MODIFIKASI DONGKRAK ULIR MENJADI DONGKRAK
ULIR ELEKTRIK
TUGAS AKHIR
Diajukan Sebagai Persyaratan Untuk
Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang
oleh :
Nama : Rafki Fitra
No Bp : 1401012025
Program Studi : D.III Teknik Mesin Konsentrasi : Perawatan danPerbaikan
KEMENTRIAN RISET, TEKNOLOGI, DAN PENDIDIKAN TINGGI
POLITEKNIK NEGERI PADANG
JURUSAN TEKNIK MESIN
2016/2017
LEMBARAN PENGESAHAN
MODIFIKASI DONGKRAK ULIR MENJADI DONGKRAK
ULIR ELEKTRIK
TUGAS AKHIR
Oleh:Nama : Rafki Fitra
No. BP : 1401012025
Jurusan : Teknik Mesin Program Studi : D III Teknik Mesin
Konsentrasi : Perawatan dan Perbaikan Tugas Akhir ini telah diperiksa dan disetujui oleh:
Disahkan oleh: Pembimbing I Ir. Yanziwar., MT NIP. 19590110 199303 1 001 Pembimbing II Yazmendra Rosa, ST.,MT NIP. 197110115 199802 1 002
Ka. Prodi Teknik Mesin
Sir Anderson, ST. MT NIP. 19720818 200003 1 002
Ka. Konsentrasi Perawatan dan Perbaikan
Rivanol Chadry, ST., MT NIP. 19691215 199303 1 002
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
MODIFIKASI DONGKRAK ULIR MENJADI DONGKRAK
ULIR ELEKTRIK
Tugas Akhir ini Telah Diuji dan Dipertahankan di Depan Tim Penguji Tugas Akhir Diploma III Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang
Pada Tanggal : 04 Oktober 2017
Tim Penguji :
Ketua / Penguji I
Ir. Yanziwar., MT Nip. 19590110 199303 1 001
Sekretaris / Penguji II
Ir. HARFARDI., M.Si Nip. 19580329 198911 1001
Anggota I / Penguji III
Hendri Candra Mayana, ST.,MT Nip. 19780310 200801 1013
Anggota II / Penguji IV
Nusyirwan, ST.,MT Nip. 19661115 199003 1003
Ya Allah berikanlah ilmu untuk tetap selalu mensyukuri nikmatmu Yang telah engkau anugerahkan kepadaku
Dan kepada kedua ibu bapakku
Dan untuk mengerjakan amal shaleh yang engkau ridhoi Dan masukkanlah aku dan rahmatMU
Kedalam golongan hamba-hambaMU yang sholeh (QS;An-Nahl:19)
Aku bagaikan musafir yang berjalan di padang pasir yang luas hanya untuk mencari dan
menemukan tujuan dari perjalanan ku yang panjang
Terkadang perjalanan itu tidak semua berjalan lancar karena apa yang kita inginkan
tidak semua dapat tercapai dengan mudahnya
Tapi itulah kehidupan dimana kita harus bisa memilih antara keberhasilan dan kegagalan
Hari ini…
keberhasilan telah kuperoleh dari sekian tahap cita-cita yang akan kugapai, rasa syukur ku
ucapakan atas rahmat-MU ya ALLAH
Esok adalah awal bagiku untuk melanjutkan cita-citaku
Maka dari itu ya ALLAH
Bimbinglah aku untuk meraih masa depan yang lebih baik
Ya ALLAH…
Aku menyadari sepenuhnya apa yang ku perbuat sampai saat ini belum mampu untuk
membalas
Walaupun setetes keringat orang tuaku dan keluargaku
Karena itu ya ALLAH……..
Hamba mohon jadikanlah keringat mereka Mutiara yang berkilauan saat orang kegelapan
Saat orang-orang kepayahan dan Jadikanlah setetes air mata mereka sebagai
embun penyejuk Diakala orang-orang dahaga.
Akhir kata…
Terima kasih untuk semua pengorbanannya, aku tak bisa mengungkapkan perasaan ini melalui
tulisan yang singkat ini. Satu kata saja “Tanpa saudara-saudaraku semua yang kulakukan sama sekali tidak ada arti ”.
Kepada ALLAH ku mohon ampun, kepada manusia ku mahon maaf.
“Tak ada gading yang tak retak, retakpun jadi hiasan”.
“Tak ada manusia yang tak khilaf, khilafpun dimaafkan”.
Kupersembahkan :
Buat ibu ayah tercinta, dan saudara-saudaraKu
LEMBARAN TUGAS AKHIR POLITEKNIK NEGERI PADANG
Nama : Rafki Fitra
Nomor Bp : 1401012025
Program Studi : Teknik Mesin
Konsentrasi : Perawatan dan Perbaiakan
Judul Tugas Akhir : Modifikasi Dongkrak Ulir Menjadi Dongkrak ulir Elektrik Uraian Tugas : ...……….……. ……….…… ……….…… ……….…… ..………..……. ……….…… ……….…… ……….… ..………... ……… Dimulai Tanggal : ………. Selesai Tanggal : ………. Pembimbing I Ir. Yanziwar ,MT Nip. 132061891 Pembimbing II Yazmendra Rosa,ST.,MT Nip. 1971101151998021002
LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR POLITEKNIK NEGERI PADANG
Nama : Rafki Fitra
No. Bp : 1401012025
Program Studi : Teknik Mesin
Konsentrasi : Maintenence
Pembimbing I : Ir. Yanziwar ,MT
Pembimbing II : Yazmendra Rosa ,ST.,MT
Judul Tugas Akhir : Modifikasi Dongrak Ulir Menjadi Dongkrak Ulir Elektrik
No. Tanggal Uraian Paraf
RAFKI FITRA No. Alumni Politeknik
BIODATA
(a). Tempat/Tgl. Lahir : Koto Tangah hilir / 14 februari 1996. (b) Nama Orang Tua : Djamaris (c) Fakultas : Politeknik. (d) Jurusan : Teknik Mesin. Kosentrasi : Perawatan dan Perbaikan. (e) No.BP : 1401012025. (f) Tgl lulus : 04 Oktober 2017 (g) Predikat Lulus : Sangat Memuaskan(h). IPK : 3.45 (i) Lama studi : 3 Tahun 1 Bulan. (j) Alamat orang tua : Jorong.Koto Tangah Hilir, Kec.Tilatang Kamang, Kab.Agam, Sumatera Barat.
Modifikasi Dongkrak Ulir Menjadi Dongkrak Ulir Elektrik
Tugas Akhir D III oleh : Rafki Fitra
Pembimbing I : Ir. Yanziwar .,MT, Pembimbing II : Yazmendra Rosa, ST.,MT
ABSTRAK
Dongkrak ulir merupakan suatu alat angkat yang digunakan oleh pengemudi mobil saat terjadi kerusakan, terutama pada saat roda kendaraan bocor atau kempes. dongkrak ulir menggunakan mekanisme drat seperti baut untuk meninggikan titik penampang dalam proses pendongkrakkannya. Karena bentuk dan desainnya, maka tidak semua orang dapat dengan mudah mengunakan dongkrak ini terutama kaum wanita. Sehingga dilakukan pemodifikasian dongkrak ulir mekanis menjadi dongkrak ulir elektrik.
Pemodifikasian dongkrak ini dilakukan dengan cara menambahkan, bearing, sproket dan motor dc serta dudukannya kemudian menggunakan Saklar.
Prinsip kerja dongkrak ulir elektrik adalah sumber tenaga berasal dari baterai mobil itu sendiri, kemudian dihubungkan dengan sakelar lalu putaran dari motor dc direduksi oleh roda gigi dan diteruskan ke dongkrak, Dan dalam modifikasi ini hanya mampu mengangkat beban seberat 240 Kg.
Kata kunci: dongkrak, ulir, motor dc, elektrik
Tugas akhir ini telah dipertahankan didepan sidang penguji dan dinyatakan lulus pada tanggal 04 Oktober 2017. Abstrak telah disetujui oleh penguji :
Tanda tangan
Ketua/Penguji I Sekretaris/Penguji II Anggota/Penguji III Anggota/Penguji IV
KATA PENGANTAR
Bismillahirrohmanirrohim, Assalamualaikum Wr. Wb
Segala puji dan syukur penulis ucapkan atas kehadirat Allah SWT, atas berkat rahmat dan karunia yang telah diberikan-Nya sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan. Shalawat serta salam selalu kita curahkan kepada Nabi Muhammad SAW, keluarga, sahabat dan para pengikutnya yang setia sampai akhir zaman.
Adapun tujuan penulisan Tugas Akhir ini untuk memenuhi persyaratan ujian kesarjanaan pada Program Studi Diploma III Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Padag. Dalam hal ini penulis mengambil judul “Modifikasi Dongkrak Ulir Mekanik Menjadi Dongkrak Ulir Elektrik”.
Dalam kesempatan ini Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan baik berupa Moril maupun Materil, sehingga Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini, untuk itu Penulis tidak lupa mengucapkan terima kasih banyak kepada :
1) Kedua Orang tuaku, Ayah, Ibu, dan keluarga serta sanak family yang telah memberikan dorongan dan semangat dalam menyelesaikan Pendidikan di Politeknik Negeri Padang.
2) Bapak Ir. Yanziwar .,MT selaku Dosen Pembimbing I dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
3) Bapak Yazmendra Rosa, ST.,MT selaku Dosen Pembimbing II dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
4) Bapak Aidil Zamri ST.,MT. Selaku Direktur Politeknik Negeri Padang. 5) Bapak Dr. Junaidi ST.,MT. selaku Ketua Jurusan Teknik mesin Politeknik
Negeri Padang.
6) Segenap Dosen Pengajar dan Staf Administrasi Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang.
7) Teman seperjuanganku yang tak dapat penulis sebutkan satu persatu dan masih banyak lagi.
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini Penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan dan jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu saran dan kritik dari pembaca sangat Penulis harapkan untuk perbaikan dalam penyusunan laporan-laporan selanjutnya. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua yang membacanya.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb
Padang, Oktober 2017
RAFKI FITRA NIM 1401012025
DAFTAR ISI
Halaman LEMBARAN AWAL
LEMBARAN TUGAS AKHIR LEMBARAN ASISTENSI ABSTRAK
KATA PENGANTAR ... i
DAFTAR ISI... iii
DAFTAR TABEL ... vi
DAFTAR GAMBAR ... vii
BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang... 1
I.2 Tujuan ... 2
I.3 Batasan Masalah ... 2
I.4 MetodePengumpulan Data... 3
I.5 SistematikaPenulisan ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Dongkrak ... 5
II.2 Dongkrak Ulir Mekanis ... 7
II.3 Transmisi Daya... 9
II.4 Motor Arus Searah (DC) ... 12
II.5 Bantalan ... 14
II.6 Universal Joint ... 15
BAB III METODOLOGI
III.1 Diagram Alir Modifikasi Dongkrak... 17
III.2 Menentukan Komponen Utama Yang Digunakan ... 22
III.3 Alat Dan Bahan ... 23
BAB IV PEMBAHASAN IV.1 Langkah Memodifikasi ... 24
1.1 Pemilihan Dongkrak ... 24
1.2 Pembuatan Desain ... 25
1.3 Perhitungan Torsi Dongkrak elektrik ... 25
1.3 Pengadaan Komponen Dongkrak Elektrik ... 27
1.3 Proses Assembling (Penggabungan) ... 30
IV.5 Rekayasa Rangkaian Kontrol Motor DC ... 34
IV.5 Pengoperasian Dongkrak Elektrik ... 36
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan ... 38
V.2 Saran... 38
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Dongkrak Mekanik... 5
Gambar 2.2 Dongkrak Hidraulik... 6
Gambar 2.3 Dongkrak Peneumatik ... 6
Gambar 2.4 Dongkrak Hidraulik Penematik ... 6
Gambar 2.5 Dongkrak Ulir ... 7
Gambar 2.6 Komponen Utama Dongkrak Ulir ... 8
Gambar 2.7 Sproket ... 10
Gambar 2.8 Rantai ... 10
Gambar 2.9 Motor Arus Searah (DC). ... 12
Gambar 2.10 Motor DC Sederhana... 13
Gambar 2.11 Bantalan... 14
Gambar 2.12Universal Joint ... 15
Gambar 2.13 Kabel Penghubung ... 16
Gambar 3.1 Diagram Aliran Modifikasi Dongkrak ... 17
Gambar 3.2 Desain Dongkrak Elektrik ... 20
Gambar 4.1 Dongkrak Ulir ... 24
Gambar 4.2 Desain Dongkrak Elektrik ... 25
Gambar 4.2 assembling 1 ... 31
Gambar 4.3 assembling 2... 31
Gambar 4.5 assembling 4... 32
Gambar 4.6 assembling 5... 32
Gambar 4.7 assembling 6... 33
Gambar 4.8 assembling 7... 33
Gambar 4.9 Rangkaian Kontrol Motor DC ... 34
Gambar 4.10 Rangkaian Kontrol Motor DC Putar Kanan ... 33
Gambar 4.11 Rangkaian Kontrol Motor DC Putar Kiri... 36
Gambar 4.12 Posisi Dongkrak Elektrik Pada Mobil ... 35
DAFTAR TABEL
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Pada era modern ini, banyak aktifitas sehari-hari manusia dibantu atau menggunakan teknologi. Teknologi diciptakan untuk menghasilkan suatu barang atau produk untuk mempermudah kerja dan aktifitas manusia, salah satunya adalah dibidang transportasi. Pada bidang transfortasi dibuat berbagai jenis kendaraan mulai dari yang paling sederhana, misalkan sepeda, sampai ke jenis transportasi yang canggih seperti pesawat terbang. Salah satu jenis transportasi yang banyak digunakan manusia untuk mempermudah aktifitasnya adalah mobil.
Mobil merupakan sarana transportasi yang umum digunakan untuk menunjang bagi kehidupan manusia. Banyak orang memakai mobil untuk pergi ke tempat kerja, ke sekolah, belanja atau pun sekedar berkunjung ke tempat saudaranya dan lain-lain. Mobil menggunakan tenaga mesin sebagai tenaga gerak. Seperti halnya mesin-mesin yang lain mobil dapat mengalami kerusakan selama masa penggunaan, sehingga memerlukan suatu perbaikan dan pemeliharaan. Perbaikan kerusakan yang terjadi pada mobil khusus kerusakan yang terjadi pada bagian bawah kendaraan dan pada roda-roda, biasanya memerlukan bantuan sebuah alat pengangkat seperti dongkrak guna untuk membantu mengangkat mobil, sehingga perbaikan pada roda-roda kendaraan pada saat ban bocor atau pun kerusakan pada bagian bawah kendaraan dapat dilakukan.
Berdasarkan uraian di atas didapat suatu ide pemikiran untuk merancang suatu alat pengangkat yang mudah dalam pengoperasiannya, adapun ide itu adalah memodifikasi dongkrak ulir yang awalnya digerakkan secara manual menjadi dongkrak ulir dengan penggerak motor listrik. Tujuannya adalah tak lain untuk mempermudah pengoperasian dongkrak itu sendiri, dikarenakan penggunaan roda
2
Dongkrak elektrik yang akan penulis modifikasi kali ini akan sedikit berbeda dengan dongkrak elektrik yang telah dimodifikasi sebelumnya, yang mana dongkrak yang sebelumnya memodifikasi dongkrak ulir jembatan dengan menggunakan transmisi langsung. Namun kali ini penulis akan memodifikasi dongkrak ulir botol dengan transmisi sprocket dan rantai.
1.2 Alasan Pemilihan Judul
Adapun alasan Penulis untuk mengangkat judul tugas “Modifikasi Dongkrak Ulir Mekanik Menjadi Dongrkrak Ulir Elektrik” yaitu:
1) Pengguna dongkrak bukan hanya pria, tetapi juga wanita. Sehingga ditambahkan motor listrik pada dongkrak ulir mekanis yang diharapkan semua orang dapat menggunakan dongkrak ulir ini.
2) Dongrak elektrik adalah alat tepat guna dan lebih bermanfaat bagi masyarakat.
1.2 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan adalah memodifikasi dongkrak ulir menjadi dongkrak ulir elektrik dengan menggunakan motor dc untuk dapat dimanfaatkan dalam pekerjaan-pekerjaan pada mobil agar lebih mudah.
1.4 Batasan Masalah
Permasalahan yang mungkin dapat kita bahas pada pembuatan alat ini antara lain adalah :
1) Mendesain dongkrak elektrik
2) Pengadaan komponen-komponen dongkrak elektrik dan Menghitung torsi motor yang dibutuhkan
3) Menjelaskan langkah-langkah assembling dongkrak elektrik.
4) Merekayasa rangkaian control motor dc
3
1.5 Metode Pengambilan Data
Adapun metodologi yang digunakan penulis dalam memperoleh data yang mendukung dalam proses pengerjaan Tugas Akhir ini yaitu, sebagai berikut :
a) Metode Bimbingan
Metode ini bertujuan untuk mendapatkan pengarahan dari DosenPembimbing dalam penyusunan sistematik laporan tugas akhir dan bentuk yang baik serta koreksi dan masukan materi selama proses pembuatan dan penyusunan tugas akhir.
b) Studi Kepustakaan
Metode ini digunakan untuk memperoleh informasi yang berkaitan dengan topic Tugas Akhir yang dapat diambil dari literature dan digunakan sebagai referensi.
c) Metode Observasi
Merupakan metode pengamatan dan menganalisa langsung alat yang akan dibuat sebagai acuan pengambilan informasi.
d) Metode Cyber
Merupakan metode yang dilakukan dengan cara mencari informasi dan data melalui internet sebagai bahan referensi.
1.6 Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan dalam pembuatan tugas akhir ini dan agar mudah dimengerti, maka Penulis mencoba untuk menguraikan pembahasan-pembahasan tugas akhir ini dalam beberapa bab, yaitu sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN : Berisi tentang latar belakang permasalahan, pembatasan masalah, tujuan penulisan Tugas Akhir, metodologi penyusunan dan sistematika penyusunan.
4
BAB III METODOLOGI. Berisi tentang langkah-langkah atau metodologi penyelesaian materi tuga sakhir.
BAB IV PEMBAHASAN. Berisi tentang perhitungan, alat dan bahan, dan langkah kerja memodifikasi dongkrak ulir menjadi dongkrak elektrik.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA II.1. Dongkrak
Dongkrak merupakan salah satu alat pengangkat yang digunakan untuk mengangkat beban ke posisi yang dikehendaki dengan gaya yang kecil. Macam-macam dongkrak :
a. Dongkrak mekanis
Dongkrak mekanis contohnya dongkrak ulir menggunakan mekanisme drat seperti baut untuk meninggikan titik pusat penampang. Walau membutuhkan lebih banyak tenaga untuk mengoperasikannya, namun dongkrak ini memiliki kelebihan pada bentuknya yang ringkas saat terlipat dan bobotnya yang ringan
b. Dongkrak hidrolik
Dongkrak hidrolik mengaplikasi fluida untuk menghasilkan tekanan yang diperlukan untuk pengangkatan, daya yang dihasilkan jauh lebih besar dan tenaga yang dibutuhkan untuk pengoprasian lebih sedikit dibandingkan dongkrak mekanik
Macam - macam dongkrak yang digunakan :
6
Dongkrak Hidraulik (Hydraulic Jack).
Gambar 2.2. Dongkrak Hidraulik Dongkrak penematik ( Pneumatic Jack).
Gambar 2.3. Dongkrak Peneumatik
Adapun dongkrak yang telah di modifikasi saat ini adalah Dongkrak Hidraulik dan Penematik yaitu :
7
II.2. Dongkrak Ulir Mekanis
Dongkrak ulir mekanis merupakan salah satu jenis alat angkat yang dibuat dari plat baja, dimana pengangkatan beban digerakkan dengan sebuah batang berulir. Dongkrak ulir mekanis dapat dilipat dan dapat digunakan untuk mengangkat beban hingga 1-6 ton. Tinggi angkat dongkrak ulir mekanis ditentukan oleh panjang lengan baja atau panjang pelat baja dan batang ulir yang digerakkan secara mekanis oleh operator ketika akan digunakan untuk mengangkat kendaraan.
Gambar 2.5 Dongkrak Ulir
Pengoperasian dan perawatan yang sangat sederhana, merupakan salah satu keuntungan penggunaan dongkrak ulir mekanis. Sedangkan kekurangannya tidak dapat digunakan untuk kendaraan-kendaraan berat.
8
Gambar 2.6 Komponen Utama Dongkrak Ulir
Keterangan gambar: 1. Poros ulir (screw) 2. Nuts
3. Silinder pipa
4. Penyangga atas (top bracket) 5. Handle
6. Kaki penyangga (foot)
b) Prinsip kerja dongkrak ulir mekanis. Menaikkan beban:
1. Pada saat handle diputar searah jarum jam, maka poros ulir akan ikut berputar mengikuti putaran handle.
2. Maka nuts dan poros ulir akan berkerja seperti halnya sepasang baut dan mur yang dapat bergerak maju sesuai arah putaran.
3. Bergeraknya ulir mengakibatkan silinder bergerak ke atas sehingga ketinggian dongkrak pun berubah.
4. Bertambahnya tinggi dongkrak mengakibatkan beban yang ada diatas penyangga atas pun terangkat.
9
Menurunkan beban:
1. Pada saat handle diputar berlawanan arah jarum jam, maka poros ulir akan ikut berputar mengikuti putaran handle.
2. Maka nuts dan poros ulir akan berkerja seperti halnya sepasang baut dan mur yang dapat bergerak mundur sesuai arah putarannya.
3. Bergeraknya ulir mengakibatkan silinder ikut turun ke bawah, sehingga ketinggian dongkrak pun berubah.
4. Berkurangnya tinggi dongkrak mengakibatkan beban yang ada diatas penyangga atas pun akan turun.
Pada dongkrak ulir ada beberapa yang harus diperhatikan dalam penggunaannya yaitu pertama cek secara berkala pelumas pada ulir dongkrak dan dongkrak ulir ini sangat sensitif terhadap kotoran terutama kotoran yang sedikit kasar seperti pasir.
II.3 Transmisi Daya
Transmisi pada umumnya dimaksudkan suatu mekanisme yang dipergunakan untuk memindahkan gerakan dan daya elemen mesin yang satu ke gerakan elemen mesin yang kedua. Gerakan ini dapat memiliki berbagai sifat, seperti halnya pada mekanisme batang hubung engkol, diamana gerakan putar sebuah poros dipindahkan ke gerakan lurus sebuah torak atau sebaliknya. Pada transmisi, baik langsung maupun tidak langsung hal yang penting untuk diperhatikan adalah pelumasannya, karena jika transmisi kering pelumas yang terjadi adalah karat pada permukaannya.
10
Gambar 2.7 Sproket
b) Rantai
Rantai adalah elemen transmisi daya yang tersusun sebagai sebuah deretan penghubung dengan sambungan pena. Rancangan ini menyediakan fleksibilitas disamping juga memungkinkan rantai mentransmisikan gaya tarik yang besar. Ketika mentransmisikan daya antara poros-poros yang berputar, rantai berhubungan terpadu dengan roda bergerigi yang disebut
sproket.
Gambar 2.8 Rantai
Adapun rumus persamaan yang digunakan untuk menghitung system transmisi adalah sebagai berikut:
...( Sularso, Elemen Mesin) Dimana:
T1 = torsi pada roda gigi 1 (N.m)
T6 = torsi pada roda gigi 6 (N.m)
11
Z2 = jumlah gigi pada roda gigi ke 2
Z3 = jumlah gigi pada roda gigi ke 3
Z4 = jumlah gigi pada roda gigi ke 4
Z5 = jumlah gigi pada roda gigi ke 5
Z6 = jumlah gigi pada roda gigi ke 6
Untuk menghitung torsi yang di transmisikan oleh roda gigi dari poros ulir pada dongkrak keroda gigi pada poros input:
...( Sularso, Elemen Mesin)
Dimana:
T1 = torsi pada roda gigi 1 (N.m)
T6 = torsi pada roda gigi 6 (N.m)
Z1 = jumlah gigi pada roda gigi ke 1
Z2 = jumlah gigi pada roda gigi ke 2
Z3 = jumlah gigi pada roda gigi ke 3
Z4 = jumlah gigi pada roda gigi ke 4
Z5 = jumlah gigi pada roda gigi ke 5 T6.Z1.3Z5
Z2.Z4.Z6
12
Persamaan untuk menghitung beban yang dipindahkan oleh roda gigi:
...(Sularso, Elemen Mesin)
Dimana:
Wt = beban yang dipindahkan (kg)
T = torsi (kg.m)
d = diameter roda gigi(m)
II.4 Motor Arus Searah (DC) a) Pengertian Motor DC
Motor arus searah adalah mesin yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanis dan konstruksi motor dc sangat mirip dengan generator dc. Kenyataannya, mesin yang berkerja baik sebagai generator akan baik pula sebagai motor. Adapun salah satu contoh jenis motor arus searah (DC) dapat dilihat ada gambar dibawah ini :
Gambar 2.9. Motor Arus Searah (DC).
Motor arus searah adalah suatu mesin yang berfungsi mengubah tenaga listrik arus searah (listrik dc) menjadi tenaga gerak atau mekanik, dimana tenaga gerak tersebut berupa putaran dari pada motor.
13
Adapun bagian-bagian penting pada motor arus searah (dc) adalah:
i. Bagian yang tidak bergerak/rumah (stationary) yang disebut stator.
ii. Bagian yang bergerak (rotaring) yang disebut rotor b) Prinsip kerja motor DC
Daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah tertentu. Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor), maupun sebaliknya berlangsung melalui medan magnet. Dengan demikian medan magnet disini selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi, sekaligus berfungsi sebagai tempat berlangsungnya proses perubahan energi dan daerah tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini
14
ii. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/torque untuk memutar kumparan.
Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan.
Perbedaan antara motor AC dan DC terutama motor DC memiliki komutartor sedangkan AC tidak, motor AC digunahkan untuk torsi rendah sedangkan DC di gunahkan untuk torsi tinggi, motor DC lebih mudah di kendalikan sedangkan motor AC harus mengunahkan inverter untuk mengurangi atau meningkatkan kecepatan motor. Pada motor DC tidak membutuhkan perawatan yang rumit, yang perlu diperhatikan adalah kumparan motor jangan sampai terkena air karena akan menyebabkan konsleting listrik dan bisa menyebabkan motor rusak.
II.5 Bantalan
Bantalan ini berfungsi sebagai pengarah gerakan dari poros berputar pada sumbunya dan putaran poros tidak bergeser, selain itu juga fungsi dari bantalan ini adalah sebagai landasan dari poros tersebut. Bantalan pada mesin pengerol atap terdiri dari dua pasang.
15
Apabila suatu bantalan gelinding menerima beban dinamik yang berupa beban radial dan aksial maka akan terjadi beban dinamik
equivalent atau beban dinamik kombinasi. Pada bantalan yang perlu
diperhatikan untuk perawatannya adalah kondisi pelumas karena jika pelumas bermasalah maka akan memperbesar gesekan dan memperpendek umur pemakaian bantalan.
II.6 Universal Joint
Universal joint merupakan sebuah komponen penyambung yang terdiri
dari dua buah engsel yang memiliki 2 buah yoke yang terletak pada bagian driving atau input shaft dan pada bagian driven atau output shaft, dan sebuah komponen berbentuk tanda tambah (+) yang dinamakan sebagai cross. Komponen yoke digunakan untuk menyambung universal joint. Sedangkan komponen cross berfungsi sebagai dudukan 2 buah yoke yang dilengkapi dengan bearing. Input
shaft yoke menyebabkan komponen cross untuk berputar sehingga output shaft yoke juga berputar. Pada saat kedua shaft membentuk sudut satu sama lain, bearing yang ada pada yoke memungkinkan keduanya berputar pada pin
masing-masing. Keadaan ini memungkinkan kedua shaft berputar bersamaan pada sudut yang berbeda.
16
ditransmisikan dengan sudut tertentu, universal joint tidak berputar dalam keadaan konstan maupun bergetar secara bebas.
Pada Universal joint lumasi engsel dengan pelumas seperti oli agar gerakan dari engsel pada Universal joint lebih mulus.
II.7 Kabel Listrik
Kabel listrik adalah media untuk mengantarkan arus listrik ataupun informasi. Bahan dari kabel ini beraneka ragam, khusus sebagai pengantar arus listrik, umumnya terbuat dari tembaga dan umumnya dilapisi dengan pelindung. Selain tembaga, ada juga kabel yang terbuat dari serat optik, yang disebut dengan fiber optic cable.
Gambar 2.13 Kabel Penghubung
Penghantar atau kabel yang sering digunakan untuk instalasi listrik penerangan umumnya terbuat dari tembaga. Pemakaian kabel harus disesuaikan dengan tegangan dan arus yang mengalir pada kabel tersebut. Berikut tabel klasifikasi kabel :
a) Penghantar pejal (solid); yaitu penghantar yang berbentuk kawat pejal yang berukuran sampai 10 mm². Tidak dibuat lebih besar lagi dengan maksud untuk memudahkan penggulungan maupun pemasangannya
b) Penghantar berlilit (stranded); penghantarnya terdiri dari beberapa urat kawat yang berlilit dengan ukuran 1 mm² – 500 mm²
17
c) Penghantar serabut (fleksibel); banyak digunakan untuk tempat-tempat yang sulit dan sempit, alat-alat portabel, alat-alat ukur listrik dan pada kendaraan bermotor. Ukuran kabel ini antara 0,5 mm² - 400 mm².
d) Penghantar persegi (busbar); penampang penghantar ini berbentuk persegi empat
BAB III METODOLOGI III.1 Diagram Alir Modifikasi Dongkrak
Mulai Pembuatan Desain Menghitung Beban Motor Rancangan OK Tidak Ya Pemilihan Dongkrak 1. Dongkrak Ulir Botol 2. Dongkrak Ulir
Jembatan
3. Dongkrak Hidraulik
19 s Pengadaan Komponen Komponen Yang Dibuat : 1. Alas Dongkrak 2. Dudukan Bearing 3. Dudukan Motor 4. Poros Transmisi Daya Tidak Ya Komponen Standar : 1. Dongkrak Ulir Botol 2. Bearing 3. Universal Joint 4. Motor DC 5. Kabel Penghubung A Rekayasa Rangkaian Kontrol Assembly Pembuatan laporan Tugas Akhir Konsultasi Pembimbing Ya OK
20
1) Pemilihan Dongkrak
Pemilihan dongkrak dilakukan karena ada banyak jenis dongkrak di pasaran dan setiap jenis dongkrak memiliki kekurangan dan kelebihan untuk itu jenis dongkrak yang dipakai akan berpengaruh terhadap bentuk, sistem kerja dan cara memodifikasi dongkrak elektrik.
2) Perencanaan Desain
Saat mendesain suatu alat maka harus menentukan kriteria dari alat tersebut. Adapun kriteria dongkrak yang ingin di buat adalah sebagai berikut:
a) Kuat dan tahan lama sehinggaakan mengurangi biaya perbaikan. b) Komponen tidak banyak sehinggaakan memudahkan
perakitan dan pemeliharan.
c) Kemampuan mengangkat semaksimum mungkin. d) Biaya pembuatan murah.
e) Pengoperasian mudah.
Desain dongkrak elektrik yang dibuat adalah
21
3) Menghitung Beban Motor
Perhitungan terhadap beban motor dilakukan agar nantinya saat pengadaan komponen akan memudahkan dalam mencari jenis motor yang tepat untuk penggerak dongkrak. Perhitungan ini dilakukan dari beban yang dibutuhkan dongkrak hingga sampai pada roda gigi pada motor penggerak.
4) Desain OK
Meninjau apakah desain bisa direalisasikan atau tidak jika bisa maka dilanjudkan ke proses selanjutnya, dan jika tidak maka desain di perbaiki.
5) Pengadaan Komponen A. Komponen Standar
Komponen standar yang akan dipakai adalah : a) Dongkrak Ulir Botol
b) Motor DC
c) Universal joint
d) Bearing
e) Sproket dan rantai f) Kabel Penghubung
B. Komponen Yang Dibuat
Adapun komponen yang dibuat dari dongkrak elektrik ini adalah : a) Dudukan dongrak (terlampir)
22
6) Rekayasa Rangkaiaan Kontrol
Rangkaian kontrol berfungsi untuk mengontrol gerakan dongkrak saat naik dan turun maka untuk membalikkan putran maka dibuatlah sebuah rangkaian agar motor dapat mudah balik putrannya.
7) Assembli
Menggabungkan semua komponen dan melakukan finising . 8) Pengujian fungsi
Tahap ini dilakukan untuk mencek apakah alat telah berfungsi dengan baik jika belum maka di perbaiki jika sudah maka memodifikasi dongkrak selesai dilakukan.
9) Pembuatan Laporan Tugas Akhir
Membuat laporan dari apa yang telah dikerjakan dalam memodifikasi dongkrak ulir menjadi dongkrak elektrik.
10) Konsultasi Pembimbing
Melakukan bimbingan tugas akhir untuk bab 4 pembahasan dan bab 5 penutup
III.2 Menentukan Komponen Utama yang Digunakan
Sebelum memilih komponen serta bahan yang digunakan ,perlu dilakukan perhitungan untuk memaksimalkan efisiensi kerja mesin dan meminimalkan biaya pembuatan alat.
Adapun komponen utama yang akan digunakan/ dibuat dalam pembuatan alat ini adalah :
1. Dongkrak Ulir Botol 2. Motor Wiper (DC) 3. Push bottom 4. Bearing 5. Poros
23
6. Universal Joint
7. Rantai dan Sproket 8. Accu 24 volt 9. Baut dan Mur III.3 Alat dan Bahan
Pembuatan tugas akhir ini mencakupi alat dan bahan yang akan digunakan. Adapun alat dan bahan yang digunakan adalah :
a) Alat
Peralatan utama yang digunakan dalam pengerjaan alat ini antara lain mesin konvensional, alat-alat perkakas dan alat ukur
b) Bahan
Berdasarkan perencanaan bahan-bahan yang akan digunakan dalam pembuatan alat ini adalah :
1. Poros diameter 2. Besi plat
24
BAB IV PEMBAHASAN
IV.1 Langkah Memodifikasi 1.1 Pemilihan Dongkrak
Dongkrak yang akan di modifikasi adalah Dongkrak Ulir Botol
Gambar 4.1 Dongkrak Ulir
Spesifikasi Dongkrak :
1) Jenis : Dongkrak Ulir Botol
2) Kapasitas : 1 Ton
3) Kemapuan Tinggi Angkat : 500mm
Kelebihan dongkrak ulir botol adalah harganya murah, perawatan mudah, parktis dan tidak banyak memakan tempat, Dongkrak ulir dipakai untuk dimodifikasi dikarenakan beberapa alasan, dongkrak ulir akan naik jika diputar ke kanan dan jika diputar ke kiri maka akan turun. Dibandingkan dengan dongkrak hidraulik, dongkrak ulir botol lebih mudah untuk dibuat mekanismenya agar dapat diputar menggunakan motor, jika dipakai dongkrak hidraulik untuk menaikkan dongkrak harus memompa dongkrak dengan tuas dan untuk menurunkan dongkrak harus mengendurkan katupnya, oleh karena itu membuat mekanisme dongkrak hidraulik lebih sulit dari dongkrak ulir botol.
25
1.2 Pembuatan Desain
Desain dari rancangan dongkrak elektrik ini adalah gambaran secara garis besar mengenai dongkrak elektrik yang akan dibuat.
Gambar 4.2 Desain Dongkrak Elektrik
1.3 Perhitungan Dongkrak Elektrik
Setelah mendapatkan desain selanjutnya dilakukan perhitungan teknik. Perhitungan teknik diperlukan untuk mengetahui torsi yang dihasilkan,
Diketahui :
1) Torsi Motor DC sebesar 30 Kgcm / 300 Kgmm 2) Sistem diasumsikan tanpa gesekan.
26
T1 = T2 . Z1 . Z3 ...Persamaan 2 Z2 . Z4
Dimana :
T1 = Torsi pada roda gigi pertama ( Kgmm ) T2 = Torsi pada roda gigi ke-empat ( Kgmm ) Z1 = jumlah gigi pada roda gigi pertama Z2 = jumlah gigi pada roda gigi ke-dua Z3 = jumlah gigi pada roda gigi ke-tiga Z4 = jumlah gigi pada roda gigi ke-empat
Maka,
T1 = 30 Kgcm . 28 . 28 14. 7
T1 = 240 Kgcm
Jadi, Torsi yang dihasilkan untuk memutar beban sebesar 240 Kgcm
Diketahui T = F x R...( Persamaan 3 ) F = T / R Dimana : T = Torsi (Nmm atau Kgmm ) F = Gaya (N atau Kg ) R = Jari-Jari Penampang (mm) Maka, F = 240Kgcm x 2,2cm/2
F = 218 Kg, jika grafitasi 10m/s2maka F = 218 Kg x 10 m/s2
F = 2180 Newton
27
1.4 Pengadaan Komponen Dongkrak Elektrik
Mekanisme dongkrak elektromekanik terdiri dari komponen-komponen standar (tersedia dipasaran) dan beberapa komponen-komponen yang harus dibuat.
1.4.1 Komponen Standar
Komponen standar adalah komponen-komponen yang sudah ada dipasaran. Komponen standar dari berukuran kecil hingga besar sekalipun bisa didapatkan dengan mudah.
Daftar komponen-komponen standar dongkrak elektromekanik dapat dilihat pada Table 4.1
No Nama dan Gambar komponen Jumlah
spesipikasi
1 Dongkrak 1 buah
2 Motor DC 1 buah
28
4 Rantai 15 mm
5 Universal Joint 1 buah
6 Kunci Shock 26 mm
7 Bantalan 19 mm
(2 buah)
Setiap komponen standar yang digunakan dalam dongkrak elektrik ini memiliki alasan, adapun alasan pemilihan bahan antara lain :
1. Motor DC
Motor dc adalah motor yang menfaatkan listrik arus searah, dikarenakan listrik yang tersedia pada mobil hanya arus dc, maka motor yang digunakan pada dongkrak elektrik ini motor dc. Pada dongkrak
29
elektrik ini motor yang digunakan adalah motor dc yang memiliki torsi tinggi.
2. Sproket dan Rantai
Sproket digunakan pada maodifikasi dongkrak ulir menjadi dongkrak ulir elektrik tidak hanya sebagai transmisi tapi juga sebagai penaik daya dengan cara membedakan jumlah gigi dari sprocket.
3. Kunci Shock
Kunci`shock biasanya digunakan untuk memasang atau mengunci mur dan baut pada dongkrak elektrik ini kunci shock digunkan untuk penyambung poros dari dongkrak ke universal joint, Kunci shock yang di gunakan adalah kunci shock diameter 26 mm.
4. Universal Joint
Universal Joint berfungsi sebagai penghubung poros dengan perbedaan sudut poros, pada dongkrak elektrik universal joint digunakan untuk memudahkan dalam membuat dudukan bearing dan motor.
1.4.2 Komponen yang dibuat
Komponen yang dibuat adalah komponen-komponen yang tidak ada dipasaran,sehingga komponen harus dibuat sendiri.Komponen ini dibuat sesuai kebutuhan saja. Komponen dongkrak elektrik yang dibuat yaitu:
30
2. Pembuatan Alas Dudukan Dongkrak
Siapkan besi plat dengan ketebalan 5mm dengan ukuran 350x240mm2 kemudian bor dengan mata bor Ø 10mm sesuai dengan gambar terlampir.
3. Pembuatan Dudukan Bearing
Siapkan besi plat dengan ketebalan 8mm dengan ukuran
135x120mm2 kemudian bor dengan mata bor Ø 10mm untuk baut bearing dan bor 22mm untuk bagian tengah sesuai dengan gambar terlampir.
4. Pembuatan Dudukan Motor Wiper
Siapkan besi plat dengan ketebalan 5mm dengan ukuran 205x115mm2 kemudian bentuk menggunakan gerinda tangan dan untuk pengeboran menggunakan bor 18mm untuk bagian tengah dan bor 8mm untuk baut motor. Untuk lebih jelas ukuran dari poros dapat dilihat pada lampiran.
1.5 Proses Assembling (Penggabungan)
Pada proses ini semua komponen-komponen mesin digabungkan secara utuh sehingga terbentuklah suatu mesin yang sudah direncanakan dan siap pakai. Proses penggabungan harus dilakukan dengan benar agar setiap komponen dapat terpasang dengan baik dan tidak terjadi kerusakan saat memasang komponen. Pada modifikasi dongkrak ulir menjadi dongkrak ulir elektrik Berikut langkah-langkah penggabungan setiap komponennya.
a. Pemasangan bearing dengan poros kemudian dengan dudukan bearing menggunakan baut M 12 X 1.5 mm.
31
Gambar 4.2 assembling 1
b. Pemasangan dudukan bearing yang sudah terpasang dengan bering dan poros pada proses diatas kemudian di las dengan alas dudukan pada.
32
c. Pemasangan universal joint dengan poros transmisi daya
Gambar 4.4 assembling 3
d. Pemasangan dudukan motor dengan alas dudukan kemudian di las.
Gambar 4.5 assembling 4
e. Pemasangan motor dengan dengan dudukan motor menggunakan baut M8
33
f. Pemasangan gear wheel pada poros pinion pada motor
Gambar 4.7 assembling 6
g. Terakhir pemasangan dongkrak yang telah dipasang kunci shock M26 dengan alas dudukan menggunakan baut M10
Gambar 4.8 assembling 7
2 Pembersihan komponen-komponen
34
3 Pengecatan
Setelah semua komponen dibersihkan lakukan pengamplasan terhadap komponen menggunakan amplas kasar sampai amplas halus, Pengamplasan bertujuan untuk membersihkan dan menghaluskan sehingga pada saat dicat, cat benar-benar melekat terhadap permukaan.
Pertama-tama lakukan pengecatan dasar menggunakan kuas biasa untuk rangka warna cat yang digunakan adalah warna sedangkan untuk dinding dudukan bearing warna cat yang digunakan adalah warna. Setelah pengecatan dasar sudah selesai dan kering lakukan pengecatan menggunakan alat bantu spray dan kompresor sehingga hasil akhir pengecetan benar-benar sempurna.
IV.2 Rekayasa Rangkaian Kontrol Motor DC
35
Prinsip Kerja Rangkaian Kontrol 1. Motor DC Putar Kanan
Saat kontak putar kanan ditekan, maka kabel penghubung dari kutup positif baterai akan terhubung ke kutup positif motor dan kabel penghubung dari kutup negatif bateraiterhadap kutup positif motor akan diputus. Kutup negatif baterai akan di hubungkan oleh kontak putar kiri ke kutup negatif motor sedangkan pada kontak putar kiri kutup positif dari baterai tetap terputus ke kutup negatif motor.
Gambar 4.10 Rangkaian Kontrol Motor DC Putar Kanan
2. Motor DC Putar Kiri
36
Gambar 4.11 Rangkaian Kontrol Motor DC Putar Kiri
IV.5 Pengoperasian Dongkrak Elektrik
1. Posisikan dongkrak pada mobil atau benda yang akan di angkat
Gambar 4.12 Posisi Dongkrak Elektrik Pada Mobil
2. Kemudian pasangkan kabel penghubung pushbutton dengan kabel pada motor penggerak dan pastikan kutubnya benar.
37
3. Setelah itu pushbutton dihubungkan dengan dengan baterai dengan menjepitkannya pada baterai.
Gambar 4.13 Push Button Hubungkan Ke Baterai
4. Terakhir untuk menaikkan dongkrak tinggal menekan tombol yang berwarna hijau, dan untuk menurunkan dongkrak dengan menekan tombol yang berwarna merah.
BAB V PENUTUP
V.1 Kesimpulan
Berdasarkan uraian dari Bab I sampai dengan Bab IV, maka penulis menarik kesimpulan sebagai berikut :
1. Spesifikasi pemodifikasian dongkrak ulir mekanis menjadi dongkrak ulir elektrik ini adalah tinggi dongkrak 200 mm, Tinggi maksimum 500 mm, Tegangan DC/12V, Kapasitas dongkrak 240Kg.
2. Rangkaian pengontrol motor dc menggunakan 2 buah push bottom.
3. Dongkrak ulir elektrik ini menggunakan system transmisi roda gigi yang mana rasio yang transmisi yang didapat adalah 1:2 dan penggerak menggunakan motor DC dengan torsi 300 Kgmm.
V.2 Saran
Sebagai penutup pada laporan ini, Karena menimbang keterbatasan waktu dari penulis melakukan penelitian dongkrak elektrik ini dan untuk pengembangan alat ini kedepan maka saran-saran yang penulis antara lain Motor penggerak sebaiknya menggunakan motor dc dengan torsi 1500 Kgmm agar kemampuan dongkrak dapat maksimal hingga 1 ton.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Sularso, dan Kiyokatsu Suga.2002.Dasar Perencanaan dan Pemilihan
Elemen Mesin Jakarta:PT Pradnya Paramitha
