1
BUKU RANCANGAN PENGAJARAN
MATA AJAR
PERANCANGAN MEKANIKAL
oleh
Tim Dosen
Mata Kuliah Perancangan Mekanikal
Fakultas Teknik Universitas Indonesia
Februari 2016
2
DAFTAR ISI
PENGANTAR
hlm.
4
BAB 1 INFORMASI UMUM 5
BAB 2 KOMPETENSI (CAPAIANPEMBELAJARAN) MATA AJAR
1. Kompetensi(Capaian Pembelajaran Terminal) 2. Subkompetensi (Capaian Pembelajaran Penunjang) 3. Bagan Alir Capaian Pembelajaran
6
6 7 8
BAB 3 BAHASAN DAN RUJUKAN 9
BAB 4 TAHAP PEMELAJARAN 12
BAB 5 RANCANGAN TUGAS DAN LATIHAN 15
BAB 6 EVALUASI HASIL PEMELAJARAN 17
BAB 7 MATRIKS KEGIATAN 20
LAMPIRAN CONTOH SOAL TUGAS DAN EVALUASI 30
3
PENGANTAR
Buku Rancangan Pembelajaran (BRP) mata kuliah Perancangan Mekanikal ini ditunaikan sebagai penuntun untuk mahasiswa yang mengambil mata kuliah tersebut. Sebagai Departemen Teknik Mesin, ilmu Perancangan Mekanikal menjadi ilmu dasar yang dapat diaplikasi oleh mahasiswa secara langsung. Selain itu, diharapkan ilmu dari mata kuliah Perancangan Mekanikal ini aplikatif di lingkungan industri dan dapat digunakan bagi khalayak luas dan peneliti di bidang ilmu teknik dan juga bidang sains lain.
Akhir kata, tim penulis mengucapkan terimakasih kepada berbagai pihak di lingkungan Universitas Indonesia dan semua pihak yang telah membantu dan menginspirasi dibuatnya buku ini.
Depok, 13 Februari 2016
Tim Dosen
4
BAB 1 INFORMASI UMUM
1. Nama Fakultas /Jenjang : Teknik /Sarjana (S1) 2. Nama mata kuliah : Perancangan Mekanikal
3. Kode mata kuliah : ENGxxxxx
4. Semester ke- : 4
5. Jumlah SKS : 4
6. Metode pembelajara n : active learning
7. Mata kuliah yang menjadi prasyarat : Visualisasi Permodelan Mesin, Mekanika Kekuatan Material
8. Menjadi prasyarat untuk mata kuliah : Tugas Merancang 9. Integrasi antara mata kuliah : Design core
10. Deskripsi mata kuliah : Perancangan Mekanikal adalah salah satu pengetahuan dan keterampilan yang harus dimiliki oleh seorang sarjana teknik mesin yang kegiatannya meliputi dasar perancangan, statika struktur dan pengetahuan kekuatan material yang diterapkan pada perancangan unsur atau elemen-elemen mesin.
5
BAB 2 KOMPETENSI (CAPAIANPEMBELAJARAN)MATA KULIAHPERANCANGAN MEKANIKAL
2.1
Kompetensi (CapaianPemelajaran Terminal)
Setelah menyelesaikan mata kuliah ini, mahasiswa mampu mengidentifikasi, dan mempelajari teori perancangan berbagai elemen mesin, serta melakukan kalkulasi dan analisis mengenai fenomena yang terjadi pada berbagai elemen mesin tersebut, dan dapat memilih elemen mesin yang sesuai dipakai. (C4)
2.2 Subkompetensi (CapaianPemelajaran Penunjang)
2.2.1 Mahasiswa dapat menggunakan Ilmu Perancangan Mekanikal dalam bidang Teknik dan kompetensi dasar kalkulasi dan perancangan elemen-elemen mesin (C3)
2.2.2 Mahasiswa mampu mengkalkulasi serta sambungan elemen-elemen mesin (C3)
2.2.3 Mahasiswa dapat mengkalkukasi dan merancang poros, roda, gigi, bearing, chain, belt, pegas, dan rem(C3)
2.2.4 Mahasiswa dapat mengkalkulasikan dan merancang kopling tetap dan kopling tak tetap (C3)
2.2.5 Mahasiswa dapat merancang dan mengkalkulasi serta menganalisis elemen-elemen mesin melingkupi tujuan, kalkulasi, dan pembebanan, dalam tugas design (C4)
6 2.2
Bagan Alir Kompetensi
2.2.3 Mahasiswa dapat
mengkalkukasi dan merancang poros, roda, gigi, bearing, chain, belt, pegas, dan rem(C3)
2.2.2 Mahasiswa mampu mengkalkulasi serta
sambungan elemen-elemen mesin (C3)
2.2.1 Mahasiswa dapat menggunakan Ilmu Perancangan Mekanikal dalam bidang Teknik dan kompetensi dasar kalkulasi dan perancangan elemen- elemen mesin (C3)
2.2.5 Mahasiswa dapat merancang dan mengkalkulasi serta menganalisis elemen-elemen mesin melingkupi tujuan, kalkulasi, dan pembebanan, dalam tugas design (C4)
2.2.4 Mahasiswa dapat mengkalkulasikan dan merancang kopling tetap dan kopling tak tetap (C3) Basic
Analysis
7
BAB 3 BAHASAN DAN RUJUKAN
3.1
Kompetensi/Subkompetensi, Pokok Bahasan, Subpokok Bahasan, Estimasi Waktu, dan Rujukan
Kompetensi/
Sub kompetensi
Pokok Bahasan Subpokok Bahasan
Estimasi
Waktu Rujukan
2.2.1 Pendahuluan
Perancangan Mekanikal
1.1 Metode Perancangan 1.2 Konsep Perancangan
2 x 50 menit
Khurmi &
Sygley Bab 1 2.2.2 Metallurgical Joint 2.1.Las, solder, (Joining: welding,
soldering)
2 x 50 menit
Khurmi Bab 10 &
Sygley Bab 9 2.2.2 Mechanical Joint 2.3 Paku keling, pin
(Joining:rivet, pin)
2.4 Sambungan: Mur, baut, ulir (joining: nut, bolt & screw)
2 x 50 menit
Khurmi Bab 9 &
Sygley Bab 8
2.2.3 Poros 4.1 Gandar (Axle)
4.2 Poros ( Shaft ) 4.3 Hub, Pasak
4 x 50 menit
Khurmi Bab 14 &
Sygley Bab7
2.2.3 Pegas 5.1 Pegas 2 x 50
menit
Khurmi Bab 23 &
Sygley Bab10 2.2.4 Kopling dan Rem 6.1 Kopling Tetap ( Coupling )
6.2 Kopling Tak Tetap ( Clutch ) 6.3 Rem ( Brake )
4 x 50 menit
Khurmi Bab 24- 254 &
Sygley Bab16
8 2.2.3 Bearing selection and
Design
7.1 Roller Bearing ( Bearing selection )
7.2 Sliding Bearing ( Bearing Design )
2 x 50 menit
Khurmi Bab 26-27
& Sygley Bab11 -12
2.2.3 Belt and Chain Selection
8.1 Rantai ( Chain ) 8.2 Belt
2 x 50 menit
Khurmi Bab 18-21
2.2.3 Gear 9.1 Dasar roda gigi
9.2 Roda gigi lurus (spur gear)
2 x 50 menit
Khurmi Bab 28-31
& Sygley Bab 13
2.2.5 Tugas Desain 10. Final Project Course 4 x 50 menit
3.2 Daftar Rujukan:
Richard Gordon Budynas, J. Keith Nisbett, Shigley's Mechanical Engineering Design, McGraw- Hill, 2008
R. S. Khurmi, J. K. Gupta, Machine Design, Eurasia Publishing House, 2005
9
BAB 4 TAHAP PEMBELAJARAN
Kompetensi/
Subkompetensi*
Tahap Pemelajaran** Media
Teknologi Orientasi
(%)
Latihan (%)
Umpan balik (%) Penjelasan awal
Pengajar tentang pendahuluan
Perancangan
Mekanikal dan berbagai aplikasinya (60%)
Memberikan kesempatan untuk melakukan Tanya jawab langsung ketika sedang menjelaskan dan
menyediakan kesempatan berdiskusi di akhir waktu (40%)
Presentasi media visual
Penjelasan tentang Konsep Perancangan (40%)
Latihan
mengkombinasik
an gaya
pembebanan pada komponen mesin, dan dapat menggunakan dan
mengintepretasik
an dengan
menggunakan piranti lunak (50%)
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa mengihtung kombinasi stress pada komponen mesin (10%)
Presentasi media visual,
Penjelasan tentang Metallurgical Joint yaitu Las, solder, (Joining: welding,
Latihan mengkalkulasi dan menganalisis kekuatan
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa
Presentasi media visual, Piranti lunak aplikasi stress
10 soldering) (40%) sambungan las
pada komponen mesin, dan dapat berlatih
menggunakan dan
mengintepretasik an dengan menggunakan piranti lunak (50%)
mengkalkulas i kekuatan sambungan hasil
metallurgical joining (10%)
analysis
Penjelasan tentang Mechanical Joint yaitu Paku keling, pin (Joining:rivet, pin) Sambungan: Mur, baut, ulir (joining:
nut, bolt & screw) (40%)
Latihan
menghitung dan menganalisis kekuatan
sambungan pada komponen mesin, dan dapat berlatih
menggunakan dan
mengintepretasik
an dengan
menggunakan piranti lunak (50%)
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa mengihtung kekuatan sambungan pada
komponen mesin (10%)
Presentasi media visual, Piranti lunak aplikasi stress analysis
Penjelasan Poros:
Gandar (Axle) Poros ( Shaft ) Hub, Pasak (40%)
Latihan
menghitung dan menganalisis kekuatan poros pada aplikasi komponen mesin, serta dapat berlatih menggunakan dan
mengintepretasik
an dengan
menggunakan
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa mengihtung dan
menganalisis kekuatan porous pada komponen mesin (10 %)
Presentasi media visual, Piranti lunak aplikasi stress analysis
11 piranti lunak
(50%) Penjelasan tentang
pegas (40%)
Latihan
menghitung dan menganalisis kekuatan pegas pada aplikasi komponen mesin, serta dapat berlatih menggunakan dan
mengintepretasik
an dengan
menggunakan piranti lunak (50%)
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa mengihtung dan
menganalisis kekuatan pegas pada komponen mesin
Presentasi media visual, Piranti lunak aplikasi stress analysis
Penjelasan tentang Kopling dan Rem Kopling Tetap ( Coupling ) , Kopling Tak Tetap ( Clutch ), Rem ( Brake )
(40%)
Latihan
menghitung dan menganalisis kekuatan
Kopling dan Rem Kopling Tetap ( Coupling ) , Kopling Tak Tetap ( Clutch ), Rem ( Brake ) pada aplikasi komponen mesin, serta dapat berlatih menggunakan dan
mengintepretasik
an dengan
menggunakan piranti lunak (50%)
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa mengihtung dan
menganalisis kekuatan Kopling dan Rem Kopling
Tetap (
Coupling ) , Kopling Tak
Tetap (
Clutch ), Rem ( Brake ) pada komponen mesin
Presentasi media visual, Piranti lunak aplikasi stress analysis
12 Penjelasan Bearing
selection and Design, Roller Bearing ( Bearing selection ), Sliding Bearing ( Bearing Design ) (40%)
Latihan
menghitung dan menganalisis kekuatan
Bearing pada aplikasi
komponen mesin, serta dapat berlatih menggunakan dan
mengintepretasik
an dengan
menggunakan piranti lunak (50%)
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa mengihtung dan
menganalisis kekuatan bearing pada komponen mesin (10 %)
Presentasi media visual, Piranti lunak aplikasi stress analysis
Penjelasan Belt and Chain Selection (40%)
Latihan
menghitung dan menganalisis kekuatan Belt and Chain pada aplikasi
komponen mesin, serta dapat berlatih menggunakan dan
mengintepretasik
an dengan
menggunakan piranti lunak (50%)
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa mengihtung dan
menganalisis kekuatan Belt and Chain pada
komponen mesin (10 %)
Presentasi media visual, Piranti lunak aplikasi stress analysis
Penjelasan Bearing selection and Design, Roller Bearing ( Bearing selection ), Sliding Bearing ( Bearing Design )
Latihan
menghitung dan menganalisis kekuatan
Bearing pada aplikasi
komponen
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa mengihtung dan
menganalisis
Presentasi media visual, Piranti lunak aplikasi stress analysis
13
(40%) mesin, serta
dapat berlatih menggunakan dan
mengintepretasik
an dengan
menggunakan piranti lunak (50%)
kekuatan bearing ada komponen mesin (10 %)
Penjelasan
perancangan Roda Gigi
(40%)
Latihan
menghitung dan menganalisis kekuatan
rancangan roda
gigi pada
aplikasi komponen mesin, serta dapat berlatih menggunakan dan
mengintepretasik
an dengan
menggunakan piranti lunak (50%)
Mengklarifika si apakah mahasiswa sudah bisa mengihtung dan
menganalisis kekuatan Roda Gigi ada
komponen mesin (10 %)
Presentasi media visual, Piranti lunak aplikasi stress analysis
Catatan:
14
