Presentasi Tugas Akhir

Presentasi Tugas Akhir

Oleh :

Septia Wardana

2107 030 043

Program Studi D3 Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2010

Dosen Pembimbing : Ir.Eddy Widiyono,MSc

Kebutuhan akan produksi tempa besi dari hari ke hari semakin meningkat baik dari segi kuantitas maupun kualitas sehingga para

pengrajin pandai besi tradisional kewalahan untuk memenuhi kebutuhan pasar ini. Adapun faktor yang menyebabkan hal ini terjadi adalah peralatan produksi dari pandai besi tradisional yang masih sangat tradisional

dengan mengandalkan tenaga manusia dan alat Bantu yang sangat sederhana.

Dengan mengetahui kebutuhan produksi pandai besi yang lebih Dengan mengetahui kebutuhan produksi pandai besi yang lebih

baik, maka kita dapat mendesain, merencanakan dan menghitung

seberapa besar jumlah bahan bakar yang dibutuhkan untuk memanaskan beda kerja yang menjadi bahan baku pandai besi serta daya yang

dibutuhkan untuk menggerakkan komponen mesin forging mekanik seperti : belt, pulley, pen penarik, poros, pasak, dan bantalan

Hasil dari perencanaan dan perhitungan, didapat tungku briket batubara dengan kapasitas 1 benda kerja denga jumlah bahan bakar briket 5 kg/jam serta mesin forging mekanik dengan kekuatan 2 ton daya 15 hp dan putaran 1765 rpm

Back Next

Pendahuluan

Latar Belakang

Rumusan Masalah

Batasan Masalah

Perhitungan

Perhitungan

Latar Belakang

Pande besi adalah proses pembentukan besi yang telah lama dikenal sejak

jaman dahulu.Permintaan pasar akan kebutuhan produk pande besi semakin

meningkat dengan tuntutan baik dari segi kuantitas maupun kualitas, namun dilain pihak tuntutan produksi pande besi tidak diiringi dengan Optimalisasi alat untuk meningkatkan hasil pruduksi pande besi.

Berdasarkan pengamatan kami di lapangan, tepatnya di Pasar Purwantoro,

Desa Mbangsri Kecamatan Purwantoro Kabupaten Wonogiri Jawa Tengah, kami melihat dalam proses produksi pande besi masih sederhana menggunakan tungku yang terbuat dari tanah liat yang dikipas secara bergiliran dengan tenaga manusia, serta proses tempa yang manual memakai tangan manusia. Peralatan yang

digunakan menurut kami masih kurang maksimal dalam hal produksi dan juga kurang efisien dalam hal pengoperasian.

Dari situlah kami mencoba untuk mengembangkan tungku dengan blower

sebagai sistem pemasukan udaranya dan mesin Forging dengan sistem mekanik menggunakan motor sebagai sumber tenaganya,dengan pertimbangan sistem

tersebut merupakan salah satu alternative yang dapat digunakan dalam menunjang pada proses pande besi di atas karena mempunyai beberapa keuntungan, terutama terletak pada keefisiensian tungku dan mesin forging yang dapat meningkatkan produk pande besi baik secara kuantitas maupun kualitas..

Dimana dalam Tugas Akhir ini akan direncanakan dan dihitung peralatan –

peralatan proses pande besi yaitu , tungku briket dan mesin forging mekanik sehingga didapatkan analisa dan perhitungan yang tepat dalam merencanakan mesin – mesin terkait proses pande besi.

Back Next

Rumusan Masalah

Berangkat dari latar belakang diatas,

maka rumusan masalah dalam tugas akhir

ini adalah :

Perencanaan dan perhitungan tungku

Perencanaan dan perhitungan tungku

Batasan Masalah

Untuk menyelesaikan permasalahan-permasalahan

dalam proses perencanaan tungku briket dan mesin

forging mekanik ini diperlukan adanya batasan-batasan

dengan tujuan untuk memudahkan perhitungan

perencanaan, penitik beratan permasalahan dan agar

pembahasan berlangsung dengan baik. Dalam hal ini

kami mempunyai batasan – batasan sebagai berikut :

kami mempunyai batasan – batasan sebagai berikut :

Perpinadahan panas pada tungku diabaikan.

Kerugian – kerugian akibat gesekan, elektrik dan panas

diabaiakan.

Getaran selama mesin bekerja diabaikan.

Hasil Las dan kerangka diasumsikan aman.

Mulai Observasi Studi Literatur Sketsa Gambar Tidak Perencanaan Alat Penulisan Laporan Selesai Perhitungan Alat Tidak Ya Next Back

TUNGKU BRIKET BATUBARA

TUNGKU BRIKET BATUBARA

Back Next

TUNGKU BRIKET BATUBARA

TUNGKU BRIKET BATUBARA

Kotak Briket Pipa Udara Plat Besi Meja Tempat Abu Penyangga Next Back

Cara Kerja

Cara Kerja

Briket batubara dibakar menggunakan pemicu

Briket batubara dibakar menggunakan pemicu

(solar), setelah api mulai membesar tambahkan

(solar), setelah api mulai membesar tambahkan

briket lalu nyalakan blower dan atur udara yang

briket lalu nyalakan blower dan atur udara yang

masuk sampai briket benar

masuk sampai briket benar –

– benar terbakar

benar terbakar

merata. Kemudian besarkan udara yang masuk

merata. Kemudian besarkan udara yang masuk

merata. Kemudian besarkan udara yang masuk

merata. Kemudian besarkan udara yang masuk

melalui blower untuk membuat api semakin

melalui blower untuk membuat api semakin

besar.lalu masukan benda kerja berupa plat,

besar.lalu masukan benda kerja berupa plat,

bakar hingga plat mencapai suhu austenit (

bakar hingga plat mencapai suhu austenit (

berwarna merah ke kuning

berwarna merah ke kuning--kuningan )

kuningan )

Back Next

URUTAN PERENCANAAN TUNGKU

URUTAN PERENCANAAN TUNGKU

BRIKET

BRIKET

Perhitungan Jumlah

Batubara

Perhitungan Konstruksi Volume kotak Batubara Perhitungan dan Konstruksi

Plat Batubara

Perhitungan dan Konstruksi Penampung Abu

Perhitungan dan Konstruksi Pipa Perhitungan Kontruksi Meja Perhitungan Beban Total Konstruksi Penyangga Next Back

Baja Penarik

Mesin Forging Mekanik

Mesin Forging Mekanik

Penumbuk Besi Pengangkat Pulley Poros Motor Pen Penarik Punch BENDA KERJA Bearing Back Next

Cara Kerja

Cara Kerja

Motor listrik berputar menggerakkan pulley melalui belt. Pulley Motor listrik berputar menggerakkan pulley melalui belt. Pulley

tersebut disambung dengan poros yang selanjutnya tersambung ke tersebut disambung dengan poros yang selanjutnya tersambung ke pen penarik. Sehingga putaran pulley sama dengan putaran pen pen penarik. Sehingga putaran pulley sama dengan putaran pen penarik. Pada pen penarik terdapat baja memanjang yang

penarik. Pada pen penarik terdapat baja memanjang yang

menghubungkan dengan besi penarik dan besi penarik terhubung menghubungkan dengan besi penarik dan besi penarik terhubung dengan penumbuk dan punch.Bahan diletakkan diantara kedua dengan penumbuk dan punch.Bahan diletakkan diantara kedua

punch. Ketika pen penarik berputar,maka baja penarik bergerak naik punch. Ketika pen penarik berputar,maka baja penarik bergerak naik turun yang mengakibatkan pegas daun mengangkat penumbuk dan turun yang mengakibatkan pegas daun mengangkat penumbuk dan turun yang mengakibatkan pegas daun mengangkat penumbuk dan turun yang mengakibatkan pegas daun mengangkat penumbuk dan punch ddan setelah itu penumbuk dan punch bergerak kebawah punch ddan setelah itu penumbuk dan punch bergerak kebawah untuk menumbuk benda kerja yang masih dalam kondisi panas, untuk menumbuk benda kerja yang masih dalam kondisi panas, sehingga benda kerja dapat dibentuk sesuai dengan yang

sehingga benda kerja dapat dibentuk sesuai dengan yang diinginkan. Penumbukan ini dilakukan berulang

diinginkan. Penumbukan ini dilakukan berulang –– ulang sampai ulang sampai dirasa benda kerja telah terbentuk sesuai dengan yang diinginkan dirasa benda kerja telah terbentuk sesuai dengan yang diinginkan sebelum akhirnya di finishing

sebelum akhirnya di finishing

Urutan Perencanaan Pada

Urutan Perencanaan Pada Mesin

Mesin

Forging Mekanik

Forging Mekanik

..

Gambar Perencanaan

Perencanaan Punch

Perhitungan Gaya Pembentukan Perhitungan dan Konstruksi

Penampung Abu Penampung Abu

Perencanaan Poros

Perencanaan Bantalan

Perencanaan Pasak

Spesifikasi Mesin Forging Mekanik

Back Next

Kesimpulan

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil perhitungan, maka didapatkan data peralatan pande besi sebagai berikut :

Tungku Briket Batu bara

Dengan mengetahui konstruksi tungku briket batubara maka dapat direncanakan proses produksi 1 benda kerja dalam sekali proses Carburishing (120 menit) dimana bahan bakar briket

batubara yang digunakan cukup efisien (5,7kg/jam) dalam proses pemanasan sampai suhu optimal (9500)

pemanasan sampai suhu optimal (9500)

Mesin Forging Mekanik

Dengan spesifikasi sebagai berikut :

Kapasitas : 2 ton
Putaran : 200 rpm
Daya Motor : 15 hp

Putaran Motor : 1765 rpm
Bantlan : Ball Bearing

Dimensi Kotak yang

Dimensi Kotak yang

Diperlukan Briket

Diperlukan Briket

Dari perhitungan sebelumnya telah diketahui bahwa jumlah minimal briket yang Dari perhitungan sebelumnya telah diketahui bahwa jumlah minimal briket yang

diperlukan ialah 5,7 kg diperlukan ialah 5,7 kg

Disini diasumsikan bahwa kebutuhan untuk skala produksi minimal menggunakan 25 Disini diasumsikan bahwa kebutuhan untuk skala produksi minimal menggunakan 25 biji briket,dengan berat per biji briket diasumsikan 0,2 kg jadi berat total 25 biji briket biji briket,dengan berat per biji briket diasumsikan 0,2 kg jadi berat total 25 biji briket ialah 5 kg

ialah 5 kg

Untuk lebih memudahkan perencanaan, maka diambil

Untuk lebih memudahkan perencanaan, maka diambil

dimensi ruang bakar briket yaitu :

dimensi ruang bakar briket yaitu :

dimensi ruang bakar briket yaitu :

dimensi ruang bakar briket yaitu :

= 300 mm x 300 mm x 150 mm

= 300 mm x 300 mm x 150 mm

= 13500000 mm3

= 13500000 mm3

Energi yang Dibutuhkan Baja

Nilai Kalor (LHV) Karakteristik Batubara

Karakteristik Batubara

Karakteristik Batubara

Batubara yang digunakan berasal dari

Batubara yang digunakan berasal dari

batubara P.T bukit asam dengan komposisi

batubara P.T bukit asam dengan komposisi

sebagai berikut

sebagai berikut

Karbon (C)

Karbon (C)

: 84%

: 84%

Karbon (C)

Karbon (C)

: 84%

: 84%

Kadar Hidroen (H)

Kadar Hidroen (H) : 2,4%

: 2,4%

Kadar Oksgen (O)

Kadar Oksgen (O)

: 6%

: 6%

Kadar Moisture (M)

Kadar Moisture (M) : 25%

: 25%

Kadar Nitrogen (N)

Kadar Nitrogen (N) : 4%

: 4%

Kadar Ash (ash)

Kadar Ash (ash)

: 10%

: 10%

Energi yang dibutuhkan baja

Energi yang dibutuhkan baja

Pada

Pada proses

proses caburishing

caburishing ini

ini direncanakan

direncanakan volume

volume benda

benda keja

keja

adalah

adalah 0,00025 m

0,00025 m

33

( 0,10m x 0,05m x 0,05m )

( 0,10m x 0,05m x 0,05m )

Spesifikasi

Spesifikasi baja

baja ::

Jenis

Jenis

: AISI 1045

: AISI 1045

Volume

Volume

: 0,0002 m

: 0,0002 m

33

Volume

Volume

: 0,0002 m

: 0,0002 m

Cp

Cp

: 505 j.kg

: 505 j.kg

: 7700 kg/m

: 7700 kg/m

33

Qbaja

Qbaja

= 1,925 kg x 505 j/

= 1,925 kg x 505 j/kgK

kgK x ( 950

x ( 950 –

– 30 ) C

30 ) C

= 1,925 kg x 505 j/

= 1,925 kg x 505 j/kgK

kgK x 1193,15

x 1193,15

= 121380711,3 j

= 121380711,3 j

= 121380,71

= 121380,71 kJ

kJ

_Back

ρ

Nilai Kalor

Nilai Kalor

Nilai kalor adalah besarnya energy yang dapat dibebaskan oleh Nilai kalor adalah besarnya energy yang dapat dibebaskan oleh bahan bakar saat pembakaran (Kj/Kg). dalam hal ini nilai kalor bahan bakar saat pembakaran (Kj/Kg). dalam hal ini nilai kalor sudah diketahui dari data yaitu sebesar 5000 kkal/g atau 20934 sudah diketahui dari data yaitu sebesar 5000 kkal/g atau 20934 kj/kg maka LHV adalah 20934 kj/kg kj/kg maka LHV adalah 20934 kj/kg Qbaja Qbaja = LHV x B= LHV x B 121380,71 kJ = 20934 x B = 20934 x B B B = 5,7 kg= 5,7 kg

Jadi kebutuhan bahan bakar oven untuk setiap jamnya Jadi kebutuhan bahan bakar oven untuk setiap jamnya

sebesar 5,7 kg sebesar 5,7 kg

Mencari jumlah batu bara

Mencari jumlah batu bara

Plat Besi Untuk Briket

Plat Besi Untuk Briket

Plat besi digunakan untuk menampung briket sejkaligus digunakan untuk membuang sisa pembakaran (abu) yang nantinya terlewatkan melalui lubang

Pipa

Pipa –

– pipa

pipa

Jumlah Kebutuhan Udara

Jumlah Kebutuhan Udara

Mta = 8/3 C + 8 ( H

Mta = 8/3 C + 8 ( H –

– O/8 ) + S

O/8 ) + S

Mta = 8/3 ( 0,84 ) + 8 ( 0,124

Mta = 8/3 ( 0,84 ) + 8 ( 0,124 –

– 0,006/8) + 0,005

0,006/8) + 0,005

Mta = 3,321 kg/kg bb

Mta = 3,321 kg/kg bb

Mud = 10/23,15 x 3,231 Kg/kg bb

Mud = 10/23,15 x 3,231 Kg/kg bb

Mud = 10/23,15 x 3,231 Kg/kg bb

Mud = 10/23,15 x 3,231 Kg/kg bb

Mud = 13,95 kg/kg bb

Mud = 13,95 kg/kg bb

Mud’ = Mud + Ra % Mud

Mud’ = Mud + Ra % Mud

Mud’ = 13,95 + 20% (13,95)

Mud’ = 13,95 + 20% (13,95)

Mud’ = 16,74 kg/kg bb

Mud’ = 16,74 kg/kg bb

Kecepatan Udara dalam pipa

Kecepatan Udara dalam pipa

.

_bahanbakar

m

m

waktu

=

M udara = Mta x MbbM udara = Mta x Mbb

= 3,321 kg/kgbb . 5 kgbb/jam = 3,321 kg/kgbb . 5 kgbb/jam

m

p

∀ =

= 16,6 kg/jam = 16,6 kg/jam = 0,0046 kg/dt = 0,0046 kg/dt

3

0,0046 /

7900 /

kg dt

kg m

= 0.00058 m3/dt Next Back

Disini direncanakan spesifikasi blower

Disini direncanakan spesifikasi blower

(E3) diketahui debit udara ( Q ) sebesar

(E3) diketahui debit udara ( Q ) sebesar

600m3/jam maka

600m3/jam maka

::

V =

2

1/ 4 (

)

Q

D

π

3

V =

3 2

600

/

1/ 4 (0,1 )

m

dt

π

V = 76433,12 m/dt

Back Next

Pipa masuk blower sebesar 0,1m lalu kemudian didistribusikan melalui Pipa masuk blower sebesar 0,1m lalu kemudian didistribusikan melalui

pipa ditribusi sebesar 0,02 m, maka kecepatan udara dicari dengan pipa ditribusi sebesar 0,02 m, maka kecepatan udara dicari dengan

hukum kontinuitas : hukum kontinuitas :

= Q1 = Q2

= Q1 = Q2

= Q1 = V2.A2

= Q1 = V2.A2

76433,12 m/dt =

76433,12 m/dt =

V

₂

1

. (

2

)

4

π

D

2

4

V

₂

=

2

76433,12 m/dt

1

. (0, 05 )

4

π

V2 = 38946812,74 m/dt

Back NEXT

Distribusi udara yang keluar dari lubang pipa distribusi,

Distribusi udara yang keluar dari lubang pipa distribusi,

dimana diameter lubang sebesar 0,02 m maka :

dimana diameter lubang sebesar 0,02 m maka :

Q1 = Q3

Q1 = Q3

38946812,74 m/dt = V3.A3

38946812,74 m/dt = V3.A3

V3 =

38946812,74 m/dt

V3 =

2

38946812,74 m/dt

1/4. .(0,02 )

π

V3 = 124034435500 m/s

Next Back

Karena jumlah lubang pada pipa distribusi berjumlah 16

Karena jumlah lubang pada pipa distribusi berjumlah 16

buah maka kecepatan udara tiap

buah maka kecepatan udara tiap--tiap lubang sbesar:

tiap lubang sbesar:

124034435500 m/s

24

V3 =

V3 = 484509513600 m/s

Back Next

Vmeja = = 11300000 mm3 = 0,0113 m3

ρ

ρ

Dimana : besi = 7900 Kg/mm3 Maka : M = x V = 7900 kg/m3 x 0,0113 m3 = 89,27 kg Back

V = = 642550 mm3 = 0,00064 m3 V = = 642550 mm3 = 0,00064 m3 Dimana : besi= 7900 Kg/mm3 Maka : M = x V = 7900 kg/m3 x 0,00064 m3 = 5,056 kg x 4 = 20,224 kg

ρ

ρ

Back

Konstruksi Penyangga

Untuk konstruksi penyangga maka kita harus mengetahui dahulu beban yang harus disangga oleh penyangga ini.

berat total tungku briket ini adalah sebagai berikut

= 20,856 kg + 5,8934 kg + 11,85 kg + 89,27 kg + 20,224 kg = 148,0934 kg

Dari berat total tungku logam diatas maka direncankan tungku ini

akan disangga oleh 4 penyangga. Spesifikasi tiap – tiap penyangga adalah sebagai berikut

adalah sebagai berikut

Luas tiap penyangga = 50 mm x 20 mm x 2 tebal = 20 mm (Solid) Bahan = AISI 304

= 7900 Kg/mm3

Sehingga tiap penyangga akan menahan beban sebesar = 37,02335 kg

Perencanaan Punch Bahan AISI 1050

F =

Gaya Forging (forging Force )

= = 101000 kgf c

σ

3

505 10

5

kgf

×

gaya pembentukan yang dibutuhkan

F =

σ

_c x A

= 101000 kgf x (0,05 m x 0,05 m )

= 252,5 kgf

Penumbuk

AISI 304

Beban = 7900kg/m3 x 0,0065 m3 = 51,35 kg

Perencanaan Pen penarik

F = 252,5 kgf m

η

= 0,92

α

= 40 R = Cos

α

x F = cos 40 x 252,5 = 251,88

α

β

= 790

δ

= 110 X = cos δ _{x R} = cos 80 x 251,88 = 247,5 kg m

R

η

251,88

0,92

F = _{= = 2737,7 kgf = 2678,3 N} Back Perhitungan Beban

Spesifikasi Benda Kerja

Properties Density (×1000 kg/m3₎ 7.7-8.03 Poisson's Ratio 0.27-0.30 Elastic Modulus (Kgf) 190-210X10 6 Tensile Strength (Kgf) 585 X10 3 Yield Strength (Kgf) 505 X10 3 Elongation (%) 12 Reduction in Area (%) 45 Hardness (HB) 170 Back

Sebelum menghitung torsi terlebih dahulu dihitung gaya

yang bekerja pada punch dalam menumbuk benda kerja

Data-data yang direncanakan adalah :

Putaran poros (n) = 200 rpm

Data yang didapatkan adalah :

Ftang = 2737 kgf

Ftang = 2737 kgf

M punch = 5 kg

M penumbuk = 51,35 kg

M pegas daun = 50,17 kg

M baja penarik = 10,18 kg

D = 0,4 m

r = 0,2 m

Putaran Back

Kecepatan Putaran Pen Penarik = 4,1 m/s
F tot = Fbk – Wtot = 2678,3 N – 552,23 N = 2126,07 N 2 200 0, 2 60 π ⋅ ⋅ _⋅
Perhitungan torsi Data yang diketahui Data yang diketahui T = Fr.r = 2126,07 N. 0,2m = 425,214 N.m = 3763,463 lbf/in
Daya Motor N =

6 3 0 0 0

p

T n

3763,463 . 200

63000

= = 11,9 hp Back

Perencanaan Pulley dan Belt

Data – data yang diambil dari perencanaan sebelumnya adalah

Daya motor listrik (P) = 11,9 hp = 8,8 kw
Putaran motor listrk (n1) = 1765 rpm

Putaran poros (n2) = 200 rpm

Data – data yang dipilih dalam perencanaan :

Jarak sumbu poros = 450 mm

Diameter pulley yang digerakkan = 400 mm

Maka :

• Daya perencanaan (Pd) = 13,2 kw

• Momen pada pulley penggerak ( T1 )

=

7284,3 kg.mm

• Momen pada pulley yang digerakkan ( T2 )

=

64284 kg.m

Pemilihan Belt

Dari Diagram pemilihan V belt dan koreksinya didapatkan jenis V belt tipe B.

Dari tabel tentang dimensi V belt tipe B diketahui : Lebar (D) = 17 mm

Tebal (h) = 10,5 mm Luasan ( A ) = 1,38 cm2

Diameter Pulley Penggerak (d1)

d1 = d1 = 45,32 mm

Kecepatan linear

v = = 4,1 m/s

400mm.200

1765

rpm

rpm

3 ,14 .4 5,3 2.17 65

6 00 00

2

π

1

4C

L = 2C + (d₂ + d₁) + (d₂- d₁)2

Perhitungan Panjang Belt (L)

3,14

2

1

4.450

L = 2. 450 + ( 400 + 45,32 ) + _{( 400 – 45,32 )}2 L = 1669,04 mm
Sudut Kontak

d

−

d

α

d

2

d

1

C

−

= 1800 _{- . 60}0 = 1800 – 4 0 0 -4 5 ,3 2 4 5 0 . 600

α

= 132,700 _{= 2,31 rad} Gaya Keliling

Gaya keliling Pada Belt

F efektif (Fe) = 394,06 kgF

Tegangan yang timbul akibat beban

= 16,8 kg/cm2
Jumlah Belt (Z) Z = = =

16,92

d

σ

Fe

394,06

≈

_{2 Buah}

Z = = =

16,92

Tegangan maksimal yang ditimbulkan

115,14 kg/cm2

Jumlah Putaran belt Per detik

U = 2.5 putaran/detik .

A

σ

394,06 16,8.1,38

≈

2 Buah

max

σ

=

Umur Belt

7742082047 jam operasi

Dimensi pulley

• Dimensi Pulley penggerak ( pulley 1 )

• Dout = 52,32 mm

• Din = 27.32 m

• Dimensi Pulley yang digerakkan (pulley 2 )

• Dout = 407 mm

• Din = 382 mm

• Lebar pulley 1 dan 2 (B) :

• B = (Z-1).t+2.s

• B = (2-1).16+2.10

• B = 36 mm

Gaya yang diterima poros pulley

Fr = 9,022 kg

Dari tabel A1, dipilih bahan pulley dari alloy steel AISI 1050, dengan p = 7680 kg/m3 •

Masa Pulley 1 (m1) = 1 kg

•

Massa Pulley 2 (m2) = 34,7 kg

Back Mesin Forging

Perencanaan poros

• Berat pulley (Wp) = 340 N

• Berat Pen penarik (Wpe) = 340 N

• Gaya Tarikan pulley : 6134,31 N

• Gaya benda kerja : 2678,3 N

Diagram Bidang Vertikal Diagram Bidang Horizontal

Back

Momen Bending Pada Poros Perencanaan

Vertikal

Horizontal

Momen bending pada poros

( )

₂

( )

2 B Bx By

M

=

M

+

M

Bx

M

By

M

= 11864,87 N.m = 18,7 N.m

(

) ( )

2 2

11864,87

18,7

B

M

=

+

B

M

= 11864,88 N.m

Torsi pad poros

T = 63000 2

N

n

T = 63000 11,9 200

T = 3748,5 lbf.in _{Dimensi Poros}

Dimensi poros

Diketahui : B

M

_{= 105013,1 lbf.in} T = 3748,5 lbf.in Syp = 32500

Direncanakan bahan yang digunakan adalah ASTM A220 - 90001 (Tabel A₂) N = 4 2 2 3 3 1 6 M _B 1 6 S y p T N π D π D     ≥   +      3  3 N ≥  π D  +  π D  2 2 3 3 32500 16 105013,3 16 3748,5 4 πD πD × ×     ≥   +     

2, 8

D

≥

in

71,12

D

≥

mm

Dari perhitungan diatas maka diameter poros direncanakan 75 mm ( lebih besar dari D minimum), sedangkan bahan poros yang digunakan adalah ASTM A47-32510

Perencanaan bantalan

Dari tabel tentang pemilihan bearing dipilih bearing jenis gelinding (ball

bearing – singel row – deep groove) dengan data –data sebagai berikut :

Bearing number = 6215
d = 75 mm
D = 130 mm
B = 25 mm
C0 = 9700 lb
C = 11400 lb
C = 11400 lb

Data lain yang diperlukan dalam perhitungan bantalan adalah

V = 1 (ring dalam yang berputar) b = 3 (untuk bantalan gelinding)

Bearing 1 Bearing 2

Bearing 1

Gaya yang terjadi pada bearing 1 antara lain :
FAx = 7190,41 N = 1616,468 lbf
FAy = 340 N = 76,43 lbf
n = 200 rpm

( ) ( )

2 2 1 r AX AY

F

=

F

+

F

(

) (

2

)

2

=

(

) (

2

+

)

2 1

1616, 468

76, 43

r

F

=

+

1 1 6 1 8 , 2 6 r F = l b f P1 = V. Fr1 = 1. 1618,26 lbf = 1618,26 lbf Umur bantalan 6 1 0 1

1 0

6 0 .

b

C

L

x

P

n





=









3 ₆ 11400 10 1618,26 x 60.200   =    = 29113,35 jam kerja Back

Bearing 2

FBx = 1622,2 N = 364,68 lbf
FBy = 340 N = 76,43 lbf
n = 200 rpm

( ) ( )

2 2 2 r BX BY

F

=

F

+

F

(

) (

2

)

2 2 364, 68 76, 43 r F = + 2

= 117,8 lbf

r

F

P₂ = V . F_r2 = 1 . 117,8 = 117,8 lbf Umur bantalan 6 1 0 2 1 0 6 0 . b C L x P n   =     3 ₆ 11400 10 117,8 x60.200   =_{ }

Perencanaan Pasak

Dari data perhitungan sebelumnya diketahui :

Diameter poros = 75 mm = 2,95 in

Torsi terbesar pada poros = 1207,6 N.m = 10688,16 lbf.in
Dari tabel pasak diketahui :

Perencanaan pasak datar segi empat dengan data sebagai berikut :
W (lebar) = 0,787

H (tinggi ) = 0,787
Lmin = 2,5

Bahan pasak dipilih Malleable iron grade 32510 dengan yield strength Bahan pasak dipilih Malleable iron grade 32510 dengan yield strength

sebesar 32.000 psi

Konfersi tegangan geser (Ks)cdipilih 0,7
Konfersi tegangan kompesi dipilih 1,2
Angka keamanan (N) dipilih 4

Tinjauan Terhadap Geser

Tinjauan Terhadap Kompresi

Tinjauan Terhadap

Geser

2 .

.

. .

T N

L

Ks SypW D

≥

2.10688,16.4

0, 7.32000.0, 787.2, 95

L

≥

1, 6 4

L

≥

in

Back

Tinjauan Terhadap

Kompresi

4. .

.

. . .

T N

L

Kc Syp H L D

≥

4.10688,16.4

0, 7.32000.0, 787.2,5.2, 95

L

≥

0, 7.32000.0, 787.2,5.2, 95

L

≥

1 , 3 1 5

L

≥

i n

Jadi panjang pasak minimum agar aman ádalah 1,315 in