Gambar 2.1. Prinsip kerja dari mesin pengepres genteng Keterangan gambar :
1. Arah putaran belt 2. Pulley
3. Arah naik turun poros berulir 4. Arah putaran roda gigi 5. Cetakan atas
6. Belt
7. Motor listrik
A. Tuntutan Alat/Mesin Dari Sisi Calon Pengguna
Pada saat ini umumnya pembuat genteng masih menggunakan mesin yang dioperasikan dengan cara manual. Pengepresan dilakukan dengan memutar handel yang berada di atas cetakan yang dihubungkan dengan poros berulir sehingga mengakibatkan naik dan turunnya cetakan.
Mesin tersebut masih memiliki ukuran yang cukup besar, dengan terbuat dari logam maka berat mesin tersebut juga lumayan berat. Dengan terbuat dari logam maka mesin tersebut cukup tahan lama. Karena masih manual maka mesin ini menggunakan tenaga manusia untuk menggerakan cetakan naik atau turun. Mesin pres yang ada ukurannya cukup besar sehingga untuk mengepres atau menurunkan cetakan putarannya membutuhkan tenaga cukup besar dan melelahkan.
Mesin pengepres genteng harus dapat mempermudah proses pengepresan. Maka proses manual tersebut di ubah menjadi semi otomatis, disebut semi otomatis karena masih membutuhkan tenaga manusia.
Adapun tuntutan-tuntutan dari alat tersebut antara lain : 1. ukuran mesin yang tidak terlalu besar.
2. untuk pengepresan tidak memerlukan tenaga manusia yang terlalu besar. 3. proses produksi menjadi lebih cepat, sehingga produksivitas meningkat. 4. mudah dalam penggunaan dan perawatannya.
B. Analisis Morfologi Mesin
Mesin pengepres genteng ini dirancang untuk mengepres dengan maksimal. Proses pengepresan dilakukan dengan cara otomatis, yaitu dengan menggunakan sistem kontrol. Mesin ini digerakkan oleh motor listrik 1 HP dengan transmisi pulley dan roda gigi. Gerak putar dari motor listrik ditransmisikan ke pulley penggerak, dan dengan v-belt putaran diteruskan ke pulley yang digerakkan dan diteruskan oleh poros horisontal yang memutarkan roda gigi pinion. Roda gigi pinion menggerakkan roda gigi hypoid. Dibagian tengah roda gigi hypoid tersebut
terdapat sebuah ulir dalam segi empat. Ulir dalam ini berpasangan dengan ulir luar segi empat. Dengan adanya ulir luar dan ulir dalam segi empat tersebut, maka gerak putar dari motor listrik diubah menjadi gerak lurus, yang nantinya akan dimanfaatkan untuk proses pengepresan.
Untuk menggerakan cetakan agar bisa bergerak naik dan turun maka kita perlu mengubah arah putaran dari motor listrik. Agar motor listrik dapat berputar dua arah, maka perlu dibuatkan rangkaian listriknya. Dengan memanfaatkan dua buah relay (magnetic contactor), maka kita bisa mengubah putaran motor listrik ke kanan atau ke kiri. Selain relay juga diperlukan komponen lain seperti: timer, push button (PB), limit switch (LS) dan kawat-kawat penghantar.
Secara garis besar pertimbangan dalam merancang alat ini berdasarkan pada : 1. Secara teknis alat harus dapat dipertanggungjawabkan, dalam
hal ini alat harus :
a. Memiliki ukuran yang tidak terlalu besar sehingga tidak memakan tempat.
b. Mudah dioperasikan sehingga memungkinkan digunakan oleh semua orang.
2. Secara ekonomi menguntungkan (ekonomis), hal ini terkait dalam :
a. Daya motor yang tidak terlalu besar sehingga dapat menekan penggunaan listrik.
3. Secara sosial dapat diterima
Mesin pres ini menggunakan motor listrik sehingga tidak membutuhkan tenaga manusia yang terlalu besar, walaupun menggunakan motor tetapi tidak menimbulkan suara yang bising. Alat ini nantinya harus dapat diterima oleh masyarakat dan menggantikan mesin pres genteng yang sudah ada di pasaran. Berdasarkan hal-hal tersebut maka spesifikasi yang dibuat harus memiliki
persyaratan yang terdiri dari dua kategori yakni keharusan dan keinginan. Berikut ini adalah daftar spesifikasi dari alat yang dimaksud :
Tabel 2.1. Tuntutan Perancangan Mesin Pengepres Genteng
No. Tuntutan Perancangan Persyaratan Tingkat Kebutuhan
1. KINEMATIKA Mekanismenya mudah beroperasi D
2. GEOMETRI 1. Panjang sekitar 1000mm
2. Lebar sekitar 500 mm 3. Tinggi bekisar 850mm
D D D
3. ENERGI 1. Menggunakan tenaga motor
2. Dapat diganti tenaga penggerak lain
D W
4. MATERIAL 1. Mudah didapat
2. Terjangkau harganya 3. Baik mutunya
5. Sesuai dengan standar umum 6. Memiliki umur pakai yang panjang 7. Mempunyai kekuatan yang baik
D D W D D D
5. ERGONOMI 1. Nyaman dalam penggunaan
2. Tidak bising
3. Mudah dioperasikan
D D D
6. SINYAL 1. Petunjuk pengoperasian mudah
dimengerti
D
7. KESELAMATAN 1. Konstruksi harus kokoh 2. Tidak bising
D D 8. PRODUKSI 1. Dapat diproduksi bengkel kecil
2. Biaya produksi relatif rendah 3. Dapat dikembangkan kembali
W W W
9. PERAWATAN 1. Biaya perawatan murah 2. Suku cadang mudah didapat 3. Perawatan mudah dilakukan
D D D 10. TRANSPORTASI 1. Mudah dipindahkan
2. Tidak perlu alat khusus untuk memindah
W W
Keterangan :
1. Keharusan ( demands ) disingkat D, yaitu syarat mutlak yang harus dimiliki mesin bila tidak terpenuhi maka mesin tidak diterima.
2. Keinginan ( Wishes ) disingkat W, yaitu syarat yang masih bisa dipertimbangkan keberadaanya agar jika mungkin dapat dimiliki oleh mesin yang dimaksud.
Secara fungsional alat ini memiliki komponen sebagai berikut : 1. Profil rangka mesin
2. Penggerak 3. Sistem Transmisi 4. Sistem pengepresan 5. Cetakan (pres genteng)
Dari data di atas maka didapat gambaran komponen yang akan membentuk mesin pengepres genteng yang sedang dirancang. Dengan demikian maka dapat
disusun suatu skema klasifikasi yang disebut matriks morfologi, dan lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini :
Tabel 2.2. Matriks Morfologi Mesin Pengepres Genteng
No.
Sub Komponen
Varian yang mungkin
1 2 3
1. Bahan rangka
(Pipa) (Besi C) Besi Siku
2. penggerak
(Manual) (Motor listrik)
(Motor disel)
3. transmisiSistem
4. pengepresanSistem
5. Cetakan
6. Transmisi
(Rantai) (V – belt)
Dari tabel matriks morfologi mesin pengepres genteng yang terpilih adalah sebagai berikut:
1. Profil rangka : profil L (besi siku) 2. Penggerak utama : motor listrik 3. Sistem transmisi : Roda gigi hypoid 4. Sistem pengepresan : Poros berulir
5. Cetakan : baja cor 270x360mm
6. Transmisi : v-belt
Tabel 2.3. Tabel Spesifikasi Mesin Pres Genteng
No Nama Bagian Keterangan
1. Motor listrik 1 HP
1400 rpm
2. Pulley ganda Bahan : Baja cor Diameter : 2” dan 14”
3. Kerangka Bahan :
Besi siku dengan ukuran 50 x 50 x 5 mm
4. Poros berulir Bahan :
ST-42 dengan = 42 kg/mm2
Diameter : 39 mm 5. Poros pulley ganda Bahan :
Mild Steel (ST-37) dengan = 37 kg/mm2
Diameter: 30 mm
6. Poros cetakan Bahan :
Mild Steel (ST-42) dengan = 42 kg/mm2
Diameter : 37 mm 7. Dudukan cetakan Bahan :
Mild Steel (ST-37) dengan = 37 kg/mm2
8. Pegangan cetakan
Mild Steel (ST-37) dengan = 37 kg/mm2
Diameter : 20 mm 9. Dudukan poros berulir
Mild Steel (ST-37) dengan = 37 kg/mm2
Diameter : 69 mm Tinggi : 37 mm
Gambar 2.2. Mesin Pengepres Genteng Keterangan gambar : 1. Motor listrik 2. Pulley ganda 14” 3. Bearing 4. Poros berulir 5. Roda gigi hypoid 6. Bearing poros 7. Cetakan atas 8. Poros cetakan 9. Rangka
10. Pegangan Cetakan
Langkah-langkah pengoperasian pengepres genteng adalah sebagai berikut: a. Jika saklar ON (gerak turun) ditekan maka motor akan berputar.
Putaran motor tersebut akan menggerakan pulley dan roda gigi hypoid.
b. Roda gigi hypoid tersebut terbagi menjadi roda gigi vertikal dan horisontal. Dalam roda gigi vertikal terdapat ulir dalam segi empat yang tentu saja berpasangan dengan ulir luar segi empat. Saat roda gigi vertikal berputar maka ulir dalam segi empat juga akan berputar, sehingga ulir luar juga akan ikut berputar dan bergerak turun.
c. Jika ulir luar ini bergerak turun maka cetakan bagian atas yang diikatkan pada ujung poros ini akan ikut bergerak turun sampai menyentuh permukaan cetakan bawah.
d. Pada cetakan bagian bawah terdapat LS sebagai pemutus arus listrik, maka ketika cetakan atas dan bawah tergabung putaran motor sudah terhenti,
e. Kemudian tekan tombol ON (gerak naik) sehingga motor akan berputar berlawanan arah dan cetakan bergerak ke atas,
f. Namun sebelum cetakan naik sampai posisi maksimum maka arus listrik akan terputus oleh LS kedua sehingga motor akan terhenti, g. Atau bisa langsung dimatikan dengan tombol OFF. Kemudian cetakan
bagian bawah ditarik ke depan dan hasil cetakan bisa diambil.
D. Identifikasi Analisa Teknik yang Digunakan dalam Perancangan
Perancangan adalah kegiatan awal dari suatu rangkaian dalam proses pembuatan produk. Tahap perancangan tersebut dibuat keputusan-keputusan penting yang mempengaruhi kegiatan-kegiatan lain yang menyusulnya (Dharmawan, 1999: 1). Sebelum sebuah produk dibuat terlebih dahulu dilakukan proses perancangan yang nantinya menghasilkan sebuah gambar skets atau gambar sederhana dari produk yang akan dibuat. Gambar skets yang telah dibuat kemudian digambar kembali dengan aturan gambar sehingga dapat dimengerti oleh semua orang yang ikut terlibat dalam proses pembuatan produk tersebut. Gambar hasil perancangan adalah hasil akhir dari proses perancangan dan sebuah produk dibuat setelah dibuat gambar-gambar rancangannya dalam hal ini gambar kerja.
Perancangan dan pembuatan produk adalah dua kegiatan yang penting, artinya rancangan hasil kerja perancang tidak ada gunanya jika rancangan tersebut tidak dibuat; sebaliknya pembuat tidak dapat merealisasikan benda teknik tanpa terlebih dahulu dibuat gambar rancangannya (Dharmawan, 1999:2). Mengenai gambar rancangan yang akan dikerjakan oleh pihak produksi berupa gambar dua dimensi yang dicetak pada kertas dengan aturan dan standar gambar kerja yang ada.
2. Sistem Mekanik
Sistem mekanik mesin pengepres genteng ini menggunakan sistem pres. Pengepresan terjadi karena adanya gerak putar roda gigi yang akan menggerakan poros berulir baik bergerak naik maupun turun. Karena poros
Bahan Teknik Non Logam Logam Non Ferro Ferro Besi Tuang Baja Besi Tempa
Gambar 2.3. Klasifikasi Bahan Teknik
berulir terhubung dengan cetakan bagian atas maka cetakan akan ikut bergerak jika poros juga bergerak.
3. Sistem Transmisi
Sistem transmisi mesin pengepres genteng ini menggunakan 2 buah roda gigi yaitu roda gigi hypoid dan roda gigi pinion dan 2 buah pulley yang berukuran masing-masing 2 inchi dan 14 inchi. Pulley tersebut digunakan untuk meneruskan putaran motor listrik. Kemudian pulley tersebut terhubung dengan poros transmisi yang akan menggerakan roda gigi.
4. Pemilihan bahan teknik
Dalam perancangan elemen mesin ada beberapa aspek yang perlu diperhatikan, salah satunya adalah pemilihan jenis bahan yang akan digunakan, sebab pemilihan bahan tersebut akan berpengaruh pada kekuatan elemen dan umur mesin tersebut.
Klasifikasi bahan teknik menurut Beumer (1985:9) dapat dilihat pada Gambar 2.3. Klasifikasi Bahan Teknik.
Ada beberapa aspek yang menjadi bahan pertimbangan seperti yang diungkapkan oleh Amstead (1995:15). Dalam pemilihan bahan antara lain: a. Pertimbangan Sifat, meliputi:
1) Kekuatan 2) Kekerasan 3) Elastisitas 4) Keuletan
5) Daya tahan terhadap panas 6) Muai panas
7) Sifat kelistrikan 8) Berat jenis 9) Sifat kemagnetan 10) Daya tahan fatik 11) Daya tahan mulur 12) Sifat mampu dukung 13) Kondukivitas panas
b. Pertimbangan Ekonomi, antara lain: 1) Ketersediaan barang 2) Waktu perngerjaan 3) Biaya pengerjaan 4) Biaya penyambungan 5) Biaya pemesinan 6) Harga bahan
c. Pertimbangan Fabrikasi, meliputi: 1) Mampu cetak
2) Mampu mesin 3) Mampu tempa 4) Mampu tuang
5) Kemudahan sambungan las 6) Perlakuan panas
5. Perancangan poros
Poros merupakan elemen mesin yang berbentuk batang dan pada umumnya berpenampang lingkaran, berfungsi memindahkan putaran atau mendukung suatu beban dengan suatu atau tanpa meneruskan daya.
Dilihat dari fungsinya poros dibedakan atas: 1. Poros dukung
2. Poros transmisi
3. Gabungan poros dukung dan transmisi
Pada mesin pres genteng ini menggunakan poros transmisi. Hal-hal penting dalam merencanakan poros antara lain: a. Kekuatan poros
Suatu poros mengalami beban puntir, beban lentur, beban tarik, dan beban tekan. Kelelahan tumbukan atau konsentrasi tegangan pada poros dan alur pasak, harus diperhatikan.
Sebuah poros dengan kekuatan yang cukup jika lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar dapat berakibat ketidak telitian pada mesin pengepres genteng atau getaran dan suara pada reduser.
c. Putaran kritis
Bila putaran suau mesin dinaikkan maka pada suau harga putaran tertentu dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran kritis. Hal ini erjadi pada poros dan dapat mengakibakan kerusakan pada poros dan bagian-bagian yang lainnya. Poros harus direncanakan sedemikian rupa hingga putaran kerjanya lebih rendah dari pada putaran kritisnya.
d. Korosi
Poros pada mesin pengepres genteng ini harus sering dilumasi menggunakan minyak pelumas sehingga tidak akan mudah korosi.
e. Bahan poros
Mesin pengepres genteng ini menggunakan poros dengan bahan aluminium. Adapun penggolongannya dapat dilihat pada tabel 2.4.
Tabel 2.4. Penggolongan Bahan Poros Golongan Kadar C (%) Baja lunak
Baja liat Baja agak keras Baja keras Baja sangat keras
-0,15 0,2-0,3 0,3-0,5 0,5-0,8 0,8-1,2 (Sularso, 1997 : 4).
Poros yang umumnya meneruskan daya melalui sabuk, roda gigi, dan rantai akan mendapatkan beban puntir dan lentur sehingga pada permukaan poros akan mengalami tegangan geser (Sularso 1997: 17). Perhitungan yang digunakan dalam merancang poros utama yang mengalami beban puntir dan beban lentur
Perhitungan yang digunakan dalam merancang poros antara lain:
a. ) (kW P f Pd c ...(1) Dimana: Pd : Daya rencana fc : Faktor koreksi P : Daya nominal b. 1 5 10 74 , 9 n P T d ...(2) Dimana: T : Momen rencana n1 : Putaran poros c.
3 3 1 , 5 16 . s ds T d T ...(3) Dimana: : Tegangan geser ds : Diameter poros d.
Sf1 Sf2
B a ...(4) Dimana:MOTOR LISTRIK
Tiga Fase Sinkron
Motor Arus Searah (DC) Motor Arus Bolak-Balik (AC)
Induksi
Satu Fase
Separately Excited Self Excited
Shunt
Seri Campuran
a
: Tegangan geser yang diizinkan (kg/mm2)
B : Kekuatan tarik Sf1 : Faktor keamanan Sf2 : Pengaruh-pengaruh e. 3 1 1 , 5 K C T d t b a s ...(5) Dimana: Kt : Faktor koreksi
Cb : Faktor karena beban lentur
6. Motor Listrik
Motor listrik merupakan suatu peralatan listrik yang berfungsi mengubah energi listrik menjadi energi mekanis (Berahim, 1994: 3). Berdasarkan input arus, motor listrik dibagi menjadi dua jenis yaitu motor arus searah (AC) dan motor arus bolak-balik (DC). Motor listrik dapat lagi dikategorikan menjadi berbagai jenis berdasarkan konstruksi dan mekanisme operasi, dan pembagiannya dapat dilihat pada Gambar 2.5. (UNEP, 2006).
Gambar 2.4. Klasifikasi Jenis Motor Listrik. (UNEP,2006)
Mekanisme kerja seluruh jenis motor secara umum adalah sama, yaitu arus listrik menghasilkan medan magnet akan memberikan gaya. Gaya tersebut akan 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 medan (UNEP, 2006). Jenis motor listrik yang digunakan pada mesin pencetak briket kotoran lembu sistem rotary ini yaitu motor listrik jenis motor induksi satu fasa. Konstruksi dari motor induksi terdiri dari stator merupakan bagian motor yang diam, rotor merupakan bagian motor yang berputar, celah udara merupakan ruangan antara stator dan rotor (Berahim, 1994:121).
7. Perancangan sabuk-V sebagai transmisi daya
Sabuk-V merupakan sabuk yang tidak berujung dan diperkuat dengan penguat tenunan dan tali. Sabuk-V terbuat dari karet dan bentuk penampangnya berupa trapesium. Bahan yang digunakan untuk membuat inti sabuk itu sendiri adalah terbuat dari tenunan tetoron.
Penampang puli yang digunakan berpasangan dengan sabuk juga harus berpenampang trapesium juga. Puli merupakan elemen penerus putaran yang diputar oleh sabuk penggerak.
Bagian sabuk yang sedang membelit pada puli mengalami lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan bertambah besar (Sularso, 1997:163). Gaya gesekan yang terjadi juga bertambah karena bentuk bajinya yang akan menghasilkan transmisi daya yang besar pada tegangan yang relatif rendah.
Adapun bentuk konstruksi macam-macam penampang sabuk-V yang umum dipakai terlihat pada Gambar 2.7.
Gambar 2.5. Penampang Sabuk-V (Sularso 1997: 164)
Pemilihan penampang sabuk-V yang cocok ditentukan atas dasar daya rencana dan putaran poros penggerak. Daya rencananya sendiri dapat diketahui dengan mengalihkan daya yang akan diteruskan dengan faktor koreksi yang ada. Lazimnya sabuk tipe-V dinyatakan panjang kelilingnya dalam ukuran inchi. Jarak antar sumbu poros harus sebesar 1,5 sampai dua kali diameter puli besar (Sularso, 1997:166).
Sudut lilit atau sudut kontak dari sabuk pada alur puli penggerak harus diusahakan sebesar mungkin untuk mengurangi selip antara sabuk dan puli dan memperbesar panjang kontaknya.
Transmisi sabuk dapat dibagi menjadi tiga kelompok yaitu sabuk rata, sabuk dengan penampang trapesium, dan sabuk dengan gigi. Sebagian besar ransmisi sabuk menggunakan sabuk-V karena mudah pemakaiannya dan harganya yang murah. Kelemahan dari sabuk-V yaitu transmisi sabuk dapat memungkinkan untuk terjadinya slip. Oleh karena itu, maka perencanaan sabuk-V perlu dilakukan untuk memperhitungkan jenis sabuk yang digunakan dan panjang sabuk yang akan digunakan.
Perhitungan yang digunakan dalam perancangan sabuk-V antara lain: a. Daya rencana (Pd) P fc Pd ...(6) Dimana: P : Daya Pd : Daya rencana b. Momen rencana (T1,T2) ) ( 10 1 5 1 n Pd g T ...(7) digerakkan yang poros Puaran n penggerak poros Putaran n rencana Daya Pd grafitasi gaya g Dimana n Pd g T 2 1 2 5 2 : ) 8 ...( ... ... ... ... ... ... )... ( 10
c. Tenaga geser yang dizinkan ( a ) ) 9 ...( ... ... ... ... ... ... ... ... ) (Sf1 Sf2 B a Dimana : B = Tegangan tarik Sf1 = Faktor keamanan
Sf2 = Faktor pengaruh alur pasak
d. Perhitungan diameter poros (
2 1, s s d d ) ) 10 ...( ... ... ... ... ... 3 1 1 1 P K C T d t b a d s Dimana:
Kt untuk beban tumbukan = 2 Cb untuk beban lenturan = 2
e. Penampang sabuk-V: tipeA
f. Diameter minimum puli (dmin) yang diizinkan adalah 65 mm g. Diameter lingkaran jarak bagi puli (dp,Dp)
i d D mm d p p p 76,2 Dimana: i = perbandingan putaran h. Diameter luar puli (dk,Dk)
) 12 ...( ... ... ... ... ... ... ... 5 , 4 2 ) 11 ( ... ... ... ... ... ... ... ... 5 , 4 2 p k p k D D d d ) 14 ...( ... ... ... ... ... ... ... ... 10 3 5 ) 13 ...( ... ... ... ... ... ... ... ... 10 3 5 2 1 s B s B d D d d i. Kecepatan sabuk (v) ) 15 ....( ... ... ... ... ... ... ... ... 1000 60 1 d n v p
j. Putaran sabuk < putaran poros, baik. k. ) 16 ...( ... ... ... ... ... ... ... ... 2 k k D d C Di mana:
C = jarak sumbu poros l. Panjang keliling (L)
...(17) 4 1 2 2 k k Dp dp 2 C d D C L m. Nomor nominal sabuk-V n. Jarak sumbu poros (C)
) 18 ....( ... ... ... ... ... ... 8 8 14 , 3 2 2 2 p p p p d D b b C d D L b o. Jumlah sabuk (N) K Po Pd N . ...(19) BAB III KONSEP PERANCANGANDiagram alir adalah suatu gambaran utama yang dipergunakan untuk dasar dalam bertindak. Seperti halnya pada perancangan ini diperlukan suatu diagram alir yang bertujuan untuk mempermudah dalam pelaksanaan proses perancangan.
Diagram alir proses perancangan secara umum digambarkan sebagai berikut:
Gambar 3.1. Diagram Alir Proses Perancangan Mesin Pengepres Genteng
B. Pernyataan Kebutuhan
Dari hasil survey maka dibutuhkan mesin pengepres genteng yang tidak membutuhkan tenaga manusia yang besar, memiliki dimensi yang lebih kecil
dibandingkan dengan mesin yang sudah ada. Tetap menggunakan material logam agar lebih kokoh dan lebih awet. Mesin pres genteng ini harus mudah dalam pengoperasiannya dan perawatan yang tidak terlalu rumit.
C. Analisis Kebutuhan
1. Standar Penampilan
Mesin pengepres genteng ini mempunyai konstruksi yang mudah dalam pengoperasiannya bagi pengguna. Dasar yang dipakai adalah produk serupa yang telah dimodifikasi dari alat/mesin yang sudah ada di pasaran. Sistem kerja mesin menggunakan penggerak motor listrik. Proses pengepresan menggunakan tenaga motor listrik dan tidak menggunakan tenaga yang besar.
Karena menggunakan oli sebagai pelumas maka diberi warna hitam agar tidak terlihat terlalu kotor saat berproduksi, selain itu warna hitam memberi kesan yang kokoh pada produk.
2. Target Keunggulan Produk.
Sasaran keunggulan yang ingin dicapai dari mesin pengepres genteng ini adalah :
a. Bahan baku mudah dicari.
b. Tidak memerlukan tenaga yang besar karena menggunakan motor listrik untuk mengepres.
c. Pengoperasian mesin mudah, pertama tekan saklar ON CW untuk menghidupkan mesin kemudian tekan saklar ON CCW dan saklar otomatis untuk menurunkan atau menaikan cetakan. Dengan
menggunakan limit switch maka tinggi dan rendah pengepresan dapat diatur.
d. Selain itu masih ada tombol otomatis untuk menggerakkan cetakan naik dan turun dengan hanya menekan tombol satu kali.
e. Pemeliharaan dan perawatannya cukup mudah. Hanya dengan membersihkan bagian yang kotor dan memberikan pelumas pada bagian yang bergerak atau berputar.
D. Pertimbangan Perancangan 1. Pertimbangan Teknis
Pertimbangan teknis dalam hal ini lebih dititikberatkan pada : a. Kemudahan dalam pengoperasian alat.
b. Pemasangan dan pembongkaran yang relatif lebih mudah. c. Bahan yang digunakan mudah diperoleh di pasaran. d. Konstruksi yang kuat untuk menambah umur alat. 2. Pertimbangan Ekonomi
Pertimbangan ekonomi pada pembuatan mesin pengepres genteng ini dititikberatkan pada pemilihan bahan yang digunakan dan kecanggihan produk. Bahan-bahan yang digunakan relatif murah harganya dan mudah untuk mendapatkannya. Bahan-bahan yang digunakan antara lain, Mild Steel (ST-37), profil siku 50 x 50 x 5 mm. kecanggihan produk karena telah didesain secara semi otomatis.
3. Pertimbangan Ergonomis
Pertimbangan ergonomis dalam pembuatan mesin pengepres genteng ini adalah sebagai berikut :
a. Proses pengepresan yang mudah dan tidak membahayakan pengguna.
b. Dengan dimensi yang sedang (1000 mm x 500 mm x 850 mm), tidak membutuhkan tempat yang luas dan memungkinkan alat mudah untuk dipindah tempat.
c. Getaran yang dihasilkan mesin tidak terlalu besar karena pada motor listrik diberikan bantalan dari karet yang memungkinkan getaran yang dihasilkan dari motor listrik dapat teredam.
E. Tuntutan Perancangan
1. Tuntutan Konstruksi
a. Mesin pengepres genteng ini dapat dioperasikan dengan mudah.
b. Perakitan rangka menggunakan sambungan las, rangka ini dibuat agar tidak mudah bergerak karena tersusun oleh besi siku dan rangka mampu menahan getaran yang dihasilkan dari motor penggerak yang berputar 1400 rpm dengan daya sebesar 1 HP.
c. Tinggi rendahnya pengepresan dapat mudah diatur, hanya dengan menyetting limit switch.
Mesin pengepres genteng dengan penggerak motor listrik yang dibantu transmisi puli ganda dan sabuk-V tersebut diharapkan mampu mempercepat proses produksi dengan tenaga kerja yang seminimal mungkin. Selain itu biaya yang dikeluarkan dalam pembuatan maupun perakitannya dapat terpenuhi dari hasil produksi alat tersebut.
3. Tuntutan Pemeliharaan dan Perawatan
Pemeliharaan dan perawatannya cukup mudah. Hanya dengan membersihkan bagian yang kotor dan memberikan pelumas pada bagian yang bergerak atau berputar
4. Tuntutan Pengoperasian
h. Jika saklar ON (gerak turun) ditekan maka motor akan berputar dan motor akan memutar puli, puli yang terhubung dengan roda gigi payung akan ikut berputar dengan adaya belt,
i. Puli ini terhubung dengan roda gigi payung pada posisi horisontal, j. Kemudian roda gigi payung ini akan memutar roda gigi payung
vertikal
k. Roda gigi payung ini terdapat ulir dalam yang berfungsi mengikat poros berulir, maka jika roda gigi ini berputar poros akan bergerak kebawah
l. Jika poros berulir ini bergerak maka cetakan bagian atas yang diikatkan pada ujung poros ini akan ikut bergerak dan bergabung dengan cetakan bagian bawah maka terjadi proses pengepresan m. Pada cetakan bagian bawah terdapat LS sebagai pemutus arus listrik,
maka ketika cetakan atas dan bawah tergabung putaran motor sudah terhenti,
n. Kemudian tekan tombol ON (gerak naik) sehingga motor akan berputar berlawanan arah dan cetakan bergerak ke atas,
o. Namun sebelum cetakan naik sampai posisi maksimum maka arus listrik akan terputus oleh LS kedua sehingga motor akan terhenti, p. Atau bisa langsung dimatikan dengan tombol OFF. Kemudian cetakan
bagian bawah ditarik ke depan dan hasil cetakan bisa diambil
5. Tuntutan Fungsi
Karena menggunakan motor listrik maka diharapkan alat ini dapat mempercepat proses pembuatan genteng tanpa memerlukan tenaga yang besar.
BAB IV
A. Proses Perancangan Mesin Pengepres Genteng
Proses perancangan pada mesin pengepres genteng ini mempunyai langkah-langkah perencanaan yang dapat digambarkan seperti diagram alir pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1. Diagram alir proses perancangan mesin pengepres genteng
Kebutuhan disini mencakup gaya dan kapasitas mesin. Kapasitas mesin direncanakan yaitu dapat menghasilkan 60 genteng dalam satu jam, sedangkan
Kebutuhan Konstruksi dan perhitungan daya mesin Perhitungan ulir penekan
Perhitungan transmisi (roda gigi,pulley,dan sabuk-V)
Perhitungan poros roda gigi
Perhitungan rangka
Perhitungan motor
gaya yang dibutuhkan mesin ini untuk dapat mengepres genteng yaitu sebesar 45 kg. Konstruksi mesin dapat digambarkan pada gambar 4.2.
Gambar 4.2. konstruksi mesin pres genteng
Sistem mekanik mesin pengepres genteng ini menggunakan sistem pres. Pengepresan terjadi karena adanya gerak putar roda gigi yang akan menggerakan poros berulir baik bergerak naik maupun turun. Karena poros berulir terhubung dengan cetakan bagian atas maka cetakan akan ikut bergerak jika poros juga bergerak. Sedangkan untuk cetakan genteng memiliki ukuran 360x255x74 mm. Gaya yang dibutuhkan untuk melakukan pengepresan yaitu sebesar 45 kg.
B. Perancangan Ulir Penekan
Ulir penekan digunakan untuk menekan cetakan kebawah ataupun menarik cetakan ke atas.
Kisar : 12 Bahan : St. 42
Gambar 4.3. Penampang ulir
Dari data diatas maka dapat dihitung diameter poros yaitu dengan cara:
Tegangantari k=W A A=W × Tegangantarik A=22,5×42 A=945 Jika A= 945 maka, A=π 4× D 2 945=3,14 4 D 2 D=
√
2 945 0,785 D=34,69mm ( diameter dalam poros berulir)Untuk tinggi dan lebar ulir dapat dihitung dengan: tinggi ulir=kisar
2 = 12
2=6 mm lebar ulir=kisar
2 = 12
2 =6 mm Jika D=34,69 maka torsinya (T) adalah:
T=F × R
T=45×17,3=780,5
Jika tegangan geser sama dengan 0,8 kali tegangan tarik maka: tegangan geser=0,8tegangantarik
¿0,8×42 ¿33,6 tegangan geser=F A×n 33,6=6×3,1445×34,69× n 33,6= 45 653,6×n n=33,60,07=480mm (naf ulir)
Gerakan pengepresan akan memberikan tekanan pada cetakan untuk membentuk genteng. Cetakan akan menerima tekanan pres sebesar p, besarnya tekanan yang diterima cetakan dapat dirumuskan sebagai berikut:
p=F
A Keterangan:
p= tekanan yang diterima cetakan (kg/mm2)
A= luas cetakan (mm2)
Luas cetakan berbentuk persegi panjang sehingga dapat dihitung dengan rumus: A=p ×l Keterangan: A=luas cetakan (mm2) p=panjang cetakan (mm) l= lebar cetakan (mm) A=p ×l ¿360×255 ¿91.800 mm2
Sehingga tekanan yang terjadi pada cetakan sebesar: p= 45
91800=0,0006 kg/mm2
Untuk menghitung daya mesin(P) terlebih dahulu dihitung torsinya (T) T= FxR
Keterangan:
R= jari-jari poros berulir maka, T= 45 x 19,5 = 877,5
Maka daya mesin (P) yaitu: P= T ×n
71620
¿0,6 HP
C. Perancangan Transmisi
Perancangan transmisi disini meliputi:
1. Perancangan Roda gigi
Direncanakan pada mesin pres genteng ini menggunakan dua buah roda gigi payung dengan Z1=37, d1=145 mm maka:
modul=d z ¿14537 =3,9 Ha=1modul=3,9 Hk=1,2modul=4,7 b=5modul=19,5 sedangkan Z2=9,d2=31 maka: modul=d z ¿319 =3,4 Ha=1modul=3,4 Hk=1,2modul=4,1 b=5modul=17
Daya yang terjadi pada cetakan untuk menekan genteng dengan gaya sebesar 45 kg adalah 0,6 HP. Sehingga agar mesin mampu bekerja sesuai dengan kapasitas daya yang dibutuhkan, maka pemilihan spesifikasi motor listrik sebagai tenaga penggerak harus sesuai dengan kebutuhan dayanya. Untuk memenuhi kebutuhan daya pada mesin pengepres genteng ini digunakan motor dengan daya 1 HP.
Spesifikasi motor listrik yang digunakan pada mesin pengepres genteng adalah:
Motor AC satu fasa dengan
n = 1400 rpm
Daya = 1 HP,
Frekuensi = 50 Hz, Tegangan = 110/ 220 V.
E. Perhitungan Ulir Penekan ( poros berulir )
Ulir penekan digunakan untuk mengupah putaran roda gigi menjadi gaya tekan. Perhitungan kisar pada ulir penekan :
K=TS 2F ×2πR=T × S
S=2F ×T2πR
S=2(45)877,5×2(3,14)R=12,5(dibuat menjadi12)
Jadi kisar pada ulir penekan yaitu 12 mm, karena jarak pengepresan tidak terlalu tinggi maka panjang ulir dibuat 393mm.
Gambar 4.2. penampang ulir F. Perhitungan Transmisi
Dalam perancangan ini direncanakan menggunakan tenaga motor listrik 1 HP dengan putaran 1400 rpm. Putaran akhir poros yang direncanakan adalah sebesar 49 rpm dan putaran poros yang direncanakan pada poros pulley adalah 200 rpm.
Apabila Pd adalah daya yang direncanakan. Daya yang direncanakan adalah daya normal maka faktor koreksi yang digunakan adalah 1, 1 HP sama dengan 0.735 kW maka dapat dihitung dengan rumus seperti di bawah ini:
Pd = Fc . P (kW) ( Sularso, 2002 : 7 )……….………(4.1) = 1 . 0,735 kW
= 0,735 kW
Keterangan :
Pd = Daya rencana (kW)
Fc = Faktor koreksi ( lampiran3 ) P = Daya (kW)
Jika momen puntir adalah T (kg.mm), maka : T = 9,74x105 n2 Pd ( Sularso, 2002 : 7 )………..…………...(4.2) T=9,74×1050,735 49 =14610kg . mm . Keterangan :
T = Momen puntir rencana ( kg.m) Pd = Daya rencana (kW)
n3 = Putaran puli akhir (rpm)
Adapun gambar ilustrasi sistem transmisi mesin pengepres genteng adalah sebagai berikut :
Gambar 4.3. Ilustrasi Sistem Transmisi Mesin Pengepres Genteng Dari gambar tersebut di atas, maka diameter puli dan jumlah gigi pada roda gigi yang digunakan dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
Pada perhitungan ini, dimisalkan diambil D1 = 5,08 cm dengan n1 =
1400 rpm dan n2 = 200 rpm, maka: 1400 x 5,08 cm = 200 x D2
7112 = 200 x D2
D2 = 35,56 cm (14 inch)
Untuk mencari jumlah gigi pada roda gigi maka digunakan rumus sebagai berikut : n3=Z1 Z2× n2 Dimisalkan Z1 = 9, maka: n3x Z2 = n2 x Z1 49xZ2 = 200 x 9 49Z2 = 1800 Z2 = 36,7 (37)
Jadi, diameter puli dan jumlah gigi yang digunakan dalam mesin pengepres genteng adalah sebagai berikut :
D1 = 50,8 mm. D2 = 355,6 mm. Z1 = 9 gigi. Z2 = 37 gigi.
Sehingga, perbandingan reduksi (i) dari motor listrik ke pulley pengepres genteng adalah sebagai berikut :
i d D i n n p p 2 1 ( Sularso, 2002 : 166)……….…..(4.4) 1400 200 =7
Kemudian perbandingan reduksi (i) dari motor listrik ke roda gigi adalah adalah sebagai berikut :
i d D i n n p p 2 1 1400 49 =28,5 dimana:
n1 = putaran puli awal (rpm)
n2 = putaran puli akhir (rpm)
G. Perhitungan Sabuk-V
Dalam mesin pengepres genteng ini sabuk-V digunakan untuk memutar pulley. Pada pulley ini putaran digunakan untuk menggerakkan roda gigi hipoid. Gerakan ini dimanfaatkan untuk mengangkat cetakan bagian atas.
Alur pemilihan sabuk-V tampak pada Gambar 4.4. Diagram aliran untuk memilih sabuk-V. Data yang diketahui untuk pemilihan tersebut antara lain:
Daya yang akan ditransmisikan (P) : 1 HP = 0.735 kW Putaran poros penggerak (n1) : 200 rpm
Daya yang akan ditransmisikan P (Kw) Putaran poros n1 (rpm) Perbandingan putaran i Jarak sumbu poros C (mm) Fak to r k ore ksi fc Daya rencana Pd (kW)
Bahan poros dan perlakuan panas Perhitung diameter poros ds1, ds2 (mm)
Pemilihan penampang sabuk
Diame te r l in gkar an j arak b agi pu li dp , D p ( mm) D iame te r l uar p uli dk, D k ( mm) D iame te r n af d B, DB (mm ) Kecepatan sabuk v (m/s) v : 30
2
:
d
k
D
k
C
>
Z
>
START Momen rencana T1, T2 (kg mm)Diameter minimum puli dmin (mm)
Z
Perhitungan panjang Keliling L (mm)
Nomor nominal dan panjang sabuk dalam perdagangan L (mm)
Jarak sumbu poros C (mm)
Jumlah sabuk N
STOP END
Gambar 4.4. Diagram aliran untuk memilih sabuk-V Perbandingan reduksi (i) : 7
Jarak sumbu poros (C) : 470 mm
Perhitungannya,
STOP
a. P = 1 HP = 0.735 kW, n2 = 200 rpm 7 200 1400 i 470 C mm b. Fakor koreksi
Faktor koreksi (fc) didapatkan dari tabel. Mesin yang akan gerakkan adalah mesin pengepres genteng dengan sistem pulley. Sitem ini di dalam tabel faktor koreksi termasuk dalam variasi beban yang sedang dan diperkirakan mesin akan bekarja setiap 8-10 jam tiap hari. Sehingga dari tabel, fakttor koreksi dipakai adalah (fc = 1,4).
c. Daya rencana (Pd) kW P fc Pd 1,40,735 1,029 d. Momen rencana (T1,T2) mm kg n Pd g T ) 716 1400 029 , 1 ( 10 74 , 9 ) ( 10 5 1 5 1 mm kg n Pd g T ) 5011 . 200 029 , 1 ( 10 74 , 9 ) ( 10 5 2 5 2
e. Bahan poros Mild Steel (ST-42)
Tegangan tarik
2
42 )
(B kg mm
Faktor keamanan (Sf1) untuk bahan ST adalah 5,6 Faktor pengaruh (Sf2) adalah 2
Tenaga geser yang dizinkan ( a ) adalah 2 2 1 75 , 3 ) 2 6 , 5 ( 42 ) ( mm kg Sf Sf B a
Kt untuk beban tumbukan adalah 2 Cb untuk beban lenturan adalah 2
f. Perhitungan diameter poros (ds)
mm T C K d t b a s 30,09 5011 2 2 75 , 3 1 , 5 1 , 5 3 1 3 1 Diameter poros ds = 30 mm
g. Penampang sabuk-V: tipeA
h. Diameter minimum puli (dmin) yang diizinkan adalah 50 mm
i. Diameter lingkaran jarak bagi puli (dp,Dp) 8 , 50 p d mm 6 , 355 7 8 , 50 d i Dp p mm j. Kecepatan sabuk (v)
66 , 3 1000 60 1400 50 14 , 3 1000 60 . . 1 d n v p m/s
k. Putaran sabuk lebih rendah dari kecepatan sabuk maksimum (3,66 m/s < 30m/s) baik l. mm D d C k k 266.8 2 6 . 355 8 . 50 470 2 m. Panjang keliling (L) L =
2 4 1 2 2 p p Dp dp C D d C =
2 6 , 50 6 , 355 470 . 4 1 6 , 355 6 , 50 2 470 . 2 = 940+637,7+49,5 = 1627,2 mmn. Nomor nominal sabuk-V = No.64 L = 1626 mm
o. Jarak sumbu poros (C)
) 6 , 355 6 , 50 ( 14 , 3 1627 2 14 , 3 2 L Dp dp b = 3254-1275,4 mm = 1978,6
8 8 2 2 p p d D b b C 8 ) 6 , 50 6 , 355 ( 8 1978,6 1978,6 2 2 = 469.9 mm = 470 mm p. Sudut kontak () θ=180057(DCp−dp) ¿180057 (355.6−50.8) 470 ¿143 0
jadi sudut kontak () = 0.91 (dari tabel)
q. Jumlah sabuk (N) N= Pd Po ×Kθ ¿0.7351.029×0.91 ¿1.71(2buah)
Sudut lilit atau kontak θ dari sabuk pada alur puli penggerak harus diusahakan sebesar mungkin untuk memperbesar panjang kontak antara sabuk dan puli. Gaya gesekan berkurang dengan mengecilnya θ sehingga menimbulkan slip
a. Daya yang ditransmisikan: P (kW) Putaran poros n1 (rpm) b. Fak to r k ore ksi fc c. Daya rencana Pd (kW)
B
a
g. Faktor koreksi untuk momen puntir Kt Faktor lenturan Cb
a:
START d.Momen rencana T (kg mm) h. Diameter poros ds (mm) STOP END <antara sabuk dan puli. Jika jarak poros pendek sedangkan perbandingan reduksinya besar, maka sudut kontak pada puli penggerak akan menjadi kecil.
Tipe A, L = 1627 mm, No 64, dp = 50,8 mm, Dp = 355,6 mm, diameter
poros ds = 30 mm, jarak sumbu poros 470.
Gambar 4.5. Diagram aliran untuk merencanakan poros
Dalam mesin pengepres genteng ini terdapat poros cetakan dan poros pulley Di bawah ini akan di bahas perhitungan untuk menentukan diameter poros pulley.
Alur merencanakan poros tampak pada Gambar 4.1. Diagram aliran untuk merencanakan poros. Data yang diketahui untuk merencanakan tersebut antara lain:
1. Daya yang akan ditransmisikan (P) : 1 HP = 0.735 kW 2. Putaran poros penggerak (n1) : 200RPM
3. Bahan poros :MildSteel(ST-42)
Perhitungannya:
a. P = 1HP = 0.735 kW n1 = 200RPM
b. Fakor koreksi
Faktor koreksi (fc) didapatkan dari tabel faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan. Daya ini termasuk daya normal.Sehingga dari tabel, faktor koreksi dipakai adalah fc = 1,4.
c. Daya rencana (Pd) kW P fc Pd 029 , 1 735 , 0 4 , 1 d. Momen rencana (T) mm kg n Pd T ) 5011 200 029 , 1 ( 10 74 , 9 ) ( 10 74 , 9 5 1 5
e. Bahan poros Mildsteel (ST-42)
Tegangan tarik
2
42 )
(B kg mm
Faktor keamanan (Sf1) untuk bahan ST adalah 5,6 Faktor pengaruh (Sf2) adalah 2
f. Tenaga geser yang dizinkan ( a ) adalah 2 2 1 75 , 3 ) 2 6 , 5 ( 42 ) ( mm kg Sf Sf B a
g. Kt untuk beban tumbukan adalah 2 Cb untuk beban lenturan adalah 2
h. Perhitungan diameter poros (ds) mm T C K d t b a s 30,09 5011 2 2 75 , 3 1 , 5 1 , 5 3 1 3 1 Diameter poros ds = 30 mm
i. Tegangan geser yang terjadi yaitu:
2 3 3 3 24 1,84 5011 1 , 5 1 , 5 16 . d kg mm T d T s s j. Tegangan geser yang terjadi yaitu 1,84 kg/mm2 lebih kecil dari pada
tegangan geser yang direncanakan yaitu 3,75 kg/mm2. Sehingga poros
dengan diameter 30 mm aman untuk digunakan.
I. Konstruksi Rangka
Kekakuan dan kekokohan kerangka dapat ditambah dengan cara pengelasan dan pembautan. Ada dua tipe sambungan las yang paling umum adalah 45 ˚ dan sudut takik. Dalam perencanaan konstruksi rangka mesin pengepres genteng ini menggunakan sambungan las, karena lebih mudah dan hasilnya lebih kuat.
Berat motor kurang lebih 10 kg. Batang yang digunakan pada rangka ini adalah besi siku ST 37 ukuran 50 x 50 x 5 mm dengan kekuatan tarik maksimal 37 kg/mm2.
J. Analisis Ekonomi
Penentuan harga mesin pengepres genteng dapat dilihat pada Tabel 4.1.Penentuan Harga Mesin.
Tabel 4.1.Penentuan Harga Mesin
Macam Biaya PekerjaanMacam Bahan (Rp) (Rp)Alat Tenaga (Rp) Jumlah A. Biaya Desain Survey 0 30000 30000 60000
Analisis 0 50000 30000 80.000 Gambar 80.000 20000 50000 150.000
Jumlah 290.000
Macam Biaya Macam Komponen PembelianBiaya (Rp)
Biaya Perakitan
Jumlah (Rp)
B. Biaya Pembelian
Komponen Motor listrikPuli gandal 14” 400.00060.000 5.0005.000 405.00065.000 Puli ganda 2” 15.000 5.000 20.000
V-Belt A 64 20.000 3.000 23.000
Mur dan baut 20.000 3.000 23.000
Cat dan poxy 15.000 30.000 45.000
Tiner 6.000 5.000 11.000
Bearing pulley (2) 70.000 4.000 74.000 Bearing poros berulir 50.000 5.000 55.000 Cetakan genteng 300.000 4.000 304.000
Roda gigi 100.000 4.000 104.000
Jumlah 1.129.000
Macam Biaya Macam Elemen BahanBaku PenolongBahan TenagaKerja Jumlah C. Biaya Pembuatan Komponen Landasan rangka 100.000 0 5000 105.000 Kerangka 200.000 15000 10000 225.000 Poros pulley 65.000 10000 10000 85.000 Poros berulir 150.000 5000 10000 165.000 Poros cetakan 125000 10000 15000 150.000 Dudukan poros berulir 30000 2000 5000 37.000 Pegangan cetakan 15000 2000 3000 20.000
Dudukan bearing poros berulir 70000 1000 5000 13.000
Dudukan cetakan bagian bawah 75000 1000 5000 81.000
Dudukan cetakan bagian atas 45000 1000 1000 47.000
Jumlah 823.000
D. Biaya Non Produksi Biaya Gudang (5% x C) 41.150 Pajak Perusahaan (5% x C) 41.150
Jumlah 82.300
F. Taksiran Harga Produk (A+B+C+D+E) 2.556.700
Jadi harga yang dikehendaki untuk dijual adalah sebesar Rp 2.556.700,00
K. Hasil dan Pembahasan
1. Sistem mekanik, daya mesin dan ulir penekan
Sistem mekanik mesin ini menggunakan sistem pres. Sedangkan gaya pengepresan sebesar 45 kg dan daya mesin yaitu 0,6 HP, sehingga dibutuhkan motor listrik dengan daya 1 HP. Untuk ulir penekan mempunyai kisar 12mm dan panjang ulir 393mm dan tinggi ulir 4,8mm
2. Poros Roda Gigi Pinion
Hasil analisis poros yaitu Daya yang akan ditransmisikan (P) = 1 HP = 0.735 kW, Putaran poros penggerak (n2): 200 RPM, Bahan poros :
MildSteel(ST-42), Faktor koreksi (fc) didapatkan dari tabel faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan. Daya ini termasuk daya normal.Sehingga dari tabel, faktor koreksi dipakai adalah fc = 1,4, Daya rencana (Pd) =1,029 kW, Momen rencana (T) = 5011 kgmm, Bahan poros MildSteel(ST-42), Tegangan
tarik
2
42 )
(B kg mm
,Faktor keamanan (Sf1) untuk bahan SF adalah 5,6,
Faktor pengaruh (Sf2) adalah 2, Tenaga geser yang dizinkan ( a
) = 3,75 kg/mm2, K
t untuk beban tumbukan adalah 2, Cb untuk beban lenturan adalah
2, diameter poros (ds) = 30 mm, Tegangan geser yang terjadi yaitu:1,33
tegangan geser yang direncanakan yaitu 1.84 kg/mm2. Sehingga poros dengan
diameter 30 mm aman untuk digunakan. 3. Sabuk dan Puli
Motor yang digunakan pada mesin pengepres genteng ini memiliki daya 1HP dengan putaran 1400 rpm. Putaran yang direncanakan pada transmisi sabuk V adalah sebesar 200 rpm, sehingga dari hasil perhitungan diperoleh ukuran puli yang digunakan yaitu untuk puli pada poros motor 2 inchi sedangkan puli pada poros 14 inchi. Sedangkan untuk sabuk yang digunakan adalah sabuk-V tipe A no. 64 dengan jarak poros 470
4. Aspek finansial
Dana yang digunakan untuk pembuatan mesin pengepres genteng ini totalnya mencapai Rp 2.556.700,00. Harga tersebut belum termasuk biaya perawatan dan biaya bila terjadi kerusakan.
L. Uji Kinerja
Setelah dilakukan uji kinerja dari mesin pengepres genteng ini dapat disimpulkan bahwa mesin belum dapat bekerja maksimal sesuai dengan harapan. Dari hasil analisis yang telah dilakukan, penyebab kurang maksimalnya mesin pengepres genteng ini adalah fungsi pengepresan yang kurang maksimal.
Setelah dilakukan pengujian terhadap fungsi dari mesin pengepres genteng ini ternyata masih memiliki beberapa kelemahan-kelemahan diantaranya:
1. Pengepresan harus dilakukan beberapa kali agar mendapatkan hasil yang maksimal.
2. Rangka terlalu pendek sehingga masih harus dibutuhkan sebuah meja untuk menambah tinggi mesin.
3. Karena tidak menggunakan rol sehingga pada saat menarik cetakan bagian bawah masih terlalu berat karena gesekan yang terlalu besar.
4. Belum adanya tutup pulley sehingga membahayakan operator mesin, saat mesin beroperasi.
5. Rangka yang terlalu berat sehingga mesin sulit untuk dipindah-pindah.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Proses perancangan dan pembuatan hingga pengujian dapat disimpulkan sebagai berikut:
b. Ulir penekan pada mesin pengepres genteng meliputi diameter minimal ulir yaitu 34,69 mm, Torsi ulir yaitu 780.5, tinggi ulir 6 mm sedangkan lebar ulir 6 mm dan yang terakhir naf pada ulir yaitu 480 mm
c. Sistem transmisi pada roda gigi dengan diameter 145 mm meliputi jumlah gigi (z) 37, modul (m) 3.9, tinggi kepala gigi (Ha) 3.9, tinggi kaki gigi (Hk) 4.7, lebar gigi (b) 19,5. Sedangkan untuk roda gigi dengan diameter 31 mm meliputi jumlah gigi (z) 9, modul (m) 3.4, tinggi kepala gigi (Ha) 3.4, tinggi kaki gigi (Hk) 4.1, lebar gigi (b) 17. Untuk perhitungan pulley meliputi, diameter pulley pertama yaitu 14 inchi sedangkan pulley kedua memiliki diameter 2 inchi. dan sabuk-V pada mesin pengepres genteng menggunakan tipe A, L = 1626 mm, No 64, dp = 50,8 mm, Dp = 355,6 mm, jarak sumbu
poros 470.
d. Diameter poros pada roda gigi adalah 21,76 mm
e. Daya mesin pengepres genteng adalah O ,53HP sedangkan daya motor yang dibutuhkan adalah 1 HP
B. Saran
Perancangan mesin pengepres genteng ini masih belum sepenuhnya sempurna baik dari hasil maupun pada sistem kerjanya. Oleh karena itu, untuk dapat menyempurnakan rancangan mesin ini perlu adanya pemikiran yang lebih jauh lagi dengan segala pertimbangannya. Beberapa saran untuk langkah yang dapat membangaun dan menyempurnakan mesin ini adalah sebagai berikut :
1. Membuat sistem control yang lebih sederhana agar dapat mudah dimengerti pengguna mesin yang kebanyakan masyarakat awam.
2. Memperingan cetakan dan bahan rangka tetapi tidak mengurangi kualitas bahan tersebut.
3. Mempertinggi ukuran rangka agar lebih mudah mengambil genteng setelah proses pengepresan.
4. Pemberian tutup pada bagian-bagian yang bergerak agar tidak membahayakan pengguna.
