commit to user
4 BAB II DASAR TEORI
2.1 Alat Pembuat Lubang Biopori
Post auger atau alat pembuat lubang biopori adalah mesin perkakas untuk membuat lubang di tanah. Auger berbentuk bor yang mencakup pisau sekrup heliks yang berputar. Rotasi pisau menyebabkan material keluar dan terangkat dari lubang yang dibor. Ada macam-macam nama untuk auger ini contohnya earth auger, handheld power earth drill, soil auger atau mechanized post hole digger. Perangkat auger biasanya digerakan secara manual atau dapat juga digerakan dengan motor listrik atau mesin pembakaran dalam. Bor auger juga dapat digunakan untuk membuat lubang untuk penanaman kebun.
Earth auger adalah perkakas pelubang tanah berbentuk seperti tiang poros yang ujungnya berbentuk T dan ujung lainnya berbentuk oval dan runcing.
Biasanya diameter oval sekitar 10 cm-15 cm dan panjang tiang sebesar 100cm. Perkakas ini sering juga disebut pembuat lubang biopori manual.
Gambar 2.1 Pelubang biopori manual
Handheld power earth drill atau perkakas pelubang tanah dengan menggunakan mesin sebagai tenaga putarnya. Mesin yang banyak digunakan pada perkakas ini adalah jenis mesin motor bensin 2 langkah. Bentuk alat pelubang untuk perkakas ini berbeda dengan pelubang tanah manual.
Pelubangnya berbentuk pipih dan spiral seperti bor dengan diameter 10 cm,
commit to user
20 cm dan 30 cm. Mesin ini mampu membuat lubang dengan mencapai kedalaman 80-100 cm.
Gambar 2.2 Pelubang biopori
Dalam konstruksi, augers digunakan untuk rig pengeboran khusus untuk menggali lubang untuk tiang pondasi dalam. Penggunaan lainnya adalah untuk tumpukan membentuk dinding menumpuk penahan, yang dapat dibangun dengan cara yang sama seperti tiang pondasi. Diameter lubang yang dihasilkan auger berkisar antara 10-30 cm dengan kedalaman paling rendah yaitu 80 cm dan paling dalam adalah 6 m.
2.2 Desain
Pada dasarnya desain merupakan pola rancangan yang menjadi dasar pembuatan suatu benda. Desain merupakan langkah awal sebelum memulai membuat suatu benda, seperti baju, furniture, bangunan, dan lain-lain. Pada saat pembuatan desain biasanya mulai memasukkan unsur berbagai pertimbangan, perhitungan, cita rasa, dan lain-lain. Sehingga bisa dibilang bahwa sebuah desain merupakan bentuk perumusan dari berbagai unsur termasuk berbagai macam pertimbangan di dalamnya.
Kata desain menurut pendapat (Sachari, 2005), Desain merupakan kata yang berasal dari kata design (bahasa Inggris), istilah ini melengkapi kata rancang/rancangan/merancang yang dinilai kurang mengekspresikan keilmuan, keluasan, dan kewibawaan profesi. Sejalan dengan itu, kalangan insinyur menggunakan istilah “rancang bangun”, sebagai pengganti istilah
commit to user
desain. Namun di kalangan keilmuan seni rupa, istilah “desain” tetap secara konsisten dan formal dipergunakan.
Pengertian desain menurut beberapa kamus dan ensiklopedi yang disusun oleh ahli bahasa dan kaum profesional (Sachari, 2005; 7-8) adalah sebagai berikut:
Desain adalah garis besar, sketsa; rencana, seperti dalam kegiatan seni, bangunan, gagasan tentang mesin yang akan diwujudkan (The American Collage Dictionary). Desain adalah gambar atau garis besar tentang sesuatu yang akan dikerjakan atau dibuat (Readers Dictionary, Oxford Progressive English).
Desain merupakan susunan garis atau bentuk yang menyempurnakan rencana kerja seni dengan memberi penekanan khusus pada aspek proporsi, struktur, gerak, dan keindahan secara terpadu identik dengan pengertian komposisi yang berlaku pada berbagai cabang seni, meskipun secara khusus kerap dikaji sebagai seni terapan (Encyclopedia Britanica).
Desain adalah Totalitas fitur yang mempengaruhi penampilan dan fungsi produk tertentu menurut yang diisyaratkan oleh pelanggan (Koler, 2001)
Sedangkan menurut Kotler (2005 ; 131-138) terdapat 7 (tujuh) indikator desain produk yaitu:
1. Ciri-ciri.
2. Kinerja.
3. Mutu Kesesuaian,
4. Tahan Lama (Durability), 5. Tahan Uji (Reliability),
6. Kemudahan Perbaikan (Repairability), dan 7. Model (Style).
Dalam membuat suatu desain memiliki tahapan-tahapan yang harus dilengkapi terlebih dahulu. Tahapan-tahapan itu berfungsi sebagai acuan dalam membuat desain itu sendiri. Secara umum tahapan desain antara lain:
1. Tahap Perencanaan
Pada tahap ini biasanya adalah tahap rumusan masalah, yaitu tahap dimana suatu desain itu dirancang dan ditentukan suatu pokok
commit to user
masalahnya. Pokok masalah tersebut antara lain, meliputi untuk apa desain ini, bahan yang digunakan, dan batasan-batasan apa saja yang diperlukan. Biasanya hasil perancangan ini adalah gambar 3D dan 2D sketsa handmade.
2. Tahap Analisis
Pada tahap ini biasanya adalah tahap perhitungan atau analisis kekuatan dari hasil gambar perancangan pada tahap I. Di tahap ini bisanya dilakukan untuk menghitung analisa kekuatan dari rancangan tersebut sesuai dengan kebutuhan atau tidak. Tahapan ini di bagi 2 yaitu tahapan perhitungan manual dan analisis secara komputasi, sedangkan analisis secara komputasi dilakukan setelah tahap desain atau gambar rancangan jadi dan kemudian diuji kekuatan rancangan tersebut menggunakan simulasi.
3. Tahap Desain
Tahap ini adalah tahap dimana rancangan pada tahap I yang sudah lolos uji atau sudah dianalisis secara manual dan dinyatakan layak pakai, dibuat dalam komputasi. Software yang digunakan untuk proses desain ini adalah SolidWorks, biasanya hasil dari desain ini adalah gambar 3D dan 2D rancangan.
Setelah desain jadi maka desain diuji kembali secara komputasi atau simulasi, proses ini digunakan untuk membandingkan apakah analisa secara manual dan komputasi itu sama hasil kekuatannya.
4. Tahap Penerapan
Tahap ini adalah tahap print out desain rancangan yang kemudian digunakan untuk membuat produk dari desain tersebut.
5. Tahap Penggunaan
Tahap ini adalah tahap penggunaan desain rancangan yang sudah dibuat jadi produk tadi pada mesin yang dibuat. Pada hal ini adalah mesin pembuat lubang biopori atau Hole Post Auger.
2.3 Rangka
Rangka berguna sebagai penyangga utama yang menjadi tempat berpusatnya semua resultan gaya dari semua komponen. Pada kondisi statik,
commit to user
gaya aksi reaksi didefinisikan sebagai beban minimum, sedangkan pada kondisi dinamik, kondisi beban didefinisikan sebagai beban maksimum.
Konstruksi rangka bertugas mendukung beban atau gaya yang bekerja pada sebuah sistem tersebut. Beban tersebut harus ditumpu dan diletakan pada titik-titik tertentu agar dapat memenuhi tugasnya. Beberapa titik itu antara lain:
a. Tumpuan rol
Tumpuan rol adalah tumpuan yang dapat menahan gaya tekan yang arahnya tegak lurus bidang tumpuannya. Tumpuan nol tidak dapat menahan gaya yang arahnya sejajar dengan bidang tumpuan dan momen.
Gambar 2.3 Reaksi Tumpuan Rol (Meriam, J.L. & Kraige, 1986) b. Tumpuan sendi
Tumpuan sendi adalah tumpuan yang mampu menahan gaya yang arahnya sembarang pada bidang tumpuan. Tumpuan sendi dapat menumpu gaya yang arahnya tegak lurus maupun sejajar dengan bidang tumpuan.
Gambar 2. 8 Reaksi Tumpuan Sendi (Meriam, J.L. & Kraige, 1986) c. Tumpuan jepit
Tumpuan jepit adalah tumpuan yang dapat menahan gaya dalam segala arah dan dapat menahan momen.
commit to user
Gambar 2.9 Reaksi Tumpuan Jepit (Meriam, J.L. & Kraige, 1986) Dalam perhitungan kekuatan rangka akan diperhitungkan gaya luar dan gaya dalam.
a. Gaya luar
Gaya luar adalah gaya yang bekerja diluar konstruksi. Gaya luar dapat berupa gaya vertikal, gaya horizontal, momen lentur dan momen puntir.
Pada persamaan statis tertentu untuk menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat kesetimbangan:
Σ Fx = 0 ... (2.1) Σ Fy = 0 ... (2.2) Σ M = 0 ... (2.3) b. Gaya dalam
Gaya dalam adalah gaya-gaya yang bekerja didalam konstruksi sebagai reaksi terhadap gaya luar. Reaksi yang timbul antara lain sebagai berikut :
1. Gaya normal (N)
Gaya normal merupakan gaya dalam yang bekerja searah sumbu dan tegak lurus terhadap bidang balok.
- Gaya normal positif (+) jika sebagai gaya tarik
Gambar 2.6 Gaya normal positif Reaksi
Reaksi Momen
NR
NL
+
commit to user
- Gaya normal negatif (-) jika sebagai gaya desak.
Gambar 2.7 Gaya normal negatif 2. Gaya geser (S)
Gaya geser merupakan gaya dalam yang bekerja tegak lurus sumbu balok
- Gaya geser dianggap positif (+) jika cenderung berputar searah jarum jam.
Gambar 2.8 Gaya geser positif
- Gaya geser dianggap negatif (-) jika cenderung berputar berlawanan arah jarum jam.
Gambar 2.9 Gaya geser negatif 3. Momen lentur (M)
Momen luntur adalah gaya perlawanan dari beban sebagai penahan lenturan yang terjadi pada balok/penahan terhadap kelengkungan.
- Momen lentur dapat dikatakan positif (+) jika cenderung membengkokan batang cekung ke bawah.
Gambar 2.10 Momen luntur positif NR
NL
-
+ F
F
F F
+
- -
MR
MR
+
commit to user
- Momen lentur dapat dikatakan negatif (-) jika cenderung membengkokan batang cembung ke atas.
Gambar 2.11 Mommen lentur negatif
Kemampuan benda untuk merubah bentuk dan kembali pada bentuk semula disebut flesibilitas, sedangkan kemampuan benda untuk menahan perubahan bentuk disebut dengan kekakuan. Modulus elastisitas adalah nilai yang mengukur hubungan antara tegangan dengan regangan pada batas sebanding dan menggambarkan istilah flesibilitas dan kekakuan. Semakin tinggi nilai moduluds elastisitas maka kayu tersebut lebih kaku dan sebaliknya semakin rendah nilai modulus elastisitas maka kayu tersebut akan lebih fleksibel. Masing-masing tegangan memiliki nilai modulus elastisitas yang berlainan.
2.4 SolidWorks
SolidWorks merupakan salah satu opsi diantara design software lainnya sebut saja catia, inventor, Autocad, dll. Bagi yang berkecimpung dalam dunia teknik khususnya teknik mesin dan teknik industri, file ini wajib dipelajari karena sangat sesuai dan prosesnya lebih cepat daripada harus menggunakan autocad. File software solidWorks bisa di eksport ke software analisis semisal Ansys, FLOVENT, dll
Gambar 2.12 Templates Solidworks MR
MR
-
commit to user
Gambar 2.12 menunjukan templates utama dari solidWorks yaitu Part, Assembly dan Drawing. Definisi dari ke tiga templates adalah sebagai berikut:
1. Part
Part adalah sebuah Object 3D yang terbentuk dari Feature. Part bisa menjadi sebuah komponen pada suatu Assembly, dan juga bisa digambarkan dalam bentukan 2D pada sebuah Drawing. Extension file untuk part SolidWorks adalah .SLDPRT.
2. Assembly
Assembly adalah sebuah document dimana Parts, Feature dan Assembly lain (Sub Assembly) dipasangkan/disatukan bersama. Extension File untuk SolidWorks Assembly adalah .SLDASM.
3. Drawing
Drawing adalah Templates yang digunakan untuk membuat gambar kerja 2D/3D engineering Drawing dari Part mapun Assembly. Extension File Untuk SolidWorks Drawing adalah .SLDDR.
