Presentasi Tugas Akhir

(1)

Presentasi Tugas Akhir

Modifikasi Alat Penunjuk

Titik Pusat Lubang Benda

Kerja Dengan Berat Maksimal

Kurang Dari 29 Kilogram Untuk

Mesin CNC Miling

Oleh :

Mochamad Sholehuddin

NRP. 2106 030 033

Program Studi D3 Teknik Mesin

Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

(2)

Pendahuluan



Latar Belakang



Rumusan Masalah



Batasan Masalah



Tujuan



Sistematika Penulisan

(3)



Latar Belakang

• Tidak adanya batasan berat

maksimal benda kerja yang mampu

terdorong.

• _{Alat penunjuk titik pusat yang telah}

ada masih menggunakan sistem

manual.

(4)



Rumusan Masalah

a. Merancang ulang alat penunjuk titik pusat

lubang benda kerja berbentuk silinder dengan

dilengkapi sistem otomatis.

b. Perhitungan besar gaya dorong maksimal yang

dibutuhkan oleh pencekam untuk mendorong

benda kerja dengan berat maksimal yang telah

direncanakan.

c. Perhitungan daya yang dibutuhkan untuk

menjalankan alat penunjuk titik pusat.

(5)



Batasan Masalah

a. Percobaan dilakukan dalam batasan kemampuan

mesin yang ada di laboratorium CNC, DIII Teknik

Mesin ITS. Kondisi mesin yang digunakan dalam

keadaan baik.

b. Diameter minimal lubang benda kerja 100 mm,

kedalaman minimal lubang 60 mm, berat maksimal

benda kerja kurang dari 29 kg dan langkah

pencekaman sejauh 10 mm.

c. Penggunaan alat bantu ini memerlukan kontrol

gerak dari mesin CNC.

d. Getaran selama proses pengujian diabaikan.

e. Ketegaklurusan.

(6)



Tujuan

a. Merancang ulang alat penunjuk titik pusat

lubang benda kerja berbentuk silinder dengan

dilengkapi sistem otomatis.

b. Mengetahui besar gaya dorong maksimal

yang dibutuhkan pencekam untuk

mendorong benda kerja dengan berat

maksimal yang telah direncakan.

c. Mengetahui besar daya yang dibutuhkan

(7)



Sistematika Penulisan

BAB I PENDAHULUAN

Dalam bab ini bersikan tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan penulisan, batasan masalah dan sistematika penulisan.

BAB II DASAR TEORI

Pada bab ini akan dijelaskan beberapa teori penunjang yang dijadikan acuan dalam penyusunan Tugas Akhir ini.

BAB III METODOLOGI

Berisikan tentang metode-metode pembahasan yang dipakai untuk menyelesaikan karya ilmiah, serta bagan proses pelaksanaan tugas akhir dari awal sampai akhir.

BAB IV PERHITUNGAN

Pada bab ini akan dibahas perhitungan-perhitungan mengenai mekanisme alat, besar gaya dorong maksimal yang dibutuhkan oleh pencekam untuk mendorong benda kerja serta besar daya yang dibutuhkan untuk menjalankan alat penunjuk titik pusat.

BAB V PENGUJIAN DAN ANALISA

Pada bab ini akan diuraikan prosedur pemakaian alat, tahapan-tahapan proses pengujian serta hasil dari proses pengujian alat tersebut.

KESIMPULAN DAN SARAN

DAFTAR PUSTAKA

(8)

Dasar Teori



Perencanaan Elemen Mesin

– Poros

– Bantalan

– Pasak

– Pegas

– Roda gigi payung (

Bevel Gear

)

– Ulir penggerak

(9)

(10)

• Studi Literatur

Studi literatur dilakukan dengan cara mempelajari dari berbagai sumber buku pegangan maupun dari penelusuran internet.

• Pengamatan Lapangan

Pengamatan lapangan dilakukan dengan tujuan mengetahui peralatan apa saja yang dibutuhkan. Dari pengamatan langsung di lapangan didapatkan data-data dan peralatan apa saja yang diperlukan dalam pembuatan dan perakitan alat.

• Desain Alat

Dari studi literatur yang ada dan pengamatan di lapangan dapat dibuat suatu gambar sketsa alat bantu penunjuk titik pusat lubang benda kerja berbentuk silinder. Dengan kapasitas beban maksimum benda kerja yang dapat terdorong oleh pencekam adalah kurang dari 29 kg, diameter minimal lubang benda kerja 100 mm dan kedalaman minimal lubang adalah 60 mm

• Dimensi Alat

Pada tahap ini ditentukan dimensi alat yang akan dibuat. Dalam menentukan dimensi alat tersebut mengacu pada data-data yang diperoleh di lapangan sehingga dimensi alat tidak terlalu besar maupun kecil.

- Diameter terluar alat tersebut 90mm. - Panjang alat 255mm.

- Jarak antara ujung alat dengan pencekam 45mm.

- Panjang langkah pencekaman ke arah sumbu x (horizontal) sejauh 10 mm.

- Panjang langkah gerakan poros tirus ke arah sumbu y (vertikal) sejauh 28 mm

(11)

• Perhitungan

Dalam tahap ini dilakukan perhitungan antara lain mengenai gaya dorong maksimal oleh pencekam melalui mekanisme gear payung yang ditransmisikan oleh ulir penggerak, sudut tirus, roda gigi, bantalan dan pasak. Apabila terdapat kesalahan pada tahap perhitungan dapat kembali ke tahap desain atau dimensi alat. Namun apabila telah benar mengenai perhitungan tersebut, maka dapat dilanjutkan ke tahap berikutnya.

• Pembuatan dan Perakitan Alat

Dengan hasil perhitungan yang ada, maka dapat dibuat sebuah rancangan alat bantu penunjuk titik pusat beserta modifikasinya.

• Pengujian Alat

Pada tahap ini dilakukan pengujian terhadap alat untuk mengetahui alat bekerja dengan baik atau tidak.

• Analisa Kegagalan

Berdasarkan pada tahap pengujian alat, akan didapatkan suatu kesimpulan apakah alat tersebut bekerja dengan baik atau tidak. Apabila terdapat kesalahan, maka pada tahap ini akan dianalisa, dimana letak kesalahan tersebut. Untuk mengefisiensikan waktu

penganalisaan harus teliti dimana letak kesalahan tersebut, sehingga apabila kesalahannya hanya terletak di perhitungannya saja tidak perlu sampai mengulangi lagi dari awal. Namun apabila seluruh tahap berjalan dengan lancar, maka dapat dilanjutkan ke tahap selanjutnya. • Pembuatan Laporan

Setelah mendapatkan data-data yang diperlukan dari hasil perhitungan, pembuatan alat serta pengujian alat, maka dibuat laporan mengenai hasil rancangan dan modifikasi alat tersebut.

(12)



Sket Alat Penunjuk Titik Pusat

Keterangan :

1. Rumah / dinding komponen

2. Poros ulir

3. Bevel gear

4. Motor listrik

5. Pencekam

6. Pegas

7. Tirus pendorong

8. Benda kerja

(13)



Prinsip Kerja Alat

Prinsip kerja dari alat bantu penunjuk titik pusat ini

hampir sama dengan cara kerja pencekam benda kerja pada

mesin bubut, tetapi alat ini mencekam bagian dalam lubang

benda kerja dengan mekanisme ketirusan.

Sistem penggerak alat ini menggunakan motor listrik yang

akan memberikan gerak putar pada pinion. Sedangkan pinion

sendiri akan menggerakkan gear yang bergabung dengan

poros ulir penggerak. Setelah itu poros ulir akan memberikan

gaya untuk menaikkan tirus pendorong yang nantinya tirus

pendorong tersebut akan meggerakkan lengan-lengan dari

pencekam secara bersamaan dan pencekam-pencekam

tersebut nantinya akan mencekam bagian dalam lubang

benda kerja.

(14)



Perhitungan Gaya Dorong Oleh Pencekam

Untuk mengetahui besar dari gaya dorong maksimal pencekam,

harus dicari terlebih dahulu :

• Gaya Normal (benda kerja)

• Gaya Gesek (B.K dengan meja eretan)

• Gaya Dorong

Σ F

_y

= 0

W − N = 0 → W = N

F

_gesek

= N . μ

(15)



Gaya Normal

Σ F

_y

= 0

W − N = 0

W = N

W = m . g

W = 29 kg . 9,81 m/s

2

W = 284,49 kg.m/s

2

N = 284,49 Newton

(16)



Gaya Gesek

F

_gesek

= N . μ

F

_gesek

= 284,49 Newton . 0,1

F

_gesek

= 28,449 Newton

F

_gesek

= F

_dorong

F

_dorong

= 28,449 Newton

(17)



Hasil Perhitungan Gaya Dorong Oleh Pencekam

Sesuai dengan data berat maksimal benda kerja serta koefisien

gesek maka dapat diketahui gaya-gaya yang terjadi :

Gaya normal benda kerja = 284,49 N

Gaya gesek = 28,449 N

Sehingga dapat diketahui gaya dorong maksimal yang dihasilkan

oleh pencekam adalah sebesar 28,449 N

(18)

Roda Gigi Payung ( Bevel Gear ) Gear

Jumlah gigi gear = 39 buah Diameter pitch gear = 1,85 in Jarak antar gigi = 0,04 in

Bahan gear Steel case carburized dengan So = 30 ksi Lebar gigi pada gear = 0,232 in

Pinion

Jumlah gigi pinion = 17 buah Diameter pitch pinion = 0,787 in Jarak antar gigi = 0,04 in

Bahan pinion Steel case carburized dengan So = 30 ksi Lebar gigi pada pinion = 0,232 in