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