4 BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pel Lantai
Pel lantai (lihat gambar 2.1) merupakan alat rumah tangga yang digunakan untuk membersihkan lantai. Pel lantai diklasifikasikan dalam dua divisi utama baik sebagai pel basah atau kering. Pel basah biasanya digunakan untuk membersihkan lantai dapur dan kamar mandi. Mereka biasanya memiliki kepala spons atau kain yang dapat dimasukkan ke dalam air dengan deterjen atau pembersih lain dan dibilas ketika pembersihan selesai. Kepala kain pel basah dapat dengan mudah dibersihkan sendiri, dan hal ini harus dilakukan secara teratur untuk membuat mereka efisien dalam membersihkan debu dan kotoran lainnya yang terdapat pada lantai.
Gambar 2.1 Pel Lantai
Pada pel kering disebut juga pel debu dan ditandai dengan kepala, besar datar yang bisa ditepis dengan mudah di atas permukaan lantai. Senar yang membentuk kepala mengambil debu, serat, dan rambut sebagai pel meluncur di lantai. Sebuah putar pada titik di mana kepala pel bergabung pegangan memungkinkan pel yang akan didorong di bawah tempat tidur dan di tempat lain dengan akses terbatas. Sebuah pel kering dapat terguncang di luar ruangan untuk menghilangkan debu, tetapi, jika debu menyumbat pel, harus direndam dalam air sabun semalam.
5 Jenis kain yang sering digunakan pada pel lantai yaitu :
Cotton
Bahan katun combed dibuat dari murni 100% dari serat kapas alami.
Bahan combed memiliki tekstur yang halus, adem dan mudah menyerap keringat, sehingga sangat nyaman dan cocok dipakai di negara kita yang beriklim tropis. Kain Combed memiliki serat benang yang lebih halus dan rata sehingga penampilannya tampak lebih rapi. Ada beberapa jenis kain combed yang ada di pasaran berdasarkan jenis benang yang digunakan serta ukuran gramnya (gr/m2). Ada 3 varian combed yakni combed 20s, 24s, 30s. yang membedakan adalah ketebalannya. Kain 20s yang paling tebal, 30s yang paling tipis. Kain Combed 20s merupakan kain yang paling banyak digunakan dan menjadi bahan utama kaos distro karena selain nyaman ketika digunakan, harganya juga terjangkau.
Lap Kanebo
Lap kanebo terbuat dari bahan PVA, secara fungsi dan kegunaan untuk mengelap atau untuk membersihkan. Tetapi lap kanebo hanya bisa digunakan ketika kondisi lap kanebo lembab atau sedikit basah karena jika lap kanebo dalam kondisi kering akan keras seperti kerupuk. Polivinil asetat PVA adalah suatu polimer karet sintetis.
2.2 Perancangan Alat
2.2.1 Tahapan Dalam Perancangan
Dalam perancangan alat floor mop semi automatic tidak mungkin mengingat semua pokok-pokok bahan dan material secara keseluruhan. ada beberapa tahapan dalam perancangan yaitu;
1. A. Tugas desain yang bagaimanakah harus dipenuhi ?
B. Faktor- faktor utama apa yang sangat menentukan untuk kontruksi ? C. Bahan- bahan jumlah produk, cara produksi, bahan setengah jadi manakah yang patut dipertimbangkan ?
2. Menentukan ukuran- ukuran utama dengan perhitungan kasar.
3. Menentukan alternatif- alternatif dengan gambar tangan.
6 4. Pemilihan bahan material yang mudah didapat dipasaran seperti besi siku lubang, blower keong, motor listrik diperioritaskan pemakaian dan keutamaan.
5. Bagaimana memproduksi konstruksi dan cara pembuatan elemen- elemen tergantung dari jumlah produk yang di hasilkan.
6. Mengganti desain secara teliti setelah menyelesaikan desain berkala, konstruksi di uji berdasarkan pokok- pokok utama yang menentukan dengan cara yang teliti.
7. Merencanakan sebuah elemen dan kerja bengkel (workshop blue print).
8. Pokok- pokok utama yang harus diperhatikan dalam meniliti gambar kerja adalah sebagai berikut;
a. Ukuran : apakah elemen tersebut lengkap dan jelas ukurannya dan apakah ukuran- ukuran tersebut termasuk bagian terpotong dalam proses pembuatan ?
b. Toleransi dan simbol pengerjaan.
c. Nama bahan dan jumlah produk.
d. Apakah desain itu mengikuti standar norma yang berlaku ?
9. Gambar Desain 3D Floor Mop Semi Automatic dapat dilihat pada gambar 2.2, setelah semua ukuran- ukuran dilengkapi, baru dibuat gambar lengkap dengan daftar komponen.
Gambar 2.2 Desain 3D Floor Mop Semi Automatic
7 .2.3 Bagian –bagian Mesin
Rancangan mesin floor mop semi automatic adalah rancangan bagian utama mesin, rancangan dan bentuk dimensi yang ditetapkan berdasarkan beberapa pertimbangan diantaranya kemudahan dalam pengoprasian dan bahan teknik yang tersedia.
Bagian utama mesin adalah bagian yang sangat mendukung fungsi mesin, hal ini dapat dirinci sebagai berikut;
1. Pel Lantai Manual
Pel lantai manual (lihat gambar 2.3) digunakan untuk membersihkan lantai yang kotor dan juga sebagai alat utama dalam pembuatan alat ini. Scotch Brite merilis sebuah lap basah baru yang terbuat dari selulosa alami dan diperkuat dengan poliester bersih internal. Selulosa tidak meninggalkan serat seperti kain pel dan menyerap 7 kali berat kering. Debu (kering) atau basah pel terdiri dari tiga bagian dasar yang sama: kepala pel termasuk bingkai, lampiran mekanik (menghubungkan kepala dan pegangan) yang mungkin sudah ditetapkan atau mungkin putar, dan pegangan. Kepala pel debu biasanya terbuat dari benang yang terdiri dari serat alami atau sintetis seperti katun atau nilon. Benang ini melekat pada substrat carrier, yang hampir kaku dan memegang bentuk permukaan mengepel. Substrat pembawa kain, vinil, atau plastik. Kepala untuk pel basah yang baik terbuat dari benang longgar tenunan atau spons. Seperti pel kering, benang untuk kain pel basah dapat dibuat dari bahan alami atau sintetis. Pel spons biasanya memiliki kepala persegi panjang terbuat dari bahan alam seperti selulosa atau seperti sintetis sebagai busa poliuretan.
Gambar 2.3 Pel Lantai Manual
8 Desain baru untuk pel didorong oleh perubahan teknologi, permintaan konsumen untuk produk dengan fungsi-fungsi khusus, atau sumber daya internal dalam perusahaan manufaktur. Bentuk dasar dari pel sangat cocok untuk kegunaan mereka, tetapi mereka tidak harus menjadi tidak menarik untuk melakukan fungsi mereka. Beberapa pembuat pel fokus pada skema warna dan tren fashion lainnya dalam merancang produk baru. Baru jenis serat dan ringan komponen perbaikan teknis yang dibangun ke dalam desain pel baru.
2. Blower Keong
Blower adalah mesin atau alat yang digunakan untuk menaikkan atau memperbesar tekanan udara atau gas yang akan dialirkan dalam suatu ruangan tertentu juga sebagai penghisapan atau pemvakuman udara atau gas tertentu. Bila untuk keperluan khusus, blower kadang – kadang diberi nama lain misalnya untuk keperluan gas dari dalam oven kokas disebut dengan nama exhouter. Di industri-industri kimia alat ini biasanya digunakan untuk mensirkulasikan gas-gas tertentu didalam tahap proses-proses secara kimiawi dikenal dengan nama booster atau circulator. Contoh blower keong dapat dilihat pada gambar 2.4.
Gambar 2.4 Blower Keong
Blower pada dasarnya terdiri dari satu impeller atau lebih yang dilengkapi dengan sudu-sudu yang dipasang pada poros yang berputar yang diselubungi oleh sebuah rumah ( casing ). Udara memasuki ruang casing secara horizontal akibat perputaran poros maka ruang pipa masuk menjadi vakum lalu udara dihembuskan keluar. Blower keong digunakan sebagai pengering lantai
9 supaya lantai lebih cepat kering. Spesifikasi blower : Cycles : 50/60 Hz, Ampere : 2.0a, dan Rpm : 3000/3600, Daya : 220v – 230v, Power : 150w, Ukuran : 2 Inch, Berat : 3kg
3. Motor Listrik AC
Motor Listrik AC (lihat gambar 2.5) adalah sebuah motor listrik yang digerakkan oleh arus bolak balik (AC). umumnya, motor AC terdiri dari dua komponen utama yaitu stator dan rotor. seperti yang telah dijelaskan sebelumnya pada motor DC, stator adalah bagian yang diam dan letaknya berada di luar. stator mempunyai coil yang di aliri oleh arus listrik bolak balik dan nantinya akan menghasilkan medan magnet yang berputar. bagian yang kedua yaitu rotor. rotor adalah bagian yang berputar dan letaknya berada di dalam (di sebelah dalam stator). rotor bisa bergerak karena adanya torsi yang bekerja pada poros dimana torsi tersebut dihasilkan oleh medan magnet yang berputar.
Gambar 2.5 Motor Listrik AC
Motor Listrik AC digunakan untuk penggerak pel lantai supaya pel lantai dapat berputar agar proses pengepelan lebih ringan. Spesifikasi motor : Frekuensi 50Hz, Ampere 1.55a, Daya 220v, Power 125w, Putaran 1500rpm, Berat 3kg.
4. Besi Siku Lubang
Sesuai dengan namanya, besi ini mempunyai lubang di setiap sisinya.
Fungsi dari lubang tersebut untuk pemasangan baut. Bentuk besi ini seperti huruf L. Biasanya besi jenis ini sering anda temui sebagai bahan pembuatan rak. Bahan Dasar Besi Siku ini dibuat menggunakan bahan
10 dasar billet dan skrap, yaitu baja jenis batangan yang dihasilkan pengecoran biji besi atau pig iron. Skrap adalah besi bekas yang kemudian dipanaskan dengan suhu tertentu sehingga tercipta besi baru. Contoh besi siku lubang dapat dilihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.6 Besi Siku Lubang
Besi siku lubang digunakan sebagai kerangka dalam pembuatan alat pel semi automatic ini : 36mm x 36mm dengan ketebalan 1mm
5. Plat Aluminium
Plat aluminium (lihat gambar 2.7) adalah lembaran plat atau pelat logam yang ringan dan kuat. Plat aluminium memiliki sifat anti karat, tidak mudah terbakar dan tahan terhadap segala jenis cuaca. Plat jenis ini sendiri mudah dibentuk, sehingg banyak digunakan dalam bidang industri.
Gambar 2.7 Plat Aluminium
Plat aluminium digunakan untuk menutupi body pada kerangka alat pel semi automatic :panjang 5m lebar 90cm dengan ketebalan 0.2mm
11 6. Pipa Besi
Pipa besi (lihat gambar 2.8) adalah materi bangunan yang terbuat dari logam campuran (besi dan karbon) dan sudah dipakai secara luas di industri konstruksi maupun pada aplikasi industri manufaktur. Di sistem pemipaan, pipa baja dapat digunakan untuk penyaluran cairan dan gas untuk gedung-gedung komersial dan perumahan, seperti yang umumnya dipakai untuk suplai air rumah tangga. Material ini juga berfungsi sebagai komponen struktur untuk penyangga.
Gambar 2.8 Pipa Besi
Pipa besi digunakan sebagai tuas pegangan pada alat pel lantai semi automatic : 1.5inch
7. Roda Kecil
Roda kecil (lihat gambar 2.9) digunakan sebagai penggerak pada alat pel lantai semi automatic.
Gambar 2.9 Roda Kecil
12 2.4 Statika
Statika (lihat gambar 2.10) adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut. Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi obyek tinjauan utama. Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka, gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam.
Gambar 2.10 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan (38) 2.4.1 Gaya Luar
Gaya luar adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem yang pada umumnya menciptakan kestabilan kontruksi. Gaya luar dapat berupa gaya vertikal, horizontal, dan momen puntir. Pada persamaan statis tententu untuk menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari kesetimbangan :
∑ Fx = 0
∑ Fy = 0
∑ M = 0 2.4.2 Gaya Dalam
Gaya dalam dapat di bedakan menjadi :
1. Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu batang.
2. Gaya lintang/geser (shearing force) adalah gaya yang bekerja tegak lurus sumbu batang.
3. Momen lentur (bending moment).
Persamaan kesetimbangannya adalah :
∑ F = 0 atau ∑ Fx = 0
∑ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)
∑ M = 0 atau ∑ Mx = 0
13
∑ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda) 4. Rekasi.
Reaksi adalah gaya lawan yang timbul akibat adanya beban. Reaksi sendiri terdiri atas : contoh gambar sketsa gaya dalam dapat dilihat pada gambar 2.11.
a. Momen.
Momen (M) = F x s Dimana :
M = Momen (N.mm) F = Gaya (N)
S = Jarak (mm)
Gambar 2.11 Sketsa Gaya Dalam (38) 2.4.3 Jenis – Jenis Pembebanan
Salah satu faktor yang mempengaruhi besarnya defleksi pada batang adalah jenis beban yang diberikan kepadanya. Adapun jenis pembebanan :
1. Beban Terpusat
Titik kerja pada batang dianggap berupa titik karena luas kontaknya kecil.
Contoh pembebanan terpusat dapat dilihat pada gambar 2.12.
Gambar 2.12 Pembebanan Terpusat (38)
14 2. Beban Terbagi Merata
Disebut beban terbagi merata (lihat gambar 2.13) karena merata sepanjang batang dinyatakan dalam qm (kg/m atau KN/m). Q=Ton/m
Gambar 2.13 Pembebanan Terbagi Merata (38)
3. Beban Bervariasi Uniform
Disebut beban bervariasi uniform ( lihat gambar 2.14) karena beban sepanjang batang besarnya tidak merata.
Gambar 2.14 Pembebanan Bervariasi Uniform (38)
2.4.4 Tumpuan
Tumpuan ialah tempat perletakan kontruksi atau dukungan bagi kontruksi dalam meneruskan gaya-gaya yang bekerja. Dalam ilmu analisa struktur dikenal 3 jenis tumpuan, yaitu tumpuan sendi, tumpuan rol, dan tumpuan jepit.
1. Tumpuan engsel
Tumpuan engsel (lihat gambar 2.15) merupakan tumpuan yang dapat menahan gaya horizontal maupun gaya vertikal yang bekerja padanya.
Tumpuan yang berpasak mampu melawan gaya yang bekerja dalam setiap arah dari bidang. Jadi pada umum nya reaksi pada suatu tumpuan seperti ini mempunyai dua komponen yang satu dalam arah horizontal dan lainnya dalam arah vertikal. Tidak seperti pada perbandingan tumpuan rol atau penghubung, maka perbandingan antara komponen-komponen reaksi pada
15 tumpuan yang terpasak tidaklah tetap. Untuk menentukan kedua kompenen ini, dua buah komponen statika harus digunakan.
Gambar 2.15 Sketsa Tumpuan Engsel (38) 2. Tumpuan Rol
Tumpuan rol (lihat gambar 2.16) merupakan tumpuan yang hanya dapat menerima gaya reaksi vertikal. Alat ini mampu melawan gaya-gaya dalam suatu garis aksi yang spesifik. Penghubung yang terlihat pada gambar dibawah ini dapat melawan gaya hanya arah AB rol. Pada gambar dibawah ini hanya dapat melawan beban vertikal. Sedang rol-rol hanya dapat melawan suatu tegak lurus pada bidang cp.
Gambar 2.16 Sketsa Tumpuan Rol (38)
3. Tumpuan Jepit
Tumpuan jepit (lihat gambar 2.17) merupakan tumpuan yang dapat menerima gaya reaksi vertikal, reaksi horizontal dan momen akibat jepitan dua penampang. Tumpuan jepit ini dapat melawan gaya dalam setiap arah dan juga mampu melawan suatu kopel atau momen. Secara fisik, tumpuan ini diperoleh dengan membangun sebuah balok ke dalam suatu dinding batu bata.
16 Mengecornya ke dalam beton atau mengelas ke dalam bangunan utama. Suatu komponen gaya dan sebuah momen.
Gambar 2.17 Sketsa Tumpuan Jepit (38)
2.4.5 Diagram Gaya Geser (Shear Force Diagram)
Gaya geser adalah susunan gaya yang tegal lurus dengan sumbu batang.
Gambar 2.18 Shear Force Diagram (SFD)
Pada Gambar 2.18 menunjukkan bahwa nilai gaya geser akan positif apabila perputaran gaya yang bekerja searah dengan jarum jam. Sebaliknya, apabila berputaran yang bekerja berlawanan dengan jarum jam, maka diberi tanda negatif.
17 2.4.6 Momen (Bending Momen Diagram)
Momen adalah hasil kali dari gaya dengan jarak (jarak garis lurus terhadap garis kerjanya). Dalam gambar dibawah ini berarti bahwa titik C terjadi momen sebesar :
𝑀𝐶 = 𝑅𝐴.𝐿1
Gambar 2.19 Bending Momen Diagram (BMD)
Bidang momen diagram (lihat gambar 2.19) di beri tanda positif jika bagian bawah atau bagian dalam yang mengalami tarikan. Sebaliknya, apabila yang mengalami tarikan pada bagian atas atau luar bidang momen, maka diberi negatif. Perlu diketahui bahwa momen berputar ke arah kanan belum tentu positif dan momen yang berputar ke kiri belum tentu negatif, oleh karena itu perjanjian tanda perlu diperhatikan dengan teliti.
Faktor Keamanan/ Safety Factor (sf) berdasarkan tegangan luluh adalah :
• sf = 1,25 – 1,5 : kondisi terkontrol dan tegangan yang bekerja dapat ditentukan dengan pasti.
• sf = 1,5 – 2,0 : bahan yang sudah diketahui, kondisi lingkungan beban dan tegangan yang tetap dan dapat ditentukan dengan mudah.
• sf = 2,0 – 2,5 : bahan yang beroperasi secara rata-rata dengan batasan beban yang diketahui.
• sf = 2,5 – 3,0 : bahan yang diketahui tanpa mengalami tes. Pada kondisi beban dan tegangan rata-rata.
• sf = 3,0 – 4,5 : bahan yang sudah diketahui. Kondisi beban, tegangan dan lingkungan yang tidak pasti.
18
• Beban berulang : Nomor 1 s/d 5
• Beban kejut : Nomor 3 – 5
• Bahan Getas : Nomor 2 – 5 dikalikan dengan 2
Faktor Keamanan/ Safety Factor berdasarkan jenis beban adalah :
• Beban Statis : 1,25 – 2
• Beban Dinamis : 2 – 3
• Beban Kejut : 3 – 5
