commit to user
PERANCANGAN DAN PERAKITAN ALAT PERAGA
DRILLING DAN REAMING DENGAN SISTEM
PNEUMATIK
PROYEK AKHIR
Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna
memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)
Program Studi DIII Teknik Mesin
disusun oleh:
APANG SEDAYU
I 8 6 1 0 0 0 3
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
Proyek Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji
Proyek Akhir Program Studi D III Teknik Mesin Produksi Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Surakarta, Agustus 2011
Pembimbing I Pembimbing II
Heru Sukanto, ST, MT.
NIP.197207311997021001
Teguh Triyono, ST.
NIP. 196906251997021001
commit to user
iii
Proyek Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim
penguji Proyek Akhir Program Studi D III Teknik Mesin Produksi Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima untuk memenuhi
persyaratan mendapat gelar Ahli Madya.
Pada hari :
Tanggal :
Tim Penguji Proyek Akhir
1. Heru Sukanto, ST. MT.
NIP.19720731 199702 1 001 (...)
2. Teguh Triyono, ST.
NIP. 19690625 199702 1 001 (...)
3. Eko Prasetya Budiana, ST. MT.
NIP. 19710926 199903 1 002 (...)
4. Wahyu Purworaharjo, ST. MT.
NIP. 19720229 200012 1 001 (...)
Mengetahui,
Ketua Program D3 Teknik Mesin Fakultas Teknik Mesin UNS
Heru Sukanto, ST. MT. NIP. 19720731 199702 1 001
Disyahkan Oleh: Koordinator Proyek Akhir
commit to user
iv
HALAMAN MOTTO
Manusia sepantasnya berusaha dan berdoa, tetapi hanya Tuhan yang
dapat menentukan.
Apa yang kita cita-citakan tidak akan terwujud tanpa disertai doa, usaha
yang keras dan tekad yang kuat.
Hidup didunia ini penuh perjuangan dan kegigihan, perjuangan tuk
mendapatkan prestasi, kemandirian dan kesuksesan, berusahan dan
berdoa merupakan kunci yang paling kuat tuk mendapatkan keberhasilan
yang telah dilakukan.
commit to user
v
Sebuah hasil karya yang kami buat demi menggapai sebuah cita-cita, yang
ingin aku persembahkan kepada:
1. Allah SWT, karena dengan rahmad serta hidayah-Nya saya dapat
melaksanakan `Tugas Akhir’ dengan baik serta dapat menyelesaikan laporan
ini dengan lancar.
2. Kedua Orang Tua yang aku sayangi yang telah memberi dorongan moril
maupun materil serta semangat yang tinggi sehingga saya dapat menyelesikan
tugas akhir ini.
3. Kakak dan adekku yang selalu memperhatikanku dimana aku berada.
4. Teman-teman seperjuangan yang aku sayangi, ayo kejar terus cita-citamu.
5. Fendy, Iqbal, Chanif, dan teman-teman yang lainnya atas semua bantuan yang
telah diberikan apapun bentuknya, mengucapkan terima kasih.
6. Ade’-ade’ angkatanku, Jangan pernah menyerah ya!!!
ABSTRAKSI
Wahyu Singgih Priyadi, 2011,
PEMBUATAN ALAT PRAKTIKUM
commit to user
vi
Program Studi Diploma III Teknik Mesin Produksi, Fakultas Teknik, Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Dewasa ini sistem hidrolik banyak digunakan dalam berbagai macam
industri dan penerapan sistem hidrolik juga banyak digunakan pada proses
produksi. Tetapi sebagian besar belum banyak yang memperhatikan tentang
perawatan alat praktikum sistem hidrolik itu sendiri.
Dengan apa yang terjadi yang tertulis di atas maka harus dicari solusi atau
alternatif guna mencukupi kebutuhan itu, maka dari itu kita membuat alat peraga
praktikum perawatan sistem hidrolik ini.
Proyek Akhir ini bertujuan membuat alat praktikum hidrolik dan modul
untuk keperluan laboratorium mesin. Proyek akhir ini menghasilkan alat
praktikum sistem hidrolik, dengan spesifikasi sebagai berikut :
Motor tiga phase 1 HP ( 1410 rpm) Gear pump
Oneway control valve Relief valve size 3/8”(9mm) Pressure gauge
Tekanan dapat sampai 70 bar
Double acting cylinder 0 40 x 300 mm
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat, karunia dan
hidayah-Nya. Sehingga laporan Proyek Akhir dengan judul PEMBUATAN ALAT
PRAKTIKUM SISTEM HIDROLIK ini dapat terselesaikan dengan baik tanpa
commit to user
vii
satu persyaratan dalam mata kuliah Tugas Akhir dan merupakan syarat kelulusan
bagi mahasiswa DIII Teknik Mesin Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta
dalam memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)
Dalam penulisan laporan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih
atas bantuan semua pihak, sehingga laporan ini dapat disusun. Dengan ini penulis
menyampaikan terima kasih kepada:
1. Allah SWT yang selalu memberikan limpahan rahmat dan hidayah-Nya.
2. Bapak, Ibu dan adik di rumah atas segala bentuk dukungan dan doanya.
3. Bapak Heru Sukanto, ST, MT, selaku Ketua Program D-III Teknik Mesin
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
4. Bapak Heru Sukanto, ST, MT. selaku pembimbing I.
5. Bapak Teguh Triyono, ST. selaku pembimbing II.
6. Bapak Jaka Sulistya Budi, ST. selaku koordinator Tugas Akhir.
7. Laboratorium Proses Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta, tempat
pengerjaan alat.
8. Rekan-rekan D III Produksi dan Otomotif angkatan 2007.
Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu pendapat, kritik dan saran yang membangun dari
pembaca sangat dinantikan. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis
pada khususnya dan bagi pembaca bagi pada umumnya, Amin.
commit to user
2.2. Keuntungan dan Kekurangan Sistem Hidrolik ... 7
2.2.1 Keuntungan Sistem Hidrolik ... 7
2.2.2 Kekurangan Sistem Hidrolik ... 7
2.3. Dasar – dasar Sistem Hidrolik ... 8
2.4. Komponen-Komponen Penyusun Sistem Hidrolik ... 9
commit to user
ix
2.5. Istilah dan Lambang dalam Sistem Hidrolik ... 18
2.6. Statika ... 20
3.2.1 Pandangan Depan Terhadap Beban Tangki ... 36
3.2.2 Pandangan Kanan Terhadap Beban Tangki ... 41
3.2.3 Momen Inersia Rangka ... 45
3.3. Rancangan Poros Penggerak ... 47
3.4. Perhitungan Sambungan Keling ... 48
commit to user
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram aliran sistem hidrolik
Gambar 2.2 Fluida dalam pipa menurut hukum Pascal
Gambar 2.3 Pompa single-stage tekanan rendah
Gambar 2.4 Double pump
Gambar 2.5 External gear pump
Gambar 2.6 Internal gear pump
Gambar 2.7 Katup pengatur tekanan
Gambar 2.8 Katup pengatur arah aliran
commit to user
xi
Gambar 2.10 Kontruksi silinder kerja penggerak ganda
Gambar 2.11 Pressure gauge dengan prinsip kerja Bourdon
Gambar 2.12 Filter oli
Gambar 2.13 Sketsa prinsip statika kesetimbangan
Gambar 2.14 Sketsa gaya dalam
Gambar 2.15 Sketsa reaksi tumpuan rol
Gambar 2.16 Sketsa reaksi tumpuan sendi
Gambar 2.17 Sketsa reaksi tumpuan jepit
Gambar 2.18 Butt join
Gambar 2.19 Lap Join
Gambar 2.20 Edge Join
Gambar 2.21 T-Join
Gambar 2.22 Corner Join
Gambar 2.23 Rivetlap joint
Gambar 2.23 Rivetbutt joint
Gambar 3.1 Double Acting Cylinder
Gambar 3.2 Internal Gear Pump
Gambar 3.3 Motor Listrik
Gambar 3.4 Relief Valve
Gambar 3.5 Manual Valve
Gambar 3.6 Sketsa Rangka
Gambar 3.7 Pandangan Depan
Gambar 3.8 Reaksi Gaya Luar Batang D-C
Gambar 3.9 Reaksi Gaya Dalam Batang D-C
Gambar 3.10 Potongan kiri (x-x) batang D-F
Gambar 3.11 Potongan kiri (y- y) batang F-C
Gambar 3.12 Diagram gaya normal batang D-C
Gambar 3.13 Diagram gaya geser batang D-C
Gambar 3.14 Diagram momen lentur batang D-C
Gambar 3.15 Pandangan samping kanan
Gambar 3.16 Reaksi Gaya Luar Batang B-C
commit to user
xii
Gambar 3.18 Potongan kiri (x-x) batang B-E
Gambar 3.19 Potongan kiri (y-y) batang E-C
Gambar 3.20 Diagram gaya normal batang B-C
Gambar 3.21 Diagram gaya geser batang B-C
Gambar 3.22 Diagram momen lentur batang B-C
Gambar 3.23 Penampang Besi Hollow
commit to user
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Simbol katup pengarah menurut jumlah lubang dan posisi kontrol
Tabel 2.2 Beberapa lambang komponen penyusun dalam sistem hidrolik
Tabel 3.1 Spesifikasi pompa roda gigi
Tabel 4.1 Biaya pembuatan Alat Peraga Sistem Hidrolik
commit to user
xiv
= Gaya masuk
= Gaya keluar
= Luas penampang piston kecil
= Luas penampang piston besar
M = Momen (N.mm).
s = Jarak (mm).
= Tegangan geser (N/mm2)
t = Tegangan tarik (N/mm2) F = Gaya (N)
A = Luas penampang (mm2)
Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau
Z = Section modulus
n = Putaran mesin (rpm)
max = Tegangan geser maksimum (N/mm2)
F = Beban yang diterima (N)
w
= Tegangan lentur
o
commit to user
ii
Proyek Akhir Program Studi Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik
Univesitas Sebelas Maret
Dengan judul :
Perancangan dan Perakitan Alat Peraga
Drilling
dan
Reaming
Dengan Sistem Pneumatik
Disusun oleh :
APANG SEDAYU
NIM. I 8610003
Telah dapat disahkan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya.
Surakarta, Juli 2013
Pembimbing I Pembimbing II
Ubaidillah, ST., M.Sc.
NIP.198408252010121009
Heru Sukanto, ST., MT.
NIP.197207311997021001
Mengetahui
Ketua Program Studi Diploma III Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Heru Sukanto, S.T., M.T.
commit to user
iii
APANG SEDAYU, PERANCANGAN DAN PERAKITAN ALAT
PERAGA
DRILLING
DAN
REAMING
ABSTRAK
Alat peraga drilling dan reaming dengan sistem pneumatik adalah sebuah alat yang bertujuan untuk mensimulasikan gerakan drilling dan reaming. Pada alat ini terdapat 3 buah silinder pneumatik. Silinder yang pertama digunakan sebagai pendorong drill, silinder yang kedua digunakan sebagai pendorong ragum, sedangkan silinder yang ketiga digunakan sebagai penggerak reamer. Sistem kerja dari alat peraga ini menggunakan pneumatik yang melalui katup control aliran untuk menggerakkan silinder-silinder tersebut. Prinsip kerja alat peraga ini yaitu, poros drill didorong ke bawah oleh silinder pertama sehingga mata drill menyentuh benda kerja, lalu poros drill kembali ke atas dengan ditarik oleh silinder pertama. Setelah itu ragum bergerak maju dengan didorong oleh silinder kedua. Kemudian poros reamer didorong ke bawah oleh silinder ketiga sehingga mata reamer menyentuh benda kerja, lalu poros reamer kembali ke atas dengan ditarik oleh silinder ketiga, dan terakhir ragum bergerak mundur dengan ditarik oleh silinder kedua.
Kata kunci : Perancangan, perakitan, pneumatik
ABSTRACT
Props drilling and reaming with the pneumatic system is a tool that aims to simulate the movement of drilling and reaming. In this tool, there are 3 pieces of pneumatic cylinders. The first cylinder is used as a driver drill, the second cylinder is used as the driver of the vise, while the third cylinder reamer is used as a driver. Working system of the props using a pneumatic control valve via flow to move the cylinders. The working principle of the props, drill shaft is pushed down by the first cylinder so that the eyes of the drill touches the workpiece, then pivot back to the top of the drill is pulled by the first cylinder. After that vise move forward with the second cylinder is driven by. Reamer shaft then pushed down by a third cylinder so eye reamer touches the workpiece, then pivot back to the top of the reamer is pulled by a third cylinder, and vise move backwards with last drawn by the second cylinder.
commit to user
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
melimpahkan segala rahmat, hidayah, serta karunia-Nya sehingga penulis dapat
menyelesaikan tugas akademik untuk membuat Tugas Akhir yang berupa Alat
Peraga Drilling dan Reaming dengan Sistem Pneumatik.
Laporan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat
menyelesaikan program studi D-III Teknik Mesin Otomotif Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dengan selesainya Tugas Akhir dan tersusunnya laporan ini, penulis
mengucapkan terimakasih kepada:
1. Ubaidillah, ST., M.Sc., Selaku pembimbing yang telah banyak
memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan Tugas Akhir
ini.
2. Heru Sukanto, ST., MT., Selaku pembimbing yang telah banyak
memberikan pengarahan dan bimbingan dalam penyusunan Tugas Akhir
ini.
3. Para Dosen Teknik Mesin yang telah banyak memberikan masukan dan
saran selama penyusunan laporan Tugas Akhir.
4. Lek Hendri, Arifin, Rahmad, Solikhin, Yanto, dan Darmanto selaku
instruktur dan laboran di jurusan Teknik Mesin UNS yang telah rela
meluangkan waktunya untuk membantu dalam proses pembuatan Proyek
Akhir.
5. Ayah dan ibu tercinta yang telah member motifasi, do'a, serta wejangan
kepada penulis untuk menyelesaikan studi di D-III Teknik Mesin
Otomotif Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
6. Rekan-rekan satu angkatan D-III Teknik Mesin yang banyak membantu
penulis dalam penyusunan Tugas Akhir ini.
7. Serta semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang
telah membantu dalam penyusunan Tugas Akhir ini.
Dengan keterbatasan yang ada penulis menyadari bahwa laporan Tugas
Akhir ini hasilnya masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu saran dan kritik
commit to user
v
bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi para pembaca pada umumnya.
Surakarta, Juli 2013
commit to user
2.1.2 Keuntungan dan Kerugian Pneumatik... 6
2.1.3 Susunan dan Cara Kerja Pneumatik ... 8
2.1.4 Elemen Kerja Pneumatik ... 9
2.2 Pembangkit dan Pengadaan Udara Mampat ... 15
2.3 Maintenance ... 16
2.4 Persamaan Dalam Perhitungan Pneumatik ... 16
commit to user
vii
BAB IV PERAKITAN DAN PENGUJIAN ... 24
4.1 Perakitan Alat Peraga ... 24
4.1.1 Perakitan Bagian Penggerak Drill ... 24
4.1.2 Perakitan Bagian Penggerak Reamer ... 25
4.1.3 Perakitan Bagian Penggerak Ragum ... 25
4.2 Pengujian Alat Peraga ... 27
4.2.1 Hasil Pengujian ... 27
4.2.2 Perhitungan Pneumatik ... 29
BAB V PENUTUP ... 31
5.1 Kesimpulan ... 31
5.2 Saran ... 31
DAFTAR PUSTAKA ... xiii
commit to user
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Pemakanan linier pada mesin frais
(Croser dan Ebel,1994) ... 4
Gambar 2.2 Aktuasi pintu geser untuk daun pintu tunggal dan ganda
(Croser dan Ebel, 1994) ... 4
Gambar 2.3. Mesin bor dengan unit pemakanan linier
(Croser dan Ebel, 1994) ... 5
Gambar 2.4. Alat pencekam untuk mesin bor
(Croser dan Ebel, 1994) ... 5
Gambar 2.5. Alat tekuk pipa
(Croser dan Ebel, 1994) ... 6
Gambar 2.7. Tabung gerak tunggal
(Croser dan Ebel, 1999) ... 9
Gambar 2.8.Tabung silinder gerak ganda
(Croser dan Ebel, 1999) ... 10
Gambar. 2.9. Katup 5/2 dengan solenoid
(Croser dan Ebel, 1999) ... 11
Gambar. 2.10. Katup 5/2 dengan solenoid dengan pegas pengembali
(Croser dan Ebel, 1999) ... 11
Gambar. 2.11. Katup Kontrol Aliran Satu Arah
(Croser dan Ebel, 1999) ... 12
Gambar. 2.12. Katup kontrol aliran dua arah
(Croser dan Ebel, 1999) ... 12
Gambar. 2.13. Sensor untuk objek metal
commit to user
Gambar. 2.19. Sistem pengadaan udara bertekanan (kompresor) ... 15
Gambar 2.20. Arah gaya piston pada saat maju dan mundur (Croser dan Ebel, 1999) ... 17
Gambar 2.21. Debit aliran udara dalam pipa (Croser dan Ebel, 1999) ... 18
Gambar 2.22. Arah aliran udara pada saat piston maju dan mundur (Croser dan Ebel, 1999) ... 18
Gambar 3.1. Alat Peraga Mesin Drilling dan Reaming ... 19
Gambar 3.2. Gambar 2D Tampak Depan Alat Peraga Drilling dan Reaming ... 20
Gambar 3.3. Gambar 2D Tampak Atas Alat Peraga Drilling dan Reaming ... 20
Gambar 3.4. Gambar 2D Tampak Samping Kanan Alat Peraga Drilling dan Reaming... 21
Gambar 4.1. Bagian Penggerak Drill ... 24
Gambar 4.2. Bagian Penggerak Reamer ... 25
Gambar 4.3. Bagian Penggerak Ragum ... 26
Gambar 4.4. Alat peraga mesin drilling dan reaming dengan sistem pneumatik ... 26
Gambar 4.5. Skema Pada Drill ... 27
Gambar 4.6. Skema Pada Reamer ... 28
commit to user
x
DAFTAR RUMUS
Rumus 2.1 Perhitungan gaya piston secara teoritis ... 16
Rumus 2.2 Perhitungan silinder kerja ganda saat out stroke ... 16
Rumus 2.3 Perhitungan silinder kerja ganda saat in stroke ... 16
Rumus 2.4 Perhitungan debit aliran udara ... 17
Rumus 2.5 Kebutuhan udara saat out stroke ... 18
commit to user
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Tabel koefisien rolling
Lampiran 2 Satuan – satuan tekanan
Lampiran 3 Gambar diagram rangkaian elektro pneumatik alat peraga drilling dan
reaming
Lampiran 4 Gambar 3D alat peraga drilling dan reaming
