perancangan mesin pilin

5/23/2018

perancangan mesin pilin -slidepdf.com

1 BAB I IDENTIFIKASI KEBUTUHAN A. Latar Belakang Masalah Rumah adalah salah satu kebutuhan pokok manusia setelah sandang (pakaian) dan pangan (makanan). Pembangunan perumahan suatu daerah tentunya tidak lepas dari peningkatan pertumbuhan penduduk di daerahnya. Balai Pusat Statistik (BPS) Republik Indonesia tahun 2004 menyebutkan bahwa, pertumbuhan penduduk di Daerah Istimewa Yogyakarta (DIY) pada tahun 2000-2004 sebesar 81%. Hal tersebut mengakibatkan 2

2

kepadatan penduduk yaitu dari 980/km pada tahun 2000 menjadi 1012/km pada tahun 2004 . Sehingga permintaan perumahan untuk DIY tahun 2004 mencapai 148.312 unit. Berdasarkan data di atas, dinilai dari sudut pandang ekonomi dapat disimpulkan bahwa bisnis dalam bidang properti memiliki nilai eksistensi yang cukup besar. Beberapa bisnis properti perumahan selain bidang konsultan dan pembangunan adalah desain interior dan eksterior. Desain interior mencakup penataan ruang dan seluruh kebutuhan di dalam rumah. Sedangkan desain eksterior lebih menitikberatkan pada tampilan rumah dari luar seperti area taman, pagar rumah dan lain sebagainya. Desain interior rumah selain menggunakan unsur kayu, saat ini mulai banyak ditambah logam. Alasannya adalah karena sifat logam yang kuat, tahan lama dan mudah dalam perawatannya. Bisnis interior dan eksterior rumah yang berhubungan dengan logam adalah teralis jendela, tangga rumah, meja, kursi , dan lain sebagainya. Jenis logam yang digunakan bermacam-macam antara lain adalah besi pipa, besi beton, besi kotak, dan besi plat

http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mesin-pilin

1/97

5/23/2018


2 strip. Salah satu model besi yang menarik saat ini adalah besi teralis model spiral atau sering disebut juga besi ulir tempa. Besi teralis model spiral adalah hasil inovasi dari besi kotak (gambar 1), seperti yang dilakukan oleh beberapa industri kecil menengah (UKM) atau bengkel-bengkel las. Inovasi tersebut dilakukan untuk menghasilkan produk baru yang berbeda serta meningkatkan daya jualnya.

Gambar 1. Besi teralis model spiral dan besi kotak Berdasarkan informasi toko Jaya Bersama Yogyakarta usaha ini cukup berhasil karena berdasarkan tingkat penjualannya, produk besi teralis model spiral memiliki tingkat penjualan yang baik walaupun harganya lebih mahal daripada produk besi kotak (tabel 1). Tabel 1. Perbandingan harga besi kotak dan besi teralis model spiral Besi Kotak

Besi Teralis Model Spiral

Ukuran (mm)

Harga

Ukuran (mm)

Harga

12x12x4500

Rp 46.500,00

12x12x4500

Rp 47.000,00

10x10x3800

Rp 22.000,00

10x10x3800

Rp 22.500,00

8x8x3400

Rp 12.500,00

8x8x3400

Rp 13.000,00


2/97

5/23/2018


3 Prinsip produksi besi teralis model spiral adalah proses pemilinan atau pemuntiran besi kotak dengan mesin pilin. Daya puntir mesin yang bekerja pada proses pemilinan disesuaikan dengan tegangan luluh material. Proses ini disebut juga dengan pekerjaan dingin karena tanpa adanya proses treatment . Ironisnya mesin pilin yang digunakan saat ini masih banyak kekurangan (gambar 2), yaitu: 1. Konsumsi listrik yang tidak sesuai untuk tingkat usaha kecil menengah karena daya motor listrik penggerak mesin yang digunakan terlalu besar yaitu 3 HP. 2. Putaran mesin terlalu cepat dengan putaran motor 1500 rpm sehingga dapat membahayakan (no safety) bagi operator mesin.

Gambar 2. Mesin pilin sederhana

Keterangan di atas menunjukkan bahwa mesin pilin tersebut kurang proposional untuk dikembangkan di tingkat usaha kecil menengah. Oleh karena itu dibutuhkan proses perancangan dan pembuatan mesin pilin besi teralis model spiral yang proposional. Fungsi dari proses tersebut adalah untuk: 1. Meningkatkan produksi dan profit dengan menyesuaikan sumber listrik UKM. 2. Meningkatkan nilai safety bagi operator mesin.


3/97

5/23/2018


4 Dengan adanya kesesuaian terhadap kebutuhan market , mesin ini diharapkan mampu membantu proses produksi UKM dengan hasil yang baik. B. Identifikasi Masalah Berdasarkan uraian sebelumnya dapat diperoleh identifikasi beberapa masalah, diantaranya: 1. Bagaimanakah perancangan mesin pilin untuk produksi besi teralis model spiral yang sesuai dengan kebutuhan listrik UKM serta memenuhi safety bagi operator. 2. Bagaimanakah proses pembuatan mesin pilin tersebut. 3. Berapakah kapasitas kerja mesin pilin tersebut. 4. Bagaimanakah efektifitas kinerja mesin pilin tersebut. 5. Berapakah biaya yang dibutuhkan dan keuntungan yang didapat dalam pembuatan mesin tersebut. C. Batasan Masalah Mengingat luasnya masalah untuk menghasilkan produk mesin pilin untuk produksi besi teralis model spiral, maka penulisan laporan ini difokuskan pada masalah perancangan mesin pilin untuk produksi besi teralis model spiral dengan kapasitas produksi besi kotak 10×10×1300 mm dan waktu produksi ±9 menit/ pcs dengan daya penggerak motor listrik ½ HP dan manual. D. Rumusan Masalah Berdasarkan tuntutan desain, beberapa masalah pada perancangan mesin pilin untuk produksi besi teralis model spiral adalah sebagai berikut: 1. Bagaimanakah desain dan gambar kerja konstruksi mesin pilin tersebut?


4/97

5/23/2018


5 2. Bagaimanakah tingkat keamanan pada bahan-bahan komponen mesin pilin tersebut? 3. Bagaimanakah analisis ekonomi produk mesin pilin tersebut? E. Tujuan Tujuan perancangan mesin pilin untuk produksi besi teralis model spiral adalah sebagai berikut: 1. Untuk mengetahui desain dan gambar kerja konstruksi mesin pilin. 2. Untuk mengetahui tingkat keamanan bahan yang digunakan pada komponen-komponen mesin pilin. 3. Untuk mengetahui analisis ekonomi produk mesin pilin untuk pembuatan besi teralis model spiral. F. Manfaat Manfaat dari perancangan dan pembuatan mesin pilin untuk produksi besi teralis model spiral adalah sebagai berikut: 1. Bagi Mahasiswa a. Sebagai model belajar aktif tentang cara inovasi teknologi bidang teknik mesin. b. Sebagai proses pembentukan karakter kerja mahasiswa dalam menghadapi persaingan dunia kerja. 2. Bagi Perguruan Tinggi a. Secara teoritis dapat memberikan informasi terbaru khususnya Teknik Mesin UNY tentang berbagai inovasi teknologi tepat guna kepada institusi pendidikan lain. b. Sebagai bahan kajian di Jurusan Teknik Mesin dalam mata kuliah bidang teknik mesin.


5/97

5/23/2018


6 c. Sebagai wujud salah satu Tri Dharma Perguruan Tinggi tentang pengabdian kepada masyarakat. 3. Bagi Masyarakat Untuk meningkatkan meningkatkan kualitas, kuantitas dan keamanan produksi besi teralis model spiral di industri kecil dan menengah. G. Keaslian Perancangan mesin pilin untuk produksi besi teralis model spiral merupakan bentuk modifikasi mesin pilin yang sudah ada. Kesesuaian konsep kerja mesin merupakan dasar utama perancangan mesin pilin untuk produksi besi teralis model spiral yang tidak dirubah. Perubahan mesin difokuskan pada perbaikan konstruksi dan sistem kontrol mesin. Modifikasi mesin ini bertujuan untuk meningkatkan kualitas, kuantitas dan keamanan pada proses produksi besi teralis model spiral.


6/97

5/23/2018


7 BAB II PENDEKATAN PEMECAHAN MASALAH

A. Kajian tentang Mesin Pilin untuk Besi Teralis Model Spiral 1. Jendela dan Besi Teralis Model Spiral a. Jendela Rumah Menurut Gunadi (2007), jendela rumah merupakan salah satu bagian bukaan rumah. Setiap penghuni rumah dapat merasakan manfaatnya, diantaranya dapat menghirup udara segar, merasakan teriknya matahari atau menatap rintik hujan. Beberapa fungsi yang penting dari jendela adalah tinjauan segi kesehatan, keamanan dan estetika bangunan sehingga jendela merupakan elemen terpenting fisik rumah. Ukuran jendela menyesuaikan ukuran luar bangunan atau ruang dalam. Beberapa metode menyebutkan bahwa, ukuran luas bidang bukaan jendela pada suatu ruang berkisar 1/6 sampai 1/8 luas seluruh bidang lantai atau tidak boleh kurang 1/10 dari luas lantai ruangan (Gunadi, 2007:36). Artinya, setiap ruangan yang sering digunakan atau membutuhkan sinar alami dan udara segar cukup memiliki satu bukaan jendela. Bukaan jendela harus dibuat fungsional sehingga paling sedikit ½ dari luas lantai ruangan bersifat terbuka. Penentuan standar ketinggian jendela dapat mengacu pada ketinggian badan manusia atau sejajar dengan ambang atas kusen pintu. Kusen yaitu kerangka yang berfungsi sebagai penyangga jendela atau pintu. Kusen jendela rumah tinggal memiliki standar ketinggian minimal 40 cm dan lebar sesuai kebutuhan. Kusen kayu umumnya disukai oleh pembuat rumah karena memiliki sentuhan alami yang kuat yang berasal dari kayu pohon pilihan dan dapat


7/97

5/23/2018


8 disesuaikan dengan selera. Untuk memperindah jendela, setiap pembuat rumah memasang teralis pada kusen jendela. Oleh karena itu teralis dapat berfungsi ganda, yaitu sebagai pengaman dan memperindah ruangan. Teralis dapat dibuat dari berbagai macam bahan, seperti kayu, aluminium dan besi. b. Besi Teralis Model Spiral Istilah besi teralis secara umum adalah besi yang dimanfaatkan untuk elemen tambahan perabotan eksterior dan interior perumahan. Untuk lingkungan eksterior diantaranya adalah pintu gerbang, pagar balkon, tempat tanaman hias, dan accessories garasi luar. Sedangkan untuk lingkungan interior adalah teralis jendela, meja, kursi, dan perabotan rumah lainnya. Secara khusus besi teralis merupakan elemen tambahan jendela rumah yang berfungsi sebagai accessories dan pengaman. Besi teralis memiliki model yang bermacam-macam. Salah satunya adalah besi teralis model spiral atau besi ulir tempa. Besi teralis model spiral atau besi ulir tempa adalah produk inovasi dari proses pemuntiran atau pemilinan besi kotak. Ukuran besi teralis model spiral dibedakan menjadi beberapa jenis (tabel 2). Tabel 2. Ukuran besi teralis model spiral No.

Ukuran Penampang (mm)

Ukuran Panjang (cm)

1.

14x14

570

2. 3.

12x12 10x10

450 380

4.

8x8

340 (Sekawan, 2007)


8/97

5/23/2018


9 Berdasarkan hasil survey, kebutuhan ukuran besi teralis model spiral yang banyak digunakan atau diminati konsumen adalah penampang 10x10 mm karena mudah dibentuk dan murah. 2. Mesin Pilin untuk Besi Teralis Model Spiral Mesin pilin untuk besi teralis model spiral adalah salah satu jenis alat tepat guna. Sesuai dengan namanya, mesin tersebut berfungsi sebagai alat produksi besi teralis model spiral atau biasa disebut besi ulir tempa. Ornamen spiral merupakan hasil deformasi plastis pada material besi kotak akibat proses pilin atau puntir yang berulang-ulang. Kapasitas mesin tersebut disesuaikan dengan spesifikasi ukuran ketinggian rata-rata jendela perumahan daerah tropis seperti Indonesia, yaitu 1/8 luas bidang lantai ruangan atau sekitar ± 120 hingga 130 centimeter (Gunadi, 2007). Konsep dan cara kerja mesin tersebut memiliki persamaan dengan alat uji torsi, karena mesin tersebut terdiri dari kepala puntir yang dilengkapi cekam untuk mencengkeram benda uji dan untuk memberikan momen puntir pada benda uji serta kepala bobot yaitu dengan cara mencengkeram salah satu ujung benda uji dan mengukur besarnya momen ulir atau torsi (Djaprie, 1990). Namun, untuk menghasilkan mesin pilin besi teralis model spiral yang reasonable di kalangan UKM diperlukan beberapa minimalisasi desain pada konstruksi mesin. Beberapa bentuk minimalisasi desain tersebut bertujuan untuk

mengurangi biaya produksi

mesin.

Harapannya adalah untuk

menyesuaikan harga produk terhadap pasar atau pengguna yaitu UKM.


9/97

5/23/2018


10

3. Besi dan Baja Besi dan baja merupakan logam ferro yang sering digunakan dalam konstruksi mesin. a. Besi Besi atau iron merupakan salah satu unsur pembentuk bermacam-macam logam dan baja paduan. Dalam perkembangan bahan teknik, besi memiliki peranan penting dalam sejarah teknologi. Kandungan biji besi berdasarkan prosentase terbagi menjadi empat macam dengan ciri yang berbeda pula (tabel 3). Tabel 3. Senyawa besi berupa biji besi dan kandungannya I ron Core

Colour

I ron Content %

Magnetite (Fe 2 O 3 )

Black

72

Haematite (Fe 2 O 4 )

Red

70

Limonite (Fe 2 CO 3 )

Brown

60-65

Siderite[(Fe 2 O 3 (H O 3 )]

Brown

48 (Khurmi, dan Gupta,1928:27)

Besi untuk perkakas dingin merupakan hasil dari beberapa paduan unsur seperti karbon, silikon, mangan, kromium dan lain-lain. Beberapa unsur paduan tersebut itulah yang mampu membentuk sifat-sifat tertentu pada besi untuk dapat digunakan sebagai perkakas dingin. Berdasarkan unsur paduannya besi terbagi menjadi dua jenis, yaitu: 1) Wrought Iron Wrought iron adalah besi yang mempunyai kemurnian besi mendekati 100%. Komposisi kimia bahan tersebut yaitu besi 99,5%-99,9%, 0,02% karbon, 0,120%


10/97

5/23/2018


11 silikon, 0,018 sulfur , 0,02% fosfor, dan 0,07% kerak besi. Bahan tersebut bersifat lunak, liat dan tidak mampu menahan beban kejut secara tiba-tiba serta berlebihan. Kekuatan tarik wrought iron 2500-5000 Kg/cm2 dan kekuatan tekan 3000 Kg/cm 2. Bahan tersebut biasa digunakan pada pembuatan rantai (chains), cranks books, railway coupling, pipa uap, dan pipa air. 2) Cast Iron Cast iron merupakan paduan besi dan karbon. Kandungan karbon pada material ini bervariasi dari 1,7% sampai 4,5%. Cast iron juga mengandung sejumlah unsur lain, seperti silikon, mangan, fosfor, dan sulfur. Bentuk karbon yang terdapat dalam cast iron terdapat dua macam, yaitu: karbon bebas yang dinamakan graphite dan gabungan karbon yang dinamakan simentite. Cast iron adalah material yang rapuh, tidak dapat digunakan untuk elemen mesin yang mengalami pembebanan kejut ( shock loaded ). Sifat-sifat yang membuatnya berharga adalah karena harganya murah, karakteristik coran yang baik, kekuatan kompresinya lebih tinggi daripada tegangan tariknya. Variasi dari cast iron meliputi: grey cast iron, mottled cast iron, White cast iron, malleable cast iron, dan alloy cast. b. Baja (Steel ) Baja atau steel didefinisikan sebagai logam ferro berkristal halus yang dihasilkan dari proses pembuangan unsur pengotor, yakni sulfur dan fosfor dari pig iron dan proses penambahan sejumlah unsur meliputi mangan, silikon, dan lain-lain. Secara garis besar baja dibagi menjadi dua macam, yaitu: baja karbon ( carbon steel ) dan baja paduan (alloy steel ).


11/97

5/23/2018


12 1) Baja Karbon Baja karbon merupakan paduan besi dan karbon serta mengandung mangan, silikon, fosfor, dan sulfur dalam jumlah tertentu yang dapat diketahui. Apabila keempat unsur tersebut terdapat dalam jumlah normal, maka hasilnya adalah plain carbon steel atau baja karbon biasa. Kekuatan dan sifat baja karbon dipengaruhi oleh kandungan karbon. Semakin meningkat kandungan karbon akan meningkatkan kekuatan dan kekerasan bahan tersebut, namun keuletan dan kemampuannya dalam menahan beban kejut berkurang. Unsur lain dalam baja karbon tidak begitu berpengaruh dalam menentukan sifat seperti halnya unsur karbon. Berdasarkan unsur karbon yang terkandung dalam baja karbon terdiri bermacam-macam jenis (tabel 4). Tabel 4. Jenis-jenis baja karbon

No.

Nama

1.

Dead mild steel

2.

Low carbon steel atau mild steel

Medium carbon

C (%)

Keterangan Bersifat: liat dan

tidak

mampu dikeraskan perlakuan panas dengan dan mampu las baik. Penggunaan : bodi mobil Bersifat: liat, kuat dan cocok untukl pengerolan. 0,15-0,25 Penggunaan: bahan-bahan pekerjaan permesinan dan pengelasan Bersifat: keras dan cocok untuk pekerjaan panas. 0,25

3.

steel

0,3-0,5

4.

High carbon steel

0,5-0.95

Penggunaan: kereta api, crankshaft, rel wheels, dan aplikasi sejenis Bersifat: sangat keras, kuat, sedikit liat dan memiliki responsitas yang baik terhadap perlakuan panas. Penggunaan: alat-alat potong pertanian, high


12/97

5/23/2018


13 tensile strength wire, pahat potong, pegas. (Khurmi, 1982:31)

2) Baja Paduan ( Alloy Steel ) Baja paduan memiliki perbedaan dengan baja karbon. Perbedaannya terdapat pada unsur-unsur pembentuk baja yang berpengaruh pada sifat ketangguhan baja. Menurut (Saito, dan Surdia:1999:84-85), sebagai unsur paduan untuk baja paduan bagi konstruksi mekanik adalah Ni-Cr, Ni-Cr-Mo, Cr-Mo-Mn, dan Mn-Cr. Baja paduan memiliki beberapa kelebihan, diantaranya adalah: a) Mempunyai mampu keras yang baik meskipun berukuran besar dapat dikeraskan sampai ke dalam, jadi dengan penemperan dapat diperoleh struktur yang lebih uniform atau seragam. Disamping itu kekuatan yang lebih tinggi dan keuletan yang lebih baik dapat diperoleh. b) Karena memiliki mampu keras yang lebih baik, tidak diperlukan pendinginan yang cepat pada pengerasannya, hal ini menyebabkan rendahnya tegangan sisa. Komponen mekanis yang umumnya dibuat adalah: poros, roda gigi, baut, mur, batang torak dan seterusnya. Baja Ni-Cr-Mo sangat baik kekuatan dan keuletannya,

tetapi

harganya

mahal.

Usaha

yang

dilakukan

untuk

menggantikannya adalah baja Cr-Mo atau baja Cr.


13/97

5/23/2018


14

4. Proses Pengerasan Baja

Menurut Rohyana (1999: 113-122), pengerasan baja adalah proses pemanasan bahan sampai suhu tertentu kemudian dipertahankan pada suhu yang telah ditentukan untuk beberapa saat, dan selanjutnya didinginkan dengan cepat. Tujuan dari pengerjaan panas ini adalah untuk mengubah kekerasan logam. Pada proses pengerasan ( hardening ) baja beberapa faktor yang perlu menjadi pertimbangan, antara lain: a. Bahan pendingin Bahan pendingin pada proses pengerasan baja mempunyai beberapa klasifikasi sesuai kebutuhan. Adapun urutannya adalah sebagai berikut: 1) Udara

Lunak

2) Udara tiupan 3) Minyak (mineral, tumbuh-tumbuhan dan hewan) 4) Air 5) Air yang mengalir 6) Na2CO3 7) Larutan NaCl (5%-10%) Keras 8) Laruatan Na(OH) (5%-10%) b. Temperatur pemanasan (lama pemanasan) Waktu pemanasan benda kerja pada saat pengerasan dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: 1) Alat pemanas yang digunakan 2) Temperatur yang diinginkan 3) Ukuran benda kerja yang dipanaskan


14/97

5/23/2018


15 Untuk proses pemanasan dengan jumlah benda kerja yang banyak perlu diberi waktu tambahan (holding time) setelah benda kerja mencapai temperatur pengerasan. Holding time bertujuan untuk merubah struktur dari benda kerja menjadi austenit yaitu fasa pemanasan baja yang mampu melarutkan 2 % karbon secara menyeluruh. Tabel 5. Holding time (menit) MATERIAL BAJA ASSAB

Tebal atau Ø (mm)

K-100 760

DF.2 XW10

M4 XW 41/5

8407 HWT-11

12

5

10

15-20

15

25

5-10

15

25-30

15-20

38

5-10

15-20

30-35

20-25

50

10-15

20-25

35-40

75

10-15

30-40

40-45

3-35

100

10-15

35-40

45-50

35-40

150

15

40-45

45-50

40-45

200

15

45

50

45 (Rohyana,1999)

c. Perubahan Struktur Setelah proses pengerasan, pada baja akan terjadi perubahan struktur mikronya. Struktur halus berbentuk jarum disebut martensit dan struktur yang sangat halus berbentuk jarum disebut bainit . Kedua struktur ini akan mempengaruhi pada nilai kekerasan baja. 5. Tempering (Pemudaan) Tempering adalah suatu proses perlakuan panas untuk menghilangkan tegangan sisa dan membuat baja tidak rapuh. Prinsip dari memudakan adalah memanaskan suatu baja yang dikeraskan pada temperatur tempering dan kemudian didinginkan. Sistem


15/97

5/23/2018


16 pendinginan pada proses tempering adalah benda kerja dibiarkan dingin di udara atau dimasukkan ke dalam oli. Tujuan dari tempering adalah untuk mendapatkan baja yang keras dan ulet, karena sebagian kekerasan baja akan berkurang dengan adanya pemanasan. Menurut Rohyana (1999), dalam praktiknya, tempering ini dapat dilakukan bersamaan pada proses pengerasan. Caranya adalah sebagai berikut: Bahan kita panaskan kemudian kita masukkan pada medium pendingin pada ujungnya (bagian yang dikeraskan) sampai dingin, lalu bahan kita angkat dari medium pendingin. Selanjutnya, bagian ujung benda kita bersihkan dengan kertas gosok, karena perambatan panas pada sisi benda kerja yang tidak dimasukkan dalam medium maka benda akan berubah warna. Setelah semua benda kerja berubah warna maka tempering dapat dilanjutkan kemudian dimasukkan kembali ke media pendingin hingga dingin dengan sempurna.

6. Pengaruh Gaya terhadap Bahan a. Modulus Elastik dan Modulus Kekakuan Menurut (Saito, dan Surdia, 1999) deformasi di daerah elastik merupakan sifat proposinal atau sebanding lurus dengan tegangan. Hubungan lurus ini disebut modulus elastik, dan dalam deformasi memanjang disebut modulus elastik memanjang atau modulus young yang dinyatakan E. E 

 

......................................................................................... (1)


16/97

5/23/2018


17 (Saito dan Surdia, 1999: 8)

 

 l lo

......................................................................................... (2) (Saito dan Surdia, 1999: 8)

Keterangan E = modulus elastik, GPa ε = regangan, δl = pertambahan panjang, mm lo = panjang mula-mula, mm Modulus kekakuan μ atau modulus geser adalah hubungan deformasi di daerah elastik yang berbanding lurus dengan tegangan geser τ atau puntir. E dan μ adalah modulus elastik yang penting dalam bahan teknik. Harga μ memiliki hubungan dengan E pada bahan isotropik adalah:

 

E 21  v 

................................................................................. (3)

Keterangan, ν = perbandingan poisson, (0,33) (Saito dan Surdia, 1999: 8) b. Kekuatan Luluh (Yield Strength) Batasan elastik suatu logam yang berguna dalam keperluan rekayasa adalah kekuatan luluh. Kekuatan luluh atau yield strength adalah tegangan yang akan menghasilkan deformasi permanen dalam jumlah kecil. Umumnya regangan yang dihasilkan sebesar 0,002 (Djaprie, 1990). Menurut Djaprie (1990), gambar 4 regangan permanen yang terjadi ialah OC. Deformasi plastik suatu logam akan muncul setelah melampaui batas elastiknya.


17/97

5/23/2018


18

Gambar 3. Tegangan-regangan 7. Sifat Mekanis Logam Menurut (Saito, dan Surdia, 1999: 7), sifat mekanis logam adalah kemampuan logam untuk menahan beban yang dikenakan padanya, baik pembebanan statis maupun pembebanan dinamis. Pembebanan statis adalah pembebanan yang besar dan arahnya tetap setiap saat. Pembebanan dinamis adalah pembebanan yang besar maupun arahnya berubah setiap saat.

Kekuatan mekanis logam adalah sebagai berikut: a. Kekuatan bahan ( strength), Kekuatan bahan ( strength) disebut juga tegangan batas atau ultimate stress. Kekuatan bahan merupakan bagian penting dari sifat mekanis bahan logam yang didefinisikan sebagai tegangan satuan terbesar suatu bahan yang dapat ditahan tanpa menimbulkan kerusakan (Rohyana,1999:15). Kekuatan bahan bervariasi menurut bentuk dan beban yang diberikan, sehingga ada kekuatan atau ketahanan terhadap beban statis seperti tarik, lentur, tekan, puntir (torsi) maupun geser. Sedangkan beban dinamis adalah seperti pemberian beban dengan tiba-tiba (kejut) dan berubah-ubah. Contoh, bila percobaan tarik dilakukan terhadap batang logam maka akan terjadi


18/97

5/23/2018


19 deformasi yang berupa pertambahan panjang dan penciutan/ pengurangan penampang sampai patah. Deformasi ini dapat berupa deformasi elastis yaitu perubahan bentuk yang segera hilang kembali bila beban dihilangkan dan deformasi plastis yaitu perubahan bentuk yang tetap walaupun beban dihilangkan. 1) Tegangan Tarik dan Tegangan Tekan Gaya aksial P yang bekerja tegak lurus terhadap penampang A akan menimbulkan tegangan normal (gambar 4). Menurut (Achmad, 1999:15) tegangan tarik disebut tegangan normal positif, dimana gaya yang bekerja mempunyai arah keluar (positif). Sedangkan tegangan tekan disebut tegangan normal negatif, karena gaya yang bekerja mempunyai arah masuk penampang (negatif).  

P A

................................................................................... (4) (Saito, dan Surdia. 1999) 2

2

Dimana ζ = tegangan, N/m (Kg/mm ) P = beban, N (Kg) 2

2

A = luas penampang, m (mm ) a

P

P

b

Gambar 4. Gaya aksial yang bekerja pada plat 2) Torsi Menurut (Harahap, 2000:68), setiap vektor momen yang berimpit dengan sumbu suatu bagian mesin disebut vektor torsi, karena momen ini menyebabkan bagian mesin tersebut memuntir terhadap sumbunya. Batang yang menerima


19/97

5/23/2018


20 momen seperti itu disebut batang torsi. Ukuran panjang batang torsi dapat mempengaruhi besarnya momen yang terjadi. Gambar 5 menerangkan torsi T yang bekerja pada sebuah batang torsi dengan panjang L dinyatakan dengan menggambarkan anak panah pada permukaan batang untuk menyatakan arahnya, atau menggambarkan vektor torsi sepanjang sumbu putar batang tersebut. Vektor torsi adalah berupa tanda anak panah kosong pada sumbu x.

Gambar 5. Analisa tegangan torsi Sudut puntir untuk penampang bulat, yaitu:  =

TL GJ

................................................................................. (6) (Harahap, 2000:68)

Dimana θ = Sudut puntir, rad T = torsi, N.m L = panjang, m 2

G= modulus kekakuan, N/m (Pa) 4

J = momen inersia sudut dari penampang atau momen inersia polar, m Momen puntir (torsi) dari daya motor penggerak adalah :


20/97

5/23/2018


T 

21

N 

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

(7)

2 n

  60

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

(8)

(Achmad, 1999 : 21 ) Keterangan : T = Momen puntir ( N.m) N = Daya (Watt) n = Putaran motor (rpm) ω = kecepatan sudut (rad/s) 3) Tegangan Geser Perhitungan tegangan geser maksimum untuk penampang batang bulat cukup mudah. Tegangan geser di titik pusat adalah nol, dan tegangan geser maksimum (  max ) berada di permukaan. Dengan menyatakan radius permukaan luar sebagai r , maka:

 max = Tr ........................................................................... (9) J

(Harahap, 2000:70) Perhitungan tegangan geser maksimum untuk penampang yang tidak bulat adalah suatu persoalan yang rumit, sehingga tegangan geser maksimum untuk penampang kotak atau persegi (gambar 6) dapat didekati dengan rumus:

 max

=

T  b  3  1.8  .................................................... (10) 2  a  ab 

(Ugural, 2003:81)


21/97

5/23/2018


22

Gambar 6. Batang torsi dengan penampang persegi (a) sebelum dan (b) setelah dipuntir Dimana a dan b adalah ukuran panjang dan lebar dari batang torsi dengan syarat a>b. Untuk penampang persegi dapat dilakukan pendekatan dengan membagi dua penampang persegi, dimana setiap penampang menerima setengah dari torsi yang ada. b. Kekerasan Kekerasan bahan adalah sifat dasar dari logam setelah kekuatan. Kekerasan didefinisikan sebagai ketahanan suatu bahan untuk menahan pembebanan yang berupa goresan atau penekanan. Untuk pengukuran kekerasan dengan penekanan dapat dilakukan dengan pengujian Brinell (HB), Vickers (HV) dan Rockwell skala C (HRC). c. Elastisitas Elastisitas adalah kemampuan untuk kembali ke bentuk semula setelah menerima beban yang mengakibatkan perubahan bentuk. Sifat ini perlu diperhatikan dalam perancangan elemem mesin, karena jika beban melebihi batas elastisitasnya, maka bahan akan berubah bentuk serta melemahkan struktur atau turunnya kekuatan bahan.


22/97

5/23/2018


23 d. Kekakuan Kekakuan bahan adalah ukuran dari kekampuan suatu bahan untuk menahan perubahan bentuk atau deformasi bila bahan tersebut diberi beban, kekakuan ini bisa didefinisikan sebagai modulus young dari suatu bahan. e. Plastisitas Plastisitas adalah kemampuan dari suatu bahan padat untuk mengalami perubahan bentuk tetap tanpa kerusakan. Perubahan bentuk plastis ini hanya akan terjadi setelah melewati daerah elastis. Banyak dari pengerjaan panas dan pengerjaan dingin tergantung pada deformasi plastis (Rohyana, 1999:21). Biasanya plastisitas dari suatu bahan akan bertambah bila suhunya naik. Oleh sebab itu banyak bahan yang dikerjakan dengan menaikkan suhunya. f. Kelelahan bahan. Kelelahan bahan adalah kemampuan bahan untuk menerima beban yang berganti-ganti dimana tegangan maksimum diberikan pada setiap pembebanan (Rohyana, 1999:21). Pada kondisi ini bahan akan rusak atau patah setelah berkali-kali menerima pembebanan atau sebaliknya bahan mampu menahan beban. Sifat-sifat ini perlu diperhatikan dalam pemilihan bahan untuk pembuatan elemen mesin, karena sifat ini jika tidak dipenuhi akan menimbulkan kerugian yang fatal.

8. Faktor Keamanan (F actor of Safety ) Faktor keamanan n adalah faktor yang digunakan untuk mengevaluasi keamanan dari suatu elemen mesin (Achmad, 1999: 3). Analisis faktor keamanan banyak digunakan pada


23/97

5/23/2018


24 proses membandingkan antara tegangan dengan kekuatan untuk menaksir angka keamanannya. Cara menentukan faktor keamanan adalah:

Fp  p ............................................................................... (11) n   F (Harahap, 2000:13) Dimana, Fp = Beban yang diijinkan F = Beban yang bekerja ζp = Tegangan yang diijinkan ζ = Tegangan yang bekerja Menurut Achmad (1999), Berikut ini adalah rekomendasi nilai faktor keamanan menurut P. Vidosic (tabel 6 ).

Tabel 6. Faktor keamanan berdasarkan tegangan luluh No.

Nilai keamanan, n

Keterangan Untuk

1.

1,251,5

bahan

yang

sesuai

dengan

penggunaan pada kondisi terkontrol dan beban

tegangan

yang

bekerja

dapat

ditentukan dengan pasti. Untuk bahan yang sudah diketahui dan pada 2.

1,52,0

kondisi lingkungan beban dan tegangan yang tetap dan mudah ditentukan dengan mudah.

3.

2,02,5

Untuk

bahan

yang

beroperasi

pada

lingkungan biasa dan beban serta tegangan


24/97

5/23/2018


25 dapat ditentukan. Untuk bahan getas 4.

2,53,0

lingkungan

beban

di dan

bawah kondisi, tegangan

dapat

ditentukan. Untuk bahan belum diuji yang digunakan pada 5.

3,03,5

kondisi

lingkungan,

beban

dan

tegangan rata-rata atau untuk bahan yang sudah diketahui baik yang bekerja pada tegangan yang tidak pasti.

Elemen mesin dengan beban berulang, faktor ketetapan nomor 1 sampai 5 sudah sesuai, tetapi harus disalurkan pada batas ketahanan lelah daripada kekuatan luluh bahan. Apabila elemen mesin dengan gaya kejut, faktor keamanan yang sesuai adalah nomor 3 sampai 5 tetapi faktor kejut termasuk dalam beban kejut. 9. Analisis Ekonomi Analisis ekonomi merupakan salah satu bagian dari pertimbangan dalam perencanaan sebuah produk yang berupa mesin. Pertimbangan tersebut dipengaruhi oleh biaya-biaya yang dikeluarkan selama menghasilkan produk. a. Biaya Biaya dalam arti luas adalah pengorbanan sumber ekonomi yang diukur dalam satuan uang yang telah terjadi atau yang kemungkinan akan terjadi untuk tujuan tertentu. Sedangkan biaya dalam arti sempit adalah pengorbanan sumber ekonomi untuk memperoleh aktiva (Mulyadi, 1993). Biaya digolongkan dengan berbagai macam cara. Penggolongan biaya ditentukan atas dasar tujuan yang hendak dicapai. Biaya dapat digolongan menurut :


25/97

5/23/2018


26 1) Objek pengeluaran Objek pengeluaran merupakan dasar penggolongan biaya. Misalnya biaya gaji dan biaya asuransi. 2) Fungsi pokok dalam perusahaan Biaya menurut fungsi pokok dalam perusahaan terbagi menjadi tiga, yaitu: biaya produksi, biaya pemasaran dan biaya administrasi. Biaya produksi adalah biaya biaya yang terjadi untuk mengolah bahan baku menjadi produk jadi yang siap untuk dijual. Contoh: biaya bahan baku, biaya karyawan, biaya bahan penolong. Biaya pemasaran adalah biaya-biaya yang terjadi untuk melaksanakan kegiatan pemasaran produk. Contoh: biaya iklan, biaya promosi, biaya angkutan. Sedangkan biaya administrasi adalah biaya-biaya untuk mengkoordinasi kegiatan produksi dan pemasaran produk. Contoh biaya personalia, biaya akuntan dan biaya foto kopi. 3) Hubungan biaya dengan sesuatu yang dibiayai Berdasarkan hubungannya, biaya dibagi menjadi dua golongan, yakni: biaya langsung dan biaya tidak langsung. Biaya langsung adalah biaya yang terjadi yang penyebab satu-satunya karena ada sesuatu yang dibiayai. Biaya tidak langsung adalah biaya yang terjadi tidak hanya disebabkan oleh sesuatu yang dibiayai. 4) Perilaku dalam hubungannya dengan perubahan volume kegiatan Berdasarkan perilaku dalam hubungannya dengan volume kegiatan, biaya digolongkan menjadi tiga, yaitu: biaya variabel, biaya semivariabel, biaya semifixed , dan biaya tetap.


26/97

5/23/2018


27 a) Biaya variabel adalah biaya yang jumlah totalnya berubah sebanding dengan perubahan volume kegiatan. b) Biaya semivariabel adalah biaya yang berubah tidak sebanding dengan perubahan volume kegiatan. c) Biaya semifixed adalah biaya yang tetap untuk tingkat volume kegiatan tertentu dan berubah dengan jumlah yang konstan pada volume produksi tertentu. d) Biaya tetap atau fixed cost adalah biaya yang jumlah totalnya tetap dalam kisar volume kegiatan tertentu. 5) Jangka waktu manfaatnya Berdasarkan jangka waktu manfaatnya biaya dapat dibagi menjadi dua, yaitu: pengeluaran modal dan pengeluaran pendapatan. Pengeluaran modal adalah biaya yang mempunyai manfaat lebih dari satu periode akuntansi. Pada saat terjadi dibebankan sebagai harga pokok aktiva. Sedangkan pengeluaran pendapatan adalah biaya yang hanya mempunyai manfaat dalam periode akuntansi terjadinya pengeluaran. Pembuatan suatu produk terdapat dua kelompok biaya yaitu biaya produksi dan biaya non produksi. Biaya produksi merupakan biaya-biaya yang dikeluarkan dalam pengolahan bahan baku menjadi produk. Sedangkan biaya non produksi seperti pemasaran dan administrasi. Biaya produksi membentuk harga pokok produksi yang digunakan untuk menghitung harga pokok produk. Kemudian biaya non produksi ditambahkan pada harga pokok produksi untuk menghitung total harga pokok produk. b. Metode Penentuan Harga Pokok Produk Berdasarkan Pesanan


27/97

5/23/2018


28 Penentuan harga pokok produk berdasarkan pesanan ( full costing ) dilakukan dengan mengumpulkan biaya-biaya produksi pesanan tertentu dan harga pokok produksi persatuan dihitung dengan cara membagi total biaya produksi pesanan dengan jumlah satuan produk pesanan yang bersangkutan. Sebuah perusahaan dengan proses produksi berdasarkan pesanan memulai proses produksi suatu produk berdasarkan spesifikasi yang ditentukan oleh pemesan. Biaya produksi pesanan yang satu dengan pesanan yang yang lain akan berbeda sesuai keinginan dari pemesan. Harga jual yang dibebankan pada pemesan sangat ditentukan oleh besarnya biaya produksi yang akan dikeluarkan untuk memproduksi pesanan tertentu. Harga jual produk yang dipesan oleh pemesan, terkadang sudah terbentuk di pasar. Hal tersebut menjadikan manajemen untuk mengambil keputusan menerima atau menolak pesanan. Manajemen memerlukan informasi total harga pokok pesanan. Informasi total harga pokok pesanan memberikan perlindungan bagi manajemen agar dalam menerima pesanan tidak mengalami kerugiaan. Tanpa memiliki informasi yang lengkap, manajemen tidak dapat mengetahui laba. c. Neraca Ekonomi Selain biaya-biaya yang akan dikeluarkan selama proses pembuatan menjadi produk, dalam analisis ekonomi juga diperhitungkan mengenai neraca ekonomi. Neraca ekonomi adalah suatu laporan yang berisi kegiatan perusahaan yang dibuat dengan jangka waktu tertentu (Machfoedz, 1987). Hal-hal yang terdapat dalam neraca perusahaan antara lain BCR ( Benefit Cost Ratio), BEP ( Break Event Point ). 1) BCR ( Benefit Cost Ratio)


28/97

5/23/2018


29 BCR atau Benefit Cost Ratio merupakan perbandingan antara hasil yang dipresentasikan dengan biaya modal sebagai indikator diterima atau tidaknya investasi yang dijalankan dalam suatu usaha. BCR lebih dari satu maka investasi yang ditanamkan menguntungkan (Saputro, 1993). Menurut Budiono (1993), perhitungan BCR dapat dihitung dengan rumus :

BCR 

Penerimaan Biayaproduksi

.......................................................... (12)

2) BEP ( Break Event Point ) BEP atau Break Event Point adalah suatu keadaan dimana penghasilan dari penjualan hanya cukup untuk menutup biaya baik yang bersifat variabel maupun yang bersifat tetap atau hanya mampu menutup biaya produksi dan biaya usaha yang diperlukan dalam menjalankan kegiatannya. BEP menunjukkan jumlah laba sama dengan nol atau jumlah penghasilan total sama dengan biaya total (Partadiredja, 1996). BEP bermanfaat

untuk menetapkan penjualan minimal

yang harus

dipertahankan agar tidak rugi dalam menjalankan kegiatan produksi dalam biaya tetap maupun biaya variabel tertentu (Saputra, 2000). Perhitungan BEP dapat dilakukan dengan rumus :

BEP 

TFC

..................................................................... (13)

1  TVC TR Dimana: TFC = Total Fixed Cost TVC = Total Variable Cost TR

= Total Revenue (Pendapatan)


29/97

5/23/2018


30 d. Pendapatan Berdasarkan produk yang terjual, diperoleh pendapatan. Pendapatan merupakan selisih antara output (penerimaan) yang diperoleh dari penjualan hasil produksi dengan input (biaya) yang dikeluarkan untuk menghasilkan suatu produk (Adisaputro, 1993). Menurut Budiono (1993), jumlah pendapatan yang diterima oleh perusahaan dapat dirumuskan sebagai berikut : Pendapatan = Total output – total input ........................................ (14) Pendapatan merupakan selisih antara output (penerimaan) yang diperoleh dari penjualan hasil produksi dengan input (biaya) yang dikeluarkan untuk menghasilkan suatu produk (Saputra, 2000). Pendapatan sangat dipengaruhi oleh input dan output. Input merupakan faktor yang dapat digunakan untuk menghasilkan sebuah produk yang dapat memuaskan kebutuhan atau keinginan manusia. Sedangkan output adadalah hasil produksi total sumber daya yang digunakan dalam usaha ekonomi. B. Tuntutan Mesin Pilin untuk Besi Teralis Model Spiral dari Calon Pengguna Pengembangan teknis suatu desain merupakan salah satu syarat utama keberhasilan sebuah produk dalam memenuhi kebutuhan konsumen. Upaya tersebut memerlukan beberapa langkah konstruktif (Budiman, dan Priambodo, 1999) yaitu: 1. Produksi perdana. Memenuhi target yang telah ditentukan. 2. Pengembangan lanjut. Eliminasi hambatan, kesempurnaan, kesederhanaan, dan penurunan harga dari hasil desain.


30/97

5/23/2018


31 3. Penyesuaian hasil desain untuk penerapan di bidang khusus dan pengembangan produksi khusus. 4. Spesifikasi khusus. Menentukan ukuran tertentu, bentuk dan daya tahan khusus, jika hal ini belum dilakukan dalam langkah terdahulu. 5. Memproduksi dengan cara lain atau bahan lain. 6. Hasil desain yang lebih bermutu. Berdasarkan uraian di atas langkah awal proses perencanaan yang perlu dilakukan adalah mempelajari syarat-syarat dan spesifikasi tugas secara detail. Sebagian besar masalah atau kegagalan desain disebabkan karena kurang jelasnya kriteria tuntutan pemakai dan kaburnya definisi tugas yang harus dipenuhi. Sedangkan alasan utama penolakan desain dari konsumen adalah faktor investasi atau ekonomi yang tidak sepadan. Oleh karena itu, diperlukan formula khusus sebagai langkah awal pengembangan desain dengan mempelajari tuntutan produk dari pemakai. Formula tersebut tidak menutup kemungkinan pada perencanaan mesin pilin untuk besi teralis model spiral (tabel 7). Tabel 7. Identifikasi kebutuhan dan tuntutan pengguna mesin pilin untuk besi teralis model spiral Identifikasi Kekebutuhan dan

Kesimpulan

Analisa Desain Produk Sebelumnya

Tuntutan Pengguna

1. Sumber tenaga motor listrik (AC) 2. Daya motor terlalu besar atau tidak sebanding dengan kinerja

1. Diperlukan modifikasi sumber tenaga penggerak dengan klasifikasi: a. Memiliki alternatif sumber

mesin motor 3HP untuk

tenaga penggerak yaitu tenaga

penampang besi kotak 8x8x380

manusia dan motor listrik

mm

b. Sumber tenaga motor listrik


31/97

5/23/2018


32 3. Tenaga penggerak boros biaya listrik 4. No safety operator, karena putaran terlalu cepat 1500 rpm 5. Quality control hasil produk

harus sebanding dengan kinerja mesin dan tidak boros biaya listrik c. Diperlukan sistem reduksi putaran motor penggerak untuk

kurang akurat atau metode

meningkatkan safety operator dan

konvensinal dengan visual

fungsi kontrol kerja produksi

6. Konstruksi mesin terlalu berat

2. Diperlukan konstruksi mesin yang

±175 Kg sehingga, sulit dipindah

kuat, kokoh, ringan, mudah

tempat.

dipindah-pindah, dan harganya

7. Biaya bahan ±Rp.2.500.000,00

terjangkau.

C. Analisis Morfologis Mesin Pilin untuk Besi Teralis Model Spiral Analisis morfologi adalah suatu pendekatan yang sistematis dan terstruktur untuk mencari alternatif penyelesaian dengan menggunakan matriks sederhana. Sebagai langkah kedua pengembangan produk, penyelesaian tugas desain dapat dicapai dengan memahami karakteristik mesin dan menguasai berbagai fungsi komponen mesin. Materi dasar inilah yang selanjutnya dapat dikembangkan untuk memilih komponen mesin yang paling ekonomi, perhitungan teknis dan menciptakan bentuk luar yang menarik. Oleh karena itu, diperlukan beberapa pengalaman individu untuk mencapai penyelesaian tugas desain tersebut. Pengalaman individu desainer khususnya pada konsep kerja mesin pilin untuk besi teralis model spiral menyesuaikan cara kerja alat uji torsi. Benda kerja atau besi kotak dipasang pada


32/97

5/23/2018


33 masing-masing sistem penjepit mesin dan disalah satu penjepit diputar untuk menghasilkan profil spiral. Berdasarkan keterangan dan penjelasan terkait dengan produk mesin pilin untuk besi teralis model spiral, dapat memberikan gambaran mengenai kebutuhan spesikasi (tabel 8). Spesifikasi mesin dapat dikategorikan menjadi dua, yaitu: 1. Keharusan (demands) disingkat D, yaitu syarat mutlak yang harus dimiliki mesin (jika tidak terpenuhi maka mesin merupakan solusi yang tidak diterima). 2. Keinginan (wishes) disingkat W, yaitu syarat yang masih dapat dipertimbangan keberadaannya agar dapat dimiliki oleh mesin yang dirancang. Tabel 8. Spesifikasi mesin pilin untuk besi teralis model spiral No.

Tuntutan Perencanaan

1.

Energi

2.

Gaya

3.

Kinematika

4.

Material

5.

Geometri

6.

Ergonomi

7.

Sinyal

Persyaratan a. Menggunakan tenaga motor b. Dapat diganti dengan penggerak lain a. Mempunyai dan mampu memberikan gaya torsi

Tingkat Kebutuhan D W D

a. Arah torsi dapat berubah-ubah b. Mekanismenya mudah beroperasi c. Mengunakan transmisi untuk mendapatkan keuntungan mekanis a. Mudah didapat dan murah harganya b. Baik mutunya c. Sesuai dengan standar umum d. Memiliki umur pakai yang panjang e. Mempunyai sifat mekanis yang baik a. Panjang area kerja ± 130 cm b. Lebar ± 50 cm

W D D

c. d. a. b. c. d. a.

D W D D D D D

Tinggi ± 100 cm Dimensi dapat diperbesar / diperkecil Sesuai dengan kebutuhan Mudah dipindahkan Tidak bising Mudah dioperasikan Petunjuk pengoperasian mudah dimengerti dalam bahas Indonesia b. Petunjuk pengoperasian mudah


D W D D D D D

W

33/97

5/23/2018


34 dipahami Konstruksi harus kokoh D 8. Keselamatan Bagian yang berbahaya ditutup D Tidak menimbulkan polusi W Dapat diproduksi bengkel kecil D Suku cadang murah dan mudah D 9. Produksi didapat c. Biaya produksi relatif murah W d. Dapat dikembangkan lagi W a. Biaya perawatan murah D 10. Perawatan b. Perawatan mudah dilakukan D c. Perawatan secara berkala W a. Mudah dipindahkan D 11. Transportasi b. Perlu alat khusus untuk memindah D Berdasarkan cara kerja, identifikasi kebutuhan dan keterangan spesifikasi kebutuhan a. b. c. a. b.

mesin untuk mendapatkan klasifikasi kebutuhan komponen yang memiliki nilai ergonomis dan ekonomis, maka dapat digunakan alternatif penyelesaian tugas desain dengan matriks morfologi (tabel 9). Tabel 9. Matriks morfologi mesin pilin untuk besi teralis model spiral No.

1.

Variabel

A

Sumber tenaga penggerak

Varian B

Bantuan alam Motor listrik

Sistem transmisi bawah Sproket dan rantai 2.

C

D

Manual/tenaga manusia

Gabungan motor listrik dan tenaga manusia

Belt dan Pulley

Sistem transmisi perantara bawah dan tengah

Roda gigi payung

Ulir dan roda gigi cacing


Speed reducer

34/97

5/23/2018


35 Sistem transmisi tengah Sproket dan rantai

Belt dan Pulley

Roda gigi payung

Ulir dan roda gigi cacing

Sistem transmisi atas

Speed reducer anjutan tabel 9. Matriks morfologi mesin pilin untuk besi teralis model spiral

3.

Sistem penjepit Chuck mesin bubut Chuck persegi

4.

5.

Bahan profil rangka

Kanal UNP

Siku

Plat

Plastik

Bahan casing

Chuck bor

& Kanal UNP dan Siku

D. Gambaran Mesin Pilin untuk Besi Teralis Model Spiral Keterangan: 1. Kepala tetap dengan penjepit berputar,

1 3

4 5

2

6 7


8

2. Kepala lepas dengan penjepit tetap, 3. Tombol kelistrikan mesin (saklar ON/OFF ), 4. Handel pemutar untuk pekerjaan manual, 5. Casing sebagai pengaman transmisi mesin dari jangkauan tangan operator, 6. Motor listrik penggerak 35/97 dan sistem transmisi

5/23/2018


36

Gambar 7. Model mesin pilin untuk besi teralis model spiral


36/97

5/23/2018


37 BAB III KONSEP PERANCANGAN

Perencanaan atau perancangan mesin, berarti perencanaan dari sistem dan segala yang berkaitan dengan sifat mesin-mesin, produk, struktur, alat-alat, dan instrumen. Pada umumnya perencanaan mesin mempergunakan matematika, ilmu bahan, dan ilmu mekanika teknik (Shigley dan Mitchell, 2000). A. Diagram Alir Proses Perancangan Metode perencanaan merujuk dari metode perencanaan

menurut Pahl dan Beitz

(Dharmawan,1999) yang terbagi menjadi empat tahap, yaitu: 1. Perencanaan dan penjelasan tugas Tahapan pertama ini meliputi pengumpulan informasi permasalahan dan kendala yang dihadapi serta dilanjutkan dengan persyaratan mengenai sifat dan performa tuntutan produk yang harus dimiliki untuk mendapatkan solusi. 2. Perencanaan konsep produk Perencanaan konsep produk berguna untuk memberikan beberapa solusi alternatif konsep produk selanjutnya dievaluasi berdasarkan persyaratan teknis, ekonomis, dan lainlain. Tahapan ini dapat diawali dengan mengenal dan menganalisis spesifikasi produk yang telah ada. Hasil analisis spesifikasi produk dilanjutkan dengan memetakan struktur fungsi komponen sehingga dapat disimpulkan beberapa varian solusi pemecahan masalah konsep produk.


37/97

5/23/2018


38 Tugas pasar, perusahaan, ekonomi

k i l a b n a p m l u i s a h n a t a r a y s r e p r a t f a d i k i a b r e p i s a m r o f n I

k n u a

P erenca naan dan Penjela san Tugas Analisis pasar dan keadaan perusahaan Mencar i dan memilih ide pr oduk Memformulasi usulan p roduk Penjelasan tugas Mengembangkan daftar persyaratan

d dn

ro n

a n n

c

al e

n

P a a a

s ej re e P P

Daftar Persyaratan (Spesifikasi Pr oduk) k u d o r

Mengembangkan Solusi Utama Mengidentifik asi masalah-masalah penting Menentukan struktur f ungsi produk Mencari prinsip-prinsip kerja produk Membentuk beberapa alter natif produk(var ian) Evaluasi terhadap kr iter ia teknis dan ekonomis

P p e s n o K

b r e P

Konsep Produk (solusi)

a g n a c n a r e P

n a d

Mengembangkan Struktur Produk Menentukan bentu k awal, memilih material, perhitungan Memilih layout awal yang terbaik Memperbaiki layout Evaluasi terhadap kriteria teknis dan ekonomis

Layout Awa l

n

n a k i a

n e P

n a t a k g n i

k u d o r P n a g n a c n

Menentukan St ruktur Produk Menghilangkan kelemahan dan kekurangan Cek kalau-kalau ada kesalahan Persiapan daf tar komponen awal dan dokumen Pembuatan dan susunan produk a r e P

Layout Akhir li

ta e

Menyiapkan Dokumen Pembuat an D n

Mengembangkan gambar atau daftar detail Menyelesaikan instruksi-instruksi pembuatan Periksa semua dokumen a g n a c n a r

Dokumen Produk

Solusi

Gambar 8. Diagram alir proses perancangan Pahl dan Beitz


e P

38/97

5/23/2018


39 3. Perencanaan produk (embodiment design) Perencanaan produk memerlukan beberapa pertimbangan untuk menentukan keputusan atau solusi setiap proses perencanaan. Berdasarkan kasus masalah yang dihadapi yaitu perencanaan produk mesin pilin untuk besi teralis model spiral, pendekatan konsep yang digunakan adalah perencanaan produk dengan perencanaan simultan atau perencanaan dengan pendekatan proses produksi. Konsep perencanaan simultan terdapat empat elemen utama, yaitu: fungsi, bentuk, material, dan produksi. Fungsi merupakan elemen penting diantara keempat elemen perencanaan simultan. Bentuk

Fungsi

Material

Produksi

Produksi= manufaktur + merakit Gambar 9. Elemen dasar dalam perencanaan simultan Langkah untuk perencanaan produk terdiri dari sembilan langkah, yaitu: a. Mencari produk jadi yang tersedia di pasar Memilih dan memakai komponen yang telah tersedia di pasar atau produk khusus

( special

product )

adalah

jauh

lebih

murah

daripada

merancang,

mengembangkan dan membuat komponen sendiri, seperti: bantalan, mur dan baut. Alternatif memilih produk jadi yang tersedia untuk memenuhi fungsi komponen merupakan solusi penting perencanaan produk untuk menghemat waktu dan biaya produksi.


39/97

5/23/2018


40 b. Memilih material dan teknik produksi Memilih material dan teknik produksi merupakan alternatif kedua perencanaan produk jika produk jadi hasil konsep produk tidak ditemukan di pasar. Beberapa faktor yang perlu diperhatikan pada proses pemilihan material dan teknik produksi adalah: 1) Kuantitas produk yang harus dibuat Faktor tersebut merupakan pertimbangan proses produksi. Jika produk yang dirancang hanya sebuah, maka perlu dihindari penggunaan tooling atau alat produksi yang mahal harganya. 2) Pengetahuan tentang penggunaan material pada aplikasi terdahulu Informasi pemakaian material serupa merupakan faktor pertimbangan proses produksi terkait pada bagaimana teknik produksi material yang baik, sifat dan kinerja material terhadap beban yang diderita. 3) Pengetahuan dan pengalaman Pengetahuan dan pengalaman yang terbatas akan berpengaruh pada keterbatasan pemilihan material dan teknik produksi pula, oleh karena itu perlu didukung dengan literatur aplikasi material. 4) Syarat-syarat teknis tentang material Syarat-syarat teknis tentang material merupakan pertimbangan yang dapat membatasi pemilihan material dan teknis produksi. Solusi untuk memenuhi syaratsyarat teknis material dapat dipecahkan dengan mementingkan esensial fungsi produk. 5) Faktor ketersediaan


40/97

5/23/2018


41 Faktor ketersediaan material merupakan hambatan utama setiap perencanaan, oleh karena itu beberapa alternatif pemilihan material maerupakan solusi penting perencanaan produk. c. Mendalami keterbatasan ruang Salah satu persyaratan teknis perencanaan produk adalah batasan-batasan ruang yang ditempati produk. Batasan-batasan ruang merupakan dasar pembuatan gambar layout yang berfungsi sebagai referensi batas dimensi produk atau komponen. d. Mengidentifikasi komponen-komponen produk Identifikasi komponen-komponen produk berfungsi untuk memisahkan beberapa komponen hasil sketsa konsep produk. Pemisahan komponen-komponen produk bertujuan untuk mempermudah proses pemilihan material dan pembuatan komponen yang sulit berdasarkan fungsi komponen. e. Mengembangkan interface atau titik kontak antara dua komponen Mengembangkan interface berfungsi untuk mengantisipasi interferensi atau gangguan proses perakitan. f. Memberi bentuk Proses pemberian bentuk diharapkan menghasilkan produk yang memenuhi tuntutan produk, seperti kuat, stabil, korosi dan aus yang terjadi dalam batas yang diijinkan, dan lain-lain.

g. Evaluasi Evalusi produk dilakukan pada proses perencanaan produk bertujuan untuk mendapatkan ketelitian yang lebih baik. Pada langkah evaluasi dikumpulkan


41/97

5/23/2018


42 informasi yang lengkap agar dapat dibandingkan dengan syarat-syarat pada spesifikasi perancangan. Tiga hal pertimbangan hasil evaluasi, yaitu: 1) Hasil evaluasi baik, sehingga produk hasil rancangan telah siap ditinjau ulang bersama produk hasil rancangan alternatif lainnya atau dilanjutkan pada perencanaan detail. 2) Hasil evaluasi tidak memenuhi syarat sebagai produk bermutu, sehingga perlu dikembalikan pada tahapan sebelumnya untuk ditinjau kembali sehingga diperoleh konsep produk yang lebih baik. 3) Hasil evaluasi perlu perbaikan berdasarkan kekurangan-kekurangan yang ditemukan pada proses evaluasi. Perbaikan terdiri dari dua jenis, yaitu: perbaikan material dan atau cara pembuatannya dan perbaikan bentuk produk atau komponen produk. h. Perbaikan material dan cara produksi Langkah perbaikan ini bertujuan untuk mendapatkan produk yang lebih baik atau memenuhi syarat mutu evaluasi,seperti kekuatan bahan atau kualitas dan efisiensi hasil perencanaan proses produksi.

i. Perbaikan bentuk Langkah perbaikan bentuk berfungsi untuk menghilangkan interferensi gangguan atau memperbaiki kinerja produk hasil evaluasi dengan cara merubah ukuran hingga mengganti bentuk komponen. Berdasarkan keterangan di atas, kesembilan langkah perancangan produk dapat digambarkan dalam diagram alir (gambar 10).


42/97

5/23/2018


43

Konsep produk

1. Mencari produk jadi yang tersedia

2. Memilih material dan teknik produksi

3. Mendalami keterbatasan ruang )

k c a b d e f e (

4. Mengidentifikasi komponen-komponen

k u d o r p p e s n o k

5. Mengembangkan interface Menetapkan assemblies dan komponen baru

n a g n a c n a r e P

6. Pemberian bentuk

7. Evaluasi

Peninjauan rancangan

8. Perbaiki material & cara produksi

9. Perbaiki bentuk

Gambar 10. Langkah- langkah perancangan produk 4. Perencanaan detail Perencanaan detail merupakan hasil keputusan perencanaan berdasarkan beberapa tahapan sebelumnya. Luaran atau hasil akhir dari tahapan ini adalah gambar rancangan lengkap dan spesifikasi produk untuk pembuatan yang biasa disebut dokumen pembuatan produk.


43/97

5/23/2018


44 Setiap tahapan proses perancangan berakhir, hasil tahapan selanjutnya tersebut menjadi masukan untuk tahapan selanjutnya dan menjadi umpan balik tahapan sebelumnya. Sebagai konsep utama perancangan metode tersebut, bahwa hasil setiap tahapan dapat berubah setiap saat berdasarkan umpan balik yang diterima dari hasil tahapan-tahapan berikutnya.

B. Pernyataan Kebutuhan Mesin pilin untuk besi teralis model spiral merupakan alat produksi ditingkat usaha kecil menengah. Berdasarkan analisis tuntutan calon pengguna diperoleh, beberapa pernyataan kebutuhan terhadap mesin tersebut, antara lain: 1. Diperlukan modifikasi sumber tenaga penggerak dengan klasifikasi: a. Memiliki alternatif sumber tenaga penggerak yaitu tenaga manusia dan motor listrik b. Sumber tenaga motor listrik harus sebanding dengan kinerja mesin dan tidak boros biaya listrik 2. Diperlukan sistem reduksi putaran motor penggerak untuk meningkatkan safety operator dan fungsi kontrol kerja produksi 3. Diperlukan konstruksi mesin yang kuat, kokoh, ringan, mudah dipindah-pindah, dan harganya terjangkau. C. Analisis Kebutuhan Berdasarkan pernyataan kebutuhan di atas maka, diperlukan beberapa langlah analisis kebutuhan untuk memperjelas tugas perencanaan mesin pilin besi teralis model spiral. Langkah-langkah analisis kebutuhan terdiri dari: Spesifikasi mesin


44/97

5/23/2018


45 Spesifikasi mesin pilin untuk besi teralis model spiral yaitu panjang 1800 mm, lebar 560 mm dan tinggi1060 mm. Spesifikasi tersebut dipengaruhi oleh beberapa ketentuan pernyataan kebutuhan konsumen, yaitu: harga penjualan, kapasitas kerja dan daya motor penggerak. Harga penjualan mesin yang terjangkau dapat dipengaruhi oleh jenis dan kualitas material yang digunakan. Oleh karena itu, untuk memenuhi kebutuhan konstruksi mesin yang kuat diharapkan perencanaan mesin mampu mengoptimalkan bahan bahan dengan harga terjangkau namun mampu menghasilkan konstruksi mesin yang baik. Kapasitas kerja dan daya motor penggerak merupakan satu kesatuan pengaruh spesifikasi mesin yang penting. Kapasitas kerja mesin sebagai penghasil besi model spiral dari bahan besi kotak dengan penampang 10x10 mm diharapkan mampu dikerjakan dengan daya motor penggerak dengan kapasitas yang kecil. Alternatif perencanaan sebagai solusi adalah mengoptimalkan kerja daya motor listrik ½ HP karena daya listrik yang dibutuhkan rata-rata dapat dipenuhi oleh listrik UKM untuk proses pemilinan besi kotak penampang 10x10 mm. Kapasitas kerja perlu didukung dengan batasan produksi. Untuk produksi bahan besi teralis disesuaikan dengan kebutuhan standar umum jendela maka, kapasitas kerja maksimal adalah besi kotak penampang 10x10x1300 mm. Standar Penampilan Berdasarkan batasan kapasitas kerja tersebut maka, standar penampilan dapat ditentukan batasan kapasitas kerja serta postur rata-rata orang dewasa sebagai operator. Tujuannya adalah dengan spesifikasi mesin di atas mampu memberikan kenyamanan


45/97

5/23/2018


46 operator, memudahkan proses produksi dan mampu menghasilkan hasil produk besi teralis model spiral sesuai standar kebutuhan umum. Target Keunggulan Produk Target yang ingin dicapai sebagai keunggulan pada perencanaan dan proses pemilinan besi kotak menjadi besi model spiral adalah: Proses pembuatan dapat dikerjakan dengan mudah dan cepat. Biaya keseluruhan pembuatan mesin yang terjangkau. Mudah dalam pengoperasiannya dan cukup 1 orang sebagai operator. Mesin tidak bising. Safety operator sehingga mampu mendukung efektifitas proses produksi. Mampu meningkatkan kualitas hasil produksi. Mempunyai ukuran dan bentuk yang sesuai dengan ruang usaha yang kecil dan dapat dipindah tempatkan. Tidak menimbulkan polusi udara karena tidak menggunakan bahan bakar. Perawatan dan pemeliharaan mesin tidak memerlukan biaya khusus. D. Pertimbangan Perencanaan Berdasarkan uraian analisis kebutuhan di atas pertimbangan perencanaan mesin pilin besi teralis dibagi menjadi enam jenis, yaitu: 1. Pertimbangan Teknis Pertimbangan nilai teknis identik dengan kekuatan konstruksi mesin sebagai jaminan terhadap calon pembeli. Pertimbangan teknis mesin pilin untuk besi teralis model spiral adalah sebagai berikut:


46/97

5/23/2018


47 a. Konstruksi yang kuat dan proses finishing yang baik untuk menambah umur mesin. b. Proses assemblies mesin relatif mudah sehingga perawatan dan maintenance mesin dapat dilakukan dengan mudah dan murah. 2. Pertimbangan Ekonomis Pertimbangan nilai ekonomis merupakan pertimbangan kedua setelah diterimanya produk oleh calon pemakai. Pertimbangan nilai ekonomis memiliki keterkaitan antara kemampuan nilai teknis produk terhadap daya beli konsumen serta harga jual produk yang ditawarkan. Sebagai pertimbangan ekonomis mesin pilin untuk besi teralis model spiral terhadap calon pemakai yaitu kalangan UKM adalah sebagai berikut: a. Hasil kinerja mesin mampu memberikan jaminan modal pembeli cepat kembali. b. Harga mesin yang terjangkau untuk kalangan UKM. c. Jaminan umur produk yang lama sebagai pendukung profit usaha calon pemakai. d. Suku cadang yang berkualitas dengan harga murah dan mudah didapat

serta

perawatan yang mudah dikerjakan. 3. Pertimbangan Ergonomis Pertimbangan ergonomis mesin pilin untuk besi teralis model spiral sebagai berdasarkan analisis kebutuhan adalah sebagai berikut:

a. Kinerja mesin mampu menghasilkan produk besi model spiral yang baik sehingga memberikan nilai efektifitas kerja mesin sebagai mesin produksi besi teralis model spiral. b. Konstruksi mesin yang sederhana dan proposional memungkinkan setiap orang dapat mengoperasikannya dengan mudah sehingga memberikan efisiensi tenaga dan waktu serta memberikan nilai comfortable atau kenyamanan terhadap kerja operator.


47/97

5/23/2018


48 c. Berdasarkan spesifikasi mesin yang cukup proposional, dapat mempermudah proses pemindahan tempat mesin serta pengaturan lingkungan tempat atau area kerja mesin pilin untuk besi teralis model spiral. 4. Pertimbangan Lingkungan Pertimbangan lingkungan sebagai pendukung diterimanya produk oleh masyarakat dan calon pembeli adalah mesin pilin yang bebas polusi dan tidak bising, sebagai pendukung kenyamanan operator. 5. Pertimbangan Keselamatan Kerja Pertimbangan keselamatan kerja merupakan syarat ketentuan mesin untuk dapat dikatakan layak pakai. Syarat tersebut dapat berupa bentuk komponen mesin yang berfungsi sebagai pengaman atau pelindung operator pada bagian mesin yang berpotensi terhadap kecelakaan kerja.

E . Tu n t u t a n P er a n c a n g a n Berdasarkan uraian pertimbangan perencanaan, dapat diuraikan menjadi tuntutan perencanaan. Tuntutan perencanaan mesin pilin untuk besi teralis model spiral terdiri dari: 1. Tuntutan Konstruksi a. Kontruksi/Rangka dapat menahan beban dan juga getaran saat mesin sedang dioperasikan. b. Perawatan dapat dilakukan pada konstruksi mesin tanpa harus membongkar mesin secara keseluruhan. 2. Tuntutan Ekonomi a. Biaya yang dibutuhkan untuk membuat mesin relatif murah atau terjangkau.


48/97

5/23/2018


49 b. Perawatan mesin dapat dilakukan dengan mudah dan tidak memerlukan biaya yang mahal. 3. Tuntutan fungsi a. Kapasitas kerja mesin dapat bekerja untuk proses pemilinan besi kotak dengan dimensi 10x10x1300 mm. b. Kinerja mesin dapat menghasilkan besi teralis model spiral dengan baik. 4. Tuntutan Pengoperasian a. Proses pengoperasian mesin cukup mudah tanpa pengaturan-pengaturan yang sulit dipahami oleh operator. b. Mesin ini tidak menuntut pemakainya untuk harus mempunyai latar belakang pendidikan yang tinggi dan juga keahlian khusus untuk mengoperasikannya. 5. Tuntutan Keamanan Komponen-komponen mesin yang berpotensi terhadap kecelakaan kerja operator dibutuhkan pelindung atau pengamanan dalam bentuk komponen yang sesuai. 6. Tuntutan Ergonomis a. Mesin tersebut tidak memerlukan ruangan yang luas atau lebar karena ukurannya tidak terlalu besar. b. Mesin tersebut dapat dipindah-pindah tempat sesuai dengan keadaan dan kebutuhan karena bobot mesin yang tidak terlalu berat. c. Mesin tersebut membutuhkan alat bantu kunci L sebagai pengencang baut pengunci benda kerja.


49/97

5/23/2018


50 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Desain dan Gambar Kerja Konstruksi Mesin Pilin 1. Desain Konstruksi Mesin Pilin Desain konstruksi mesin pilin untuk produksi besi teralis model spiral ditentukan dari beberapa pertimbangan, diantaranya adalah: a. Spesifikasi mesin yang ergonomis dengan dimensi yang nyaman bagi operator dan mudah disesuaikan dengan ruang kerja mesin diperkirakan berdimensi panjang 1800×lebar 560 ×tinggi1060 mm. b. Kapasitas produksi untuk satu besi teralis model spiral ( Pcs) adalah dari besi kotak berdimensi 10x10x1300 mm. c. Proses produksi setiap satu besi teralis model spiral direncanakan 14 kali putaran dengan waktu ±9 menit atau 6 hingga 7 Pcs/ Jam. d. Sumber penggerak motor listrik AC ½ HP dan manual. 2. Gambar Kerja Konstruksi Mesin Pilin Gambar kerja mesin pilin terlampir. B. Analisis Konstruksi Mesin Proses evaluasi adalah langkah yang dibutuhkan dalam perencanaan produk mesin pilin untuk besi teralis model spiral. Tujuannya adalah untuk menentukan kelayakan perancangan atau identifikasi kelemahan hasil perancangan. Hasil evaluasi dilanjutkan sebagai

bahan

kajian

pengembangan

produk


selanjutnya

atau

sebagai

langkah

50/97

5/23/2018


51 penyempurnaan mesin. Pendekatan evaluasi tersebut dilakukan berdasarkan pendekatan teori dan aktual desain produk, antara lain: analisis konstruksi mesin dan analisis ekonomi. 1. Analisis Daya Puntir Material a. Perencanaan Kekuatan Benda Kerja Benda kerja besi teralis model spiral adalah besi kotak. Dimensi benda kerja yang direncanakan adalah 10x10x1300 mm. Tabel 10. Hasil uji tarik besi kotak Spesimen

 maks Kg/mm2

 maks rata-rata

R

51.6129

51.9197 Kg/mm2

S

51.6129

T

52.5333

9

Regangan (ε)

2

≈0.59125x10 N/m 2

≈0.51 GN/m

ε rata-rata

0.0868 0.0907

0.08823

0.0872

2

Catatan: Pendekatan Gravitasi=9.806 m/s (1 Kg=9.806 kgf=9.806 N)

Hasil pengujian tarik (tabel 10) diperoleh data bahwa bahan besi kotak tersebut 2

2

memiliki kekuatan tarik maksimum  maks=51,9197 Kg/mm =0,51 GN/m (GPa). Berdasarkan keterangan di atas, masih terdapat kekurangan pengujian karena tidak adanya nilai modulus elastisitas E secara aktual. Oleh karena itu, untuk mendapatkan modulus elastisitas besi kotak dilakukan dengan pendekatan teori persamaan 1 (Saito dan Surdia, 1999: 8) sebagai berikut:

E 



E 

0.51 GPa 0.08823



GPa

E  5.78GPa


51/97

5/23/2018


52 Jika nilai E bahan tersebut digunakan untuk mencari modulus kekakuan μ atau G dengan pendekatan poison’s ratio ν = 0.33 maka, modulus kekakuan μ (persamaan 3) besi kotak adalah sebagai berikut:

 

 

E 2(1   )

GPa

5.78  10 9 2(1  0.33)

Pa

  2172932331Pa  2.17GPa b. Perencanaan Kebutuhan Daya Puntir (Torsi) Kebutuhan daya puntir sesuai persamaan 6 (Harahap, 2000: 68) untuk material besi kotak 10x10x1300 mm adalah sebagai berikut:

 

T  L G  J

rad  T 

G  J   N  m  G   L

Karena penampang adalah kotak pejal (gambar 11) dengan b=h=10 mm dan L=1300 mm atau 1,3 m, maka momen inersia polar J adalah:

J 

b  h(b 2  h 2 ) 12

m 4 ............................................................. (15) (Ugural, 2003)

h

b Gambar 11. Penampang besi kotak Jika asumsi beban torsi besi kotak dipuntir 1 kali putaran penuh (360º) maka, asumsi sudut puntir θ =2πrad. Sehingga, kebutuhan torsi besi kotak adalah:


52/97

5/23/2018


53

T 

G  J   L

Nm

b  h(b 2  h 2 ) T    {

12 L

-12

 10 }  2 rad N  m

10  10(10 2  10 2 ) 2172932331N / m 2  {  10 -12 m 4 }  2 rad 12 T  N  m    3.14 1,3m

 17,5 N  m T  17,49489N  m 2. Analisis Torsi Penggerak a. Perancangan Sistem Transmisi Mesin Sistem transmisi mesin (gambar 12) direncanakan terdiri dari empat komponen reduktor, yaitu: 1. pulley, 2. speed reducer , 3. gear ( sprocket ), dan 4. roda gigi cacing. Sistem transmisi tersebut diharapkan mampu menghasilkan reduksi putaran motor dari 1400 rpm menjadi 2 rpm pada putaran kerja untuk memenuhi syarat rencana kerja 14 putaran/ benda kerja= 9menit. Transmisi roda gigi cacing dan ulir cacing dipilih karena pertimbangan perencanaan berdasarkan interferensi sistem transmisi yang tidak memungkinkan untuk memakai bevel gear . Tujuannya adalah sebagai berikut: 1) Untuk meningkatkan torsi penggerak karena roda gigi dan ulir cacing mampu mereduksi putaran yang besar. 2) Karena putaran kerja hasil reduksi berkurang maka, keamanan operator lebih baik karena dapat mengantisipasi apabila benda kerja putus operator cepat untuk menghindar.


53/97

5/23/2018


54

Gambar 12. Sistem transmisi mesin pilin Keterangan di atas menjelaskan secara konsep bahwa beban puntir benda kerja (besi kotak) ditumpu oleh roda gigi cacing karena letak roda gigi satu sumbu dengan benda kerja atau satu interface (gambar 13). Sehingga daya puntir yang bekerja pada sistem transmisi terdapat pada roda gigi cacing setelah putaran utama direduksi oleh pulley, speed reducer dan gear .

Berikut ini adalah nilai perbandingan rasio dan putaran reduksi sistem transmisi mesin pilin (tabel 11). Tabel 11. Perbandingan rasio putaran sistem transmisi mesin pilin No.

Transmisi

Ø (mm)

Z


i

i Kerja

n kerja

54/97

5/23/2018


55 (rpm) 1. 2. 3.

4.

Pulley motor

58,5

-

Pulley rotor

44,5

-

Speed reducer

-

-

Sprocket pinyon

-

14

Sprocket Pinion

-

36

Ulir cacing

-

-

Roda gigi cacing

-

-

58,5/44,5

1,32

1848

1/20

0,05

92,4

14/36

0,4

36,96

1/20

0,05

1,85

0,0013

n akhir=1,85

i Total (i1xi2xi3xi4) Keterangan: n1

= 1400 rpm d 1 m  Z1 n2 Z1 =    ......................................... (16) i d 2 m  Z2 n1 Z2 (Sularso, dan Suga, 1997:216) n kerja1=1400×i1 n kerja2=1400×(i1×i2) n kerja3=1400×(i1×i2×i3) n kerja4=1400×(i1×i2×i3×i4)= n akhir=1400×i total 1

Keterangan di atas menyatakan, untuk satu benda kerja diperlukan waktu kerja produktif

14 putaran  7,6 menit. Sehingga waktu produksi yang dihasilkan mesin 1,85rpm

pilin jika ditambah waktu non produktif yaitu bongkar pasang benda kerja dengan perkiraan 1 hingga 1,5 menit maka, total waktu produksi adalah ±9 menit/ benda kerja atau mesin mampu memproduksi 6 hingga 7 besi teralis model spiral/ jam.

Detail A

Besi kotak http://slidepdf.com/reader/full/perancangan-mesin-pilin

Roda gigi

55/97

5/23/2018


56

Gambar 13. Interface (hubungan) roda gigi cacing dan benda kerja b. Perencanaan Torsi Penggerak Identifikasi kemampuan daya listrik untuk usaha kecil menengah ( home industry) diperkirakan rata-rata berkisar antara 900 sampai 1300 Watt. Kemampuan daya listrik tersebut merupakan pertimbangan variasi model perencanaan produk. Berdasarkan hasil pertimbangan ekonomis, motor listrik yang dipilih adalah motor AC


56/97

5/23/2018


57 ½ HP, karena harganya cukup terjangkau dan tidak memerlukan daya listrik yang besar yaitu ±500 Watt. Berdasarkan keterangan tersebut, maka nilai torsi penggerak T (persamaan 7) adalah sebagai berikut:

T 

T 

N 2 n N  m  1 HP  0,746 kW dan   rad / s  60 N  60 2 n

Nm

Jika daya penggerak yang direncakan adalah motor listrik AC ½ HP dengan asumsi efiensi η= 90%, faktor koreksi transmisi belt dan rantai pada reduksi pulley dan sproket fc=1,4 (Sularso dan Suga: 1997:165) serta efisiensi mekanis speed reducer dan roda gigi cacing η=57% (Sularso dan Suga: 1997: 280) maka, torsi penggerak adalah:

T  T 

T 

N  60 motor  fcbelt  reducer  fcrantai  rodagigicacing  2 n (746  0,5)  600,9  0,57  1,4  1,4  0,57  2  3,14  1,85 12826,5 11,6

Nm

N  m   motor  90%

N m

T  1105,7  1106 Nm Jadi, T penggerak 1106 Nm>T benda kerja17,5Nm) Sesuai data di atas dapat disimpulkan bahwa, motor listrik penggerak mesin pilin dengan daya ½ HP yang direncanakan memenuhi syarat mampu kerja dengan kapasitas 10x10x1300 mm. 3. Analisis Beban Konstruksi


57/97

5/23/2018


58 Secara analisis, beban pada konstuksi mesin pilin merupakan hasil reaksi proses pemilinan dan sebagian beban aksi dari beberapa komponen mesin. Beban reaksi merupakan beban yang timbul akibat beban aksi T penggerak terhadap benda kerja pada proses pemilinan. Sedangkan beban aksi yang lain adalah massa dari beberapa elemen yang tersusun pada sistem transmisi terhadap konstruksi rangka. a. Analisis Reaksi Besi Kotak Proses Pemilinan Proses pemilinan besi kotak dikerjakan pada dua tumpuan yaitu jepit dan rol (gambar 14). T 2

1 L

Gambar 14. Model diagram analisis batang torsi Keterangan: L=Panjang batang torsi (m) T=Torsi (Nm) Tabel 12. Titik Koordinat model diagram analisis batang tors i (meter)

Titik

Koordinat x

y

1

0

0

2

1,3

0

Beban puntir yang bekerja T = 1106 Nm. Panjang benda kerja L= 1300 mm atau 1,3 m. Modulus elastisitas besi kotak E =5,78 GPa dan poison’s ratio ν=0,33. Pendekatan analisis pada konsep kerja proses pemilinan besi kotak adalah pendekatan numeris dengan software Ansys 5.4.


58/97

5/23/2018


59 Hasil analisis proses pemilinan besi kotak diperoleh bahwa gaya-gaya reaksi yang terjadi (tabel 13 ) adalah sebagai berikut: Tabel 13. Gaya-gaya reaksi proses pemilinan (satuan gaya) Titik

FX

FY

MZ

1

0

1276,2

553

2

0

-1276,2

0

Gaya-gaya reaksi yang muncul dapat disimpulkan sebagai berikut: 1) Reaksi gaya vertikal positif yang terjadi pada titik satu yaitu 1276,2 N. 2) Reaksi gaya vertikal negatif yang terjadi pada titik satu yaitu 1276,2 N. 3) Reaksi torsi yang terjadi pada titik satu yaitu 533 Nm. Beberapa gaya reaksi di atas merupakan gaya-gaya aksial atau beban yang bekerja pada konstruksi mesin pilin. b. Analisis Konstruksi Rangka Konsep perancangan pada rangka mesin pilin adalah satu kesatuan elemen penopang yang terdiri menjadi dua bagian, yaitu: 1) Rangka utama 2) Dudukan transmisi Kedua komponen tersebut berfungsi sebagai penyangga komponen kerja dengan tumpuan jepit (baut tanam) dan penghubung beberapa elemen sistem transmisi mesin (gambar 15).


59/97

5/23/2018


60

Gambar 15. Konstruksi rangka mesin pilin Beban yang diterima oleh konstruksi rangka adalah reaksi gaya proses pemilinan besi kotak dan beban sistem transmisi serta beberapa elemen yang terdapat pada dudukan transmisi. Bahan yang digunakan pada konstruksi rangka adalah besi 2

siku ∟50×50×5 mm, dengan luas penampang A=480 mm dan momen inersia 4

I=110000 mm . Asumsi bahan konstruksi rangka adalah mild steel dengan modulus elastisitas E =214 GPa dan poison’s ratio ν=0,33. Bentuk konstruksi rangka mesin pilin memiliki desain yang simetris. Sehingga untuk mempermudah analisis maka pendekatan yang dilakukan adalah dengan membagi dua bagian komponen dan gaya yang bekerja (gambar 16).


60/97

5/23/2018


61

Gambar 16. Model diagram analisis konstruksi rangka mesin pilin Keterangan: 1276,2 N P1=  638,1 N 2 1276,2 N P2=  638,1 N 2 533 Nm T=  266,5Nm 2 9,806 m/s 2  10 Kg P3 =  49,03 N  49 N (massa motor dan transmisi) 2 Gaya-gaya yang bekerja pada konstruksi rangka tersebut adalah gaya-gaya reaksi akibat proses pemilinan besi kotak. Tabel 14. Titik-titik koordinat model diagram analisis rangka (meter) Titik

Koordinat x

y

1

0

0

2

0

3

Titik

Koordinat x

y

7

-1.5

0

0.151

8

0.06

0.906

0

0.906

9

0.03

0.906

4

-1.42

0.906

10

0.03

0.151

5

-1.5

0.906

11

0.150

0.151

6

-1.5

0.151


61/97

5/23/2018


62 Hasil analisis konstruksi rangka didapatkan bahwa, gaya reaksi yang terjadi pada masing-masing tumpuan (tabel 15) adalah sebagai berikut: 1) Tumpuan pada titik 1 reaksi terhadap sumbu x dengan arah negatif sebesar 361,46 N ≈ 361,5 N, terhadap sumbu y vertikal dengan arah negatif sebesar 1144,3 N ≈ 1144 N dan reaksi terhadap torsi senilai 12,580 Nm ≈ 12,6 Nm searah jarum jam. 2) Tumpuan pada titik 7 reaksi terhadap sumbu x dengan arah positif sebesar 361,46 ≈ 361,5 N, tehadap sumbu y vertikal dengan arah positif sebesar 1193,3 N ≈ 1193 N dan reaksi terhadap torsi senilai 31,282 Nm ≈ 31,3 Nm searah jarum jam. Tabel 15. Gaya-gaya reaksi pada model diagram konstruksi rangka Titik 1 7

FX -235,22 235,22

FY -741,37 790,37

MZ -7,9592 -20,025

Sambungan pengikat atau pengunci pada tumpuan yang digunakan adalah sambungan baut M12×1,75. Sambungan baut dirancang berdasarkan gaya reaksi pada tumpuan yang mengakibatkan gaya tarik. Berdasarkan gaya reaksi di atas, gaya tarik yang bekerja pada tumpuan F =790,37 N. Maka, faktor keamanan sambungan baut berdasarkan tegangan tarik bahan  t  360 N/mm (asumsi bahan mild steel ) adalah: 2

Syarat perencanaan

4 F  d 2

  t ...............................................(17) (Achmad, 1999:82) 2

t = Tegangan tarik yang diijinkan (N/mm ) Keterangan:  Karena sambungan baut bekerja pada konstruksi mesin yang bekerja secara berulang-

ulang (untuk proses produksi), maka angka keamanan (tabel 17) yang digunakan adalah 5.


62/97

5/23/2018


63 Jadi,

4 F  d 2

  t

 4 790,37 360 3,14  12 2  5

 

6,99N/mm2  72N/mm2 7N/mm2  72N/mm2 Karena beban yang bekerja lebih kecil dari tegangan tarik bahan yang diijinkan (7 2

2

N/mm ≤ 72N/mm ) dapat disimpulkan bahwa, ukuran sambungan baut M12×1,75 dapat dinyatakan aman untuk sambungan tumpuan konstruksi rangka mesin pilin. Tabel 16. Angka keamanan beberapa bahan No. 1. 2. 3. 4. 5.

Bahan Cast iron, Brittle metals dan alloys Wrought iron, mild steel Cast steel Copper, other soft metal dan alloys Timber

Beban statis

Beban berulang

Beban berganti

Beban kejut

4

6

10

15

3

5

8

13

3

5

8

15

5

6

9

15

6

8

12 18 (Budiman, dan Priambodo, 1992)

Tabel 17 merupakan hasil analisis beberapa gaya yang bekerja pada model diagram konstruksi rangka. Tabel 17. Gaya yang bekerja pada model diagram konstruksi rangka Titik

FX

FY


MZ

63/97

5/23/2018


64 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

225,4 -0,2366E-11 0,5755E-10 0,4221E-10 0,4249E-10 -0,1705E-12 -225,4 0,4529E-10 -0,9191E-11 0,1279E-12 0,7496E-12

735,3 -0,5924E-12 0 638,1 0,2842E-11 0,1197E-12 -784,3 -638,1 0,4363E-11 0,1037E-11 49

7,774 0,1776E-14 -0,4263E-13 -266,5 -0,1421E-13 0,1243E-13 19,37 0,4108E-14 -0,8882E-14 -0,8882E-14 0,1776E-14

Jumlah total gaya dan momen yang bekerja pada model diagram konstruksi rangka

adalah:

a) FX

=

0.0000000

b) FY

=

0.0000000

c) FZ

=

0.0000000

d) MX =

0.0000000

e) MY =

0.0000000

f) MZ = 0,1301099E-11 Tabel 18. Pergeseran masing-masing titik pada model diagram konstruksi rangka Titik 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

UX UY 0.00000 0.00000 -0.13507E-04 0.16615E-05 -0.41249E-03 0.98794E-05 -0.41512E-03 0.15361E-03 -0.41527E-03 -0.10512E-04 0.56709E-05 -0.17722E-05 0.00000 0.00000 -0.41247E-03 0.27846E-04 -0.41237E-03 0.11284E-03

ROTZ 0.00000 0.23198E-03 0.25439E-03 0.23633E-02 0.17910E-02 0.22031E-04 0.00000 0.32249E-03 0.41324E-03

-0.13627E-04 -0.13567E-04

0.48557E-03 0.37389E-03

0.11232E-03 0.47052E-04

Model diagram konstruksi rangka tersebut memiliki nilai pergeseran masingmasing titik (tabel 18). Nilai pergeseran yang cukup kritis adalah pada titik lima yaitu pergeseran terhadap sumbu x ke kiri (negatif) sebesar UX=0,41527×10 -3 m ≈ 0,4 mm.


64/97

5/23/2018


65 -3 Sedangkan pergeseran terhadap sumbu y sebesar UY=0.15361×10 m ≈ 0,15 mm -2

dan pergeseran akibat momen terhadap sumbu Z sebesar ROTZ=0,23633×10 rad ≈ 0,002 rad

yang terdapat pada titik empat. Karena pergeseran tersebut dapat

dinyatakan kecil untuk berpengaruh terhadap konstruksi maka, konstruksi tersebut dapat dinyatakan aman. Berdasarkan aliran gaya dan tekanan yang bekerja pada masing-masing elemen (gambar 17) konstruksi rangka, diperoleh bahwa gaya dan tekanan maksimum (tabel 19) yang terjadi terdapat pada elemen dua (2). Sedangkan deformasi maksimum -3

konstruksi rangka yang terjadi adalah DMX=0,461×10 m≈ 0,5 mm (gambar 18). Tabel 19. Aliran gaya dan tekanan kerja pada konstruksi rangka Elemen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

AX FORCE (N) 11.602 50,248 12.748 12.748

AX STRESS (N/m ) 37157 0.16092E+06 40287 40287

-60.923 -60.602 -19.300 4.0073 4.0073 10.676 -4.0073 -4.0073

-.19511E+06 -.19408E+06 -61808 12833 12833 34188 -12833 -12833

Secara aktual, elemen satu dan dua merupakan satu kesatuan. Jika diasumsikan bahan konstruksi rangka ∟50×50×5 mm adalah mild steel dengan kekuatan tarik

 t  360 N/mm2 (lampiran 1). Maka, tingkat keamanan n berdasarkan kekuatan tarik konstruksi rangka dan tekanan yang terjadi pada elemen dua adalah:


65/97

5/23/2018


66

 p mild steel  angka keamanan bahan untuk beban berulang   8  F  360   10 6 Pa  n  5  37157  0,16092  10 6 Pa n

Fp





n



72000000 198077



=363,5

Berdasarkan beberapa data di atas, dengan asumsi bahan konstruksi rangka ∟50×50×5 mm adalah mild steel dengan modulus elastisitas E=214 GPa, tegangan 2

tarik  t  360 N/mm dapat dinyatakan aman terhadap gaya-gaya yang bekerja pada konstruksi mesin.

Gambar 17. Elemen konstruksi rangka


66/97

5/23/2018


67

Gambar 18. Deformasi model diagram konstruksi rangka c. Analisis Konstruksi Kepala Lepas Konstruksi kepala lepas (gambar 19) mesin pilin terdiri dari beberapa elemen, yaitu:

1) Rumah kepala 2) Poros pengunci cekam 3) Cekam 4) Pengunci

Gambar 19. Konstruksi kepala lepas


67/97

5/23/2018


68 Sesuai gambar di atas, elemen cekam dan poros merupakan satu kesatuan sehingga, untuk mempermudah analisis pendekatan yang dibutuhkan adalah: 1) Poros dan cekam diasumsikan sebagai satu komponen poros sehingga, analisis pada cekam dititikberatkan pada dimensi sambungan baut pengunci cekam dengan poros dan sambungan las poros dengan kepala. 2) Rumah kepala diasumsikan sebagai tumpuan jepit. Sehingga analisis rumah kepala dititikberatkan pada dimensi sambungan baut pengunci kepala. Berdasarkan pendekatan analisis konsruksi kepala lepas, pendekatan model diagram konstruksi kepala lepas adalah sebagai berikut (gambar 20). L

T

Gambar 20. Model diagram konstruksi kepala lepas Keterangan: 1) Gaya P merupakan hasil reaksi vertikal akibat puntiran benda kerja pada kepala lepas sebagai tumpuan senilai 638,1 N. 2) Beban torsi T adalah hasil distribusi torsi yang diterima titik 4 dari transmisi torsi T motor pada proses pemilinan senilai T =266,5 Nm 3) Panjang poros kerja L adalah 20 mm. 4) Poros cekam adalah poros cincin bertingkat dengan Øluar minimum 37 mm dan Ødalam 20 mm. 5) Bahan poros adalah CK 45 atau S 45 C dengan tegangan tarik ζt= 570 MPa (asumsi modulus elastisitas E =207GPa dan poison’s ratio=0.33). Berdasarkan keterangan di atas, maka nilai keamanan konstruksi sambungan baut kepala lepas adalah apabila mampu menghasilkan gaya 1276,2 N dan torsi T 533 Nm.


68/97

5/23/2018


69 Tegangan geser maksimum η akibat torsi T yang terjadi pada poros cekam adalah sebagai berikut:

T



J





r

G    d 14  d 2 4  J   .................................... (18) 32 l





(Ismoyo,1985:101)

 

T  r J

2

N/mm



 37 mm 2 2 N/mm mm

32  533  10 3 mm 

   



  37 4  20 4 315536000 5382465,54

4

2

N/mm

  58,6N/mm2 M10×1,5×3

M10×1,5×2 Pcs

M14×2×1

Gambar 21. Sambungan baut pada konstruksi kepala lepas 2 2 Bahan baut (asumsi mild steel ) adalah ζt=360 N/mm dan ηs=240 N/mm dan angka keamanan yang digunakan yaitu 5 karena beban yang terjadi berulang-ulang. Analisis kekuatan dan keamanan sambungan baut pada konstruksi kepala lepas (gambar 21) berdasarkan tegangan kerja dan kekuatan bahan yang diijinkan adalah sebagai berikut:


69/97

5/23/2018


70 1) Tegangan geser maksimum yang akibat torsi yang bekerja pada sambungan baut poros dan cekam M10×1,5 adalah  s = 29,32 N/mm2. Syarat perencanaan sambungan baut berdasarkan tegangan geser, yaitu:  s   s ............................................................................ (19)

F k    d 2  H

  s ............................................................ (20) (Achmad,1999:83)

Keterangan: 2  s =Tegangan geser yang bekerja N/mm  s =Tegangan geser bahan yang diijinkan N/mm2 k = Konstanta untuk ulir metris adalah 0,84 H =Tinggi mur ( M10×1,5 H= 8,4 mm dan M14×2 H=12,8 mm)  s   s 58,6

240



5

 2baut

29,32N/mm2  96N/mm2 Karena ukuran baut yang digunakan untuk menahan tegangan geser akibat 2

2

s =96 N/mm dari baut M10×1,5 dengan jumlah 2 buah puntiran ηs=58,6 N/mm ≤ 

maka, kontruksi sambungan baut yang digunakan dapat dinyatakan aman. 2) Gaya aksial murni yang bekerja pada sambungan baut atau pengunci adalah F =1276,2 N. Gaya tersebut merupakan gaya tarik yang bekerja pada sambungan baut pengunci M14×2 dan gaya geser yang bekerja pada sambungan baut pengunci bagian samping M10×1,5. Syarat perencanaan sambungan baut berdasarkan tegangan tarik adalah:  t   t

4 F  d 2

  t


70/97

5/23/2018


71 4  1276,2



2

360 5

 d

5104,8 3,14  14 2  120

 120N/mm2 8,3N/mm2 Karena ukuran baut yang digunakan untuk menahan tegangan aksial murni 2 2 ηt=8,3N/mm ≤  t = 120N/mm dari baut M14×2 dan berjumlah 1 buah maka,

kontruksi sambungan baut yang digunakan dapat dinyatakan aman. Sedangkan Syarat perencanaan sambungan baut berdasarkan tegangan tarik adalah:

F k    d 2  H

  s

1276,2

0,84  3,14  10  8,4 2

12726, 2215,6



240 5

 48

0,6N/mm2  48N/mm2 Karena ukuran baut yang digunakan untuk menahan tegangan geser yang bekerja 2

2

s = 48 N/mm dari baut M10×1,5 dan berjumlah 2 buah maka, ηs=0,6 N/mm ≤ 

kontruksi sambungan baut yang digunakan dapat dinyatakan aman. 3) Untuk mengindari gaya tarik akibat penyusutan benda kerja karena proses puntiran yang berulang-ulang, maka perlu ditambah dengan sambungan baut sebagai penyangga kepala lepas. Karena sambungan baut yang digunakan adalah baut M10×1,5 3 buah maka, gaya maksimum yang diijinkan untuk sambungan baut akibat penyusutan benda kerja pada kepala lepas adalah:


71/97

5/23/2018


72

F k    d 2  H

  s

F   s  k    d 2  H F 

240 5

 0,84  3,14  10 2  8,4

F  48  2215,6 F  106348,8 N/mm2 Karena jumlah baut adalah 3 buah maka gaya maksimum yang diijinkan adalah

106348,8  3  319046,4 N/mm2 Bahan poros adalah S 45 C. Karena beban torsi T bekerja berulang-ulang 553 Nm maka angka keamanan yang digunakan adalah 5. Analisis kekuatan dan keamanan bahan poros dan sambungan las poros adalah sebagai berikut: 1) Apabila dan asumsi S 45 C=St 60 dengan tegangan geser η=330 N/mm2 maka momen tahanan torsi T yang diijinkan adalah:

T    J  J  168202,04 mm4 Jadi, r 330 T  5

2 6 N/mm  10

mm m 37

2

T 

2

2

 168202,04  10 12 m 4  Nm 3

 10 m

11,1

Nm 0.0185

T  600 Nm Karena momen tahanan torsi bahan S 45 C 600 Nm> 533 Nm dari momen yang bekerja maka, dimensi dan bahan poros cekam dapat dinyatakan aman. 2) Konstruksi sambungan poros cekam dengan rumah kepala adalah sambungan las menyeluruh (gambar 22) pada dua sisinya. Beban yang bekerja adalah torsi T atau


72/97

5/23/2018


73 M =533 Nm dan berulang-ulang (angka keamanan yang dipilih adalah 5). Karena sambungan terdapat dua bagian maka, untuk mempermudah hitungan beban yang bekerja adalah dengan membagi dua T atau M = 533/2=266,5 Nm. Diameter luar poros adalah 37 mm. Apabila asumsi bahan elektroda E 6013 yang digunakan 2

adalah mild steel dengan tegangan geser η=240 N/mm maka konstruksi las yang aman adalah:

2,83  M

2

  h  D 2   N/mm .......................................................(21) Keterangan: h= tinggi las (mm) M = Momen puntir torsi atau (Nm) (Wiryosumarto, dan Okumura, 1994:191) h

2,83  M   D   2

mm  tegangan geser yang diijinkan   

240 5

2

N/mm

2,83  266,5  10 3 h  48  372  3,14 mm

h

754195 206335,68

mm  3,7mm

Sehingga, ukuran tinggi las h yang aman adalah 4 hingga 5mm maka, sambungan las poros dan rumah kepala dapat dinyatakan aman.


73/97

5/23/2018


74 Gambar 22. Sambungan las poros dan rumah kepala d. Analisis Konstruksi Kepala Tetap Konstruksi kepala tetap (gambar 23) mesin pilin terdiri dari beberapa elemen, yaitu: 1) Rumah kepala 2) Cekam 3) Poros pengunci cekam Sesuai prinsip analisis kepala lepas bahwa, elemen cekam dan poros merupakan satu kesatuan. Sehingga, untuk mempermudah analisis pendekatan analisis yang dibutuhkan adalah: 1) Poros dan cekam sebagai satu komponen poros sedangkan analisis pada cekam dititikberatkan pada dimensi sambungan baut pengunci cekam dengan poros. 2) Rumah kepala sebagai tumpuan jepit sehingga, analisis dilakukan dititikberatkan pada dimensi sambungan baut pengunci kepala.


74/97

5/23/2018


75

Gambar 23. Konstruksi kepala tetap

Berdasarkan pendekatan analisis konstruksi kepala tetap, pendekatan model diagram konstruksi kepala tetap adalah sebagai berikut (gambar 24).

L

3 4 2

T

1 P Gambar 24. Diagram model konstruksi kepala tetap


75/97

5/23/2018


76 Keterangan: 1) Gaya P merupakan hasil reaksi vertikal (negatif) akibat puntiran benda kerja pada kepala lepas sebagai tumpuan senilai 1276,2 N. 2) Beban torsi T adalah hasil distribusi torsi yang diterima titik 4 dari reaksi torsi T kepala tetap pada proses pemilinan senilai T =533 Nm (asumsi torsi T terjadi ketika proses pemilinan selesai). 3) Panjang poros kerja L adalah 180 mm 4) Poros cekam adalah poros cincin bertingkat dengan Øluar mininum 36 mm dan Ødalam 20 mm. 5) Bahan poros adalah CK 45 atau S 45 C dengan tegangan tarik ζt= 570 MPa (asumsi modulus elastisitas E =207GPa dan poison’s ratio=0.33). Berdasarkan keterangan di atas, maka nilai keamanan konstruksi sambungan baut kepala tetap adalah apabila mampu menghasilkan gaya F =1276,2 N dan tegangan geser akibat torsi T=533 Nm. Tegangan geser maksimum η akibat torsi T yang terjadi pada poros cekam adalah sebagai berikut:

T J



 

 r



G   l

 J 

T  r J



  d 14  d 2 4 32



2

N/mm



 36 mm 2 2 N/mm mm

32  533  10 3 mm 

   



  36 4  20 4 30708000 4471594,24

4

N/mm2

  68,7N/mm 2 M10×1,5×2 buah


76/97

5/23/2018


77

M14×2×2 buah

Gambar 25. Sambungan baut pada konstruksi kepala tetap Bahan baut (asumsi mild steel ) adalah ζt=360 N/mm2 dan ηs=240 N/mm2 dan angka keamanan yang digunakan yaitu 5 karena beban yang terjadi berulang-ulang. Analisis kekuatan dan keamanan sambungan baut pada konstruksi kepala tetap (gambar 25) berdasarkan tegangan kerja dan kekuatan bahan yang diijinkan adalah sebagai berikut: 1) Tegangan geser maksimum yang akibat torsi yang bekerja pada sambungan baut 2

poros dan cekam M10×1,5 adalah  s =68,7 N/mm . Syarat perencanaan sambungan baut berdasarkan tegangan geser, yaitu:  s   s

68,7  240  2baut 5 68,7N/mm  96N/mm 2

2


77/97

5/23/2018


78 Karena ukuran baut yang digunakan untuk menahan tegangan geser akibat 2

2

s = 96 N/mm dari baut M10×1,5 dengan jumlah 2 puntiran ηs=68,7 N/mm ≤ 

buah maka, konstruksi sambungan baut yang digunakan dapat dinyatakan aman. 2) Gaya reaksi yang bekerja pada tumpuan adalah 1276,2 N. Gaya tersebut merupakan gaya geser yang bekerja pada tumpuan atau sambungan baut M14×2. Syarat perencanaan sambungan baut berdasarkan tegangan geser, yaitu:

F k    d 2  H

  s

232

0,84  3,14  12  12,8 2

1276,2 4861,6

240



5

 48

0,3N/mm 2  48N/mm 2 Karena ukuran baut yang digunakan untuk menahan tegangan aksia l murni ηs=0,3 2

2

N/mm ≤  s = 48 N/mm dari baut M14×2 dan berjumlah 2 buah maka, kontruksi sambungan baut yang digunakan dapat dinyatakan aman. 4) Untuk mengindari gaya tarik akibat penyusutan benda kerja karena proses puntiran yang berulang-ulang, maka perlu ditambah dengan sambungan baut sebagai penyangga kepala tetap. Karena sambungan baut yang digunakan adalah baut M10×1,5 2 buah maka, gaya maksimum yang diijinkan untuk sambungan baut akibat penyusutan benda kerja pada kepala lepas adalah:

F k    d 2  H

  s

F   s  k    d 2  H


78/97

5/23/2018


79 F 

240

 0,84  3,14  10 2  8,4

5

F  48  2215,6 2 F  106348,8 N/mm

Karena jumlah baut adalah 2 buah maka gaya maksimum yang diijinkan adalah

106348,8  2  212697,6 N/mm2 Bahan poros adalah S 45 C. Karena beban torsi T bekerja berulang-ulang 44 Nm maka angka keamanan yang digunakan adalah 5. Asumsi bahan poros adalah S 45 C = St 60 dengan tegangan geser ηs =330 N/mm2 maka, momen tahanan torsi yang diijinkan bahan poros adalah sebagai berikut: Berdasarkan momen tahanan puntir T dan tegangan geser adalah sebagai berikut:

T 

  J r

 J  149112,32mm 4

330

N/mm  10 2

6

mm 2 2

36m

T  5

2

T 

9,84 0.018

149112,32  10 3

 10 mm

12

mm

4

 Nm

Nm

T  546,66  546,7 Nm Berdasarkan keterangan di atas, momen tahanan torsi poros dengan bahan S 45 C T=547 Nm>533 Nm dari torsi yang bekerja. Sehingga dapat disimpulkan bahwa dimensi dan bahan poros cekam dapat dinyatakan aman. e. Analisis Sistem Transmisi


79/97

5/23/2018


80 Sistem transmisi mesin pilin merupakan kunci utama proses pemilinan benda kerja. Oleh karena itu, diperlukan analisis pada sistem transmisi untuk mengetahui keamanan

bahan-bahan

dan

dimensi

elemen

yang

digunakan

berdasarkan

pertimbangan perancangan serta mengacu pada mesin yang sudah ada sebelumnya. Gambar 26 adalah beberapa komponen pada sistem transmisi. Dimensi ukuran yang dipilih dari beberapa komponen elemen sistem transmisi adalah berdasarkan faktor ketersediaan dan faktor bentuk. Faktor ketersediaan komponen didapatkan berdasarkan hasil identifikasi pasar sedangkan faktor bentuk didapatkan berdasarkan kesesuaian titik kontak atau

interface pada proses

perencanaan produk. Keuntungan dari dua pertimbangan tersebut adalah mudahnya pemilihan komponen dan dimensi yang sesuai dengan harga yang terjangkau.

Gambar 26. Komponen sistem transmisi mesin pilin Keterangan: No.

Komponen


80/97

5/23/2018


81 6a 6b 6c 6d 6e 6f 6g 6h 6i 6j 6k

Rantai Sproket Z 36 Sproket Z 14 Speed reducer rasio i 1:20 Pulley rotor Ø 44,5 mm Belt type A24 Pulley motor Ø 58,5 mm Roda gigi cacing Z 20 Ulir cacing (tunggal) Pillow 1 inch Motor listrik AC ½ HP

Berdasarkan faktor bentuk dan ketersediaan, beberapa komponen yang perlu dibuat adalah ulir dan roda gigi cacing karena bentuk kedua komponen tersebut tidak tersedia di pasaran. Perencanaan komponen sistem transmisi mesin pilin adalah sebagai berikut: 1. Perencanaan ulir cacing Perencanaan dimensi ulir cacing adalah sebagai berikut: a. Syarat ketentuan tabel yang digunakan: Sudut kisar rata-rata γm=5º, Jumlah ulir Z 1 = tunggal (1), modul pisau frais m= 2,5 , dan α=20º


81/97

5/23/2018


82

Gambar 27. Profil potongan ulir cacing b. Kisar ulir cacing ( Pw) Pw  Z 1  t a  Z 1  m   (mm)

Pw  1  2 ,5  3,14 Pw  7,85 Pw  7,85 mm c. Diameter lingkaran tusuk ( d 1 ) d 1 

d 1 

Z 1  m

sin  m 1  2,5 sin 5

(mm)

2,5 d 1   28,7 mm 0,087

d 1  29 mm d. Panjang Ulir (l) l min  10  m l  40 mm atau memenuhi syarat l min  10  m


82/97

5/23/2018


83 e. Tinggi kepala gigi (h k ) hk  1m

hk  2,5 mm f. Diameter lingkaran kepala (d k 1 ) d k 1  d 1  2m d k 1  29  2  2,5

 d k 1

34 mm

g. Tinggi kaki gigi (h f )

1 h f  1 m 6

h f  1,167  2,5 h f  2,9 mm h. Tinggi gigi (h)

1 h  2 m 6 h  2,167  2,5 h  5,4 mm

i. Diameter lingkaran gigi (d f 1 )

1 d f 1  d 1  2 m 8

d f 1  34  (2,33  2,5)  23,2 mm j. Lebar lekukan pada diameter kepala (a)


83/97

5/23/2018


84 a

t a

2

 2h k  tan 

a  8  22,5  tan 20 2 a  4  1,8  5,8 a  6 mm

k. Lebar lekukan pada diameter kaki (b) b

t a

b

8

2

2

 2h f  tan 

 22,9  tan 20

b  42 b  2 mm

2. Perencanaan roda gigi cacing Perencanaan dimensi roda gigi cacing adalah sebagai berikut: a. Syarat ketentuan tabel yang digunakan: Sudut kisar rata-rata γm=5º, Jumlah ulir Z 2 = 20 , modul pisau frais m= 2,5 , dan δ=45º b. Diameter lingkaran tusuk d 2 d 2 

d 2 

Z 2  m cos  m

mm

20  2,5 cos 5



50 0,99


84/97

5/23/2018


85

d 2  50,5 mm c. Tinggi kepala gigi (h k ) hk  1m

hk  1  2,5  2,5 mm d. Diameter lingkaran kepala (d k 2 ) d k 2  d 2  2m d k 2  50  ( 2  2,5)  55 mm e. Jari-jari kepala gigi (rk ) d rk  1  hk 2

rk 

29 2

 2,5  12 mm

f. Diameter lingkaran tusuk pada puncak-puncak gigi (d k 2 ) d k 2  d k 2  2rk 1  cos   d k 2  55  ( 2  121  cos 45) d k 2  55  6,96  61,96 mm d k 2  62 mm g. Tinggi kaki gigi (h f )

1 h f  1 m 6

h f  1,167  2,5  4,17 h f  4,2 mm


85/97

5/23/2018


86 h. Tinggi gigi (h)

1 h  2 m 6 h  2,167  2,5  5,4 mm i. Diameter lingkaran kaki (d f 2 )

1 d f 2  d 2  2 m 8

d f 2  50  (2,33  2 ,5)  50  5,8 d f 2  44,2 mm j. Jari-jari kaki gigi (rf ) rf 

rf 

1    d 1  2 m  2  8 

1

1 2

29  ( 2,33  2,5)

rf  17,4  17,5 mm

k. Lebar roda pada dasar gigi (b) b2

d 1  m  2rf  sin 

b  2  17,5  sin 45 b  35  0,707  24,75 mm l. Lebar roda gigi seluruhnya ( B) B  b  0,25t a

B  24,75  (0,25  2,5  3,14)  26,7  30 mm


86/97

5/23/2018


87

Gambar 28. Hubungan atau interface antara ulir dan roda gigi cacing Berdasarkan pertimbangan fungsional, titik sumbu antara roda gigi dan ulir cacing aktual= 50,5 mm. Karena diameter lingkaran tusuk pada puncak-puncak roda gigi cacing d k 2 = 62 mm sehingga untuk memenuhi persyaratan fungsi, diameter lingkaran kepala ulir cacing yang dibutuhkan adalah sebagai berikut: d k 1  2  (50,5  (62 / 2)) =39 mm sehingga diameter lingkaran gigi,

d f 1  39  (2,33  2,5)  33,2 mm. 3. Analisis elemen roda gigi cacing Bahan roda gigi cacing adalah S 45 C. Asumsi bahan roda gigi cacing S 45 C 2

2

= St 60 dengan tegangan lentur ζa= 30 Kg/mm (294,18 N/mm ). Torsi yang yang


87/97

5/23/2018


88 diterima oleh roda gigi cacing dari benda kerja adalah 17,5 Nm. Jika faktor koreksi beban fc = 1,2 dan efisiensi mekanis transmisi ηm= 57% maka, gaya-gaya yang bekerja adalah sebagai berikut: a. Gaya lentur yang diijinkan adalah sebagai berikut: Fab   a  b  m  Y N ........................................................(21) (Sularso dan Suga: 1997: 279)

Fab   a  b  m  Y N  asumsi untuk putaran 2 arah Y  0,314 Fab  294,18  30  2,5  0,314 N Fab  6927,9 N b. Beban permukaan gigi yang diijinkan adalah sebagai berikut:

Fac  Kc  d 2  b  Ky N .................................................... (22) (Sularso dan Suga: 1997: 279) Fac  Kc  d 2  b  Ky N  asumsi Kc  0,035 Kg/mm 2 dan Ky  1 Fac  0,41  50,5  30  1 N  1Kg  9,806N Fac  621,15 N F min  621,15N c. Jika beban statis (Ws) akibat beban torsi berakibat pada gaya tarik ( Fe) maka, Ws adalah: Ws 

T  2  fc  10 3 d 2

N ....................................................(23)

(Sularso dan Suga: 1997: 97) Ws 

17,5  2  1,2  10 3 50,5

N

Ws  831,6N d. Gaya tangensial adalah sebagai berikut:


88/97

5/23/2018


89

Ft 

102  Pm  m v

N  Pm  daya motor (kW) ........... (24)

(Sularso dan Suga: 1997: 279) Ft 

102  0,373  0,57 N   50,5  1,85 60  1000

Ft 

21,7

N

0,005

Ft  4340N Karena beban statis (Ws) dan gaya tangensial ( Ft ) > gaya minimum ( F min) maka, dapat disimpulkan roda gigi cacing memiliki konstruksi yang tidak aman. 4. Analisis elemen ulir cacing Bahan ulir cacing adalah S 45 C. Asumsi bahan roda gigi cacing S 45 C = St 2

60 dengan tegangan tarik ijin dengan angka keamanan 5 adalah 560/5= 112 N/mm . Jika ditinjau dari beban aksial berdasarkan torsi yang bekerja pada ulir cacing, maka:

a. Beban aksial ulir cacing ( F atau W A ) F 

2  T d 1

N  T 

373  60

2    36,96rpm

 96,4 Nm

3 F  2  96,4  10 N= 4943,6 N 39

b. Tegangan aksial pada ulir cacing (  )  

W A  4 2

  d 1 

N/mm2


89/97

5/23/2018


90

 

4943,6  4 3,14  39

2

  19774,4  4,14 N/mm2 4775,94 2

2

Karena tegangan aksial yang bekerja 4,14 N/mm <112 N/mm dari tegangan tarik bahan yang diijinkan maka, dapat disimpulkan bahwa elemen ulir cacing aman. Kesimpulan analisis konstruksi mesin yaitu desain mesin pilin untuk produksi besi teralis model spiral dinyatakan memiliki tingkat keamanan dan memenuhi syarat perencanaan yang baik dengan catatan adanya perbaikan pada elemen roda gigi cacing.

C. Analisis Ekonomi Harga pokok produk mesin pilin untuk produksi besi teralis model spiral ditentukan berdasarkan harga pokok pesanan. Berikut ini adalah taksiran harga pokok produk mesi pilin berdasarkan pesanan. Tabel 20. Biaya desain mesin pilin Macam Biaya A. Biaya Desain

Macam Pekerjaan Survey Analisis Gambar

Bahan Rp Rp Rp

50.000

Alat Rp Rp Rp

100.000 100.000 150.000

Tenaga Rp Rp Rp

50.000 250.000 200.000 Jumlah

Jumlah Rp Rp Rp Rp

150.000 350.000 400.000 900.000

Tabel

21. Biaya pembelian dan perakitan komponen mesin pilin


90/97

5/23/2018


91 Macam Macam Biaya Komponen B.Biaya Baut + Ring Pembelian Bearing Komponen Belt Pulley Kabel + Steker Speed reducer Rantai dan Sproket Motor Listrik

Biaya Pembelian (BP) Rp 56.300 Rp 225.000 Rp 10.000 Rp 36.000 Rp 17.700 Rp 250.000 Rp 38.500 Rp 265.000

Biaya Perakitan (10% x BP) Rp 5.630 Rp 22.500 Rp 1.000 Rp 3.600 Rp 1.770 Rp 25.000 Rp 3.850 Rp 26.500 Jumlah

Jumlah Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp

61.930 247.500 11.000 39.600 19.470 275.000 42.350 291.500 988.350

Tabel 22. Biaya Pembuatan mesin pilin Macam Biaya C.Biaya

Rp

211.547

Rp

Tenaga Kerja Langsung (TKL) 50.000 Rp 86.800

Rp Rp Rp Rp Rp Rp

227.758 120.000 85.220 28.900 95.200 10.000

Rp Rp Rp Rp Rp Rp

40.000 40.000 35.000 40.000 40.000 15.000

Macam Elemen Rangka

Pembuatan Dudukan transmisi Kepala tetap Kepala lepas Roda gigi cacing Ulir cacing Engkol

Bahan Baku

Bahan Penolong

Rp Rp Rp Rp Rp Rp

260.000 169.133 132.800 132.333 121.333 20.000

Biaya Overhead Pabrik (125% x TKL) Rp 108.500

Rp

456.847

Rp 325.000 Rp 211.416 Rp 166.000 Rp 165.416 Rp 151.666 Rp 25.000 Jumlah

Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp

852.758 540.549 419.020 366.649 408.199 70.000 3.114.023

Jumlah

Tabel 23. Biaya non produksi D.Biaya Non Produksi

Biaya Gudang (5% x C) BiayaPerusahaan (5% x C) Jumlah

Rp Rp Rp

155.701 155.701 311.402

Tabel 24. Perencanaan laba produksi E.Laba yang dikehendaki

10% x (A+B+C+D)

Rp

531.378

Tabel 25. Taksiran harga produk F.Taksiran harga produk

(A+B+C+D+E)

Rp

5.845.153

Besar nilai harga pokok dari tabel di atas dijadikan yaitu Rp 5.845.153,00≈Rp. 5.846.000,00. D. Kelemahan-kelemahan Berdasarkan hasil desain dan analisis konstruksi mesin pilin, kelemahan poduk terdapat pada: 1. Desain Sistem Transmisi


91/97

5/23/2018


92 Syarat rencana produksi besi teralis model spiral berkapasitas 10×10×1300 mm dengan waktu 9 menit/ benda kerja kurang efisien. Karena membutuhkan komponen untuk mereduksi putaran motor yang terlalu banyak. Selain efisiensi daya penggerak banyak terbuang, desain sistem transmisi tersebut terlalu mahal. Sehingga diperlukan modifikasi sistem transmisi untuk menghasilkan waktu produksi yang efisien dan sistem transmisi lebih baik 2. Desain Elemen Roda Gigi Cacing Beban-beban yang bekerja pada elemen roda gigi cacing terlalu besar sehingga tingkat keamanan elemen tersebut lemah sehingga dikhawatirkan mudah rusak. Oleh karena itu diperlukan pemilihan bahan yang tepat dan dimensi ukuran yang baik menyesuaikan kapasitas kerja yang direncanakan. 3. Desain Konstruksi Cekam Benda Kerja Desain konstruksi cekam benda kerja mesin pilin (gambar 29). Keterbatasannya adalah pada proses setting benda kerja. Karena penguncian benda kerja harus menyesuaikan titik pusat sumbu, sehingga memerlukan waktu setting yang relatif lama berkisar 1 sampai 2 menit.

Gambar 29. Konstruksi cekam mesin pilin


92/97

5/23/2018


93 Kelemahan kedua yaitu proses penguncian yang relatif lama karena menggunakan sistem pengunci baut ikat ulir tunggal. Sehingga proses bongkar pasang benda kerja relatif cukup lama berkisar 1,5 sampai 2 menit. Oleh karena itu, untuk mengurangi waktu non produktif diperlukan modifikasi sistem pencekaman benda kerja yang lebih cepat namun murah. 4. Kelemahan produk untuk diterima pasar Faktor penjualan atau penerimaan pasar yang paling utama adalah harga, kualitas dan manfaat. Berdasarkan hasil analisis konstruksi mesin pilin telah didapatkan bahwa kualitas produk baik karena telah memenuhi nilai keamanan. Kekurangannya adalah pada efektifitas produksi yang berhubungan dengan kualitas dan harga yang cukup mahal. Dua kekurangan tersebut dapat diperbaiki dengan cara: a. Mengurangi reduksi putaran transmisi. b. Meningkatkan analisis beberapa komponen untuk mendapatkan bahan yang murah namun berkualitas. c. Mengurangi waktu dan biaya produksi dengan modifikasi beberapa komponen disesuaikan faktor ketersediaan. Solusi tersebut merupakan syarat untuk produk mesin pilin diterima oleh pasar karena beberapa syarat telah dipenuhi yaitu harga yang murah, kualitas produk yang baik dan memiliki manfaat untuk produksi yang efisien dan efektif.


93/97

5/23/2018


94 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN Hasil perancangan mesin pilin untuk produksi besi teralis model spiral adalah sebagai berikut: 1. Hasil desain dan gambar kerja mesin pilin untuk produksi besi teralis model spiral yang ergonomis adalah sebagai berikut: a. Spesifikasi mesin

: panjang 1800×lebar 560 ×tinggi1060 mm.

b. Kapasitas produksi : besi kotak dengan penampang 10×10×1300 mm. c. Waktu produksi

: 14 kali putaran/ benda kerja atau ±9 menit/ Pcs atau 6 hingga 7 Pcs/ jam.

d. Sumber penggerak : Motor Listrik AC ½ HP dan manual atau tenaga manusia. Perbedaan dari kedua sumber penggerak adalah pada efisiensi tenaga operator. 2. Tingkat keamanan desain konstruksi mesin mesin pilin berdasarkan beberapa dapat dikategorikan cukup baik karena memenuhi beberapa syarat, antara lain: a) Konstruksi mesin yang kuat dengan catatan diperlukan perbaikan pada elemen roda gigi cacing sistem transmisi atas. b) Sumber penggerak yang bebas polusi dan tidak bising. c) Memenuhi syarat keselematan kerja bagi operator. 3. Taksiran harga jual produk mesin pilin untuk besi teralis model spiral adalah Rp5.846.000,00.


94/97

5/23/2018


95

B. SARAN

Kelemahan hasil rancangan mesin pilin untuk produksi besi teralis model spiral adalah terdapat pada efektifitas kinerja mesin. Sehingga diperlukan penyempurnaan beberapa komponen, yaitu: 1. Desain sistem transmisi karena, reduksi putaran terlalu besar sehingga putaran kerja terlalu lambat dan efisiensi produksi rendah. 2. Desain roda gigi cacing diperlukan perbaikan baik pemilihan bahan maupun dimensinya disesuiakan dengan kapasitas produksi yang direncanakan. 3. Untuk meningkatkan efisiensi produksi diperlukan perbaikan desain konstruksi cekam benda kerja karena, proses pemasangan dan pelepasan benda kerja (besi kotak) berpengaruh pada efektifitas kerja produksi khususnya pada waktu non produktif. Dengan kinerja yang baik diharapkan mampu menciptakan minat konsumen karena adanya kesesuaian antara mutu dan harga yang ditawarkan.


95/97

5/23/2018


96

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.www.kimpraswil.go.id/infoStatistik 2003. Penduduk dan Laju

Pertumbuhan

Anonim. 2003. Distribusi Persentase dan www.kimpraswil.go.id/infoStatistik

Kepadatan

Penduduk Penduduk

Menurut

Propinsi,

Menurut

Propinsi,

Anonim. 2004, Rekapitulasi Permintaan Perumahan, www.kimpraswil.go.id/infoStatistik Achmad, Z. 1999. Elemen Mesin 1. Bandung: Refika Aditama ASTM, 1980. Annual Book of ASTM Standards. Philadelphia: Race St. Ansel C. Ugural. 2003. Mechanical Design: An Integrated Approach. New York: McGraw-Hill Inc

Budiman, A., Priambodo, B.1992. Elemen Mesin Jilid 1 (G. Niemann. Terjemahan). Jakarta: Erlangga. Boediono. 1993. Ekonomi Mikro. Yogyakarta:BPFE. UGM Djaprie, S. 1990. Metalurgi Mekanik ( George E. Dieter. Terjemahan). Jakarta: Erlangga Darmawan, H. 2000. Pengantar Perancangan Teknik ( Perancangan Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan NasionalProduk ). Jakarta: Direktorat

Partadiredja, A. 1996. Pengantar Ekonomika. Yogyakarta: Fakultas Ekonomi Universitas Gadjah Mada. cetakan ke-9. Gunadi, I. 2007. 101 Desain Jendela. Jakarta: Griya Kreasi Harahap, G. 2000. Perencanaan Teknik Mesin Edisi Keempat Jilid 1 (Shigley, J.E., dan Mitchell, L.D. Terjemahan). Jakarta: Erlangga James M.Gere, Stehen P. Timoshenko (2000). Mekanika bahan. Jakarta: Erlangga. Khurmi, R. S., Gupta, J. K. 1982. Machine Design. New Dehli: Eurasia Publising House Rohyana, S. 1999. Pengetahuan dan Pengolahan Bahan SMK Kelompok Teknologi dan Industri. Bandung: Humaniora Utama Press (HUP) Saito, S., Surdia, T. 1999. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: Pradnya Paramita


96/97

5/23/2018


97 Saputro, A. 2000. Anggaran Perusahaan . Yogyakarta: Fakultas Ekonomi Universitas Gadjah Mada. Jilid kedua, cetakan ke-10 Sato, T. G., Sugiarto, N. H. 2000. Menggambar mesin Menurut standar ISO. Jakarta: Pradnya Paramita Sularso, Kiyokatsu Suga, 1997. Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin, Jakarta, Pradnya Paramita. Tim Proyek Akhir. 2003. Pedoman Proyek Akhir . Yogyakarta: Universitas Negeri Yogyakarta. Van Terheiden, C. Harun.1981. Alat-alat Perkakas 3. Bandung: Bina Cipta. Wiryosumarto, H., dan Okumura, T. 1994. Teknologi Pengelasan Logam. Jakarta: Pradnya Paramita.


97/97

perancangan mesin pilin

Recommend Documents