan
setelah dibuka dapat digunakan kembali untuk penggunaan-
penggunaan lainnya.
i. Dapat dibebani lebih.
· Alat-alat udara bertekanan dan komponen-komponen berfungsi
dapat ditahan sedemikian rupa hingga berhenti. Dengan cara ini
komponen-komponen akan aman terhadap pembebanan lebih.
Komponen-komponen ini juga dapat direm sampai keadaan
berhenti tanpa kerugian.
· Pada pembebanan lebih, alat-alat udara bertekanan memang akan
berhenti, tetapi tidak akan mengalami kerusakan. Alat-alat listrik
terbakar pada pembebanan lebih.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
2.1.2 Komponen-Komponen Dasar Sistem Rem Udara
Gambar 2.2 Komponen rangkaian rem udara
1. Motor lisrtik: berfungsi untuk memutar kompresor dan poros roda.
`
Gambar 2.3 Motor listrik
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
2. Kompresor: berfungsi menyediakan udara bertekanan yang akan dialirkan
ke dalam sistem.
Gambar 2.4 Kompresor
3. Reservoir
Gambar 2.5 Reservoir
Ø supply: untuk menyimpan tekanan udara dan menyuplai udara ke
reservoir primer dan sekunder.
Ø Reservoir udara primer: fungsi reservoir ini adalah untuk
menyimpan udara dalam sistem primer atau pada rangkaian aksel
belakang.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
Ø Reservoir sekunder: reservoir ini adalah tempat penyimpanan
udara untuk rem sekunder atau rem aksel kemudi.
4. Air dryer: Untuk menjamin kebersihan udara supaya udara yang dialirkan
dalam sistem adalah udara murni (tidak mengandung uap air).
Gambar 2.6 Air dryer
5. Katup injak: Untuk membuka dan menutup aliran udara atau
mengoperasikan sistem rem udara melalui kerja pedal.
Gambar 2.7 Katup injak.
(http://www.scribd.com/doc/52819080/sistem-rem-udara)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
6. Brake Chamber berfungsi untuk mengubah tekanan udara menjadi tekanan
mekanis.
Gambar 2.8 Brake chamber
(http://www.scribd.com/doc/52819080/sistem-rem-udara)
7. Saluran buang manual: Untuk membuang uap air dalam reservoir secara
manual.
Gambar 2.9 Saluran buang manual
(http://www.scribd.com/doc/52819080/sistem-rem-udara)
8. Check Valve Satu Arah: Untuk membiarkan udara mengalir hanya dengan
satu arah. Check Valve ini memisahkan sistem primer dengan sistem
sekunder. Tetapi dalam alat peraga rem angin digunakan untuk
membiarkan aliran udara dari kompresor ke reservoir sehingga
memudahkan kerja kompresor.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
Gambar 2.10 Check valve satu arah.
(http://www.scribd.com/doc/52819080/sistem-rem-udara)
9. Alat Ukur Tekanan Udara: memberitahukan operator tentang tekanan yang
tersimpan dalam setiap sistem.
Gambar 2.11 Alat ukur tekanan udara
2.1.3 Desain dan Fungsi
Sebuah sistem rem udara tekan dibagi menjadi sistem pasokan dan sistem
kontrol. Sistem pasokan bekerja mengkompresi udara, menyimpan dan
menyediakan udara bertekanan tinggi ke sistem kontrol serta udara tambahan
yang dioperasikan untuk membantu sistem-sistem yang lain yang membutuhkan
media udara.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
2.1.3.1 Sistem Pasokan
Sistem pasokan adalah sebuah sistem yang bertugas untuk mensuplai
udara bertekanan yang dihasilkan oleh kompresor untuk didistribusikan menuju
ke tangki reservoir. Udara yang akan dikompresikan sebelum didistribusikan ke
tangki reservoir terlebih dahulu dilewatkan ke check valve untuk memperingan
kerja kompresor. Pada sistem ini juga terdapat pressure regulator. Setelah
melewati itu semua lalu udara yang terkompresi tersebut disimpan dalam tangki
penyimpanan yang mana akan didistribusikan ke foot valve.
2.1.3.2 Sistem Kontrol
Sistem kontrol ini akan mendapat suplai udara bertekanan langsung dari
tangki. Sebelum masuk ke foot valve, udara bertekanan ini akan melewati air
dryer. Layanan rem diterapkan melalui katup udara pada foot valve yang
mengatur sistem. Dari foot valve ini langsung terhubung dengan brake chamber
yang nantinya brake chamber akan mendorong slack adjuster atau engkol rem,
sehingga kampas akan terdorong yang mengakibatkan roda berhenti. Jadi yang
mengontrol sistem pengereman ini adalah foot valve.
2.1.3.3 Prinsip Kerja
Rem udara pada dasarnya memiliki prinsip kerja yang sama, udara
bertekanan dikumpulkan dalam reservoir atau silinder. Ketika sebuah tombol
ditekan, maka udara yang dipaksa keluar dari reservoir dan ini mendorong piston
yang menekan sepatu rem ke roda atau as roda. Sama seperti rem lainnya
sebenarnya apa yang menyebabkan kendaraan untuk berhenti adalah gesekan
antara sepatu rem dan roda. Satu-satunya hal yang membedakan rem udara dari
rekan-rekan hidrolik atau mekanik adalah gaya yang mendorong sepatu rem.
2.1.3.4 Identifikasi Perangkat
1. S-Cam digunakan pada rem jenis sepatu (shoe type brakes) dengan
kombinasi slack adjuster.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
Gambar 2.12 Brake room
(http://www.scribd.com/doc/52819080/sistem-rem-udara)
2. Wedge brake digunakan pada rem jenis sepatu (tanpa slack adjuster).
Gambar 2.13 Brake Chamber parking dan slack adjuster
(http://www.scribd.com/doc/52819080/sistem-rem-udara)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
2.1.3.5 Cara Kerja Perangkat
1. Perangkat jenis ’S’
Ketika udara dialirkan ke ruang rem (brake chamber), ruang tersebut akan
mengubah tekanan udara menjadi gerakan mekanis yang menggerakkan rem
service jenis cam atau wedge. Pada saat udara dialirkan pada lapisan sepatu rem
dan drum (atau rotor) harus ada kompensasi dari pemakaian ini. Hal ini bisa
dilakukan dengan menggunakan slack adjuster.
Gambar 2.14 ‘S’ cam
(http://www.scribd.com/doc/52819080/sistem-rem-udara)
Ketika udara dilepaskan pada ruang rem, pegas balik yang digabungkan dengan
shoe return springs (pegas balik kampas rem) akan memaksa pushrod dan
diafragma ke posisi lepas (release), dengan cara ini akan mengembalikan brake
shoes (sepatu rem) ke posisi lepas (release).
2. Perangkat jenis wedge
Ketika udara dialirkan ke ruang rem (brake chamber), ruang tersebut akan
mengubah tekanan udara menjadi gerakan mekanis yang menggerakkan rem
service jenis cam atau wedge. Jumlah daya yang diberikan pada sepatu tergantung
pada jumlah tekanan udara diberikan dan luas diafragma. Ketika drum (atau rotor)
dan lapisan sepatu rem dipakai, pasti akan ada kompensasi dari pemakaiannya.
Dengan rem jenis wedge, penyesuaian dilakukan pada silinder antara sepatu rem
dan perangkat wedge.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
2.2 Elemen-Elemen Yang Terkait Dalam Perencanaan
Unit mesin merupakan gabungan dari beberapa komponen yang saling
mendukung yang menghasilkan sistem operasi kerja dengan perencanaan.
Perencanaan alat ini mempunyai beberapa parameter dan elemen yang harus
ditentukan untuk menghasilkan kriteria alat yang sesuai dengan kinerja yang
direncanakan.
2.2.1 Puli
Puli merupakan salah satu komponen yang terpasang pada poros dan
memiliki diameter yang berbeda-beda. Puli digunakan untuk memindahkan daya
dari suatu poros ke poros lain dengan menggunakan sabuk. Pada alat praktik rem
angin ini puli digunakan untuk menghubungkan poros pada motor dengan poros
pada tromol dan poros pada kompresor. Berikut adalah pertimbangan yang
digunakan terhadap puli.
Perbandingan puli dirumuskan sebagai berikut: 롰潜롰前말 劈前劈潜..............................................................................................................(2.1)
Keterangan:
D1 = diameter puli besar (mm)
D2 = diameter puli kecil (mm)
N1 = putaran motor (rpm)
N2 = putaran poros (rpm)
(R.S. Khurmy, 2002, hlm 638)
2.2.2 Kompresor
Kompresor adalah mesin untuk memampatkan udara atau gas. Kompresor
udara biasanya menghisap udara dari atmosfir. Namun ada pula yang menghisap
udara atau gas yang bertekanan lebih tinggi dari tekanan atmosfir. Dalam hal ini
kompresor bekerja sebagai penguat (booster). Sebaliknya ada pula kompresor
yang menghisap gas yang bertekanan lebih rendah daripada tekanan atmosfir,
dalam hal ini kompresor disebut pompa vakum.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
Ada tiga macam proses kompresi yang kita kenal, yaitu kompresi
isothermal, kompresi politropik dan kompresi adiabatik.
1. Kompresi isothermal
Dalam kompresi isothermal, temperatur gas tidak berubah sehingga
temperatur gas pada akhir langkah kompresi sama dengan temperatur gas
pada awal kompresi. Dengan kompresi isothermal kerja yang diperlukan
adalah yang paling rendah jika dibanding dengan jenis proses kompresi
yang lain.
Hubungan antara tekanan dan volume pada awal dan akhir proses
kompresi adalah sebagai berikut: ఈ惯ఈ 말 挠惯挠
Dimana,
P = tekanan gas (absolut) (蜐ƅ n桂挠世 舰ǴĖ邹 V = volume gas 쐐桂脑邹
Pada proses ini DT = 0, maka perubahan tenaga internal DU = 0
2. Kompresi politropik
Dalam kompresi politropik temperatur gas setelah kompresi lebih
tinggi dari pada temperatur gas pada awal langkah kompresi. Kerja yang
diperlukan untuk kompresi politropik lebih besar daripada untuk kompresi
isothermal, tetapi lebih rendah dari pada untuk kompresi adiabatik.
Disamping itu kenaikan tekanan yang diperoleh dengan kompresi
politropik lebih besar daripada kompresi isothermal, tetapi lebih rendah
daripada dengan kompresi adiabatik.
Hubungan antara tekanan dan volume pada awal dan akhir proses
kompresi adalah sebagai berikut: ఈ惯ఈ坡말 挠惯挠坡
Dimana :
n = eksponen : 1<n<쐐固篇 固瓢⁄ 邹 固篇=kalor spesifik tekanan konstan 固瓢= kalor spesifik volume konstan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
18
3. Kompresi adiabatik
Proses kompresi adiabatik adalah proses kompresi tanpa
perpindahan kalor dari gas dan sekitarnya, yaitu dengan jalan memberikan
isolasi panas secara sempurna pada dinding silinder. Dengan kompresi
adiabatik, temperatur gas akan naik dan lebih tinggi daripada kenaikan
yang terjadi dengan kompresi politropik.
Disamping itu, dengan kompresi adiabatik kerja yang diperlukan
untuk kompresi akan lebih besar, tetapi akan diperoleh kenaikan tekanan
yang lebih tinggi. Pada proses ini tidak ada kalor yang masuk, maupun
keluar dari sistem, Q= 0.
Hubungan antara tekanan dan volume pada awal dan akhir proses
kompresi adalah sebagai berikut: PV.鐀 말 P挠V挠鐀
Dimana,
k = 쐐固篇 固瓢⁄ 邹 (konstanta adiabatik)
Gambar 2.15 Proses adiabatik, isothermal dan politropik diagram P-V
= Garis isotermal
= Garis politropik
= Garis adiabatik
n = 0 n = 0
n = ~
n = ~
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
Tekanan/volume
Kompresi isotermal
Kompresi politropik
Kompresi adiabatik
1 1 1 1
½ 2 2,38 2,64
1/3 3 3,95 4,66
¼ 4 5,96 6,97
1/5 5 7,5 9,09
1/6 6 9,4 12,3
1/7 7 11,4 15,1
1/8 8 13,5 18,4
1/9 9 15,6 21,7
1/10 10 17,8 25,1
1/11 11 20 28,8
Tabel 2.1 Hubungan volume dan tekanan pada berbagai proses kompresi
(Sularso, 1983. Hlm. 185)
Dengan kompresi adiabatik kerja yang diperlukan untuk kompresi akan
lebih besar, tetapi akan diperoleh kenaikan tekanan yang lebih tinggi. Proses
kompresi di dalam kompresor, dalam kenyataannya bukanlah kompresi adiabatik
maupun kompresi isothermal, akan tetapi kompresi politropik. Namun, karena
prosesnya mendekati kompresi adiabatik maka dalam perhitungan adalah dengan
menggunakan kompresi adiabatik.
Adapun rumus yang digunakan dalam perhitungan ini adalah:
2.2.2.1 Perpindahan Torak (蕨쎸e) 冠迫萍말 挥辊挠时拐时广时棺........................................................................(2.2)
Keterangan:
L = panjang langkah (stroke) (mm)
Z = Jumlah piston
N = putaran kompresor (rpm)
r = jari-jari piston (mm)
(Sularso,1983. Hlm. 187)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
2.2.2.2 Daya Adiabatik (튐蕉焦邹 拐舰圭말 屏.瓶瓶能ఈ时篇魄.偏魄༸ 时醉足篇聘篇魄卒卿呛前擎卿石1最, 쐐蜐灌邹.....................................(2.3)
Keterangan: Ė = tekanan isap (Pa abs) 圭 = tekanan keluar (Pa abs) 冠Ė = jumlah volume gas yang keluar (桂脑/min)
k =品颇品剖 = ఈ, 3瓶凭/瓶苹°品 ,呢ఈ挠瓶凭/瓶苹°品 말 1,4
m = jumlah tingkat kompresi
(Sularso,1983. Hlm. 190)
2.2.2.3 Daya Yang Diperlukan Kompresor (Ls)
拐Ė말 痞锐若骑频聘 , (kW)..................................................................................(2.4)
Keterangan:
拐频聘 = daya adiabatik (kW)
ηad = efisiensi adiabatik
untuk kompresor kecil 皇舰圭 65% - 70%
(Sularso,1983. Hlm. 190)
2.2.3 Sabuk/Belt
Sabuk merupakan salah satu elemen mesin yang lugas selain kabel dan
rantai. Sabuk digunakan untuk memindahkan daya pada jarak yang terhitung
panjang. Elemen ini biasanya digunakan untuk roda gigi, poros dan bantalan atau
alat pemindah daya sejenis. Sehingga alat ini menyederhanakan suatu mesin dan
yang terpenting adalah penekanan biaya. Disamping elastis dan panjang,
komponen ini mempunyai peranan penting dalam menyerap beban kejut dan
dalam meredam pengaruh gaya getaran.
Sabuk dibedakan antara sabuk rata dan sabuk V. Sabuk rata berjalan pada
puli silinder sedangkan sabuk V berjalan pada puli beralur atau berpenampang V.
Dalam perencanaan ini, jenis sabuk yang digunakan adalah sabuk V.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
Kelebihan sabuk V dibandingkan dengan sabuk datar, yaitu:
- Dapat bekerja lebih halus dan tidak bersuara.
- Tahan terhadap beban lanjut ketika mesin dinyalakan.
- Slip antara sabuk dengan puli dapat diabaikan.
- Rasio kecepatan tinggi.
- Daya yang ditransmisikan lebih tinggi.
Sedangkan kelemahan sabuk V dibandingkan dengan sabuk datar, yaitu:
- Sabuk V tidak seawet sabuk datar.
- Kontruksi puli sabuk V lebih rumit daripada sabuk datar.
1. Terpal
2. Bagian penarik
3. Karet pembungkus
4. Bantalan karet
Gambar 2.16 Konstruksi dan ukuran penampang sabuk-V
(Sularso, 2004)
2.2.3.1 Panjang Sabuk
Panjang sabuk dirumuskan sebagai berikut:
拐贵말 挥쐐辊ఈ十辊挠邹十2蜐挠十쐐破前呛破潜邹潜瓶潜 ..........................................................(2.5)
Keterangan:
LP = panjang sabuk total (mm)
r1 = jari-jari puli besar (mm)
r2 = jari-jari puli kecil (mm)
k2 = jarak antara kedua sumbu puli (mm)
(R.S. Khurmy, 1982, hlm. 661)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
2.2.3.2 Sudut Kontak Sabuk
Gambar 2.17 Sudut kontak sabuk
褈 말 sin能ఈ劈能聘挠瓶 .........................................................................................(2.6) 凰말 쐐180° 石2褈邹气ఈ馁 辊舰圭 Keterangan:
α = Sudut kontak puli
D = Diameter puli besar (mm)
d = diameter puli kecil (mm)
k = jarak sumbu puli (mm)
(R.S. Khurmy, 2002, hlm. 732)
2.2.3.3 Gaya Tarik Sisi Kencang (蒋谜) dan Sisi Kendor (蒋弥)
2,hlog飘前飘潜말 幌时凰时n跪Ė硅n慌................................................................(2.7)
Keterangan:
幌 = koefisien gesek
θ = sudut kontak puli
β = sudut miring penampang sabuk
(R.S. Khurmy, 2002, hlm. 739)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
2.2.4 Sproket
Sproket adalah sebuah profil roda dengan gigi yang dihubungkan dengan
rantai. Perbedaan sproket dengan roda gigi adalah jika sproket tidak akan pernah
terhubung langsung dengan sproket lainnya melainkan dengan menggunakan
perantara seperti rantai. Sproket digunakan pada sepeda, sepeda motor, tank dan
mesin-mesin lainnya baik untuk memindahkan gerakan putar antara dua buah
poros yang memiliki gigi yang jumlahnya tidak sama atau untuk memberikan
gerak linier pada suatu jalur gerak tertentu.
Gambar 2.18 Sproket
(R.S. Khurmy, 2005, hlm. 760)
Kelebihan sproket
- Transmisi tanpa slip yang menyebabkan perbandingan putaran tetap.
- Daya yang ditransmisikan/diteruskan besar (efisiensi mencapai 98%)
- Mengurangi beban pada poros
- Dapat dioperasikan pada suhu yang tinggi.
Kekurangan sproket
- Tidak dapat dipakai untuk kecepatan tinggi (max. 600 m/min).
- Suara dan getaran tinggi.
- Perpanjangan rantai karena keausan pena dan bus.
2.2.5 poros
Poros adalah salah satu jenis elemen putar, dimana poros tersebut
terpasang elemen-elemen lain seperti roda gigi, puli, roda gila, engkol dan
pemindah gaya lainnya. Poros dapat menerima beban lentur, tarik atau puntiran
yang bekerja sendiri maupun bersamaan.
Plat penghubung
rol
Bus
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
2.2.5.1 Klasifikasi Poros Menurut Pembebanan
1. Poros transmisi
Poros transmisi berfungsi sebagai pemindah tenaga yang mendapat beban
puntir dan lenturan. Elemen lain yang terpasang berupa roda gigi, puli,
rantai, sabuk dan lain-lain.
2. Spindel
Poros transmisi yang relatif pendek seperti poros utama mesin perkakas,
dimana beban utamanya berupa puntiran. Poros ini deformasinya harus
kecil, bentuk dan ukuranya harus teliti.
3. Gandar
Poros yang dipasang antara roda gigi kereta barang yang tidak mendapat
beban puntir dan kadang-kadang tidak berputar, ini disebut gandar. Jenis
beban yang diterima gandar adalah beban lentur, kecuali jika digerakkan
oleh penggerak mula yang mendapat beban puntir.
2.2.5.2 Hal–Hal Penting Dalam Perencanaan Poros
1. Kekuatan Poros
Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau gabungan antara
puntir dan lentur, juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan.
Maka suatu poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan
beban.
2. Kekakuan Poros
Jika lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar dapat mengakibatkan
ketidaktelitian, atau suara dan getaran misalnya pada kotak roda gigi atau
turbin. Oleh karena itu, disamping kekuatan poros juga harus diperhatikan
kekakuan poros sesuai dengan mesin yang akan dilayani.
3. Putaran Kritis
Bila putaran mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu
dapat terjadi getaran yang sangat besar, putaran ini disebut putaran kritis.
Hal ini dapat terjadi pada turbin atau motor torak sehingga dapat
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
menyebabkan kerusakan pada poros dan bagian yang lainnya, maka
putaran kerjanya harus dibawah putaran kritisnya.
2.2.5.3 Persamaan yang Dipakai dalam Perhitungan Poros
1. Momen Puntir Ekuivalen
Momen puntir ekuivalen dirumuskan sebagai berikut: 馆乒말 税쐐乖迫.馆邹挠十쐐乖屏.怪邹挠...............................................................(2.8)
Keterangan : T泞 = Momen Puntir Ekuivalen (N mm)
T = Torsi (N mm)
M = Momen Lentur (N mm) K疟 = Faktor kejut dan fatik untuk torsi 乖屏 = Faktor kejut dan fatik untuk momen lentur
(R.S. Khurmy, 2002, hlm 474)
2. Momen Lentur Ekuivalen (ME)
Momen lentur ekuivalen dirumuskan sebagai berikut: 怪琵말 ఈ挠쐐乖屏.怪十馆乒邹...................................................................(2.12)
(R.S. Khurmy, 2002, hlm. 474)
3. Diameter Poros Terhadap Momen Lentur Ekuivalen
Diameter poros terhadap momen lentur ekuivalen dirumuskan sebagai
berikut:
圭말 瞬脑挠.僻弱气.弃闰遣........................................................................................(2.9)
Keterangan:
σb = tegangan bending (N/mm2)
(R.S. Khurmy, 2002, hlm. 474)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
2.2.6 Bantalan/Bearing
2.2.6.1 Hal-hal Tentang Bantalan
Bantalan adalah suatu alat dimana beban utama dialihkan melalui elemen
titik kontak yang menggelinding, jadi bukan pada persinggungan yang meluncur.
Dengan adanya bantalan ini maka putarannya menjadi halus dan poros lebih tahan
lama. Adapun macam-macam bantalan antara lain:
2.2.6.1.1 Atas Dasar Gesekan Bantalan Terhadap Poros
1. Bantalan luncur
Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara bantalan dengan
poros karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan
dengan perantaran lapisan pelumasan.
2. Bantalan Gelinding
Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang
berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola,
rol, rol jarum dan rol bulat.
2.2.6.1.2 Atas Dasar Beban Terhadap Poros
1. Bantalan Radial
Arah beban dari bantalan ini adalah tegak lurus sumbu poros.
2. Bantalan Aksial
Arah beban dari bantalan ini adalah sejajar sumbu poros.
3. Bantalan Sliding Khusus
Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak
lurus dengan sumbu poros.
Perhitungan bantalan selalu pada akhirnya sampai pada umur bantalan.
Perhitungan ini merupakan perbandingan antara batas-batas nominal dari jenis
dan ukuran bantalan yang sangat banyak jumlahnya terhadap pembebanan dan
angka putaran ekuivalen dalam pemakaiannya, diperoleh hubungan antara umur
pakai (L) dengan satuan putaran, batas beban nominal dinamik (C).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
2.2.6.2 Rumus Yang Dipakai Dalam Perhitungan Bantalan
2.2.6.2.1 Beban Ekuivalen
Beban Ekuivalen adalah gabungan antara beban radial dan beban aksial.
Beban Ekuivalen yang terjadi pada bantalan dirumuskan sebagai berikut: 灌乒말 쐐贯破时惯时灌破十光迫时灌迫邹.乖魄...............................................(2.10)
Keterangan:
We = Beban ekuivalen (N)
Xr = Faktor beban radial V = Faktor putaran
1,0 = Untuk ring dalam yang berputar
1,2 = Untuk ring luar yang berputar
Wr = Beban radial (N)
Wt = Beban aksial (N)
Yt = Faktor beban aksial
Ks = Faktor keamanan
1,0 = Untuk beban mantap dan merata
1,5 = Untuk beban kejut ringan
2,0 = Untuk beban kejut menengah
2,5 = Untuk beban kejut berat
(R.S. Khurmy, 1982, hlm 969)
2.2.6.2.2 Umur Pakai (L)
Umur pakai yang dirumuskan sebagai berikut: 拐말 足披票弱卒瓶.10༸...............................................................................(2.11)
Keterangan:
c = Beban dinamik spesifik (N)
k = 3 untuk ball bearing
ఈ 脑 untuk roller bearing
(R.S. Khurmy, 1982, hlm 968)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
2.2.7 Rangka (Statika)
Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statik dari beban yang
mungkin ada pada bahan (konstruksi) atau yang dapat dikatakan sebagai
perubahan terhadap panjang benda awal karena gaya tekan atau beban. Beban
adalah beratnya benda atau barang yang didukung oleh suatu konstruksi atau
bagan. Beban statis yaitu berat suatu benda yang tidak bergerak dan tidak
berubah beratnya. Beratnya konstruksi yang mendukung itu termasuk beban
mati dan disebut berat sendiri dari pada berat konstruksi. Beban dinamis yaitu
beban yang berubah tempatnya atau berubah beratnya. Sebagai contoh beban
hidup yaitu kendaraan atau orang yang berjalan diatas sebuah jembatan, tekanan
atap rumah atau bangunan.
2.2.7.1 Gaya
Gaya mempunyai besaran, arah dan titik tangkap. Gaya sering digambarkan
dengan sebuah anak panah. Macam-macam gaya:
a. Gaya luar
Gaya luar adalah aksi dan reaksi yang menciptakan kestabilan kontruksi.
Pada suatu kantilever (batang) apabila ada muatan yang diterapkan
maka akan terdapat gaya reaksi yang timbul pada tumpuan.
b. Gaya dalam
Gaya dalam adalah beban pada kontruksi yang dapat menimbulkan
reaksi pada pondasi.
2.2.7.2 Penandaan Gaya Dalam Yang Terjadi
a. Gaya normal (N), merupakan gaya yang melawan muatan dan bekerja
sepanjang sumbu batang.
Gambar 2.19 Tanda untuk gaya normal.
Tarik Desak
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
b. Gaya geser, merupakan gaya yang melawan muatan dan bekerja tegak
lurus terhadap sumbu batang.
Gambar 2.20 Tanda untuk gaya lintang
c. Momen lentur (M), merupakan gaya perlawanan dari muatan sebagai
penahan lenturan yang terjadi pada balok.
Gambar 2.21 Tanda untuk momen lentur
2.2.7.3 Macam-Macam Beban
a. Beban statis
Yaitu beban yang diam tidak bergerak dan tidak berubah nilai beratnya.
b. Beban dinamis
Yaitu beban yang berubah baik tempatnya atau besarnya, misalnya beban
orang atau kendaraan yang lewat di jalan.
2.2.7.4 Klasifikasi Beban Menurut Letaknya
a. Beban terpusat
Yaitu beban yang bertitik pusat tangkap di sebuah titik.
Gambar 2.22 Beban terpusat
patah dan searah jarum jam patah dan berlawanan jarum jam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
b. Beban terbagi rata
Yaitu beban yang terbagi rata keseluruh batang.
Gambar 2.23 Beban terbagi rata
2.2.8 Pengelasan
Berdasarkan definisi dari Deutche Indusrtries Normen (DIN), las adalah
ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan
dalam keadaan lumer atau cair. Definisi tersebut dapat dijabarkan lebih lanjut
bahwa las adalah sambungan setempat dari beberapa batang logam yang
menggunakan energi panas. Las juga dapat diartikan penyambungan dua buah
logam sejenis maupun tidak sejenis dengan cara memanaskan (mencairkan) logam
tersebut di bawah atau di atas titik leburnya, disertai dengan atau tanpa tekanan
dan disertai atau tidak disertai logam pengisi.
Berdasarkan cara kerjanya, pengelasan diklasifikasikan menjadi tiga
kelas utama yaitu: pengelasan cair, pengelasan tekan dan pematrian.
1) Pengelasan cair adalah metode pengelasan dimana bagian yang akan
disambung dipanaskan sampai mencair dengan sumber panas dari busur
listrik ataupun busur gas.
2) Pengelasan tekan adalah metode pengelasan dimana bagian yang akan
disambung dipanaskan sampai lumer (tidak sampai mencair), kemudian
ditekan hingga menjadi satu tanpa bahan tambahan.
3) Pematrian adalah cara pengelasan dimana bagian yang akan disambung
diikat dan disatukan dengan menggunakan paduan logam yang
mempunyai titik cair yang rendah. Metode pengelasan ini
mengakibatkan logam induk tidak ikut mencair.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
2.2.8.1 Klasifikasi Las Berdasarkan Sambungan dan Bentuk Alurnya
2.2.8.1.1 Sambungan Las Dasar
Sambungan las pada konstruksi baja pada dasarnya dibagi menjadi
sambungan tumpul, sambungan T, sambungan sudut dan sambungan tumpang.
Sebagai perkembangan sambungan dasar di atas terjadi sambungan silang,
sambungan dengan penguat dan sambungan sisi.
Gambar 2.24 Jenis-jenis sambungan dasar
(Wiryosumarto H, 1994)
1. Butt join (sambungan tumpul)
Adalah sambungan antara dua benda kerja yang dilas berada pada bidang
yang sama.
Gambar 2.25 Butt join
2. Lap join (sambungan tumpang)
Adalah sambungan antara dua benda kerja yang dilas berada pada bidang
yang bertumpuk
Gambar 2.26 Lap Join
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
3. Edge join (sambungan sisi)
Adalah sambungan antara dua benda kerja yang dilas berada pada bidang
paparel, tetapi sambungan las dilakukan pada ujungnya.
Gambar 2.27 Edge Join
4. T- join (sambungan T)
Adalah sambungan antara dua benda kerja yang dilas tegak lurus satu
sama lain.
Gambar 2.28 T-Join
5. Corner join (sambungan sudut)
Adalah sambungan antara dua benda kerja yang dilas tegak lurus satu
sama lain.
Gambar 2.29 Corner Join
2.2.8.2 Memilih Besarnya Arus
Besarnya arus listrik untuk pengelasan tergantung pada diameter
elektroda dan jenis elektroda. Tipe atau jenis elektroda tersebut misalnya: E 6010,
huruf E tersebut singkatan dari elektroda, 60 menyatakan kekuatan tarik terendah
setelah dilaskan adalah 60.000 kg/mm2, angka 1 menyatakan posisi pengelasan
segala posisi dan angka 0 untuk pengelasan datar dan horisontal. Angka keempat
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
adalah menyatakan jenis selaput elektroda dan jenis arus.
1. Besar arus listrik harus sesuai dengan elektroda, bila arus listrik terlalu
kecil, maka : Pengelasan sukar dilaksanakan.
2. Busur listrik tidak stabil.
3. Panas yang terjadi tidak cukup untuk melelehkan elektroda dan benda
kerja.
4. Hasil pengelasan atau rigi-rigi las tidak rata dan penetrasi kurang dalam.
Apabila arus terlalu besar maka :
a. Elektroda mencair terlalu cepat.
b. Pengelasan atau rigi las menjadi lebih besar permukaannya dan penetrasi
terlalu dalam.
2.2.8.3 Kekuatan Las
Kekuatan las dipengaruhi oleh beberapa faktor, oleh karena itu
penyambungan dalam proses pengelasan harus memenuhi beberapa syarat, antara
lain:
1) Benda yang dilas tersebut harus dapat cair atau lebur oleh panas.
2) Antara benda-benda padat yang disambungkan tersebut terdapat
kesamaan sifat lasnya, sehingga tidak melemahkan atau meninggalkan
sambungan tersebut.
3) Cara-cara penyambungan harus sesuai dengan sifat benda padat dan
tujuan dari penyambungannya.
Beberapa rumus yang digunakan dalam perhitungan las.
Gambar 2.30 Sambungan las single transverse
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
a. Tegangan geser pada sambungan las
蛔 말 篇 ,呢 呢.霹 ………………………………………………...…(2.12)
b. Luasan
A 말 0,707.s. l………………………….……….………………(2.13)
a. Modulus Penampang
Z 말 t族恼农.凝嫩凝潜༸ 祖…………………………………….…...................(2.14)
b. Tegangan Lengkung 徽贫 말 僻拼………………………………………………………….(2.15)
c. Tegangan Maksimal
徽屏频铺말 ఈ挠税쐐徽贫邹挠十4쐐蛔邹挠……………………………………...(2.16)
Keterangan:
A = Luasan (m2)
s = Tebal Las (mm) τ = Tegangan Geser (棺 桂桂挠⁄ )
M = Momen Lentur (Nmm)
l = Jarak Beban (mm)
Z = Modulus Penampang 쐐桂桂脑邹 σb = Tegangan Lengkung (棺 桂桂挠⁄ )
σmax = Tegangan Maksimal(棺 桂桂挠⁄ )
(R.S. Khurmy, 1982, hlm. 289)
2.2.9 Mur dan Baut
Mur dan baut merupakan alat pengikat yang sangat penting dalam suatu
rangkaian mesin. Jenis mur dan baut beraneka ragam, sehingga penggunaannya
disesuaikan dengan kebutuhan. Pemilihan mur dan baut sebagai pengikat harus
dilakukan dengan teliti untuk mendapatkan ukuran yang sesuai dengan beban
yang diterimanya sebagai usaha untuk mencegah kecelakaan dan kerusakan pada
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
mesin. Pemakaian mur dan baut pada konstruksi mesin umumnya digunakan
untuk mengikat beberapa komponen, antara lain:
a. Pengikat pada bantalan
b. Pengikat pada dudukan motor listrik
c. pengikat pada puli
Gambar 2.31 Macam-macam mur dan baut
(Wiryosumarto H, 1994)
Penentuan jenis dan ukuran mur dan baut harus memperhatikan berbagai
faktor seperti sifat gaya yang bekerja pada baut, cara kerja mesin, kekuatan bahan
dan lain sebagainya. Gaya-gaya yang bekerja pada baut dapat berupa:
a. Beban statis aksial murni
b. Beban aksial bersama beban puntir
c. Beban geser
Tegangan geser pada baut: τ箰 말 溺冉浅拧擒潜………………………………………………………...(2.17)
Keterangan: τ箰 = Tegangan Geser (棺 桂桂挠⁄ )
F = Beban yang diterima (N) d宁 = Diameter dalam ulir (mm)
(R.S. Khurmy, 1982, hlm. 289)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
2.2.10 Pelapisan
Setelah selesai melakukan pengelasan kemudian dilakukan pelapisan
terhadap kerangka tersebut. Hal ini bertujuan agar kerangka tersebut dapat
terlindungi dari korosi yang dapat menyebabkan kerangka menjadi rapuh dan
keropos. Disamping itu juga dapat untuk memperindah bentuk dari kerangka.
Adapun langkah-langkah dari pengecatan adalah sebagai berikut:
a. Pembersihan
Sebelum pengecatan dilakukan sebaiknya kerangka tersebut dibersihkan
terlebih dahulu dari karat atau kotoran yang melekat pada kerangka dengan
menggunakan amplas.
b. Pendempulan
Tujuan dari pendempulan adalah untuk meratakan atau menutup lubang
pada kerangka yang tidak rata menjadi rata agar didapat hasil yang bagus.
c. Pengecatan
Setelah seluruh permukaan kerangka bersih dan rata maka langkah
selanjutnya adalah pengecatan. Bahan yang digunakan yaitu cat besi,
tinner, sedangkan alat yang digunakan adalah kompresor.
Langkah – langkah pengecatan, antara lain:
· Mencampur cat dan tinner dengan perbandingan 1:2 hingga tercampur
seluruhnya, kemudian menuangkan ke dalam kaleng yang dihubungkan
langsung dengan kompresor.
· Setelah kompresor dihidupkan, menyemprotkan cat tersebut pada
kerangka dengan tipis – tipis dan merata.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
BAB III
PERHITUNGAN BAGIAN-BAGIAN MESIN
3.1 Prinsip kerja
Prinsip kerja alat peraga ini adalah dengan menghidupkan motor listrik
yang akan meneruskan daya melalui poros yang terhubung dengan sabuk V,
sehingga sabuk tersebut akan memutar poros beserta kompresor secara
bersamaan. Kompresor ini digunakan untuk menghasilkan udara bertekanan yang
nantinya akan digunakan untuk proses pengereman. Dari putaran poros tersebut
maka akan diketahui berapa daya motor listrik dan daya kompresor yang di
butuhkan. Disamping itu, juga diketahui berapa perbandingan puli yang nantinya
akan digunakan.
Secara garis besar proses kerja alat peraga rem angin ini adalah
mengerem atau menghentikan kecepatan putar roda yang besar kecepatan rodanya
telah ditentukan sebelumnya. Proses pengereman ini dibutuhkan udara bertekanan
yang dihasilkan dari kompresor. Kompresor mengompresi udara bebas yang
nantinya akan ditampung dalam tangki reservoir. Dari tangki reservoir ini, udara
bertekanan dialirkan ke brake chamber yang semuanya dikontrol oleh foot valve
pada saat akan melakukan pengereman. Pada saat akan melakukan pengereman,
tuas tensioner atau kopling harus dilepas agar putaran poros roda terputus dari
putaran motor listrik.
Berdasarkan pada perihal tersebut maka tidak hanya dibutuhkan sebuah
bentuk dan dimensi alat yang sesuai. Dibutuhkan juga sebuah analisa perhitungan
yang baik dan benar dalam perancangan dan pembuatan alat peraga rem angin
ini.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
Gambar 3.1 Sketsa 3D alat peraga rem angin
Keterangan:
1. Brake Chamber
2. Roda
3. Rangka
4. Reservoir
5. Poros
6. V-belt
7. Puli
8. Kompresor
9. Motor listrik
10. Foot Valve
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
39
3.2 Perhitungan Putaran Poros Roda (2)
Data perencanaan:
Kecepatan poros roda = 100 km/jam
= 27,8 m/s
Massa tromol = 5 kg
= 49,05 N ∅ Velg = 14 inch
= 355,6 mm
Dari data tersebut dapat diketahui putaran poros roda dengan rumus:
V ⾸ π×D×N
60
27,8 ⾸ 3,14时0.3556时N60
N ⾸ 1516,3rpm
Jadi putaran poros roda = 1516 rpm
3.3 Perhitungan Puli (7)
Ø Diameter puli pada poros roda
Data perencanaan:
D1 = 3 inch
N1 = 1400 rpm
N2 = 1516 rpm
Dengan: N1 = Kecepatan putar motor listrik (rpm)
N2 = Kecepatan putar poros roda (rpm)
D1= Diameter puli motor listrik (inch)
D⎠ ⾸ N펨 时D펨N⎠
D⎠ ⾸ 1400时3inch1516 D⎠= 2,8 inch
Jadi diameter puli pada poros roda yang dipakai adalah 2,5 inch.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
40
Ø Diameter puli pada kompresor
Data perencanaan:
D1 = 3 inch
N1 = 1400 rpm
N3 = 608 rpm
Dengan:
D1 = diameter puli motor listrik (inch)
N1 = kecepatan putar motor listrik (rpm)
N3 = kecepatan putar kompresor (rpm)
D䙸 ⾸ N펨 时D펨N䙸
D䙸 ⾸ 1400时3inch608 D䙸 ⾸ 7inch
Diameter puli pada kompresor yang dipakai adalah 7 inch.
Jadi, puli yang digunakan 7 inch (1 buah), 2,5 inch (1 buah), 3 inch (1 buah).
3.4 Perhitungan Daya Motor Listrik dan Kompresor (8&9)
Data perencanaan:
Putaran kompresor (N) = 608 rpm
Bore (D) = 50 mm
Panjang langkah stroke (L) = 42 mm
Jumlah piston (z) = 1
Ø Perpindahan torak Qᅠm ⾸ πr⎠ 时L 时Z 时N ⾸ 3,14时0,025⎠ 时0,042时1时608 ⾸ 0,05m䙸/min Ø Efisiensi volumetrik diambil = 80%
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
41
Ø Jumlah gas yang dihasilkan Q聂 = η 时Qᅠm
= 0,8 x 0,05m䙸/min
= 0,04 m䙸/min
Ø Daya adiabatik
Lad ⾸ m.kk 石1 时Ps.Qs60000 时左收PdPs寿浓能펨Ė.浓石1佐k ⾸ cpcv ⾸ 1,005 kjkg °c0,712 kjkg °c ⾸ 1,4
⾸ 1. ⸨1,4邹1,4石1时⸨1,01. 10闹Pa邹. 0,0460000 时左组 8. 10闹Pa1,01时10闹Pa钻难,恼펨,恼石1佐
⾸ 3,5时0,067时⸨1,77 石1邹 ⾸ 0,18kW
Ø adiabatik =70% (untuk kompresor kecil 逛圭 65%-70%).
Ø Daya yang masuk kompresor Ls ⾸ Ladηad
⾸ 0,18kW0,7
⾸ 0,25kW ⾸ 0,35hp
Ø Efisiensisabukumumnyaberkisarantara ⾸ 70石95%
efisiensiyangdipakaiadalahsebesar80%
Ø Daya motor
⾸ dayakompresorηsabuk
⾸ 0,350,8
⾸ 0,43hp
Daya motor yang digunakan adalah 0,43 hp 0,5 hp.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
42
3.5 Perhitungan Sabuk V (6)
Gambar 3.2 Puli dan belt
3.5.1 Panjang sabuk
Data perencanaan:
D1 = 3 inch (∅ puli pada motor listrik)
D2 = 2,5 inch (∅ puli pada poros)
D3 = 7 inch (∅ puli pada kompresor)
Jarak antara puli motor dengan puli poros = 500 mm (k1)
Jarak antara puli motor dengan puli kompresor = 350 mm (k2)
Ø Panjang sabuk 1 ( poros-motor )
Gambar 3.3 Transmisi sabuk 1
Lp ⾸ π⸨r펨 十r⎠邹十2k펨 十⸨r펨能r⎠邹⎠k⎠ ⾸ 3,14⸨38,1十31,75邹十2.500十⸨38,1 石31,75邹⎠500 ⾸ 219,32十1000十0,08 ⾸ 1219,4mm
500 mm 31,75 mm 38,1 mm
puli pada kompresor
puli pada poros
puli ganda pada motor
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
43
Ø Panjang sabuk 2 (motor-kompresor) Gambar 3.4 Transmisi sabuk 2 Lp ⾸ π⸨r펨 十r䙸邹十2k⎠ 十⸨r펨能r䙸邹⎠k⎠
⾸ 3,14⸨38,1十85邹十2.350十⸨38,1 石85邹⎠350 ⾸ 386,53十700十6,28 ⾸ 1092,81mm
Dari data perhitungan diatas, untuk sabuk 1 menggunakan sabuk jenis A – 52,
sedangkan untuk sabuk 2 menggunakan A – 42.
3.5.2 Tegangan Sisi Kencang (T1) dan Sisi Kendor (T2) Pada V- belt
Data perencanaan:
Sabuk yang digunakan adalah V-belt dengan tipe A
Lebar sabuk (b) =13 mm
Tebal sabuk (t) = 8 mm
untuk beban sabuk dari karet µ = 0.5
Sudut celah pada puli 2β = 38o
β = 19o
350 mm 38,1 mm 85 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
44
Ø Sudut kontak sabuk 1
α ⾸ sin能펨释D펨 石D⎠2K펨 恃 α ⾸ sin能펨释76,2石63,51000 恃 α ⾸ sin能펨揍0,0127租 α ⾸ 0,7° θ ⾸ ⸨180° 石2α邹 π180 rad θ ⾸ ⸨180° 石2.0,7邹 π180 rad
θ ⾸ ⸨178,54°邹 π180 rad θ ⾸ 3,11rad
Ø Sudut kontak sabuk 2
α ⾸ sin能펨释D䙸 石D펨2K⎠ 恃 α ⾸ sin能펨释177,8石76,2700 恃 α ⾸ sin能펨揍0,145租 α ⾸ 8,3° θ ⾸ ⸨180° 石2α邹 π180 rad
θ ⾸ ⸨180° 石2. 8,3°邹 π180 rad
θ ⾸ ⸨163,3°邹 π180 rad θ ⾸ 2,85rad
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
45
Ø Luas penampang sabuk
Gambar 3.5 Luas penampang sabuk
tanα ⾸ 8x
x ⾸ 8tan 71
x ⾸ 82,9
x ⾸ 2,79mm 2. x ⾸ 5,5mm
luas penampang 13石5,5 ⾸ 7,5mm
A ⾸ 12 ⸨13 十7,5邹8 ⾸ 82mm⎠
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
46
Ø Tegangan sisi kencang dan sisi kendor sabuk 1 2,3 log T펨T⎠ ⾸ μ 时θ时cosecβ
2,3 log T펨T⎠ ⾸ 0,5 时3,11时cosec19
log T펨T⎠ ⾸ 2,912,3
log T펨T⎠ ⾸ 1,26 T펨T⎠ ⾸ log能펨 时1,26 ⾸ 14,45 T펨 ⾸ 14,45T⎠
· Tegangan sisi kencang (T펨) T펨 ⾸ σ柠时A σ柠Tegangan tarik izin (karet) = 300 - 500 N/맸Ė潜 jika σ柠 ⾸300N/맸Ė潜 T펨 ⾸ σ柠时A ⾸ 3N mm⎠ 时⁄ 82 ⾸ 246N
· Tegangan sisi kendor (T⎠) T펨 ⾸ 14,45T⎠
T⎠ ⾸ T펨14,45
⾸ 24614,45
⾸ 17,02N
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
47
Ø Tegangan sisi kencang dan sisi kendor sabuk 2
2,3 log T펨T⎠ ⾸ μ 时θ时cosecβ
2,3 log T펨T⎠ ⾸ 0,5 时2,85时cosec19
log T펨T⎠ ⾸ 2,672,3
log T펨T⎠ ⾸ 1,16 T펨T⎠ ⾸ log能펨 时1,16 T펨T⎠ ⾸ 12,8
T펨 ⾸ 12,8T⎠
· Tegangan sisi kencang ⸨T펨邹 T펨 ⾸ σ柠时A ⾸ 3N mm⎠ 时⁄ 82 ⾸ 246N
· Teganagan sisi kendor (T⎠) T펨 ⾸ 12,8T⎠ T⎠ ⾸ T펨12,8
⾸ 24612,8
⾸ 19,2N
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
48
3.6 Perhitungan Poros Roda (8)
Gambar 3.6 Sketsa diagramatis gaya pada poros
Diketahui: T펨 ⾸ 246N T⎠ ⾸ 17,02N W ⾸ 2,5N
Ø Gaya yang bekerja pada puli Wᅠ ⾸ T펨⸨sabuk1邹十T⎠⸨sabuk1邹十W
⾸ 246N十17,02N十2,5N
⾸ 265,52N
Ø Syarat kesetimbangan ∑M拟⾸ 0
R你. ⸨B → A邹石R腻. ⸨D → A邹石R逆.⸨E → A邹十R匿. ⸨C → A邹⾸ 0 R你.800 石49,05. 900石265,52. 400十49,05. 100 ⾸ 0 R你.800 石44145石106208十4905 ⾸ 0 R你.800 石145448 ⾸ 0
R你⾸ 145448800 R你⾸ 181,81N
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
49
∑F您⾸ 0 49,05十265,52十49,05石R拟石R你⾸ 0 363,62石R拟石R你⾸ 0 R拟⾸ 363,62石181,81 ⾸ 181,81N
Gambar 3.7 Sketsa diagramatis gaya pada poros
Potongan (1 - 1) = D B
Gambar 3.8 Potongan 1-1 V歀 ⾸ 49,05N M歀 ⾸ 石49,05N.X
· TitikD⸨X ⾸ 0邹 V腻⾸ 49,05N M腻⾸ 0
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
50
· TitikB⸨X ⾸ 100邹 V你⾸ 49,05N M你⾸ 石49,05. 100 ⾸ 石4905N
Potongan (2 -2) = B E
Gambar 3.9 Potongan 2-2 V歀 ⾸ 49,05– 181,81 M歀 ⾸ 石49,05.X 十181,81⸨X石100邹 · TitikB⸨X ⾸ 100邹 V你⾸ 石132,76N M你⾸石49,05. 100十181,81⸨100石100邹 ⾸石4905N · TitikE⸨X ⾸ 500邹 V逆⾸ 石132,76N M逆⾸ 石49,05. 500十181,81⸨500石100邹 ⾸石24525十72724 ⾸ 48199Nmm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
51
Potongan (3 - 3) = E A
Gambar 3.10 Potongan 3-3
V歀 ⾸ 49,05石181,81十265,52 M歀 ⾸石49,05.X 十181,81⸨X石100邹石265,52⸨X石500邹 · TitikE⸨X ⾸ 500邹 V逆⾸ 132,76N M逆⾸ 石49,05. 500 十181,81⸨500石100邹石265,52⸨500石500邹 ⾸ 48199Nmm · TitikA⸨X ⾸ 900邹 V拟⾸ 132,76N M拟⾸ 石49,05.900十181,81⸨900石100邹石265,52⸨900石500邹 ⾸石44145十145448石106208 ⾸石4905Nmm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
52
Potongan (4 - 4) = A C
Gambar 3.11 Potongan 4-4 V歀 ⾸ 49,05石181,81十265,52石181,81 M歀 ⾸ 石49,05.X十181,81⸨X 石100邹石265,52⸨X 石500邹十181,81⸨X石900邹 · TitikA⸨X ⾸ 900邹 V拟⾸ 石49,05N M拟⾸ 石49,05. 900十181,81⸨900石100邹石265,52⸨900石500邹十181,81⸨900石900邹
⾸ 石44145十145448石106208十0 ⾸石4905Nmm
· TitikC⸨X ⾸ 1000邹 V匿⾸ 石49,05N M匿⾸ 石49,05.1000十181,81⸨1000石100邹石265,52⸨1000石500邹十181,81⸨1000石900邹 ⾸ 0
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
53
Tabel 3.1 Tabel SFD, BMD pada poros
Potongan Titik X(mm) Vx (N) Mx (Nmm)
1 – 1 D
B
0
100
VD = 49,05
VB = 49,05
VD = 0
MB = - 4905
2 – 2 B
E
100
500
VB = -132,76
VE = -132,76
MB = - 4905
ME = 48199
3 – 3 E
A
500
900
VE = 132,76
VA = 132,76
ME = 48199
MA = - 4905
4 – 4 A
C
900
1000
VA = - 49,05
VC = - 49,05
MA = - 4905
MC = 0
Gambar 3.12 Diagram SFD dan BMD
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
54
Ø Torsi
T ⾸ P 时602. π.N T ⾸ 373 时602. π.1400
= 2509 Nmm
Momen Maksimum = 48199 Nmm
Bahan poros ST 37 dengan σ ⾸ 360 N mm⎠⁄
τ ⾸ 240 N mm⎠⁄
Km = 1,5 (kombinasi beban kejut dan lelah untuk momen)
Kt = 1,5 (kombinasi beban kejut dan lelah untuk torsi)
Ø Diameter Poros Dengan Te
T ⾸ 税⸨Km.M邹⎠ 十⸨Kt.T邹⎠
T ⾸ 税⸨1,5.48199邹⎠十⸨1,5.2509邹⎠
T ⾸ 72396,4Nmm
T ⾸ π16 . τ.d䙸
d ⾸ 顺16.Tπ.τ遣
⾸ 顺16.72396,4π.240遣
⾸ 顺1158342,4753,6遣
d ⾸ 11,54mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
55
Ø Diameter Poros Dengan Me Me ⾸ 펨⎠ ⸨Km.M十Te邹 ⾸ 펨⎠⸨1,5.48199十72396,4邹 ⾸ 펨⎠⸨144694,9邹 ⾸ 72347,45Nmm Me ⾸ π32 . σ.d䙸 d ⾸ 顺32.Meπ.σ遣 ⾸ 顺2315118,41130,4遣 ⾸ 12,6mm = 13 mm
Untuk menyesuaikan dengan bantalan digunakan poros dengan diameter 20 mm.
3.7 Perhitungan Bantalan
Besar diameter poros adalah 20 mm, bantalan yang digunakan adalah
“single row deep groove ball bearing” dengan data sebagai berikut:
1. Nomor bantalan : 204
2. Diameter dalam : 20 mm
3. Diameter luar : 47 mm
4. Lebar bantalan : 14 mm
5. Dinamik spesifik (C) : 10000 N
6. Statik spesifik (Co) : 6550 N
Untuk beban radial (Wr) diambil dari resultan gaya terbesar yang ditumpu
bantalan adalah 265,5 N
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
56
Keterangan Rumus:
Xr = Faktor beban radial
V = Faktor putaran
1,0 = ring dalam yang berputar
1,2 = ring luar yang berputar
Wr = Beban radial
Yt = Faktor beban aksial
Wt = Beban aksial
Ks = Faktor keamanan
1,0 = untuk beban mantap dan merata
1,5 = untuk beban kejut ringan
2,0 = untuk beban kejut menengah
2,5 = untuk beban kejut berat
Dari lampiran tabel values x dan y untuk radial groove ball bearing, didapat:
Xr = 0,6
Dengan k ⾸ 3⸨ꎨ跪e归地逛癸癸地e逛ga柜龟邹 Ø Beban bantalan W ⾸ ⸨X暖时V 时W暖十Yᅠ 时Wᅠ邹.K虐 ⾸ ⸨0,6时1时265,5十0邹. 1 ⾸ 159,3N
Karena W< C, maka bantalan aman di gunakan.
Ø Besar umur rata-rata bantalan
L ⾸ 足匿镍寝卒撵.10淖
⾸收10000159,3寿䙸 . 10淖
⾸ 247373,2145时10淖putaran
Lm ⾸ L60.N
⾸ 247373,21时10淖60 时1516 ⾸ 2719432,86jam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
57
3.8 Perhitungan Rangka (6)
Gambar 3.13 Perencanaan rangka
3.8.1 Perhitungan Rangka Atas
Gambar 3.14 Skema rangka dengan beban brake chamber dan poros
A
B
F
E
G
I
J
D
C
H
B1
E1
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
58
ΣFx ⾸ 0 ΣFy ⾸ 0
RA镊十RF镊⾸ R匿十R腻
RA镊十RF镊⾸ 117.6N十127,53N
RA镊十RF镊⾸ 245.13N ΣM拟⾸ 0
RF镊时1500mm石R腻时730mm石R匿时440mm⾸ 0
RF镊时1500mm石127,53N时730mm石117.6N时440mm⾸ 0
RF镊时1500mm石93096N石51744N ⾸ 0
RF镊时1500mm石144840N ⾸ 0
RF镊⾸ 1448401500
RF镊⾸ 96,56N
RA镊十RF镊⾸ 245,13N
RA镊⾸ 245,13N石96,56N
RA镊⾸ 148,57N
Ø Potongan kiri (1-1) =A ke B
Gambar 3.15 Potongan 1-1
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
59
N歀 ⾸ 石148,57
· TitikA⸨x ⾸ 0邹 N霹⾸ 石148,57N
· TitikB⸨x ⾸ 70邹 N你⾸石148,57N
Ø Potongan (5-5) = F ke E
Gambar 3.16 Potongan 5-5 N歀 ⾸ 石96,56N TitikF⸨x ⾸ 0邹 TitikE⸨x ⾸ 70邹 N溺⾸ 石96,56N N逆⾸石96,56N
Ø Potongan (4-4) E ke D
Gambar 3.17 Potongan 4-4
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
60
Nx ⾸ 0 Vx ⾸ 石96,56N Mx ⾸ 96,56N.x TitikE⸨x ⾸ 0邹 TitikD⸨x ⾸ 770邹 N逆⾸ 0 N腻⾸ 0 V逆⾸ 石96,56N V腻⾸石96,56N M逆⾸ 96,56N时0 M腻⾸ 96,56N时770
⾸ 0 ⾸ 74351,2Nmm
Potongan (3-3) D ke C
Gambar 3.18 Potongan 3-3 Nx ⾸ 0 Vx ⾸石RF镊十127,53N ⾸石96,56N十127,53N ⾸ 31N Mx ⾸ RF镊. x 石127,53N. ⸨x石770mm邹 · TitikD⸨x ⾸ 770邹 N腻⾸ 0 V腻⾸ 31N M腻⾸ 96,56N时770mm石127,53N时⸨770mm石770mm邹 ⾸ 74351,2Nmm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
61
· TitikC⸨x ⾸ 1060邹 N匿⾸ 0 V匿⾸ 31N M匿⾸ 96,56N时1060N石127,53N时⸨1060石770邹 ⾸ 65369,9Nmm
Ø Potongan (2-2) C ke B
Gambar 3.19 Potongan 2-2 Nx ⾸ 0 Vx ⾸石RF镊十127,57N十117.6N
⾸石96,56N十127,57N十117.6N ⾸ 148,61N Mx ⾸ RF镊. x石RD⸨x石770邹石RC⸨x石1060邹 ⾸ 96,56N.x 石127,53N⸨x石770邹石117.6N⸨x石1060邹
· TitikC⸨x ⾸ 1060邹 N匿⾸ 0 V匿⾸ 148,61N M匿⾸ 96,56N时1060mm石127,5N⸨1060石770邹石117.6N⸨1060石1060邹 ⾸ 65378,6Nmm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
62
· TitikB⸨x ⾸ 1500邹 N你⾸ 0 V你⾸ 148,61N M你⾸ 96,56N时1500石127,53N⸨1500石770邹石117,6N⸨1500石1060邹 ⾸ 144840石93097石51744 ⾸ 0
Gambar 3.20 Diagram NFD, SFD, dan BMD
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
63
Ø Tegangan pada rangka atas
Data diambil dari table profil L
a. Dimensi L = 50mm时50mm时5mm
b. Moment inertia (I) = 11cm恼⾸ 110000mm⎠ c. Jarak terjauh dari sumbu normal y = 1.40cm ⾸ 14mm
Momen maksimum = 74351,2 Nmm
Bahan rangka siku = ST 37
Tegangan tarik ijin (Fci) = 360N mm⎠世
Tegangan tarik pada rangka (Fc) Fc ⾸ Mmaks时yI
Fc ⾸ 74351,2时14110000
Fc ⾸ 9,5 N mm⎠世
Fci 使 Fc maka rangka aman untuk menahan beban.
3.8.2 Perhitungan Rangka Bawah
Gambar 3.21 Skema rangka dengan beban
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
64
Σfx ⾸ 0 Σfy ⾸ 0
RA镊十RF镊⾸ R碾十R年十R拈十R蔫
RA镊十RF镊⾸ 49十107,9十245,25十107,9
RA镊十RF镊⾸ 510,05N ΣM拟⾸ 0
RF镊时1500石R蔫时1030石R拈时920石R年时730石R碾时110 ⾸ 0
RF镊时1500石107,9时1030石245,25时920石107,9时730石49时110 ⾸ 0 RF镊时1500石111137石225630石78767石5390 ⾸ 0 RF镊时1500石420924 ⾸ 0
RF镊⾸ 4209241500 RF镊⾸ 280,617N RA镊十RF镊⾸ 510,05N RA镊十280,61N ⾸ 510,05N RA镊⾸ 510,05N石280,61N
RA镊⾸ 229,44N
Ø Potongan 1-1 (A ke B1)
Gambar 3.22 Potongan 1-1
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
65
N歀 ⾸ 石229,44N
· TitikA⸨x ⾸ 0邹 N拟⾸石229,44N
· TitikB1⸨X ⾸ 10邹 N你⾸石229,44N
Ø Potongan 7-7 (F ke E1)
Gambar 3.23 Potongan 7-7 N歀 ⾸ 石280,617N
· TitikF⸨x ⾸ 0邹 N溺⾸ 石280,617N · TitikE1⸨X ⾸ 10邹 N逆⾸石280,617N
Ø Potongan 6-6 (E1 ke G)
Gambar 3.24 Potongan 6-6
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
66
V歀 ⾸ 石280,617N M歀 ⾸ 280,617. x
TitikE1⸨x ⾸ 0邹 TitikG⸨x ⾸ 470邹 V逆⾸ 石280,617N V蔫⾸石280,617N M逆⾸ 280,617时0 M蔫⾸ 280,617时470
⾸ 0 ⾸ 131889,9Nmm
Ø Potongan 5-5 (G ke H)
Gambar 3.25 Potongan 5-5
V歀 ⾸ 石280,617N十107,91 ⾸石172,70N M歀 ⾸ RF镊. x石107,91⸨x石470邹
· TitikG⸨x ⾸ 470邹 V蔫⾸ 石172,70N M蔫⾸ 280,617时470石107,91⸨470石470邹
⾸ 131889,9Nmm
· TitikH⸨x ⾸ 580邹 V拈⾸ 石172,70 M拈⾸ 280,617时580石107,91⸨580石470邹 ⾸ 162496,86石11870,1 ⾸ 150626,76Nmm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
67
Ø Potongan 4-4 (H ke I)
Gambar 3.26 Potongan 4-4 V歀 ⾸石RF镊十R蔫十R拈
⾸ 石280,617十107,91十245,25
⾸ 72,54N M歀 ⾸ RF镊. x石R蔫⸨x石470邹石R拈⸨x石580邹 ⾸ 280,617.x 石107,91⸨x石395邹石245,25⸨x石580邹
· TitikH⸨x ⾸ 580邹 V拈⾸ 72,54N M拈⾸ 280,617时580石107,91⸨580石470邹石245,25⸨580石580邹 ⾸ 162757,86N石11870,1N ⾸ 150626,76Nmm
· TitikI⸨x ⾸ 770邹 V年⾸ 72,54N M年⾸ 280,617时770石107,91⸨770石470邹石245,25⸨770石580邹 ⾸ 216075,09石32373石46597,5 ⾸ 137105,5Nmm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
68
Ø Potongan 3-3 (I ke J)
Gambar 3.27 potongan 3-3
V歀 ⾸石RF镊十R蔫十R拈十R年 ⾸ 石280,617十107,91十245,25十107,91
⾸ 180,453N M歀 ⾸ RF镊. x石R蔫⸨x石470邹石R拈⸨x石580邹石R年⸨x石770邹 ⾸ 280,617.x 石107,91⸨x 石470邹石245,25⸨x石580邹石107,91⸨x石770邹
· TitikI⸨x ⾸ 770邹 V年⾸ 180,453N M年⾸ 280,617时770石107,91⸨770石470邹石245,25⸨770石580邹石107,91⸨770石770邹 ⾸ 137104,59Nmm · TitikJ⸨x ⾸ 1390邹 V碾⾸ 180,453N M碾⾸ 280,617时1390石107,91⸨1390石470邹石245,25⸨1390石580邹石107,91⸨1390石770邹 ⾸ 25223,73Nmm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
69
Ø Potongan 2-2 (J ke B1)
Gambar 3.28 Potongan 2-2
V歀 ⾸石RF镊十R蔫十R拈十R年十R碾 ⾸ 石280,617十107,91十245,25十107,91十49
⾸ 229,453N M歀 ⾸ RF镊. x石R蔫⸨x石470邹石R拈⸨x石580邹石R年⸨x石770邹石R碾⸨x 石1390邹 ⾸ 280,617时x 石107,91⸨x 石470邹石245,25⸨x 石580邹石107,91⸨x石770邹石49⸨x石1390邹 Ø TitikJ⸨x ⾸ 1390邹 V碾⾸ 229,453N M碾⾸ 280,617时1390石107,91⸨1390石470邹石245,25⸨1390石580邹石107,91⸨1390石770邹石49⸨1390石1390邹 ⾸ 25223,73Nmm
Ø TitikB1⸨x ⾸ 1500邹 V你⾸ 229,453N M你⾸ 280,617时1500石107,91⸨1500石470邹石245,25⸨1500石580邹石107,91⸨1500石770邹石49⸨1500石1390邹 ⾸ 420925石111147,3石225630石78774,3石5390 ⾸ 0
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
70
Gambar 3.29 Diagram NFD, SFD dan BMD
Ø Tegangan pada rangka bawah
Data diambil dari table profil L
a. Dimensi L = 50mm时50mm时5mm
b. Moment inertia (I) = 11cm恼⾸ 110000mm⎠ c. Jarak terjauh dari sumbu normal y = 1.40cm ⾸ 14mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
71
Momen maksimum = 150626,76Nmm
Bahan rangka siku = ST 37
Tegangan tarik ijin (Fci) = 360N mm⎠世
Tegangan tarik pada rangka (Fc) Fc ⾸ Mmaks时yI
Fc ⾸ 150626,76N时14110000
Fc ⾸ 19,1706 N mm⎠世
Fci 使 Fc maka rangka aman untuk menahan beban
3.8.3 Kestabilan Rangka
Kestabilan rangka dihitung berdasarkan pusat massa atau titik berat dari suatu benda. Koordinat titik berat suatu sistem benda dengan berat masing-masing seperti berikut:
W1 = bearing, poros, teromol roda, roda = 12 kg W2 = motor listrik = 11 kg W3 = kompresor = 11 kg W4 = tabung reservoir = 25 kg W5 = foot valve = 5 kg W6 = brake chamber = 12 kg
Gambar 3.30 Kestabilan rangka
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
72
Xo ⾸ w1. x1十w2. x2十w3. x3 十w4. x4 十w5. x5 十w6. x6w1 十w2十w3十w4十w5十w6
Xo ⾸ 127,53.73十107,9.73十107,9.103十245,25.92十49.11十117,6.44127,53十107,9十107,9十245,25十49 十117,6
Xo ⾸ 56576,49755,18
Xo ⾸ 74,9cm
Yo ⾸ w1. y1十w2. y2十w3. y3十w4. y4十w5. y5十w6. y6w1 十w2十w3十w4十w5十w6
Yo ⾸ 127,53.72,5十107,9.20十107,9.21十245,25.20十49.10十117,6.80755,18
Yo ⾸ 28472,83755,18
Yo ⾸ 36,2cm
Dari perhitungan kestabilan rangka tersebut didapatkan X0 = 74,9 cm dari panjang
rangka 150 cm dan Y0 = 36,2 cm dari tinggi rangka 70 cm. Dengan titik X0 dan
Y0 berada setengah dari panjang rangka maka alat peraga rem angin tersebut
dalam kondisi stabil.
3.9 Perhitungan Baut
Ø Baut pengikat antara bantalan dengan rangka
Data perencanaan:
Bahan baut adalah ST 37 dengan τ孽⾸ 360 N mm⎠⁄ dengan baut M 10 x 1,5
sebanyak (N) = 4
Tegangan tarik bahan karena dipengaruhi kosentrasi tinggi maka sf = 3
Kisar (p) = 1,5
Tinggi ulir = 0,92 mm
Diameter luar ulir (d) = 10 mm
Diameter efektif (d2) = 9,026 mm
Diameter dalam ulir (d1) = 8,376 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
73
Gaya yang diterima (F) = 127,53 N
Maka, tegangan tarik ijin adalah
τ孽⾸ 3603
⾸ 120 N mm⎠⁄
Tegangan geser ijin τ聂⾸ 0,5. τ孽 ⾸ 0,5.120 ⾸ 60 N mm⎠⁄ Beban yang diterima tiap baut (W)
W ⾸ FN
⾸ 127,534 ⾸ 31,9N
Tegangan yang terjadi pada baut
τ ⾸ Wπ 4世 .D펨⎠
⾸ 31,9π 4世 . 8,376⎠
⾸ 31,90,785 时70 ⾸ 0,6 N mm⎠⁄ karenaτ 矢τ聂ijinmakaperencanaanbautaman.
Ø Baut pengikat antara kompresor dengan rangka
Data perencanaan:
Bahan baut adalah ST 37 dengan τ孽⾸ 360 N mm⎠⁄ dengan baut M 8 x 1,25
sebanyak (N) = 4.
Tegangan tarik bahan karena dipengaruhi kosentrasi tinggi maka sf = 3
Kisar (p) = 1,25
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
74
Tinggi ulir = 0,767 mm
Diameter luar ulir (d) = 8 mm
Diameter efektif (d2) = 7,188 mm
Diameter dalam ulir (d1) = 6,647 mm
Gaya yang diterima = 107,91 N
Maka, tegangan tarik ijin adalah
τ孽⾸ 3603
⾸ 120 N mm⎠⁄
Tegangan geser ijin τ聂⾸ 0,5. τ孽 ⾸ 0,5.120 ⾸ 60 N mm⎠⁄ Beban yang diterima tiap baut (W) W ⾸ FN
⾸ 107,914
⾸ 26,97N
Tegangan yang terjadi pada baut τ ⾸ Wπ 4世 .D펨⎠
⾸ 26,97π 4世 .6,647⎠
⾸ 26,970,785时44,2
⾸ 26,9734,7 ⾸ 0,77 N mm⎠⁄
Karena τ 矢τ聂 ijin maka perencanaan baut aman.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
75
Ø Baut pengikat antara motor listrik dan rangka
Data perencanaan:
Bahan baut adalah ST 37 dengan τ孽⾸ 360 N mm⎠⁄ dengan baut M 8 x 1,25
sebanyak (N) = 4.
Tegangan tarik bahan karena dipengaruhi kosentrasi tinggi maka sf = 3
Maka, tegangan tarik ijin adalah:
τ孽⾸ 3603
⾸ 120 N mm⎠⁄
Tegangan geser ijin (0,5 – 0,75). τ孽 τ聂⾸ 0,5. τ孽 ⾸ 0,5.120
⾸ 60 N mm⎠⁄ Beban yang diterima tiap baut (W) W ⾸ FN
⾸ 107,914 ⾸ 26,97N
Tegangan yang terjadi pada baut τ ⾸ Wπ 4世 .D펨⎠
⾸ 26,97π 4世 .6,647⎠
⾸ 26,970,785时44,2
⾸ 26,9734,7 ⾸ 0,77 N mm⎠⁄ karenaτ 矢τ聂ijinmakaperencanaanbautaman
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
76
3.10 Perhitungan Las
Perhitungan kekuatan las pada sambungan rangka dengan tebal plat 5 mm
Panjang pengelasan 500 mm, sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las
ditentukan dengan :
Diketahui beban tiap-tiap komponen
Berat Tangki ⾸ 25Kg时9,81 ⾸ 245,25N
Berat Poros ⾸ 13Kg时9,81 ⾸ 127,53N
Berat Brake chamber ⾸ 12Kg时9,81 ⾸ 117,6N Berat Motor ⾸ 11Kg时9,81 ⾸ 107,9N
Berat Kompresor ⾸ 11Kg时9,81 ⾸ 107,9N
Berat Foot Valve ⾸ 5Kg时9.81 ⾸ 49N Ptotal ⾸ 245,25N十127,53十117,6十107,9十107,9十49
⾸ 755,18
Gambar 3.31 Penampang permukaan las
Data:
P = 755,18 N
S = 5 mm
M = 150626,76 N
Perhitungan:
l⾸ √50⎠ 十50⎠ ⾸ √2500十2500 ⾸ √5000 ⾸ 70,71mm
50 mm
50 mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
77
A ⾸ 0,707.s.癸 ⾸ 0,707时5时70,71 ⾸ 249,95mm⎠ τ ⾸ PA
⾸ 755,18249,95
⾸ 3 N mm⎠世
Z=t纂4l.b+b2
6嘴
⾸ 0,707.滚纂4.50.50十50⎠6 嘴 ⾸ 0,707.5揍2083,3租 ⾸ 7364,4㸨㸨⎠
徽地⾸ 怪广
⾸ 150626,767364,4 ⾸ 20,45棺㸨㸨⎠世 σ㸨逛果⾸ 1
2税s地2十4⸨蛔邹2
⾸ 12瞬20,452 十4⸨3邹2
⾸ 12税454,2
⾸ 10 N mm2世
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
78
Pengelasan yang ada pada kontsruksi alat ini adalah las sudut dengan
menggunakan las listrik. Elektroda yang digunakan E 6013.
E 60 adalah Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60.000 psi atau
420N/mm2.
1 adalah Posisi pengelasan mendatar, vertikal atas kepala dan horisontal
3 adalah Jenis listrik adalah DC polaritas balik (DC +) diameter elektroda 2,6 mm,
arus 60 – 110 Amp.
Tegangan sambungan las maksimum perhituungan = 10 N/mm2
Tegangan ijin dari elektroda = 420 N/mm2
Karena tegangan sambungan las maksimum perhitungan 矢 tegangan ijin, maka
sambungan aman.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
79
BAB IV
PROSES PEMBUATAN DAN ANALISA BIAYA
Setelah dilakukan perancangan untuk menentukan desain dan kemampuan
alat maka untuk selanjutnya proses pembuatan alat ini bisa dikerjakan. Pada
prosesnya, pembuatan alat peraga rem angin dikerjakan dalam beberapa tahap,
mulai dari persiapan pengerjaan, tahap pembuatan kontruksi alat, proses finishing,
pengecatan hingga pemasangan komponen-komponen agar alat bisa digunakan
sebagaimana mestinya.
4.1 Persiapan Pembuatan Alat Peraga Rem Angin
Agar proses pembuatan alat peraga rem angin ini berjalan dengan baik dan
benar maka diperlukan persiapan-persiapan sebelum proses pengerjaan dimulai,
yaitu:
1. Merencanakan tahap-tahap pengerjaan untuk pembuatan tiap bagian dari
alat, sehingga proses pembuatan dapat berjalan secara lancar, sistematis
dan terfokus dengan baik.
2. Memahami dengan sungguh-sungguh hasil yang didapat pada perancangan
alat, mulai dari analisis perhitungan hingga gambar-gambar teknik beserta
ukuran yang telah direncanakan.
3. Melakukan pembelian dan pemilihan material berdasarkan perencanaan
yang telah dilakukan dengan efisien.
4. Mempersiapkan segala hal yang dibutuhkan untuk proses pembuatan alat
peraga rem angin ini, selain material maka alat dan bahan untuk proses
pengerjaan harus direncanakan dan dipersiapkan.
5. Senantiasa mengutamakan keselamatan kerja dengan menggunakan
berbagai alat penunjang keselamatan kerja.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
80
4.2 Proses Pembuatan Alat Peraga Rem Angin
Pengerjaan dilakukan dengan membagi beberapa tahap pengerjaan tiap
bagian daripada alat peraga rem angin.
Gambar 4.1 Sketsa 3D alat peraga rem angin
Keterangan:
1. Brake Chamber
2. Roda
3. Rangka
4. Reservoir
5. Poros
6. V-belt
7. Puli
8. Kompresor
9. Motor listrik
10. Foot Valve
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
81
Sebelum proses pengerjaan dimulai maka harus dipersiapakan alat dan material
yang akan digunakan:
1. Menyiapkan alat-alat pengerjaan, yakni: mesin gergaji, mesin gerinda,
mistar penyiku, meteran, penitik, ragum, 1 set perangkat las listrik, 1 set
kunci pas, 1 set mesin bor, topeng las, palu besi.
2. Menyiapkan material-material yang akan digunakan untuk pembuatan alat
peraga rem angin, antara lain:
- Besi siku ukuran 50 mm ᶈ 50 mm ᶈ 5 mm panjang ..
- Besi plat ukuran 100 cm ᶈ 100 cm tebal 5 mm
4.3 Pembuatan Rangka Utama Alat
Langkah-langkah pengerjaan untuk membuat rangka utama alat peraga rem angin,
yaitu:
1. Memotong besi siku berukuran 50 mm ᶈ 50 mm ᶈ 5 mm dengan ukuran
150 cm sebanyak 4 buah, dengan memperhatikan sudut pemotongan 45
derajat untuk memudahkan dalam peyambunganya.
2. Memotong besi siku berukuran 50 mm ᶈ 50 mm ᶈ 5 mm dengan ukuran
85 cm sebanyak 4 buah, dengan memperhatikan sudut pemotongan 45
derajat untuk memudahkan dalam peyambunganya.
3. Memotong besi siku berukuran 50 mm ᶈ 50 mm ᶈ 5 mm dengan ukuran
70 cm sebanyak 4 buah, umtuk membuat kaki rangka.
4. Merangkai besi siku yang telah dipotong, dengan membentuk persegi
seperti pada gambar 4.2 dengan bantuan mistar penyiku.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
82
Gambar 4.2 Rangka utama
5. Setelah sekiranya sudah siku di semua sudut, maka dilakukan proses
pengelasan pada tiap sudut.
6. Setelah proses pengelasan selesai dilakukan, maka hasil las dirapikan dan
dibersihkan dari kerak-kerak yang menempel.
4.4 Membuat Dudukan Motor Listrik
Langkah-langkah pembuatan dudukan motor listrik:
1. Memotong besi siku 50 mm ᶈ 50 mm ᶈ 5 mm dengan ukuran 85 cm
sebanyak 2 buah.
2. Setelah pemotongan selesai, melakukan pengeboran diameter 8 mm
dengan menggunakan mata bor 6 mm kemudian dilanjutkan menggunakan
mata bor diameter 8 mm.
3. Setelah melakukan pengeboran, melakukan proses penyambungan las,
dengan menyambung dudukan motor listrik pada sisi samping rangka,
seperti pada gambar 4.3.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
83
Gambar 4.3 Dudukan motor listrik
4. Setelah pengelasan selesai, menggerinda bagian las yang kurang rata dan
menghilangkan kerak-kerak bekas pengelasan.
4.5 Membuat Dudukan Kompresor
Langkah-langkah pembuatan dudukan kompresor:
1. Memotong besi siku 50 mm ᶈ 50 mm ᶈ 5 mm dengan ukuran 85 cm
sebanyak 2 buah.
2. Memotong besi hollow 50 mm ᶈ 50 mm ᶈ 5 mm dengan ukuran 19 cm
sebanyak 2 buah.
3. melakukan pengeboran diameter 8 mm dengan menggunakan mata bor 6
mm kemudian dilanjutkan menggunakan bor diameter 8 mm.
4. melakukan pengeboran memanjang pada lubang yang telah dibor, untuk
digunakan sebagai penyetel letak kompresor, agar mudah dalam
pemasangannya.
Gambar 4.4 Dudukan kompresor
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
84
5. melakukan pengeboran diameter 8 mm dengan menggunakan mata bor 6
mm kemudian dilanjutkan menggunakan bor diameter 8 mm.
6. Setelah melakukan pengeboran, melakukan proses penyambungan las,
dengan menggunakan besi siku pada sisi samping rangka, seperti pada
gambar 4.5.
Gambar 4.5 Dudukan kompresor
7. Setelah pengelasan selesai, menggerinda bagian las yang kurang merata
dan menghilangkan kerak-kerak bekas pengelasan.
4.6 Membuat Dudukan Reservoir
Langkah-langkah pembuatan dudukan reservoir:
1. Memotong besi siku 50 mm ᶈ 50 mm ᶈ 5 mm dengan ukuran 19 cm
sebanyak 4 buah.
2. Melakukan pengeboran diameter 6 mm dengan menggunakan mata bor 4
mm kemudian dilanjutkan menggunakan bor diameter 6 mm.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
85
Gambar 4.6 dudukan reservoir
4.7 Membuat Dudukan Foot Valve
Langkah-langkah pembuatan dudukan footvValve:
1. Memotong plat besi dengan ukuran 20 cm ᶈ 15,5 cm dengan tebal 5 mm
sebanyak 1 buah.
2. Setelah pemotongan selesai, melakukan pengeboran diameter 10 mm
dengan menggunakan mata bor 6 mm kemudian dilanjutkan menggunakan
bor diameter 10 mm.
3. Setelah pengeboran selesai, melubangi plat dengan menggunakan las
potong seperti pada gambar 4.7.
Gambar 4.7 Dudukan foot valve
4. Melakukan proses penyambungan las, dengan menyambung dudukan foot
valve pada sisi samping rangka.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
86
5. Setelah pengelasan selesai, menggerinda bagian las yang kurang merata
dan menghilangkan kerak-kerak bekas pengelasan.
4.8 Membuat Dudukan Brake Chamber
Langkah-langkah pembuatan dudukan brake chamber:
1. Memotong plat besi dengan ukuran 22 cm ᶈ 21 cm dengan tebal 5 mm
sebanyak 4 buah.
2. Memotong plat besi dengan ukuran 22 cm ᶈ 18 cm dengan tebal 5 mm
sebanyak 2 buah.
3. Setelah pemotongan selesai, melakukan penyambungan las seperti pada
gambar 4.8.
Gambar 4.8 Dudukan brake chamber
3. Melakukan pengeboran diameter 16 mm dengan menggunakan mata bor 6
mm kemudian dilanjutkan menggunakan bor diameter 16 mm.
4. Setelah melakukan pengeboran, melakukan peyambungan las dudukan
brake chamber pada bagian atas rangka seperti pada gambar 4.9.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
87
Gambar 4.9 Dudukan brake chamber
5. Setelah pengelasan selesai, menggerinda bagian las yang kurang merata
dan menghilangkan kerak-kerak bekas pengelasan.
4.9 Proses Finishing dan Pengecatan
Langkah-langkah finishing dan pengecatan:
1. Menyiapkan alat dan bahan untuk proses finishing dan pengecatan, yaitu:
gerinda, kikir, amplas, sikat baja, dempul, poksi, cat warna biru dan
kompresor sebagai penyemprot.
2. Mengerinda bagian-bagian konstruksi yang runcing sekaligus
meratakannya.
3. Melakukan pendempulan pada bagian rangka yang tidak rata terutama
pada bagian hasil pengelasan, yang terdapat retakan atau lubang-lubang.
4. Setelah dempul kering, melakukan pengamplasan agar halus sekaligus
meratakan hasil pendempulan dan menghilangkan karat pada rangka.
5. Mencuci dengan air pada seluruh bagian rangka, kemudian dijemur sampai
kering.
6. Setelah rangka kering, melakukan pengecatan dasar dengan poksi.
7. Setelah cat poksi kering, melakukan pengecatan tahap kedua dengan cat
berwarna biru, kemudian jemur rangka sampai cat kering.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
88
4.10 Proses Perangkaian dan Pemasangan Komponen Alat
Setelah alat selesai membuat rangka, selanjutnya merangkai dan
memasangkan komponen ke dalam rangka. Langkah-langkah pemasangannya
yaitu:
1. Memasang puli berdiameter 15 mm pada poros motor listrik.
2. Memasang puli berdiameter 10 mm pada poros penggerak roda dengan
mur baut M 6
3. Memasang poros pada bagian dudukan atas dan dimasukan pada
bantalan.
4. Memasang sabuk yang menghubungkan puli pada poros motor listrik
dengan puli poros penggerak roda.
5. Memasang kompresor pada dudukan bawah.
6. Memasang sabuk yang menghubungkan puli pada poros motor listrik
dengan puli kompresor.
7. Memasang reservoir pada dudukan bawah yang telah ditandai.
8. Memasang pengikat pada reservoir pada sisi samping.
9. Memasang tromol dan roda pada poros penggerak.
10. Memasang 2 peyangga brake chamber pada dudukan atas.
11. Memasang brake chanber pada peyangga.
12. Memasang besi antara slack pada tromol dengan pengancing pada
brake chamber.
13. Memasang kopling pada sabuk yang menghubungkan puli poros motor
listrik dengan puli poros penggerak roda.
14. Memasang besi penarik pada kopling.
15. Memasang foot valve pada dudukan bawah.
16. Memasang pengunci (mur, baut, ring) pada tangki, motor, kompresor,
bearing dan foot valve.
17. Memasang selang penghubung antar komponen dan memastikan
kekencangan antar bagian penghubung agar dipastikan benar-benar
kencang.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
89
4.11 Analisis Biaya
Tabel 4.1 Biaya Pembuatan Alat Peraga Rem Angin
No. Bahan Harga Satuan Jumlah Total
1 BRAKE CHAMBER 400,000 2 Buah 800,000
2 FOOT VALVE 850,000 1 Buah 850,000
3 BESI PROFIL L 126,000 4 Buah 504,000
4 AIR FILTER 145,000 1 Buah 145,000
5 PREASURRE GAUGE 25,000 1 Buah 25,000
6 HOSE 11,000 6 Buah 66,000
7 DRAT 7,500 6 Buah 45,000
8 RESERVOIR 300,000 1 Buah 300,000
9 ELECTRODA 20,000 3 KG 60,000
10 GERINDRA POTONG 14" 28,000 1 Buah 28,000
11 RODA STAND 55,000 1 SET 55,000
12 KLEM 1,500 10 Buah 15,000
13 GERINDRA SELEP 5,500 2 Buah 11,000
14 GERIDA SIKAT 12,500 1 Buah 12,500
15 GERINDA POTONG 27,000 1 SET 27,000
16 KAOS TANGAN 4,000 4 Buah 16,000
17 GERGAJI 10,000 1 Buah 10,000
18 TROMOL 450,000 1 Pasang 450,000
19 STRENG A42 12,000 1 Buah 12,000
20 POROS 13,000 5.5 KG 71,500
21 FREIS POROS 300,000 1 Paket 300,000
22 TENSIONER KOPLING 100,000 1 Buah 100,000
23 BANTALAN 26,000 2 Buah 52,000
24 PLAT DUDUKAN BRAKE CHAMBER
200,000 1 Buah 200,000
25 BAUT 12 , 14 30,000 1 SET 30,000
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
90
26 KOMPRESOR 450,000 1 Buah 450,000
27 MOTOR LISTRIK 500,000 1 Buah 500,000
28 DRAT 3/8 10,000 5 Buah 50,000
29 CAT,DEMPUL,TINNER 100,000 1 Buah 100,000
30 STRENG 25,000 1 Buah 25,000
31 CHEK VALVE 50,000 1 Buah 50,000
32 MUR BAUT 6,000 1 Buah 6,000
33 SELANG BESI 17,500 1 Buah 17,500
34 NEPEL KNOP 25,000 2 Buah 50,000
35 NEPEL SELANG 3/8 15,000 1 Buah 15,000
36 NEPEL SELANG ½ 7,500 1 Buah 7,500
37 STUP PLAT 7,000 1 Buah 7,000
38 DOBEL NEPEL 12,000 1 Buah 12,000
39 KELISTRIKAN 37,500 1 Buah 37,500
40 Y SELANG PEMBAGI 10,000 1 Buah 10,000
41 BIAYA BUBUT DAN LAS 50,000 1 Buah 50,000
42 PAPAN NAMA 100,000 1 Buah 100,000
TOTAL 5.672.500
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
91
BAB V
PENUTUP
5.1 KESIMPULAN
Dengan dilaksanakannya proyek akhir yang diberi judul “ Alat Peraga Rem
Angin”, maka didapat hasil sebagai berikut:
1. Alat peraga rem angin ini terdiri dari tangki, air filter, motor listrik,
break chamber, foot valve, savety valve, check valve, kompresor, dan
selang.
2. Konstruksi rangka menggunakan profil L ukuran 50 mm x 50 mm x 5
mm.
3. Ukuran rangkanya 150 cm x 85 cm x 80cm.
4. Total pembuatan alat peraga rem angin ini sebesar Rp 5.672.500,-
5.2 SARAN
Pada pembuatan tugas akhir ini masih terdapat beberapa kekurangan, maka
dari itu penulis ingin memberikan saran sebagai berikut:
1. Untuk selanjutnya alat peraga ini harap dilengkapi dengan pengatur
tekanan otomatis.
2. Pemasangan instalasi kelistrikan dan selang-selang agar lebih rapi.
3. Agar alat peraga rem angin ini dapat berfungsi dengan baik dan tahan
lama maka diperlukan dilakukan perawatan , diantaranya sebagai berikut:
a. Mengecek semua komponen dari alat peraga rem angin sebelum
dioperasikan, yang meliputi kekencangan sabuk, kekencangan
sambungan selang serta kekencangan baut juga perlu diperhatikan.
b. Memberi pelumasan secara berkala, khususnya pada kompresor dan
bearing.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
92
DAFTAR PUSTAKA
Khurmi, R.S, & Gupta, J.K. (2002). Machine Design.S.C Had Company LTD New Delhi : Ram Nagar
Sularso & Suga, K. 1997. ”Dasar dan Pemilihan Elemen Mesin”. Jakarta:
PT Pradnya Paramita
Sularso & Tahara Haruo. 1983. “Pompa dan Kompresor”. Jakarta: PT Pradnya paramita
Wiryosumarto Harsono & Okumura Toshie. “Dasar Pengelasan Logam”.
Jakarta: PT. Pradnya paramita
Sato Takeshi & Sugiarto.2000. “Menggambar Mesin Menurut Standar ISO”.Terjemahan. Jakarta: PT. Pradnya Paramita
Shingley J. E, 1991, ”Perencanaan Teknik Mesin”. Jakarta: Erlangga
http://www.scribd.com/doc/52819080/sistem-rem-udara. 01/12/2011
Recommended