PEMBUATAN ALAT PRAKTIKUM PERAWATAN
SISTEM TRANSMISI RODA GIGI
PROYEK AKHIR
Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)
Program Studi DIII Teknik Mesin
Disusun oleh:
TAFRI JANANDI
I.8107026
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN PRODUKSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
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, Juli 2010
Pembimbing I Pembimbing II
Bambang Kusharjanta, ST., MT NIP. 19691116 199702 1 001
Wahyu Purwo Raharjo., ST., MT. NIP. 19720229 200012 1 001
HALAMAN PENGESAHAN
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. Penguji 1 Wahyu Purwo Raharjo, ST, MT. ……… NIP. 19720229 200012 1 001
2. Penguji 2 Jaka Sulistya Budi, ST. ………
NIP. 19671019 199903 1 001
3. Penguji 3 Eko Surojo, ST, MT. ………...
NIP. 19690411 200003 1 006
4. Penguji 4 Syamsul Hadi, ST, MT. ……….
NIP. 19710615 199802 1 002
Mengetahui,
Ketua Program D3 Teknik Mesin Fakultas Teknik Mesin UNS
Zainal Arifin, ST, MT. NIP. 197303082000031001
Disahkan Oleh: Koordinator Proyek Akhir
HALAMAN MOTTO
· Hidup adalah perjuangan dan perjuangan butuh pengorbanan maka
berjuanglah sekuat tenaga unuk mendapatkan yang kamu cita-citakan
· Dimana ada kemauan disitu pasti ada jalan
· Sebesar-besar keuntungan di dunia adalah menyibukkan dirimu setiap waktu
pada aktivitas yang akan memberikan manfaat paling banyak di hari hari
akhir. Menyia-nyiakan waktu lebih berbahaya daripada kematian, karena
menyia-nyiakan waktu dapat memutusmu dari Allah SWT dan hari akhir,
sedangkan kematian memutusmu dari dunia dan penghuninya (Ibnu Qayim
HALAMAN PERSEMBAHAN
Sebuah hasil karya yang kami buat demi menggapai sebuah cita-cita, yang ingin
ku-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. Orang Tua yang aku sayangi dan cintai yang telah memberi dorongan moril maupun
materil serta semangat yang tinggi sehingga saya dapat menyelesikan tugas akhir ini.
3. Kakak dan ade`-ade`ku yang aku sayangi, ayo kejar terus cita-citamu.
4. D III Produksi dan Otomotif angkatan 07’ yang masih tertinggal, ayo semangat kang !!!
ABSTRAKSI
Bagus Wahyu Dewanto, 2010 ALAT PRAKTIKUM PERAWATAN SISTEM TRANSMISI RODA GIGI
Diploma III Mesin Produksi, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Proyek Akhir ini bertujuan merencanakan dan membuat alat praktikum perawatan sistem transmisi untuk keperluan praktikum perawatan di Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Metode dalam pembuatan alat ini adalah studi pustaka, perencanaan, pembuatan alat, pengujian alat dan terakhir proses finishing. Dari perancangan yang dilakukan, dihasilkan suatu alat praktikum perawatan
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah swt. yang memberikan limpahan rahmat, karunia dan hidayah-Nya, sehingga laporan Proyek Akhir dengan judul ALAT PRAKTIKUM PERAWATAN SISTEM TRANSMISI RODA GIGI ini dapat terselesaikan dengan baik tanpa halangan suatu apapun. Laporan Proyek Akhir ini disusun uantuk memenuhi salah satu persyaratan dalam mata kuliah Proyek 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 Zainal Arifin, ST, MT Ketua Program D-III Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Bapak Bambang Kusharjanta, ST., MT. Selaku pembimbing Proyek akhir I. 4. Bapak Wahyu Purwo Raharjo., ST., MT. Selaku pembimbing Proyek akhir II. 5. Bapak Jaka Sulistya Budi, ST. selaku koordinator proyek akhir.
6. Ayah dan Ibu di rumah atas segala bentuk dukungan dan doanya. 7. Rekan-rekan D III Produksi dan Otomotif angkatan 2007 8. Berbagai pihak yang tidak dapat disebutkan satu - persatu.
Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu kritik, pendapat dan saran yang membangun dari pembaca sangat dinantikan. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan bagi pembaca pada umumnya, Amin.
Surakarta, Juli 2010
2.4. Bagian-bagian Roda Gigi ... 8 Penting Dalam Perencanaan Poros ... 21
2.10.Pasak dan Kopling ... 24 dan Kekurangan Bantalan Luncur ... 28
2.11.3...Kelebihan dan Kekurangan Bantalan Gelinding ... 28
BAB III ANALISA PERHITUNGAN ... 30
3.1. Perhitungan Poros ... 30
3.2. Perhitungan Poros Ulir... 32
3.3. Perhitungan Kerangka ... 34
3.4. Tegangan Maksimum Rangka ... 38
3.5. Perhitungan Las... 40
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bagian-bagian roda gigi ... 8
Gambar 2.2 Bentuk gigi roda gigi payung... 12
Gambar 2.3 Roda cacing dan roda gigi cacing ... 16
Gambar 2.4 Roda gigi helix... 18
Gambar 2.5 Pasak Benam Persegi ... 24
Gambar 2.6 Bearing thrust dan radial... 28
Gambar 3.1 Lay out rangkaian komponen transmisi gear ... 30
Gambar 3.2 Beban pada rangka ... 34
Gambar 3.3 Reaksi penumpu ... 35
Gambar 3.4 Potongan (z-z) kanan... 35
Gambar 3.5 Potongan (y-y) kanan ... 36
Gambar 3.6 Potongan (x-x) kanan ... 37
Gambar 3.7 Tegangan maksimum rangka ... 38
Gambar 3.8 Sambungan las ... 40
Gambar 3.9 Roda gigi lurus ... 42
Gambar 3.10 Roda gigi helix... 45
Gambar 3.11 Roda Gigi Cacing... 48
Gambar 3.12 Roda Gigi Bevel... 51
Gambar 4.1 Alat perawatan transmisi gear... 56
Gambar 4.2 Konstruksi rangka ... 57
Gambar 4.3 Papan kayu ... 58
DAFTAR TABEL
DAFTAR NOTASI
A = Luas Penampang (mm2) b = Lebar Muka Gigi (mm) C = Kelonggaran (mm)
= Faktor Kecepatan = Faktor Keamanan
d = Diameter Jarak Bagi (mm) = Diameter Luar Roda Gigi = Diameter Dalam Roda Gigi = Diameter Pinion (mm) = Diameter Gear (mm) = Diameter Jarak Bagi Worm
= Modulus Elastisitas Dari Pinion (N/ ) = Modulus Elastisitas Dari Gear (N/ ) = Gaya Tangensial (N)
h = Tinggi Gigi (mm)
TEG = Format Gigi Gear
V = Kecepatan (m/s) V.R = Rasio Kecepatan W = Beban Normal (N) WD = Beban dinamik (N)
WS = Beban Statis (N)
WT = Beban Tangensial (N)
WI = Beban Tambahan (N)
X = Jarak Antar Sumbu YP = Faktor GIgi Pinion
YG = Faktor Gigi Gear
Z = Section Modulus z = Jumlah Gigi
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring dengan perkembangan ilmu dan teknologi khususnya dunia otomotif, kita dituntut untuk menguasai ilmu permesinan dengan baik. Salah satu cara untuk mempermudah dalam penguasaan permesinan terutama dalam sistem transmisi roda gigi adalah dengan membuat alat praktikum sistem transmisi. Hal ini akan lebih mudah jika dari awal kita tahu prinsip dasar dalam mentransmisikan daya baik secara teori maupun praktek oleh sebab itu kami ingin membuat sebuah alat yang nantinya akan mempermudahkan kita dalam mempelajari sistem transmisi ini.
Alat praktikum perawatan sistem transmisi ini adalah suatu alat yang didesain khusus dan berfungsi untuk simulasi praktikum perawatan sistem transmisi. Alat ini tidak diproduksi secara masal tetapi dibuat secara khusus hanya untuk simulasi praktikum perawatan yang merupakan salah satu mata kuliah praktek di Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. Alat ini berguna bagi para mahasiswa untuk latihan praktikum perawatan terhadap alat-alat yang masih berfungsi.
1.2 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang, membuat alat praktikum sistem transmisi roda gigi yang meliputi :
1. Cara kerja alat.
2. Pemilihan bahan dalam proses pembuatan komponen. 3. Analisa perhitungan.
1.3 Batasan Masalah
Batasan masalah dalam proyek akhir ini difokuskan pada perhitungan poros, rangka, kekuatan las, dan roda gigi.
1.4 Tujuan Proyek Akhir
Tujuan dari proyek akhir ini adalah merancang dan membangun alat praktikum perawatan sistem transmisi yang bagus dan ekonomis sehingga bisa membantu dalam proses pembelajaran .
Proyek akhir ini juga untuk memenuhi kurikulum SKS program studi DIII Teknik Mesin Produksi guna mencapai gelar Ahli Madya Teknik Mesin.
1.5 Manfaat Proyek Akhir
Pelaksanaan proyek akhir ini mempunyai banyak manfaat, yaitu : 1. Secara Teoritis
Mahasiswa dapat memperoleh pengetahuan dan pengalaman dalam perancangan serta pembuatan peralatan baru maupun modifikasi dari peralatan yang sudah ada.
2. Secara Praktis
Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang sudah diperoleh selama masa perkuliahan dalam praktek nyata dan melatih ketrampilan dalam bidang perancangan, pengelasan dan permesinan.
1.6 Kerangka Pemikiran
1.6.1 Langkah-langkah dalam pembuatan alat praktikum perawatan roda gigi adalah sebagai berikut :
Tahap I : Mulai
Tahap II : Membuat proposal Tahap III : Mencari data
Tahap VI : Membuat gambar alat / mesin Tahap VII : Membuat alat
Tahap VIII : Pengujian alat Tahap IX : Membuat laporan 1.6.2 Metode pelaksanaan
Diagram 1.1 Metode Pelaksanaan
Mulai
Membuat laporan Membuat desain Membuat proposal
Membuat gambar mesin
Pengujian alat Mencari data
Membuat komponen Membeli komponen
1.7 Waktu Dan Pelaksanaan
Proyek akhir ini diperkirakan selesai dalam waktu enam bulan, dilaksanakan di bengkel Teknik UNS dan bengkel swasta.
Jadwal pelaksanaan
No Jenis Kegiatan Feb. Maret April Mei Juni Juli
1. Mulai pengerjaan
2. Membuat proposal
3. Mencari data
4. Membuat gambar sketsa
5. Membuat perhitungan
6. Membuat gambar alat
7. Membuat alat
8. Pengujian alat
9. Penyusunan laporan
1.8 Sistematika Penulisan
Dalam penulisan laporan proyek akhir ini menggunakan sistematika atau format penulisan sebagai berikut:
1. BAB I PENDAHULUAN
Dalam bab ini berisikan tentang latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan proyek akhir, manfaat proyek akhir, kerangka pemikiran, waktu dan pelaksanaan, dan sistematika penulisan,
2. BAB II DASAR TEORI
Dalam bab ini berisikan pembahasan mengenai konsep teori transmisi gear, motor listrik, poros, bantalan, kopling,roda gigi lurus, roda gigi heliks, roda gigi bevel, roda gigi cacing, ulir daya, rangka (statika struktur),pengelasan dan komponen pendukung mesin yang lain.
3. BAB III PERHITUNGAN DAN ANALISA DATA
Dalam bab ini berisikan pembahasan mengenai perencanaan poros, perencanaan roda gigi, perencanaan bantalan, perencanaan kekuatan rangka, perencanaan pengelasan, perencanaan ulir daya dan bantalan.
4. BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN PERAWATAN MESIN
Dalam bab ini akan dikupas secara mendeyail tentang alur dan langkah-langkah pembuatan dan perawatan terhadap mesin agar kemungkinan terjadi kerusakan mesin dapat diminimalisasi sedini mungkin.
5. BAB V PENUTUP
Dalam bab ini berisikan kesimpulan
DASAR TEORI
2.1 Dasar Transmisi Roda Gigi
Pada bagian-bagian mesin sering dijumpai suatu poros mengerakkan poros yang lainnya. Kadang kala poros itu terletak pada posisi satu garis, baik pada posisi sejajar maupun bersilangan. Untuk memenuhi keperluan pemindahan gerak/putaran/daya putar antara dua poros atau lebih dalam teknologi permesinan terdapat berbagai macam cara yaitu diantaranya dengan meggunakan roda gigi.
Roda gigi merupakan sejenis roda cakra dimana pada sekitar sekeliling bagian luarnya memiliki profil gigi yang simentris. Dalam bekerja memindahkan daya/putaran roda gigi mesti berpasangan sesama roda gigi yang sejenis. Dengan keadaan yang sedemikian rupa itu (bentuk dan cara kerja) memberikan beberapa keuntungan dalam memindahkan daya putar/putaran yaitu anti slip dan terjadinya gaya dorong yang positif. Tetapi hanya dapat memindahkan daya putar dengan jarak antara poros relatif singkat, tidak dapat terlalu jauh.
Transmisi daya adalah suatu cara untuk menyalurkan atau memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel, bensin, turbin, motor listrik, dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut, pompa, kompresor, mesin produksi, dll). Ada dua klasifikasi pada transmisi daya :
2.1.1 Transmisi daya dengan gesekan (transmision of friction) : a. Direct transmision : roda gesek, dll.
b. Indirect transmision : belt (ban mesin) 2.1.2 Transmisi dengan gerigi
a. Direct transmision : gear
b. Indirect transmision : rantai, timing belt, dll
Roda gigi merupakan suatu elemen mesin yang pada umumnya berfungsi mentransmisikan daya dari sumbernya. Keuntungan dalam pemakaian dan pemilihan roda gigi sangat besar dibandingkan jika kita menggunakan transmisi yang lain, antara lain adalah secara fisikologis lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan tepat serta mentransmisikan daya yang besar. Roda gigi sendiri sangat banyak macamnya dengan banyak variasi bentuknya diharapkan roda gigi dapat menjalankan fungsinya secara maksimal sesuai dengan jenis yang digunakan.
Untuk keperluan transmisi dengan kedudukan poros yang bermacam, roda gigi diklasifikasikan menjadi :
1. Roda gigi silindris dengan gigi lurus 2. Roda gigi silindris dengan gigi miring 3. Roda gigi kerucut / bevel
4. Roda gigi spiral 5. Roda gigi ulir 6. Roda gigi cacing
Dalam alat praktikum perawatan transmisi roda gigi ini menggunakan roda gigi lurus yang berfungsi mentransmisikan daya dari motor ke roda gigi transmisi. Roda gigi bevel juga digunakan dalam pemindahan arah transmisi daya dari motor ke roda gigi yang lain tetapi poros yang satu dengan yang lain membentuk sudut 90 derajat tetapi poros dalam satu sumbu yang berpotongan. Roda gigi cacing digunakan untuk mentransmisikan daya tegak lurus tetapi poros tidak dalam sumbu yang berpotongan. Roda gigi heliks yang digunakan untuk perbandingan dengan roda gigi lurus.
2.3 Bahan Roda Gigi
dan dibubut serta memiliki tingkat kebisingan operasi yang rendah. Dalam kebanyakan pemakaian, baja adalah bahan yang paling memuaskan karena memiliki kekuatan yang tinggi dan biaya yang rendah meskipun ada bahan yang lebih baik yaitu bronze namun bahan ini memiliki kekuatan yang tinggi dan harganya lebih mahal, dalam pembuatan alat praktikum sistem transmisi roda gigi ini menggunakan bahan dari baja mild steel.
2.4 Bagian-Bagian Roda Gigi
Bagian-bagian dan penamaan roda gigi digambarkan sebagai berikut :
Gambar 2.1 Bagian-bagian roda gigi
Keterangan dari gambar:
a. Lingkaran jarak bagi (Pitch circle)
Lingkaran jarak bagi (Pitch circle) adalah lingkaran khayal tanpa slip b. Modul
Modul adalah perbandingan antara lingkaran jarak bagi dengan jumlah gigi, atau dirumuskan sebagai berikut:
m = z d
...(1)
dengan :
m = modul (mm)
c. Jarak bagi lingkaran (circular pitch=Pc)
Jarak bagi lingkar yaitu jarak sepanjang lingkaran jarak bagi antara profil dua gigi yang saling berdekatan. Jarak bagi lingkar dapat dirumuskan sebagai berikut: roda gigi yang bertautan dan memiliki jumlah gigi z1 dan z2,maka:
Pc = π bagi ke bagian bawah gigi.
e. Tinggi kepala
Tinggi kepala adalah jarak radial pada sebuah gigi antara lingkaran jarak bagi kebagian atas gigi.
f. Kelonggaran
Kelonggaran adalah celah antara lingkaran kepala dan lingkaran dasar/kaki dari roda gigi pasangannya.
2.5 Standar Ukuran Roda Gigi
Untuk roda gigi yang saling berkaitan menurut standar perbandingan gigi mempunyai tiga sistem perbandingan yang dinyatakan dengan pitch, yaitu sistem jarak bagi, sistem jarak bagi diametral, sistem modul. Pada dasarnya ketiga sistem tersebut mempunyai hasil yang sama. Dalam perhitungan pada umumnya digunakan sistem modul yaitu:
Pc= Untuk mendesain sebuah roda gigi, maka harus mengetahui aturan-aturan antara lain:
1. Mengetahui beban tangensial (WT)
Cs = safety faktor
2. Menghitung Beban Dinamik (Wd)
Wd = WT+ W1 ...(14) bahan roda gigi, ketelitian pemotongan, dan gaya tangensial
W1 =
v = kecepatan garis jarak bagi b = lebar muka gigi (mm) c = faktor dinamik (mm) harga c bisa didapat dengan persamaan
c =
K = suatu faktor yang tergantung pada faktor bentuk gigi = 0,107, untuk 14,5 0 full depth involute system = 0,111, untuk 200 full depth involute system = 0,115, untuk 200 stub system
Ep = modulus elastis dari bahan pinion (N/mm2) EG = modulus elastis dari roda gigi (N/mm2)
berkaitan dengan perancangan roda gigi transmisi yaitu Nilai Ws> Wd, sehingga perancangan roda gigi diatas adalah aman, baik terhadap beban statis atau beberapa asumsi beban yang lain antara lain:
1. Ws> 1,25Wd, aman bila mendapat beban steady 2. Ws> 1,35 Wd, aman bila mendapat beban berfluktuasi 3. Ws> 1,5 Wd, aman bila mendapat beban kejut
Nilai W w> Wd, sehingga aman digunakan
2.6 Roda Gigi Kerucut
Roda gigi kerucut digunakan dalam perancangan mesin apabila diperlukan mekanisme pemindahan gerakan antar poros yang berpotongan. Walaupun roda gigi kerucut biasa dibuat untuk sudut poros 900, roda gigi ini bisa dibuat hampir untuk semua ukuran sudut.
Dalam melakukan analisa mencari analisa mencari beban poros dan bantalan pada permukaan roda gigi kerucut adalah dengan menganalisa beban tangensial yang terjadi bila semua gaya terpusat pada titik tengah gigi.
Gambar 2.2 Bentuk gigi roda gigi payung
Dalam perancangan penggunaan roda gigi kerucut lurus diperlukan analisa yang penting antara lain:
V.R =
2. Menentukan torsi atau daya yang akan bekerja pada sistem roda gigi T = sehingga diperoleh ukuran modul yang sesuai dan diameternya
dengan
e. Faktor kecepatan Cv = f. Kekuatan roda gigi kerucut
WT = (σOG.Cv) b.π.m. у’G(
DG =m.TG ... (27) DP =m.TP ... (28) dengan
DG= diameter gear yang dipilih DP= diameter pinion yang dipilih
Dengan analisa diatas diharapkan perancangan roda gigi kerucut lurus dapat sesuai dan tepat dengan transmisi yang dioperasikan padanya.
2.7 Roda gigi cacing
Worm gear disebut juga dengan roda gigi cacing adalah sejenis roda
gigi dengan bentuk konstruksinya sama dengan spur gear dengan perbedaan pada bagian lebar roda terdapat kelengkungan (radius) yang besarnya sama dengan radius ulir cacing.
Kekhususan jenis roda gigi ini adalah
1. Hanya dapat bekerja berpasangan dengan ulir cacing (worm thread)
2. Daya yang ditransmisikan dapat lebih besar karena perbandingan putaran
antara roda gigi cacing dengan ulir cacing sangat besar.
3. Pasangan roda gigi cacing dan ulir cacing ini hanya dapat bekerja
memperlambat putaran.
Gambar 2.3 Roda cacing dan roda gigi cacing
Keterangan:
1. Dow = Diameter luar cacing 2. Dw = Diameter jarak bagi cacing
3. h = Tinggi gigi 4. a = Tinggi kepala 5. θ = Sudut kisar 6. Pa = Jarak bagi
7. ι = Kisar
8. Lw = Panjang cacing
9. DOG= Diameter luar roda cacing 10. DT= Diameter tenggorok roda cacing 11. DG= Diameter jarak bagi roda cacing 12. b = Lebar roda gigi
13. x = Jarak sumbu
Perhitungan pada roda gigi cacing: 1. Mencari diameter worm (Dw)
Dengan:
X = jarak antar sumbu diameter gear
2. Mencari diameter worm gear (DG)
Dg =2x – Dw ………..(30)
Dari tabel diketahui rasio transmisi 25 => n = 2 3. Jumlah gigi gear
Tg = n . 25 ……….………..(31)
Pa =Pc = ………..….……..(32)
4. Modul
m = ………...……….………..(33)
Pc = π . m………(34) 5. Diameter worm gear aktual
Dg = ………..……….……..(35)
6. Diameter worm aktual
Dw =2x – Dg………(36)
7. Lebar gigi worm gear
b =0,73 . Dw……….………….(37)
Pengecekan terhadap beban tangensial
V.R = atau Ng = ……….(38)
v = ………(39)
Cv = ………..……….…….(40)
Diketahui tegangan tarik bahan σo = 100 MPa Beban tangensial yang ditransmisikan
=(σo.Cv)b.π.m.y ……….(42)
P = . v ………...(43)
Jika daya yang ditransmisikan lebih besar dari daya motor maka desain aman. Pengecekan terhadap beban dinamik
= ………..(44)
P = . v ………(45)
Jika daya yang ditransmisikan lebih besar dari daya motor maka desain aman.
2.8 Roda gigi heliks
Roda gigi helix adalah roda gigi yang profil giginya miring berputar seperti spiral. Dengan bentuk profil yang demikian memungkinkan roda gigi spiral memindahkan daya antara poros yang bersilangan. Keuntungan lainnya dari roda gigi spiral dalam bekerja memindahkan daya bunyinya dalam meluncur tidak terlalu keras.
Gambar 2.4 Roda gigi helix
Keterangan gambar :
1. Sudut Helix. Sudut heliks adalah suatu sudut tetap yang dibuat oleh heliks-heliks dengan aksis rotasi.
2. Puncak aksis. Puncak aksis adalah jarak, sejajar dengan aksis, antara
Puncak ini sama seperti puncak sirkuler dan oleh karenanya ditulis
dengan Pc. Puncak aksis dapat juga didefinisikan sebagai puncak sirkuler pada bidang rotasi atau bidang diametral.
3. Puncak normal. Puncak normal adalah jarak antara
permukaan-permukaan yang sama dari gigi-gigi yang berdekatan sepanjang suatu
heliks pada puncak silinder normal ke gigi-gigi. Puncak ini ditulis
sebagai pN. Puncak normal dapat juga didefinisikan sebagai puncak sirkuler pada bidang normal dimana bidang tersebut tegak lurus dengan
gigi-gigi. Secara matematis, puncak normal, pN = pc cos
4. Rumus Untuk Menentukan Dimensi Roda Gigi Helix
a. Mencari torsi (T)
T = ………...………..(46)
b. Mencari beban tangensial
= ………...………...(47)
c. Jumlah gigi pinion
= ……….(48)
d. Torsi equivalen
= ………..……….……(49)
e. Faktor gigi pinion
f. Kecepatan
v = ………...……….(51)
g. Faktor kecepatan
= ………...………...(52)
h. Gaya tangensial
=( )b.π.m. ………(53)
Dengan metode coba-coba didapat nilai modul (m)
i. Lebar gigi
b =12,5. m………..(54)
j. Rasio kecepatan
V.R= …………...………..(55)
k. Rasio faktor
Q
= ………..………...(56
)
N=tan . cos ………(57)
K
= ………..………...
(58)
m. Gaya pemakaian gigi
= ……….……….…………...(59)
2.9 Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.
2.9.1 Macam-macam poros
Poros untuk meneruskan daya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut.
a. Poros transmisi
Poros ini mendapatkan beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli sabuk, atau sprocket rantai, dll
b. Spindel
Poros transmisi yang relatif pendek, seperti poros utama mesin perkakas, dimana beban utamanya berupa puntiran, disebut spindle. Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti.
c. Gandar
gandar. Gandar ini hanya mendapat beban lentur, kecuali jika digerakkan oleh penggerak mula dimana akan mengalami beban puntir juga.
Menurut bentuknya, poros dapat digolongkan atas poros lurus umum, poros engkol sebagai poros utama dari mesin torak,dll. Poros luwes untuk transmisi daya kecil agar terdapat kebebasan dari perubahan arah, dan lain-lain. 2.9.2 Hal-Hal Penting Dalam Perencanaan Poros
Untuk merencanakan poros, hal-hal ini perlu diperhatikan a. Kekuatan poros
Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara puntir dan lentur seperti telah diutarakan diatas. Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin, dll
Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak, harus diperhatikan.
b. Kekakuan poros
Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-telitian atau getaran dan suara.
Karena itu, disamping kekuatan poros kekakuannya harus diperhatikan juga dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut. c. Putaran kritis
Bila putaran suatu mesin di naikkan maka pada suatu harga putaran tertentu dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran kritis. Hal ini dapat terjadi pada motor listrik,dan dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian lainnya.
d. Korosi
e. Bahan poros
Bahan poros dibuat dengan metode hot rolling dan difinishing terhadap ukarannya dengan cold drawing atau pembubutan dan grinding. Poros yang dibuat dengan cold rolled memiliki tegangan sisa yang tinggi. Tegangan yang tinggi menyebabkan distorsi ketika dilakukan proses permesinan.
(Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin, Sularso dan Kiyokatsu
Suga, hal 1-2)
f. Tegangan pada poros
1. Tegangan Geser : terjadi pada poros yang mentransmisikan torsi
2. Tegangan Bending : terjadi pada poros yang dikenai beban bending akibat komponen-komponen pemberat seperti pulley dan gear
3. Kombinasi Torsi dan Bending : terjadi karena adanya kombinasi beban puntir (torsi) dan beban bending. Umumnya, poros mengalami beban kombinasi torsi dan puntir
g. Desain poros yang dikenai momen puntir dan bending
Jika poros mengalami kombinasi momen puntir dan bending, maka poros tersebut harus didesain berdasarkan kedua momen tersebut secara simultan. Ada beberapa teori yang telah disarankan untuk menghitung desain poros yang mengalami kombiasi momen puntir dan bending.
Pada perhitungan ini menggunakan teori Guest: Teori tegangan geser maksimum karena teori ini sangat cocok untuk perhitungan poros yang memiliki sifat liat, seperti poros yang dibuat dari mild steel.
1. Torsi (T)
P = daya yang ditransmisikan N = jumlah putaran
FT= D
T 2
(N)...(61)
Dengan: D = diameter roda gigi 3. Beban Normal ( W) Dengan: L = jarak antar bearing
5. Torsi Equivalent ( Te) Te = 2 2
T
M + (N.m)...(64) · Mencari diameter poros dengan persamaan:
Te =
τ = tegangan tarik ijin d = diameter poros
Dengan menggunakan persamaan diatas di harapkan perhitungan dalam penggunaan untuk mendesain poros bisa lebih aman
( A Text Book Machine design,R.S Khurmi, J.K Gupta, hal: 462-463)
2.10 Pasak dan Kopling 2.10.1 Pasak
Pasak adalah suatu elemen mesin yang dipakai untuk menetapkan bagian-bagian mesin seperti roda gigi, sproket, puli, kopling, dll. Pada poros, momen diteruskan dari poros ke naf atau dari naf ke poros.
(Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin, Sularso dan Kiyokatsu
Gambar 2.5 Pasak benam persegi
Pasak benam persegi dipasang dengan memasukkan kedalam alur poros sebagian dan pada hub atau kepala puli sebagian. Untuk menentukan dimensi dari pasak yaitu dengan persamaan berikut:
1. Torsi (T)
4. Panjang pasak (l) dengan persamaan tegangan geser (τ) T = l.w.τ.
2 d
...(69)
dengan: τ = tegangan geser
5. Panjang pasak dengan persamaan tegangan desak (sc)
Tabel 2.1 Dimensi pasak untuk diameter poros
( A Text Book Machine design,R.S Khurmi, J.K Gupta, hal: 420-421) 2.10.2 Kopling
Kopling adalah suatu elemen mesin yang berfungsi sebagai penerus putaran dan daya dari poros penggerak ke poros yang digerakkan secara pasti (tanpa slip), di mana sumbu kedua poros tersebut terletak pada satu garis lurus atau dapat berbeda sedikit sumbunya. Atau pada kopling tak tetap yang dapat dilepaskan dan dihubungkan bila diperlukan, maka kopling tetap selalu dalam keadaan terhubung.
Dalam merencanakan suatu kopling hal-hal berikut ini menjadi pertimbangan agar sesuai dengan yang kita rencanakan :
1. Pemasangan mudah dan cepat.
2. Ringkas dan ringan.
3. Aman pada putaran tinggi, getaran dan tumbukan kecil.
4. Tidak ada atau sedikit mungkin bagian yang menjorok (menonjol).
5. Dapat mencegah pembebanan lebih.
(Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin, Sularso dan Kiyokatsu
Suga, hal 29)
2.11 Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus,aman, dan panjang umur. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau tak dapat bekerja secara semestinya. Jadi, bantalan dalam permesinan dapat disamakan peranannya dengan pondasi pada gedung.
2.11.1 Berikut ini adalah beberapa klasifikasi dari bantalan: 1. Atas dasar gerakan bantalan terhadap poros
a. Bantalan luncur : Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros
dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan
dengan perantaraan lapisan pelumas.
b. Bantalan gelinding : Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara
bagian yang berputar denagn yang diam melalui elemen gelinding seperti
bola (peluru), rol atau rol jarum, dan rol bulat.
2. Atas dasar arah beban terhadap poros
a. Bantalan radial : Ara h beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus
sumbu poros.
b. Bantalan aksial : Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros
c. Bantalan gelinding khusus : Bantalan ini dapat menumpu beban yang
Gambar 2.6 Bearing thrust dan radial 2.11.2 Kelebihan dan kekurangan bantalan luncur
1. Kelebihan
a. Mampu menumpu poros berputaran tinggi dengan beban besar
b. Konstruksinya sederhana dan dapat dibuat serta dipasang dengan mudah c. Dapat meredam tumbukan dan getaran sehingga hampir tidak bersuara d. Tidak memerlukan ketelitian tinggi sehingga harga lebih murah e. Tidak bising dan tenang dalam beroperasi
f. Cocok untuk putaran tinggi
g. Tahan terhadap goncangan dan getaran yang kuat. 2. Kekurangan
a. Gesekan besar pada waktu mulai jalan. b. Memerlukan momen awal yang besar c. Pelumasannya tidak begitu sederhana
d. Panas yang timbul dari gesekan besar sehingga memerlukan pendinginan khusus.
2.11.3 Kelebihan dan kekurangan bantalan gelinding
Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola (peluru) rol atau rol jarum, dan rol bulat.
1. Kelebihan
2. Kekurangan
a. Harganya lebih mahal karena ketelitiannya tinggi b. Pada putaran tinggi bantalan ini agak gaduh
BAB III
Gambar 3.1 Layout rangkaian komponen transmisi gear 3.1 Perhitungan poros
Poros yang digunakan ST 37, diketahui tegangan ijin ( = 185
, lampiran 2). Putaran mesin 1440 rpm, dan diameter poros 19,05 mm
daya yang ditransmisikan 2 x 746 = 1492 watt / 1500 watt
Untuk perhitugan poros berdasarkan dari apa yang diketahui pada alat dan mengasumsikan : (Poros B)
Daya (P) = 1500 watt
Putaran motor (N) = 1440 rpm Diameter spur gear (D1)= 100 mm Diameter bevel gear (D2)= 80 mm Tegangan geser (τ) = 185 N/mm Sudut kontak (a) = 200
·Torsi yang ditransmisikan :
= = 9,9 Nm = 9900 Nmm
·Gaya Tangensial (spur gear)
= = 198 N ·Beban Normal (spur gear)
= = 210,7 N
Poros B (L = tepat ditengah- tengah poros = 37,5 cm) Gambar reaksi
A C B
BMD
A
C
B
Momen
M =
= = 39,5 NmTorsi equivalen
= = = 40,727 N.m
= 40727 N.mm
Diameter Poros
= 10,389 mm
dari perhitungan didapat nilai d (alat) > d (analisa) jadi AMAN
3.2 Perhitungan Poros Ulir (Poros A)
Poros yang digunakan adalah ST 37 (lampiran2) 210,7 N
Tegangan tarik (st ) = 370 N/mm²
Tegangan geser (t) = 185 N/mm²
Koefisien gesek (m) Tan = 0,15
Beban normal (W) = 15 N = 0,015 kN
Pitch (P ) = 1,75
Diameter luar (d) = 12 mm
Diameter luar (d1 ) = 10,106 mm
tan a =
=
= 0,08 a = 4,55
tan = 0,15
= 8,53
P = W tan(a + ) + W
= 0,015 tan(13,08) + 0,015
= 0,0000525 + 0,0035
= 0,0035 kN = 3,5 N
t = P x
= 0,0035 x 6
= 0,021 kN.m
= 21 Nmm
sc =
= = 0,000132 kN/mm²
= 0,13 N/mm²
t =
=
=
= 0,103 N/mm²
tmax =
=
=
=
= 0,12 N/mm²
Jadi karena tegangan geser akibat beban tmax < tbahan berarti AMAN
3.3 Perhitungan Rangka
Dalam perancangan alat ini, dibutuhkan sebuah komponen yang mampu
menopang berbagai komponen lain, yaitu rangka. Rangka alat praktikum
transmisi roda gigi ini mempunyai beberapa fungsi yang penting, antara lain:
1. Tempat menopang motor listrik
2. Tempat menopang box roda gigi
Adapun rangka dari alat ini disusun dari baja hollow (60x30x2) mm yang
harus mempunyai kekuatan menopang komponen alat tersebut, serta kuat
menahan getaran dari motor listrik dan gesekan roda gigi . Selain itu, kerangka
tersebut harus mempunyai ketahanan yang baik.
0,25m C 0,75m
A B 0,05m
350 N 812,5 N
Gambar 3.2 Beban pada rangka
Reaksi Penumpu :
350 N
Gambar 3.3 Reaksi penumpu Sfy = 0 RAV + RBV = 350 + (812,5 x 0,8)
Titik D (x = 0)
Gambar 3.5 Potongan y-y kanan
Nc = 0
Potongan x-x (C-A) kanan
Gambar 3.6 Potongan x-x kanan
VA = 227,5 N
3.4 Tegangan Maksimum Rangka
`
60 mm
30 mm
Io = 1.620.000 mm
Io = 135.000 mm
Luas Penampang Besi Hollow
A = t (2b+ 2h)
= 2 mm (2.60+ 2.30) mm
= 360 mm2
d = 30/2
d = 15 mm
d2 = 225 mm2
Iz = lo + Ad2
= 4500 + (360 mm2 x 225 mm2)
= 216.000 mm4
Ditinjau Dari Tegangan Tarik
y =
=
=
= 30 mm
σ
max =σ
max == 0,789 N/mm2
Jadi karena tegangan akibat beban (
σ
max = 0,789 N/mm2) < dari tegangan ijinbahan (
σ
ijin = 370 N/mm2) maka desain AMAN.3.5 Perhitungan Las
Pengelasan yang digunakan pada kontruksi rangka meja alat praktikum
pada sambungan tepi pada rangka dengan tebal baja hollow 2 mm, panjang pengelasan 30 mm, sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las ditentukan A
dengan :
Gambar 3.8 Sambungan las Diketahui :
Jenis elektroda = E 6013 (lampiran3)
Tegangan tarik ijin (so) = 47,1 Kg/ mm 2
Tegangan geser ijin (τ) = = = 23,55 kg / mm2
P = 65 Kg x 10 m/s2 = 650 N
l = 30 mm
b = 60 mm – 2 x tebal hollow = 56 mm
e = 250 mm
S = 2 mm
1. Menentukan luas penampang las
A = t.s (2b + 2 l)
= 0,707.2 (2.56 + 2.30) = 243,21 mm2
2. Tegangan geser las
t = = = 2,67 N/mm2 3. Moment lentur las
M = P.e
= 650. 250 = 162.500 Nmm 4. Section modulus
Z = t . s (b l + b2/3)
= 0,707.2 (56.30 + 562/3 ) = 3853,62 mm3
5. Tegangan lentur
sb = M / Z
= 162.500 / 3853,62 = 42,168 N/mm2
6. Tegangan geser maksimum
tmax = ½
= ½
= 29,93 N/mm2 = 2,993 kg/mm2 Elektroda yang digunakan E 6013
E 60 = kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60.000 psi atau 42,2
kg/mm2
1 = posisi pengelasan mendatar, vertical atas kepala dan horizontal
3 = jenis listrik adalah DC polaritas balik (DC+ ) diameter elektroda 2,6 mm,
arus 230 – 270 A, tegangan 27-29 V
Jadi karena t pengelasan (2,993 kg/mm2) < t ijin (23,55 kg/mm2) maka
pengelasan AMAN.
Gambar 3.9 Roda gigi lurus
Diketahui / diasumsikan : Daya (P ) = 1500 watt
Putaran pinion (Np) = 1440 rpm
Jumlah gigi pinion (Tp) = 48
Jumlah gigi gear (TG) = 48
σ
og =σ
op= 100 N/mm2a. Mencari Velocity (V)
V =
=
=
= 3619,11 m mm/s = 3,61911 m m/s
b. Mencari Beban Tangensial (WT)
= x 0,8 = N c. Mencari (Cv)
Cv =
=
d. Mencari Yp= YG
Yp = 0,154
= 0,154
= 0,154 - 0,019 = 0,135 ·
s
op.
Yp = 100.0,135= 13,5WT = (
σop
x Cv) b.π.m.0,135= (100x ) 8m.π.m.0,135
=
3+3,61911m =
3+3,61911m = 3,069 m3
Dengan metode uji coba di dapat nilai m = 1,5 mm dibulatkan 2 mm e. Mencari nilai b
b = 8m = 8.2 = 16 mm
Dp = m.Tp
= 2. 48 = 96 mm Check keamanan beban
T =
=
= 9,9 Nm
v = 3,61911.m
= 3,61911.2 = 7,24 m/s
WT =
.
Cs=
= 165,75 N
W1 =
=
= 37,6 N WD = WT + W1
= 165,75 + 37,6 = 203,35 N
y = 0,124 –
= 0,124 – = 0,055 WS = se.b.Pc.y
= 350.16.p.2.0,055 = 1935,22 N
Karena WS > WD jadi desain roda gigi AMAN
3.6.2. Roda Gigi Miring (Heliks)
Gambar 3.10 Roda gigi heliks
Diketahui / diasumsikan : P = 1500 Watt
= 20o a = 20o Np = 1440 rpm Dp = 0,1 m
sop = sog = 100 N/mm2
ses = 6,8 Mpa = 6,8 N/mm2
· Mencari modul dan lebar gigi
T =
=
WT =
=
= 198 N
TP =
=
TE =
=
=
= 106,4/m
YP = 0,175 -
= 0,175 - = 0,175 - 0,0079m
V =
=
= 7,54 m/s
Nilai b untuk roda gigi helix antara 12,5 - 20 m b = 12,5 . m
198 = (100 . 0,443) 12,5 m . p . m (0,175 - 0,079 m) = 1739,6 m2 (0,175 - 0,079 m)
= 304,44 m2- 137,43 m3 dengan metode coba-coba didapat m = 1,76 dibulatkan 2 mm b = 12,5.m
= 12,5 . 2 = 25 mm
V.R =
= = 1
Q =
= = 1
N = tan . cos = tan 20o x cos20o = 0,342
N = 18,88
EP = EG = 200 kN/mm2 = 200 x 103 N/mm2
K = ( )
= ( )
= 87915 . ( )
= 0,87915 N/mm
WW =
=
= 2489,03 N
3.6.3. Roda Gigi Cacing (Worm gear)
Gambar 3.11 Roda gigi cacing (worm gear)
Diketahui :
P = 1500 Watt V.R = 25
x = 85 mm Nw = 1500 rpm
· Mencari diameter Worm
Dw =
=
= 34,4 mm 35 mm
· Mencari diameter worm gear
= (2 x 85) - 35 = 135 mm
Dari tabel 31.2 rasio transmisi 25 n = 2 · Jumlah gigi gear
TG = 2 x 25 = 50
Pa = Pc
=
= 8,48 mm · Modul
m =
= = 2,7 mm Pc = p x m
= p x 2,7 = 8,48 mm
· Diameter worm gear aktual
DG =
=
= 134,9 135 mm
· Diameter worm aktual
Dw = 2x - DG
= (2 x 85) - 135 = 35 mm · Lebar gigi worm gear (b)
b = 0,73 x Dw = 0,73 x 35
=26,25 30 mm
V.R = atau NG =
= = 60 rpm
V =
= = 0,424 m/s
CV =
=
= 0,934
y = 0,154 -
= 0,154 - = 0,135
Diketahui tegangan tarik bahan so = 100 Mpa
Beban tangensial yang di transmisikan WT = (so . Cv) b p y
= (100 . 0,934) 30 . p . 0,135 = 3565 N
P = WT x V
= 3565 x 0,424 = 1511,6 Watt
karena daya yang ditransmsikan lebih besar dari daya motor (1500 Watt) maka desain AMAN
2. Pengecekan terhadap beban dinamik
= = 3833,33 N P = WD x V
= 3833,33 x 0,424 = 1625,33 Watt
Daya yang dapat ditransmisikan lebih besar dari motor (1500 W) ini berarti desain AMAN
3.6.4. Roda Gigi Bevel
Gambar 3.12 Roda gigi bevel
Dengan asumsi Diket :
P = 1500 Watt Np = NG = 1440 rpm
Tp = TG = 24
V.P = = 1 Mencari Torsi
T = = 9,9 N.m = 9900 N.mm Sudut pitch
θ P2 = θ P1 = ( ) = .1
Format gigi
TEG = T EP = Tp.sec. θ P1
= 24.sec. = 33,94 Faktor gigi
YG = YP = 0,124
= 0,124 – = 0,1037 Kecepatan garis puncak
V = = π
=
=
= 1,804 m.
CV =
Panjang puncak kerucut
L =
=
= = 12 m Lebar muka gigi
b =
= = 5,67 m
WT = = = N
WT = ( .CV ) b.π. m.YG
= 100.
.
5,67 m.π m. 0,1037 (Ws = σe.b.π.m.уG
BAB IV
PROSES PEMBUATAN ALAT
4.1. Pembuatan Alat
Alat ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa UNS dengan bengkel mesin UNS. Untuk menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan. Beberapa komponen yang dikerjakan mahasiswa antara lain adalah meja.
Gambar 4.1 Alat perawatan transmisi gear
4.2 Pembuatan Meja
4.2.1. Bahan yang digunakan adalah :
1. Besi hollow (60 x 30 x 2)mm bahan ST-37 2. Plat 1 mm
3. Kayu jati (110 x 70 x 3)cm 4. Paku rivet/keling
5. Elektrode jenis E 6013 4.2.2. Alat yang digunakan :
3. Gergaji mesin/ manual 4. Rivet
5. Obeng plus/minus 6. Penggaris
7. Penggores 8. Penyiku 9. Palu besi/karet 10. Mesin penekuk plat 11. Gerinda mesin
Gambar 4.2. Konstruksi rangka
4.2.3. Langkah Pengerjaan
a. Langkah pembuatan rangka meja :
1. Memotong besi hollow (60 x 30 x 2) sepanjang 70 cm sebanyak 4 buah. 2. Memotong besi hollow (60 x 30 x 2) sepanjang 43 cm sebanyak 6 buah. 3. Memotong besi hollow (60 x 30 x 2) sepanjang 94 cm sebanyak 6 buah. 4. Memotong besi hollow (60 x 30 x 2) sepanjang 36 cm sebanyak 2 buah. b. Langkah penutup rangka meja :
2. Memotong plat (98 x 52 )cm sebanyak 1 buah. 3. Memotong plat (98 x 47 )cm sebanyak 1 buah. c. Untuk papan meja :
Menggunakan kayu jati dengan ukuran (110x 70 x 3)cm
Gambar 4.3. papan kayu
4.3 Membuat Box Roda Gigi
Gambar 4.4. Box Roda Gigi
Bahan yang digunakan adalah lembaran plat dengan tebal 5 mm, dengan ukuran panjang bagian (depan, tengah dan belakang) 75 cm x 20 cm, bagian samping 55 cm x 20 cm dan pada bagian sekat-sekat tengah 28 cm x 20 cm. Pada bagian dasar menggunakan plat 3 mm, dengan ukuran 81 cm x 58 cm.
Langkah pembuatan box roda gigi:
3. Mengebor pada titik-titik yang sudah ditentukan 4. Menyambung plat dengan las
5. Finishing.
4.4. Proses Pengecatan
Langkah pengerjaan dalam proses pengecatan yaitu :
1.Membersihkan seluruh permukaan benda dengan amplas dan air untuk menghilangkan korosi.
2.Pengamplasan dilakukan beberapa kali sampai permukaan benda luar dan dalam benar-benar bersih dari korosi.
3.Mendempul bagian yang tidak rata.
4.Mengamplas bagian yang di dempul sampai halus.
5.Memberikan cat dasar atau poxi keseluruh bagian yang akan dicat.
6.Mengamplas kembali permukaan yang telah diberi cat dasar (poxi) sampai benar-benar halus dan rata sebelum dilakukan pengecatan.
7.Melakukan pengecatan warna.
4.5. Perakitan
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan pembuatan suatu mesin atau alat, dimana suatu cara atau tindakan untuk menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari satu kesatuan menurut pasangannya, sehingga akan menjadi perakitan mesin yang siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan.
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai berikut :
1. Komponen-komponen yang akan dirakit, telah selesai dikerjakan dan telah siap ukuran sesuai perencanaan.
2. Komponen-komponen standart siap pakai ataupun dipasangkan.
4. Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen yang tersedia.
5. Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan.
Komponen- komponen yang ada dari alat praktikum perawatan sistem transmisi ini adalah :
1. 3 pasang roda gigi lurus 2. 1 pasang roda gigi worm 3. 1 pasang roda gigi helix 4. 3 pasang roda gigi bevel 5. Motor listrik 1 phase 2 hp 6. Motor power window 7. Roda gigi power window 8. Poros berulir
9. Poros dengan spy 10. Poros halus
1. Menyiapkan rangka meja yang telah dilas sesuai desain. 2. Memasang penutup rangka meja (plat 1 mm) ke rangka. 3. Memasang papan kayu pada rangka meja.
4. Memasang gear box pada meja 5. Memasang dudukan motor listrik 6. Memasang motor listrik diatas dudukan
8. Merakit rangkaian listrik untuk menghidupkan motor dan power window
4.6 Waktu Permesinan
Kecepatan pengelasan berdasarkan eksperimen yang dilakukan yaitu 2,5 mm/dt.
Pengelasan yang dilakukan sepanjang 28 x 18 = 504 cm = 5040 mm
Waktu Pengelasan listrik :
Tm = Waktu setting 10 menit
Waktu total pengelasan adalah 10 + 33,6 = 43,6 menit.
Proses pengeboran untuk plat 5 mm dengan diameter 12 mm Waktu pengeboran 12 mm:
Putaran (n) = 150 rpm. Sr = 0,1 mm/put
Kedalaman = 5 mm Waktu untuk sekali pengeboran :
Tm =
Pengeboran dilakukan di 72 titik, sehingga waktu pengeboran :
= 72 x 0,5733
Waktu setting = 5 menit
Waktu pengeboran untuk mata bor 12 mm adalah 41,28 + 5 = 46,28 menit. Waktu total pengeboran untuk pengeboran lubang bearing pada gear box dan dudukan = 46,28 menit.
4.7 Estimasi Biaya
4.7.1. Perhitungan Biaya Operator. Mesin bor.
Biaya = Waktu pemakaian total (biaya sewa + biaya operator) = (46,28 ) menit (Rp 10.000/jam + Rp 5.000/jam) = Rp11.500 ,-
Pengelasan.
Biaya = Waktu pemakaian total (biaya sewa + biaya operator) = (43,6) menit (Rp 20.000/jam + Rp 5.000/jam)
= Rp 18.200,-
4.7.2. Biaya Pembuatan Alat
Tabel 4.1 biaya pembuatan Alat Transmisi Roda Gigi
No Nama/Jenis Barang Jumlah Harga Satuan Jumlah 1 Rangka (besi hollow) 2 lonjor Rp 72.000 Rp 144.000
2 Plat 1mm 1 ½ lembar Rp 60.000 Rp 90.000
3 Menekuk plat - Rp 120.000 Rp 120.000
4 Papan kayu landasan 1 buah Rp 200.000 Rp 200.000
5 Engsel Geser laci 1 pasang Rp 50.000 Rp 50.000
6 Motor Listrik 1 buah Rp1.475.000 Rp1.475.000
7 Roda Gigi Lurus 6 buah Rp257.000 Rp 1.542.000
8 Roda Gigi Helix 2 buah Rp255.000 Rp 510.000
10 Kopling 1 buah Rp 80.000 Rp 80.000
11 Bearing 22 buah Rp 25.000 Rp 550.000
12 Poros Ulir 1 buah Rp 15.000 Rp 15.000
13 Poros 3/4” 5 kg Rp 10.000 Rp 50.000
14 Poros Alur 1 buah Rp 60.000 Rp 60.000
15 Plat 5 mm + ongkos potong 32.5 kg Rp 10.000 Rp 360.000
16 Plat 3 mm 13.5kg Rp 12.000 Rp 162.000
17 Power window + saklar 1 buah Rp 120.000 Rp 120.000
18 Roda gigi Power window 1 buah Rp 30.000 Rp 30.000
19 Akrilik 5 mm 90x90 cm Rp 200.000 Rp 200.000
20 List Biru 2 m Rp 5.000 Rp 10.000
21 Mata bor 4mm 1 buah Rp 5.000 Rp 5.000
22 Jepitan Pintu 2 buah Rp 3.000 Rp 6.000
23 Baut Uk. M10 X 30+ Ring 76 buah Rp 1000 Rp 76.000
24 Baut Uk. M10 X 40 4 buah Rp 900 Rp 3.600
25 Baut Uk. M10 X 50 8 buah Rp 1000 Rp 8.000
26 Baut Uk. M10 X 100 6 buah Rp 2000 Rp 12.000
27 Sekrup 7 buah Rp 1000 Rp 7.000
28 Cat kaleng Hitam ¼ kg 2 kaleng Rp 6.000 Rp 12.000
29 Cat kaleng merah 100gr 1kaleng Rp 19.000 Rp 19.000
30 Kabel eterna 2 m Rp 11.000 Rp 22.000
32 Engsel 4buah Rp 2.500 Rp 10.000
33 Lem alteco 4 buah Rp 4.000 Rp 16.000
34 Saklar (ON/OFF) 1 buah Rp 45.000 Rp 45.000
35 Lampu Led Hijau 1 buah Rp 10.000 Rp 10.000
36 Lampu Led 3 warna 2 buah Rp 850 Rp 1.700
37 Tenol 1 gulung Rp 6.000 Rp 6.000
38 Relay 12 V DC 2 buah Rp 2.600 Rp 5.200
39 Switching 12 V 1 buah Rp 75.000 Rp 75.000
40 Resistor 680 Ohm 2 buah Rp 100 Rp 200
Jumlah Rp 6.626.200
Biaya mesin bor Rp 11.500
Biaya Pengelasan Rp 18.200
Biaya Pembuatan Alat Rp. 6.626.200
Biaya lain-lain Rp. 50.000 +
Total Rp. 6.705.900
4.8 Perawatan Mesin
Perawatan merupakan suatu kegiatan atau pekerjaan yang dilakukan terhadap suatu alat, mesin atau sistem yang mempunyai tujuan antara lain : 1. Mencegah terjadinya kerusakan mesin pada saat dibutuhkan atau
beroperasi.
2. Memperpanjang umur mesin.
3. Mengurangi kerusakan-kerusakan yang tidak diharapkan.
1. Inspeksi (pemeriksaan). 2. Perbaikan kecil (small repair).
3. Perbaikan total atau bongkar mesin (complete over houle).
Seperti pada industri manufaktur pada umumnya apabila tahap-tahap di atas terjadwal dan dilaksanakan dengan tertib, maka untuk prestasi tertinggi dan efektifitas mesin dapat tercapai dengan maksimal. Dalam alat praktikum perawatan transmisi gear ini secara terperinci perawatan dapat dilakukan dengan meliputi :
1. Bearing :
Hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan perawatan antara lain : a. Melakukan pemeriksaan putaran bearing.
b.Memberi grease pada setiap lubang bearing. 2. Roda gigi / gear
Hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan perawatan antara lain : a. Melakukan pemeriksaan keausan .
b.Membersihkan dari karat.
c. Memberi grease pada setiap roda gigi. 3. Poros
Hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan perawatan antara lain a. Melakukan pemeriksaan kelurusan poros.
BAB V
KESIMPULAN
Dari hasil pembuatan alat praktikum perawatan sistem transmisi roda gigi dapat disimpulkan sebagai berikut :
a. Dari perbandingan hasil perhitungan analisis dan yang digunakan pada alat dapat diketahui bahwa alat yang dirakit aman.
b. Alat praktikum ini digunakan untuk memperagakan transmisi daya pada beberapa gear yang berbeda-beda.
DAFTAR PUSTAKA
Kenyon,W dan Ginting, D. 1985. Dasar-dasar Pengelasan. Erlangga. Jakarta
Khurmi, R.S. & Gupta, J.K. 2002. Machine Design. S. C Had & Company LTD. Ram Nagar-New Delhi.
