BAB 1
PENGENALAN
1.1 PENDAHULUAN
Tatal adalah habuk besi yang terhasil daripada proses pemesinan yang dijalankan di setiap bengkel yang mempunyai mesin mesin mekanikal. Mata alat yang dipasang pada mesin berkenaan bersentuhan dengan bahan kerja berfungsi membuang bahagian yang tidak diperlukan.
Pada masa kini kaedah pembersihan tatal di bengkel memesin menggunakan
berus dawai untuk membersihkan tatal. Permbersihan tatal menggunakan berus dawai juga memerlukan masa yang lama bagi membersihkan sesebuah mesin. Masa yang diambil itu agak lama kerana terdapatnya tatal pada bahagian bahagian yang sempit .Hal ini menyebabkan sukar untuk melakukan kerja pembersihan.
Oleh sebab itu, , kajian ini mencadangkan penggunaan tenaga elektromagnet digunakan bagi kerja pembersihan tatal di bengkel mesin. Penggunaan elektromagnet
memerlukan sumber kuasa bagi memastikan elektromagnet itu berfungsi dan mampu menarik tatal sama ada tatal yang kecil atau besar dengan menggunakan bateri sebagai sumber kuasa.
Oleh sebab itu, alat pembersihan tatal akan direka untuk tujuan pembersihan berdasarkan beberapa faktor iaitu mengunakan kos yang rendah dan boleh digunakan dengan baik. Ciri-ciri alat yang direka perlu dititikberatkan. Ciri-ciri yang dimaksudkan adalah seperti reka bentuk alat pembersih tatal,bateri yang diguna pakai,dan semua komponen komponen
yang penting .Selain itu, analisis saiz juga perlu dilakukan untuk setiap komponen yang dinyatakan dalam ciri ciri tersebut.
1.2 PENYATAAN MASALAH
Pengguna mesin larik menghadapi kesukaran untuk membersihkan tatal di bengkel.
Selepas pengguna telah mengunakan mesin larik,pengguna mesin itu perlu membersihkan dengan menggunakan berus atau alat-alat lain yang telah disediakan. Berus atau kain yang telah digunakan itu tidak dapat membantu pengguna dengan berkesan kerana ia meninggalkan tatal-tatal halus yang sukar untuk dibersihkan.Kadangkala, ketika kita selesai membuat kerja pembersihan dengan mengunakan berus akan meninggalkan sisa sisa halus pada bahagian bahagian yang sempit .Justeru itu , alat yang di sediakan tidak memberi kesan yang efektif.
Tambahan pula, kerja pembersihan tatal ini mengambil masa yang lama .Hal ini kerana , pengguna perlu bergerak dari satu tempat ke satu tempat yang lain dengan menyapu sisa sisa tatal di atas lantai dan permukaan yang terbuka .Anggaran masa untuk kerja pembersihan ini sekurang kurangnya memakan masa sebanyak setengah jam.
Keselamatan juga perlu dititikberatkan kerana ianya merupakan faktor yang penting untuk pengguna. Alat-alat yang digunakan mempunyai tahap keselamatan yang rendah sebagai contoh apabila kita menggunakan berus kemungkinan besar pengguna akan terluka pada bahagian tangan dan mata semasa kerja pembersihan dijalankan.
1.3 OBJEKTIF KAJIAN
Objektif utama kajian ini adalah untuk mereka bentuk satu alat pembersih tatal yang menggunakan konsep elektromagnet yang mudah dikendalikan .Berikut disenaraikan beberapa objektif tersebut :
i) Mereka bentuk satu alat untuk membersih tatal.
ii) Mengkaji sistem elektromagnet sebagai satu alat untuk menarik tatal sama ada kecil atau besar
iii) Menentukan jumlah lilitan yang bersesuaian dengan arus voltan dan saiz konduktor yang digunakan.
1.4 PERSOALAN KAJIAN
i) Adakah alat ini lebih selamat digunakan untuk kerja pembersihan tatal dalam bengkel mesin?
ii) Adakah alat ini dapat menjimatkan masa untuk kerja pembersihan tatal berbanding menggunakan alatan pembersihan di bengkel memesin?
iii) Adakah alat ini dapat membersihkan tatal pada setiap celahan celahan dan ruangkan sempit?
1.5 SKOP KAJIAN
Berdasarkan skop kajian yang kami bincangkan :
i) Projek ini hanya untuk membersih tatal yang ada pada mesin larik dan pelbagai mesin mekanikal yang menghasilkan tatal.
ii) Anggaran saiz untuk projek ini adalah 15.5 cm panjang x 10 cm lebar x 2.5 cm tinggi
iii) Anggaran harga untuk alat ini adalah RM100.00-RM150.00.
iv) Bateri yang digunakan boleh dicas semula iaitu bateri jenis sekunder.
v) Anggaran lilitan yang dianggarkan adalah sebanyak 300 lilitan
1.6 KEPENTINGAN KAJIAN
Setelah membuat kajian terdapat beberapa kepentingan yang telah kami perolehi.
Antaranya adalah memudahkan kerja pembersihan tatal di bengkel mesin. Seterusnya, kesannya adalah lebih efektif berbanding alat-alat digunakan sebelum ini dalam melakukan kerja pembersihan di bengkel mesin. Perkara yang perlu dititikberatkan adalah untuk mengelak daripada berlakunya kecederaan semasa melakukan kerja pembersihan tatal di bengkel mesin.
1.7 RUMUSAN BAB
Kesimpulannya, projek ini juga adalah untuk mencapai objektif seperti yang dinyatakan tanpa keluar dari skop. Selain itu, Kita juga dapat mengenal pasti masalah yang sedang dihadapi oleh pengguna dalam melakukan kerja pembersihan tatal di bengkel memesin dengan melakukan kajian seperti di atas. Kita juga dapat belajar cara yang sesuai untuk membuat sesuatu kajian dengan menggunakan topik-topik di atas.
BAB 2
KAJIAN LITERATUR
2.1 PENGENALAN BAB
Tatal terhasil apabila kerja pemesinan dilakukan. Proses pemesinan adalah satu proses pembuangan bahan menggunakan mata alat pemotongan untuk memotong bahan dari benda kerja untuk mendapat bentuk yang dikehendaki. Kaedah membersih tatal dari mesin yang digunakan ialah menggunakan berus, kain dan penyapu. Sebelum ini, sekumpulan pelajar semester akhir telah mencipta alat pembersih tatal ini sebagai projek akhir. Namun begitu, terdapat beberapa kelemahan pada projek tersebut. Antaranya, hanya tatal yang bersaiz kecil sahaja yang mampu dibersihkan. Selain itu, bateri yang digunakan tidak boleh dicaj semula.
Pelajar masih perlu berulang-alik ke tong sampah untuk membuang tatal. Antara penambahbaikan yang dilakukan adalah dengan mengkaji secara terperinci mengenai elektromagnet. Pengumpulan maklumat dan kaji selidik bahan-bahan mengenai penggunaan sistem elektromagnet dilakukan bagi menganalisis setiap bahan dan mereka bentuk struktur sebuah projek untuk memudahkan kerja pembersihan tatal di bengkel memesin. Medan elektromagnet biasanya dipisahkan menjadi dua medan yang berasingan, iaitu medan elektrik dan medan magnet.
2.2 KONSEP/TEORI
Proses pemesinan dijalankan di bengkel memesin ini melibatkan mesin pelarik, mesin peraut, mesin gerudi dan mesin pencanai. Proses pemesinan adalah satu proses pembuangan bahan menggunakan mata alat pemotongan untuk memotong bahan dari benda kerja untuk mendapatkan bentuk yang dikehendaki. Hasil bahan buangan tersebut dikenali sebagai tatal.
Setiap magnet memiliki kutub magnet yang saling berlawanan, iaitu kutub utara (U) dan kutub selatan (S), yang ke dua-dua nya memiliki daya untuk menarik sekeping besi. Sama halnya dengan caj elektrik, kutub yang sama saling tolak-menolak dan kutub yang berlawanan saling tarik-menarik. Daerah di antara kutub utara dan kutub selatan disebut medan magnet.
Medan magnet memiliki daya untuk menarik sekeping logam atau bahan sepertinya. Medan magnet tersusun dari garis-garis yang keluar dari kutub utara menuju kutub selatan, yang disebut garis-garis gaya magnet (ggm). Dengan demikian arah medan magnet juga dari kutub utara ke kutub selatan. Semakin kuat kemagnetan, semakin banyak jumlah garis gaya magnetnya.
2.2.1 PROSES PENGHASILAN TATAL
Tatal dihasilkan dari proses pemesinan yang dijalankan. Mata alat atau toolbit yang dipasang pada mesin berkenaan dan bersentuhan dengan bahan kerja berfungsi membuang bahagian yang tidak diperlukan. Rajah 2.2.1 menunjukkan jenis-jenis proses pemesinan di dalam bengkel memesin.
Rajah 2.2.1: Mata alat dan proses pemesinan
Tatal yang dihasilkan bergantung kepada kaedah dan jenis pemesinan yang dilakukan.
Rajah 2.2.2 menunjukkan bagaimana tatal terhasil dari proses pemesinan yang dilakukan.
Rajah 2.2.2: Proses penghasilan tatal
Selain itu, penghasilan tatal juga bergantung kepada kelajuan mesin, keadaan mata alat, jenis mata alat dan juga kepakaran pengguna mesin. Tatal mesti dibersihkan setelah
selesai proses pemesinan. Ini bertujuan untuk mengelakkan mesin menjadi karat disebabkan tatal yang tidak dibersihkan serta mengelakkan sebarang kecederaan dan kemudaratan kepada pengguna lain sekiranya menggunakan mesin tersebut yang tidak dibersihkan. Tatal yang terhasil adalah tajam dan halus serta mampu menusuk ke dalam kulit jari seperti selumbar.
Sekiranya tertusuk ke dalam kulit, ianya sangat berbisa dan boleh mengakibatkan jangkitan kuman memandangkan tatal tersebut kotor. Oleh itu, pembersihan tatal amat dititik beratkan.
Namun demikian, kaedah pembersihan tatal adalah menggunakan peralatan seperti berus dawai, pengaut, kain pengelap, penyapu plastik kecil, penyodok kecil dan penyapu lantai.
Berbanding dengan tempat lain, ada yang mengunakan mesin penyedut hampagas khas untuk pembuangan tatal. Kaedah ini agak sukar untuk membuang tatal di tempat-tempat yang sukar untuk dicapai, begitu juga dengan tatal yang halus dan sukar untuk dibersihkan. Rajah 2.2.3 menunjukkan jenis tatal yang terhasil berdasarkan kaedah pemesinan.
Rajah 2.2.3: Tatal ( Metal Chips )
2.2.2 KAEDAH DAN HASIL PEMBERSIHAN TATAL
i) Berus
Pelajar menggunakan berus sebagai alat untuk membersihkan tatal dari mesin larik. Pelajar akan membersihkan setiap bahagian mesin larik daripada tatal yang mampu dicapai oleh berus. Tatal yang telah disapu menggunakan berus akan jatuh ke dalam bekas takungan yang berada di bahagian bawah mesin larik. Pelajar perlu membersihkan tatal secara berulang kali sehingga tiada tatal yang terlekat di bahagian mesin
Rajah 2.2.5: Kaedah membersih menggunakan berus
ii) Tong Simpanan Tatal
Pelajar perlu mengangkat bekas takungan tatal yang berat menuju ke tong sampah yang berada di luar bengkel. Pelajar perlu membersihkan tatal menggunakan berus sambil memegang bekas takungan yang berat.
Rajah 2.2.6: Pelajar membersih bekas takungan
iii) Kain
Sesetengah bahagian mesin tidak dapat dicapai menggunakan berus kerana faktor- faktor seperti had capaian yang rendah dan ruang yang kecil. Pelajar mengambil inisiatif membersihkan lebihan tatal menggunakan kain.
Rajah 2.2.7: Kaedah membersih menggunakan kain
iv) Penyapu
Sebahagian tatal akan terjatuh ke atas lantai di sekitar mesin semasa proses membersih menggunakan berus. Pelajar akan menyapu tatal yang ada di lantai menggunakan penyapu.
Rajah 2.2.8: Kaedah membersih menggunakan penyapu
Mesin tidak mencapai kebersihan maksimum dan masih ada lagi sisa tatal kelihatan pada mesin.
Rajah 2.2.9: Sisa tatal pada mesin
2.3.1 ELEKTROMAGNETISME
Arus elektrik yang mengalir di dalam konduktor menimbulkan medan magnet di sekitar konduktor tersebut. Kekuatan medan magnet bergantung pada nilai arus yang mengalir pada konduktor tersebut. Semakin besar arusnya, semakin kuat medan magnetnya.
i) Kaedah Tangan Kanan (Right Hand Grip Rule)
Hubungan antara arus yang mengalir di dalam konduktor dengan arah medan magnet dapat ditentukan menggunakan kaedah tangan kanan (right-hand
rule). Kaedah tangan kanan dapat ditunjukkan seolah-olah telapak tangan kanan memegang konduktor berarus dengan ibu jari yang ditegakkan menunjukkan arah arus. Maka arah keempat jari yang menggenggam konduktor itu menunjukkan arah medan magnet. Perhatikan Rajah 2.3.1 di bawah ini.
Rajah 2.3.1: Kaedah Tangan Kanan
ii) Hukum Skru Maxwell
Cara lain untuk menentukan arah fluks dan arus dalam konduktor adalah dengan menggunakan kaedah skru Maxwell. Sebuah skru dengan tangan kanan diputar supaya ia bergerak ke hadapan dalam arah yang sama, arah putaran akan memberikan arah medan magnet dari selatan dan utara.
2.2.5 BAGAIMANA ELEKTROMAGNET BERFUNGSI
Kutub elektromagnet juga boleh diterbalikkan dengan menterbalikkan aliran elektrik.
Elektromagnet berfungsi kerana arus elektrik menghasilkan medan magnet. Medan magnet yang dihasilkan oleh bentuk elektrik mengelilingi sekitar arus elektrik.
2.2.6 BAGAIMANA KITA MENGGUNAKAN ELEKTROMAGNET
Terdapat banyak objek di sekeliling kita yang mengandungi elektromagnet. Ianya boleh dijumpai di dalam motor elektrik dan pembesar suara. Kuasa elektromagnet yang
digunakan sangat besar. Contohnya mesin mengangkat besi di bengkel pemotongan kereta buruk yang digunakan untuk mengangkat kereta, kemudian menjatuhkannya.
2.2.7 KESAN ELEKTROMAGNET
Terdapat perbezaan dalam menentukan arah fluks dan arus dalam konduktor iaitu :
i) Konduktor Tunggal
Arah corak medan magnet yang dihasilkan oleh arus yang mengalir melalui konduktor tunggal boleh ditentukan dengan menggunakan kedua-dua kaedah iaitu kaedah tangan kanan dan hukum skru maxwell.
ii) Dua Koduktor
Jika terdapat dua konduktor di mana arus yang mengalir dalam arah yang sama, corak fluks magnet akan terhasil sekitar kedua-dua konduktor dan bergabung untuk mewujudkan tarikan antara keduanya. Jika arus dalam konduktor mengalir dalam arah yang bertentangan, corak medan menangkis satu sama lain.
2.2.8 MEDAN MAGNET
Medan magnet adalah suatu medan yang dibentuk dengan menggerakkan muatan eletrik (arus eletrik) yang menyebabkan munculnya daya di muatan eletrik yang bergerak.
Putaran kuantum mekanik dari satu partikel membentuk medan magnet seperti arus eletrik.
Inilah yang menyebabkan medan magnet menjadi ferromagnet tetap. Sebuah medan magnet adalah medan vektor yang berkaitan dengan setiap titik dalam ruang vektor yang dapat berubah mengikut masa. Arah dari medan ini adalah seimbang dengan arah jarum kompas yang diletakkan di dalam medan tersebut.
2.3 KAJIAN KOMPONEN YANG AKAN DIGUNAKAN
Di bahagian ini kami menerangkan tentang komponen yang kami gunakan dalam menghasilkan alat ini. Iaitu jenis-jenis bateri,suis.besi, sifat-sifat tembaga dan jumlah lilitan dawai.
2.3.1 SUIS TEKAN TUTUP
Apabila punat suis ini ditekan, arus akan mengalir dalam litar, arus akan berhenti mengalir jika punat suis ini dilepaskan. Suis ini bersesuaian kerana pengguna tidak perlu sentiasa menekan punat suis. Pengguna hanya perlu menekan suis apabila selesai digunakan.
Rajah 2.4.1 Suis Tekan Tutup
2.3.2 GENTIAN KACA
Gentian kaca merupakan satu bahan gentian yang diperbuat daripada kaca yang sangat halus. Ia digunakan sebagai agen menguat di dalam banyak produk-produk polimer; yang mana menghasilkan bahan komposit. Polimer-polimer seperti polimer diperkuat gentian (fiber-reinforced polymer atau FRP) atau plastik diperkuat kaca (glass-reinforced plastic atau GRP), lebih dikenali umum dengan nama "gentian kaca". Sejak berzaman, para pembuat kaca melakukan ujian dengan gentian kaca, tetapi pengeluaran besar-besaran gentian kaca hanya dapat dilakukan dengan penciptaan alatan mesin yang lebih baik.
Gentian kaca banyak digunakan untuk menghasilkan tikar, penebat haba, penebat elektrik, memperkuatkan pelbagai jenis bahan, tiang khemah, penyerap bunyi, fabrik rintangan haba dan karat, fabrik berkuatan tinggi, anak panah, busur dan busur silang, panel bumbung lut sinar, badan kereta dan badan bot.
Rajah 2.4.2: Gentian Kaca
2.3.3 KABEL TEMBAGA
Kabel tembaga adalah :kabel dengan penghantar tembaga dan biasanya dipakai dalam instalasi tenaga listrik dan alat-alat kontrol, sehingga biasanya disebut kabel instalasi. Ada dua jenis kabel tembaga berdasarkan bahan penghantar, fungsi dan susunan isolasinya.
Ciri-ciri kabel tembaga berdasar bahan penghantarnya : i) bentuknya padat dan berurat banyak
ii) bahan dari alumunium murni dan campuran Ciri-ciri kabel tembaga fungsi dan susunan isolasinya:
i) untuk keperluan instalasi listrik rumah tinggal, instalasi pesawat elektronika,panel tenaga dan distribusi
ii) menggunakan isolasi PVC dan XLPE
Rajah 2.4.3: Kabel Tembaga
Diameter yang digunakan ialah 0.2mm kerana dapat membantu memberi kelebihan pada kekuatan daya elektromagnet.
2.3.4 BATERI
Sel kering ialah sejenis sel elektrokimia dengan elektrolit kelembapan rendah lekit.
merupakan sumber tenaga elektrik yang biasa digunakan dalam alat elektrik mudah alih seperti lampu suluh, radio, jam tangan, kalkulator dan kamera. Didalam sel kering, Penggunaan logam seng adalah sebagai anoda sedangkan katoda digunakan elektrode inert, yaitu grafit, katoda terdiri atas campuran dari mno2 dan NH4Cl.
A) BATERI-BATERI PRIMER
i. Bateri Zinc-Karbon
Bateri Zinc-Karbon juga disebut Bateri (Heavy Duty). Bateri jenis ini terdiri dari bahan Zinc yang berfungsi sebagai terminal negatif dan juga sebagai pembungkus Baterinya. Sedangkan terminal positifnya adalah terbuat dari karbon yang berbentuk batang (rod). Bateri jenis Zinc-Karbon merupakan jenis bateri yang relatif.
Rajah 2.4.5: Batteri Zinc-Karbon
ii. Bateri Alkaline
Bateri Alkaline ini memiliki daya tahan yang lebih lama dengan harga yang lebih mahal dibanding dengan Bateri Zinc-Carbon. Elektrolit yang digunakannya adalah
Potassium hydroxide yang merupakan Zat Alkali (Alkaline) sehingga namanya juga disebut dengan Bateri Alkaline. Masa ini, banyak Bateri yang menggunakan Alkalline
Rajah 2.4.6: Batteri Alkaline
iii. Bateri Lithium
Bateri Primer Lithium menawarkan tenaga yang lebih baik dibandingkan jenis-jenis Bateri Primer (sekali pakai) yang lain. Bateri Lithium dapat disimpan lebih dari 10 tahun dan dapat bekerja pada suhu yang sangat rendah. Karena keistimewaan tersebut, Bateri jenis Lithium ini sering digunakan untuk aplikasi Memory Backup pada Mikrokomputer mahupun Jam Tangan. Bateri Lithium biasanya dibuat seperti bentuk Syiling Logam atau disebut juga dengan Bateri Koin (Coin Battery). Ada juga yang memanggilnya Button Cell atau Bateri
Rajah 2.4.7: Batteri Lithium Rajah 2.4.8: Batteri Koin Lithium
iv. Bateri Silver Oxide
Bateri Silver Oxide merupakan jenis bateri yang mahal harganya. Hal ini kerena, tingginya harga Perak (Silver). Bateri Silver Oxide dapat dibuat untuk menghasilkan tenaga yang tinggi tetapi dengan bentuk yang relatif kecil dan ringan. Bateri jenis Silver Oxide ini sering dibuat dalam dalam bentuk Bateri Koin (Coin Battery) / Bateri Butang (Button Cell). Bateri jenis Silver Oxide ini sering digunakan pada Jam Tangan, Kalkulator. Butang.
Rajah 2.4.9: Batteri Koin Silver Oxide
B) BATERI-BATERI SEKUNDER
i. Bateri Ni-Cd (Nickel-Cadmium)
Bateri Ni-Cd (Nickel-Cadmium) adalah jenis bateri sekunder (dicas) yang menggunakan Nickel Oxide Hydroxide dan Metallic Cadmium sebagai bahan Elektrolitnya. Bateri Ni-Cd memiliki kemampuan beroperasi dalam jangkauan suhu yang luas dan daya tahan yang lama. Di satu masa, Bateri Ni-Cd akan melakukan discharge sendiri (self discharge) sekitar 30% per bulan saat tidak digunakan. Bateri Ni-Cd juga mengandung 15% Tosik/racun yaitu bahan Carcinogenic Cadmium yang dapat membahayakan kesihatan manusia dan Lingkungan Hidup. Saat ini, penggunaan dan penjualan Bateri Ni-Cd (Nickel-Cadmiun) dalam peranti Portabel Konsumen telah dilarang oleh EU (European Union) berdasarkan peraturan “Directive 2006/66/EC”
atau dikenal dengan “Battery Directive”.
Rajah 2.5.0: Bateri Nickel-Cadmium
ii. Bateri Ni-MH (Nickel-Metal Hydride)
Bateri Ni-MH (Nickel-Metal Hydride) memiliki keunggulan yang hampir sama dengan Ni-Cd, tetapi bateri Ni-MH mempunyai kapasitas 30% lebih tinggi dibandingkan dengan Bateri Ni-Cd serta tidak memiliki zat berbahaya Cadmium yang dapat merosak lingkungan dan kesihatan manusia. Bateri Ni-MH dapat dicas hingga
ratusan kali sehingga dapat menghemat biaya dalam pembelian bateri. Bateri NiMH memiliki Self-discharge sekitar 40% setiap bulan jika tidak digunakan. Saat ini Bateri Ni-MH banyak digunakan dalam Kamera dan Radio Komunikasi. Meskipun tidak memiliki zat berbahaya Cadmium, Bateri Ni-MH tetap mengandung sedikit zat berbahaya yang dapat merosakan kesihatan manusia dan lingkungan hidup, sehingga perlu dilakukan (recycle) dan tidak boleh dibuang di sembarang tempat.
iii. Bateri jenis Li-Ion (Lithium-Ion)
Bateri jenis Li-Ion (Lithium-Ion) merupakan jenis Bateri yang paling banyak digunakan pada peralatan Elektronik portabel seperti Digital Kamera, Handphone, Video Kamera ataupun Laptop. Bateri Li-Ion memiliki daya tahan yang tinggi dan juga lebih ringan sekitar 30% serta menyediakan kapasitas yang lebih tinggi sekitar 30% jika dibandingkan dengan Baterai Ni-MH. Rasio Self-discharge adalah sekitar 20% per bulan. Bateri Li-Ion lebih ramah lingkungan karena tidak mengandung zat berbahaya Cadmium. Sama seperti Bateri Ni-MH (Nickel- Metal Hydride), meskipun tidak memiliki zat berbahaya Cadmium, Bateri LiIon tetap mengandung sedikit zat berbahaya yang dapat merosak kesihatan manusia dan lingkungan hidup, sehingga perlu dilakukan (recycle) dan tidak boleh dibuang di sembarang tempat.
Rajah 2.5.1: Bateri Jenis Lithium Ion Mengikut Voltan
C) BATERI YANG DIPILIH
Rajah 2.5.2 Bateri Nickel-Cadmium Nickel-Cadmium
Kami memilih nickel cadmium kerana ianya adalah dari jenis bateri sekunder iaitu boleh dicaj kerana menggunakan Nickel Oxide Hydroxide dan Metallic Cadmium sebagai bahan Elektrolitnya. Bateri ini memiliki kemampuan beroperasi dalam jangkauan suhu yang luas dan daya tahan yang lama. Oleh itu bateri ini lebih tahan lama. Ia akan menjimatkan wang pengguna. Di satu masa, Bateri Ni-Cd ini akan melakukan discharge sendiri (self discharge) sekitar 30% per bulan saat tidak digunakan oleh itu ia masih boleh digunakan sekiranya pengguna terlupa untuk mengecaj bateri. Bateri Ni-Cd juga hanya mengandungi 15% tosik/racun iaitu bahan Carcinogenic Cadmium yang dapat membahayakan kesihatan manusia dan lingkungan hidup oleh itu ia adalah selamat untuk digunakan.
2.3.5 KONDUKTOR
Penghantar dalam teknik elektronik adalah zat yang dapat menghantarkan arus elektrik, baik berupa zat padat, cair atau gas. Kerana sifatnya yang konduktif maka disebut konduktor. Konduktor yang baik adalah yang mempunyai tahanan jenis yang kecil. Pada umumnya logam bersifat konduktif. Emas , perak , tembaga , aluminium , zink , besi berturut-
turut mempunyai tahanan jenis semakin besar. Jadi sebagai penghantar emas adalah sangat baik, tetapi kerana sangat mahal harganya, maka secara ekonomi tembaga dan aluminium paling banyak digunakan.
Keluli digunakan sebagai konduktor besi kerana sifatnya yang merupakan pengalir tinggi kepada elektrik dan elektromagnet. Selain itu keluli juga mudah dibentuk. Keluli adalah bahan yang ringan dan mempunyai kadar harga yang murah.
Rajah 2.5.3: Rod Keluli Lembut
2.3.6 WAYAR
Wayar, kawat atau dawai ialah tali halus dan panjang yang diperbuat daripada logam.
Elektrik dan data komunikasi dapat mengalir melalui wayar.Terdapat pelbagai jenis wayar yang berbeza beza .tetapi wayar bercabang dua ini memudahkan sambungan litar electromagnet.
Rajah 2.5.4: Wayar Elektrik Rajah 2.5.5: Kawat Tembaga, Kawat Besi, Kawat Aluminium
2.3.7 SKRU
i) Keseluruhan batang skru tudung berulir dan digunakan tanpa nat ii) Saiz skru tudung ditentukan oleh panjang dan diameter batang.
iii) Diksrukan ke dalam lubang berulir pada bahagian enjin.
iv) Digunakan untuk mengikat dua komponen yang salah satunya mempunyai lubang berulir.
v) Sepana atau soket digunakan untuk melonggarkan atau mengetatkannya.
Rajah 2.5.6: Skru
A) Skru Benam Sendiri
Skru benam sendiri ialah bahan pengikat yang digunakan untuk mencantumkan kepingan logam pada rangka atau pemidang projek dari keluli lembut. Skru benam sendiri akan menghasilkan cantuman yang kuat. Kelebihan skru ini berbanding dengan skru biasa ialah skru ini boleh mengulir sendiri ketika dipasang.
Rajah 2.5.7 Skru Benam Sendiri
2.3.8 BOLT
i) Digunakan bersama nat untuk mengikat dan mengetatkan dua atau lebih komponen bahagian enjin.
ii) Terdiri daripada pelbagai jenis (ditentukan oleh bentuk kepalanya) iii) Bol yang sering digunakan ialah bol kepala segi empat dan segi enam.
iv) Saiz bol ditentukan oleh panjang dan diameter batang.
Rajah 2.5.8 Bol
2.3.9 NAT
i) Nat mempunyai ulir dalam dan digunakan bersama bol atau stad.
ii) Saiz nat ditentukan oleh ukuran diameter lubang berulir.
iii) Nat heksagon, nat kota, nat telinga, nat segi empat
Rajah 2.5.9: Nat
2.4 RUMUSAN BAB
Kesimpulannya, keseluruhan hasil literatur akan menghasilkan konsep rangka kerja yang menunjukkan kaitan antara kajian projek dengan teori dan konsep. Kami membuat kajian secara teliti dan terperinci dalam proses memilih bahan yang bersesuaian. Penerangan mengenai perspektif dan kaedah yang digunakan dalam penyelidikan dan meninjau sejauh mana projek berhubungkait dengan kajian dan teori yang sedia ada. Kiraan berdasarkan formula yang dipelajari juga turut menjadi aspek utama dalam memastikan nilai yang tepat supaya objektif penghasilan dapat dicapai. Spesifikasi reka bentuk dan juga kajian komponen yang akan digunapakai sebagai bahan untuk projek turut diberi perincian teliti.
BAB 3
METODOLOGI
3.1 PENGENALAN BAB
Metodologi merupakan system yang merangkumi kaedah dan prinsip yang digunakan dalam sesuatu kegiatan. Fungsi metodologi adalah bertujuan untuk melancarkan perjalanan sesuatu rekabentuk bagi menghasilkan produk yang sistematik daan bermutu tinggi.
Menggunakan kaedah rekabentuk baru iaitu penciptaan dari asas dengan hukum saintifik yang memerlukan kebolehan teknikal dan pemikiran kreatif. Setiap langkah kerja dalam carta alir metodologi perlu difahami terlebih dahulu , ini penting bagi melancarkan perjalanan projek yang akan dijalankan. Setelah memahami carta alir tersebut, sesuatu projek dapat dijalankan dengan lebih berkesan.
Sepanjang melakukan kerja-kerja menyiapkan projek “Alat Pembersih Tatal”. Langkah kerja yang dilakukan oleh kumpulan kami terdiri daripada :
I. Proses rekabentuk produk
II. Proses pemilihan bahan mentah dan komponen
Proses-proses ini berkaitan untuk memastikan kami dapat melakukan projek mengikut spesifikasi yang telah ditetapkan.
3.2 CARTA ALIR (Proses Rekabentuk / Carta Alir Penyelidikan)
Proses carta alir penyelidikan merupakan sebahagian daripada kerja-kerja yang perlu dilakukan bagi menghasilkan sesuatu projek baru atau pengubahsuaian ke atas sesuatu projek atau lebih dikenali sebagai proses penambahbaikkan.
3.2.1 Mengenalpasti Masalah
Bagi mengenalpasti masalah dalam projek ini ialah melalui beberapa cara seperti masalah yang dikemukakan oleh penyelia, hasil perbincangan antara ahli kumpulan serta masalah- masalah lain yang timbul. Masalah boleh juga dikenalpasti melalui kaedah perbincangan dan pengalaman. Kajian dan rujukan yang telah didapati dan diperolehi daripada penyelia, ahli kumpulan dan laman sesawang yang berkaitan dengan projek ini juga banyak membantu dalam mengatasi dan mengenalpasti masalah yang akan timbul apabila menghasilkan rekaan projek ini.
3.2.2 Pencetusan Idea Mereka Cipta
Cara penyelesaian yang terbaik akan dibuat sekiranya masalah yang timbul telah dikenalpasti. Terdapat beberapa cara yang boleh dilaksanakan atau dilakukan bagi mencetus idea mereka cipta. Pada kebiasaannya, pencetusan idea berlaku apabila terdapat beberapa masalah ataupun kesulitan untuk kita melakukan sesuatu pekerjaan. Di situlah tercetusnya idea untuk mereka cipta. Melalui penyelidikan,kajian keperluan dan pemerhatian yang penggunaan sekeliling. Projek yang dilaksanakan ini bukanlah suatu penghasilan projek yang baru tetapi penambahbaikkan , inovasi yang diperbaharui dan juga mereka bentuk stuktur yang bahaaru tetapi masih menggunakan teori yang sama. Pencetusan idea ini sebenarnya berdasarkan masalah yang diambil semasa proses pemerhatian dan penyelidikkan.
3.2.3 Pemilihan Projek
Di dalam proses pemilihan projek, kriteria dan faktor-faktor tertentu perlu dititikberatkan di antaranya dari segi pemilihan bahan, kos, dan keselamatan dan juga bahan yang digunakan mesti bersesuaian dengan produk yang dihasilkan.
3.2.4 Perancangan Projek
Proses bagi membentuk rangka dan teknik pembuatan yang sesuai juga memerlukan ketelitian dan perancangan yang rapi kerana struktur yang hendak dibuat bersesuaian dengan produk antaranya mengkaji keperluan peralatan dan bahan yang sesuai, pemilihan bahan yang ekonomi, berkualiti serta mesra pengguna dan mesra alam. Untuk merancang proses membuat projek ini memerlukan perancangan yang rapi supaya dapat menepati apa yang dikehendaki di samping dapat menjimatkan kos supaya tidak terdapat sesuatu perlaksanaan yang salah atau membeli peralatan berlebihan dalam perlaksanaan projek ini.
3.2.5 Konsep Analisis
Alat Pembersih Tatal merupakan projek yang belum didapati di pasaran kerana masih menggunakan cara konvensional. Kelebihan Alat Pembersih Tatal yang utama ialah dapat menjimatkan dari semua aspek masa dan tenaga kerja untuk membeli alat yang berbeza bagi setiap jenis pembersihan.
3.2.6 Carta Alir
Mula
No
Yes Rajah 3.2: Carta Alir (Proses Rekabentuk/ Carta Alir Penyelidikan) 3.3 REKABENTUK PROJEK
Penyataan Masalah Objektif
Pemilihan Bahan Pemilihan Konsep
Skop
Konsep Rekabentuk Rekabentuk
Rujukan
Lukisan Terperinci dan
Kos
Tamat Proses Penilaian
Projek ini berkait rapat dengan electromagnet. Hal ini demikian kerana projek ini memerlukan elektromaget untuk berfungsi secara berkesan.
Pada awalnya projek ini dirancang untuk mengunakan besi sebagai badan projek ini kerana dengan mengunakan besi ia mudah diperolehi .
Apabila dibincangkan semula besi tidak sesuai digunakan sebagai badan projek dan mempunyai banyak kelemahan.
1)Besi mempunyai jisim yang berat
2) Selain itu besi juga konduktor elektrik yang baik.Apabila berlakunya litar pintas, perkara ini akan membahayakan penguna.
Setelah dibincangkan , gentian kaca menjadi pilihan yang sesuai untuk dijadikan sebagai badan projek. Hal ini demikian, gentian kaca boleh mengurangkan jisim projek dan tidak membebankan pengguna. Ia juga tidak mengalirkan elektrik dan tidak membahayakan pengguna alat ini .
3.3.1 Rekabentuk Projek Menggunakan Inventor
Rajah 3.3.1: Body Cover
Rajah 3.3.2: Body
Rajah 3.3.3: Transformer
Rajah 3.3.4: Handle Joint
Rajah 3.3.5: Handle Joint 2
Rajah 3.3.6: Handle
Rajah 3.3.7: Assembly
Berdasarkan gambar di bawah kajian kami mendapati dengan mengunakan 150 lilitan tidak mempunyai daya tarikan yang kuat.Hal ini demikian kerana dengan mengunakan 150 lilitan daya tarikan magnetnya agak lemah.
Setelah mengetahui perkara ini , kami telah membuat keputusan untuk menggunakan 300 lilitan secara selari bagi menguatkan daya tarikan.Aruhan magnet di tengah akan menjadi lebih kuat di tengah kerana medan magnetnya rapat antara satu sama lain.Dengan cara ini tatal akan melekat secara berkesan sama ada tatal yg halus atau kasar.
Rajah 3.3.8: Lilitan Elektromagnet
3.4 KAEDAH PENGUMPULAN DATA
Data dan maklumat dikumpulkan dengan pelbagai cara seperti dokumentasi dan temu bual.
3.4.1 DOKUMENTASI
Kajian ini dimulakan dengan kajian terhadap bahan-bahan bertulis yang sudah diterbitkan seperti jurnal,tesis,akhbar dan sumber daripada internet bagi mendapatkan maklumat yang berkaitan dengan alat ini. Pelbagai maklumat dapat didapati dan dipelajari dari internet berbanding dari jurnal atau tesis.Kami mendapat cara-cara yang lebih sesuai dan selamat untuk menambah baik alat ini.
3.4.2 TEMU BUAL
Pengkaji telah melakukan temu bual kepada beberapa orang pensyarah polisas yang mempunyai ilmu dalam bidang berkaitan dengan elektrik dan designing , sesi temu bual ini mengambil masa beberapa jam untuk dihabiskan kerana perbincangan dan mendengar pendapat daripada orang yang di temubual.
3.5 INSTRUMEN KAJIAN
Sebelum kami bersetuju untuk melakukan projek ini. Kami telah melakukan beberapa ujian dengan perkara yang berkaitan tentang system electromagnet.
Contohnya,
I. Kami menguji tentang kekuatan electromagnet dengan menggunakan battery yang berbeza kekuatannya, iaitu 9V dengan 12V.
II. Gambar menunjukkan alat yang digunakan oleh kami untuk menguji kekuatan electromagnet.
III. Kami melilit wayar kuprum pada paku untuk dijadiikan medan magnet. Kami
mengetahui cara ini setelah melihat video ujian yang telah di upload di dalam internet (YouTube) tentang cara untuk menghasilkan sistem electromegnatic.
- Setelah dililit wayar disambungkan kepada bekalan kuasa (Battery) untuk melengkapkan litar ini
.
IV. Setelah litar telah lengkap kami menguji kekuatan megnet dengan mengira berapa banyak klip kertas yang tertarik pada paku yang telah dililit dengan wayar kuprum itu tadi.
V. Pada akhir ujian ini kami mendapati bilangan klip kertas yang tertarik pada paku hampir sama walaupun dengan menggunakan bekalan kuasa yang berbeza dengan lilitan wayar yang sama.
VI. Dengan ujian ini kami mendapati bahawa lebih banyak lilitan wayar lebih kuat daya tarikan megnet yang terhasil.Oleh itu kami bersependapat untuk menggunakan lebih banyak lilitan wayar dengan punca kuasa yang kecil untuk alat ini.
3.6 KAEDAH ANALISIS DATA
3.6.1 Magnetic Field Strength H = NI/l
H = Kekuatan Medan Magnet dalam ampere-turns per meter (At/m) N = Bilangan lilitan
I = Arus
I = Purata panjang litar magnetik
PENGUJIAN PERTAMA PENGUJIAN KELIMA
PENGUJIAN KEDUA PENGUJIAN KEENAM
PENGUJIAN KETIGA PENGUJIAN KETUJUH
PENGUJIAN KEEMPAT
125.33 AT/M
3.6.2 Daya Magnetik, Fm
Kuasa magnetomotive adalah punca kewujudan fluks magnet dalam litar magnet.
Jumlah fluks yang dihasilkan adalah bergantung pada bilangan lilitan (N) yang dibuat dalam litar. Ia juga adalah berkadar dengan (I) arus semasa melalui gegelung kemudian,daya magnetomotive adalah hasil semasa dan bilangan lilitan.
Fm ampere turn = NI
N= bilangan lilitan I = arus
Pengujian Pertama :
Fm=(100)(0.9) Fm= 90 AT
Pengujian kedua :
Fm=(200)(0.9) Fm= 180AT
Pengujian ketiga :
Fm=(300)(0.9) Fm= 270 AT
Pengujian keempat :
Fm=(350)(0.9) Fm= 315AT
3.6.3 Magnetic Flux
Magnetic field
Magnetic flux=B A area perpendicular to magnetic field
Mengikut rumus yang digunapakai dalam fakta elektromagnet, saiz konduktor amat berkait dengan rumus ini .Flux akan meningkat jika keluasan konduktor tinggi. Lebih besar luas kawasan(A) satu konduktor lebih kuat daya magnet yang dihasilkan. Maka , alat pembersih tatal ini lebih sesuai mengunakan saiz permukaan yang besar. Jika mengunakan saiz konduktor yang rendah makan penghasilan flux magnet kurang
3.7 RUMUSAN BAB
Dalam bab ini pengkaji telah menjalankan pemilihan reka bentuk, sampel instrument , prosedur pengumpulan data dan analisis data yang dipilih untuk menjalankan kajian mengikut permasalahan yang ingin diselesaikan oleh pengkaji . Diharapkan kajian yang dijalankan menemui kejayaan , contohnya
perbandingan analisis data alat yang sedia ada dan alat yang ingin direkabentuk . Pengkaji juga berharap fungsi yang ingin ditambah pada alat rekabentuk ini dapat berfungsi dengan baik dan selamat digunakan.
Pengkaji juga berharap hasil kajian ini nanti boleh dijadikan rujukam kepada pengkaji yang lain yang sama iaitu menekankan alat rekabentuk yang membolehkan pelajar atau pensyarah boleh memanfaatkan alat ini di bengkel mesin bukan sahaja di POLISAS tetapi boleh dipakai di seluruh poiteknik di Malaysia.
