oleh ferly ardiansyah 2106.030 -...
TRANSCRIPT
Oleh :FERLY ARDIANSYAH
2106.030.009
Program Studi Diploma III Teknik Mesin Program Studi Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh Nopember g p pSurabaya
ABSTRAKSalah satu alternatif pembuatan wajan alluminiumadalah dengan metode spinning. Mesin ini cocok
diterapkan di industri kecil, mengingat alatnya yang diterapkan di industri kecil, mengingat alatnya yang sederhana dan mampu untuk membuat wajan. Untuk
memudahkan dalam pengoperasianya maka dibutuhkanvariasi kecepatan putar.Karena itu direncanakan gear box p p gpada mesin spinning untuk mewujudkan produk wajan
sehinga didapatkan variasi kecepatan putar.Untuk mendapatkan hasil yang diinginkan maka pelu
dil k k hi d k b ddilakukan perhitungan pada komponen gear box padamesin spinning. Perhitungan dilakukan dari daya motor,
roda gigi, poros,bearing,pasak pulley dan v‐belt.D i h il did tk k t tDari hasil perencanaan didapatkan kecepatan putar
untuk memutar mandrel antara lain : 190 rpm, 285 rpm, 380 rpm, dan 570 rpm dengan menggunakan mator 1.5
HpHp.
LATAR BELAKANGLATAR BELAKANGSalah satu alternative untuk membuat wajan adalah dengan
menggunakan mesin spinning. Mesin ini cocok diterapkan diindustri kecil, mengingat alatnya yang sederhana dan mampu, g g y y g puntuk membuat wajan.Dibandingkan dengan proses tempa,metode spinning ini lebih cepat dalam proses pembuatanwajan.Hasil yang didapatkan dari proses spinning juga lebihbagus dari proses tempa.
Untuk mempermudah didalam prosesnya, sehingga dapatmewujudkan produk wajan datar yang lebih bagus dariproduk wajan tempa, maka saya berkeinginan merencanakangear box untuk mesin metal spinning horizontal yang telahdibuat dan dilengkapi kopling untuk merubah kecepatant tik i d t d b ltanpa mematikan mesin pada saat proses sedang berlangsung.Dengan adanya gear box ini, didapatkan variasi kecepatanputar pada mandril, sehingga dapat memudahkan dalamproses pembuatan produk wajanproses pembuatan produk wajan.
PERUMUSAN MASALAH
D lih l b l k d k Dengan melihat latar belakang yang ada, maka masalah yang ada yaitu merancang bagian‐bagian gear box,antara lain :box,antara lain :
Dimensi pada gear dan pinion untuk mendapatkan keceptan yang diinginginkan.g g g
Poros pada gear box. Kopling pada gear box. Dimensi belt dan pulley.
BATASAN MASALAHBATASAN MASALAHDidalam penulisan perencanaan mesin spinning ini diberikan beberapa batasan masalah sehingga lebih p ggpembahasan terarah,batasan masalah tersebut antara lain :
G i b l l i b j l id k Getaran yang timbul selama mesin berjalan tidak diperhitungkan .
Panas yang timbul akibat gesekan diabaikan Panas yang timbul akibat gesekan diabaikan. Pelumasan pada gearbox tidak dibahas. Kekuatan sambungan las pada kerangka mesin Kekuatan sambungan las pada kerangka mesin
dianggap aman.
TUJUANTujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah :
Merencanakan gear box untuk menunjang proses g j g pmesin spinning, yang dapat mempermudah dalam proses pengerjaanya.
h k k b d d Menghitung kekuatan tiap‐tiap bagian pada roda gigi.
MANFAATManfaat dari tugas akhir ini adalah :• Dapat digunakan pada industri kecil khususnya di d (h i d t i) ih desa porong (home industri) yang masih menggunakan cara ditempa.
• Dengan adanya gear box pada mesin spinning ini • Dengan adanya gear box pada mesin spinning ini diharapkan dapat memberi kemudahan didalam proses pembuatan wajan.
• Dapat digunakan sebagai alat praktek mahasiswa pada mata kuliah elemen mesin.
SISTEMATIKA PENULISANtugas akhir ini disusun dengan sistematika sebagai berikut :
BAB I . PENDAHULUANMenguraikan tentang latar belakang masalah rumusan permasalahan Menguraikan tentang latar belakang masalah, rumusan permasalahan,
batasan masalah, tujuan,dan manfaat.BAB II . DASAR TEORI
Memuat tentang dasar‐dasar teori yang digunakan sebagai dasarperhitungan dan dasar pemikiranperhitungan dan dasar pemikiran.
BAB III . METODOLOGIBerisi tentang metode‐metode pembahasan dan bagan proses
perencanaan mesin spinning yang dilakukan.BAB IV HASIL PRODUK DAN PEMBAHASANBAB IV . HASIL PRODUK DAN PEMBAHASAN
Berisi tentang data‐data hasil proses internal shear spinning yang dilakukan dan pembahasannya.
BAB V . KESIMPULANPada bab ini berisi kesimpulan dari semua pokok bahasan dalam tugas
akhir yaitu hasil akhir dari proses internal shear spinning.
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
GAYA SPINNING PENENTUAN DAYA MOTOR YANG AKAN PENENTUAN DAYA MOTOR YANG AKAN
DIGUNAKAN PERENCANAAN ELEMEN MESIN
1. RODA GIGI PADA GEAR BOX2 POROS2. POROS3. PULLEY DAN BELT4. KOPLING5. BANTALAN6. PASAK
Perencanaan Elemen MesinDalam hal ini perencanaan elemen mesin dapatdiartikan sebagai usaha untuk mendapatkan hasilg pakhir yang sesuai dengan kebutuhan dengan yang
direncanakan berdasarkan teori‐teori yang di k d k id h k id h il i hdigunakan dengan kaidah‐kaidah ilmiah
METODOLOGY Mulai
K
Observasi Studi Literatur
Mulai
A
YaKonsep Perencanaan
Perhitungan Komponen Elemen
Penulisan Hasil PerencanaanKesimpulan
Ya
Komponen Elemen Mesin
• Roda gigi•Poros•kopling•Bantalan
p
Selesai
•Pulley•Belt•Pasak
Hasil
A
Hasil Perhitungan
A
ObservasiObservasi dilakukan dengan cara mendatangi industri kecil pembuat wajanyang sudah berdiri untuk mengetahui kelemahan‐kelemahan yang ada pada l b d h d alat pembuatan wajan yang sudah ada saat ini.
Studi LiteraturPada tahapan ini dilakukan dengan cara melakukan pencarian data‐data yang di l k d i lit t lit t i d l i t tdiperlukan dari literatur‐literatur maupun pencarian dalam internet.
Konsep PerancanganPada tahapan ini menentukan konsep perancangan‐ulang sebagai solusi dari permasalahan yang adapermasalahan yang ada.
Perhitungan Komponen Elemen MesinDalam tahapan ini dilakukan perhitungan tentang gaya–gaya dan momen yang terjadi.terjadi.
Evaluasi Hasil Perhitungan Evaluasi ini dilakukan untuk mengetahui apakah hasil perancangan dan perhitungan sesuai atau tidak dengan kondisi yang ada di lapangan. Apabila p g g y g p g psudah cocok segera dilanjutkan dengan penulisan laporan, bila tidak maka akan dilakukan konsep perancangan dan penghitungan ulang.
Penulisan Hasil PerancanganSetelah mendapatkan data‐data yang diperlukan dari hasil perhitungan, maka dibuat laporan mengenai hasil perancangan dan sistem kerja alat tersebut.
Hasil per hitungan Diametral pitch ( P )
dNt
p 4
inp
p
d
56706034
4
4
Jarak pusat
inp 567,04
dd
211 gearpinion dd
C
9030
mm602
Jumlah gigi gear ( Nt )
dNt
p geargear
44
gigiNt
Nt
d
gear
gear
geargear
34
60567,0
4
4
44
Besar Torsi
Pinion ( T4)Hp 63000
inlbf
nHpT
.52,110570630001
63000.4
Gear ( Ft )
T Ft rT4 T4 gear = Ft4 . rgear= 93,66 . 2,39= 223,8 lbf.inin
inlbf
dTFt
36.2.52,110
24
44
lbf66,932
Pinion ( Vp4 pinion )4
pinionpinion ndvp
12570.36,2.
124
pinionvp
= 352 in / min
Gear ( Vp4 gear )
1244
4
ndvp geargear
gear
min/35212
570.36,2.12
in
g
Beban dinamis Untuk , maka :ftvpD 2000
vp600 FtvpFd600
600
Pinion (Fd4 pinion )
Ftvp
Fd pinioni i
6004
44
lb
lbf
FtFd pinion
355
8,223600
352600600 44
Gear ( Fd4 gear )
Ftvp
Fd geargear 600
6004
44
lb
lbf
355
8,223600
352600600
Lebar gigi
Fdb
21
21..2..
NtNtatauNtNtQ
kQdb
Lebar pinion5036,21
dQ 5,036,236,221
1
dd
Q
inkQd
Fdb 7,0270.5,0.36,2
8,223.1.1
11
Lebar gear 5,0
36,236,236,2
12
21
dddQ
B b diiji k
,,12
inkQd
Fdb 5,0233.5,0.36,2
8,223.1.1
13
Beban yang diijinkanPinion
lbP
YbSFb 27560560
371,0.32,0.130000.. 44
GearP 56,04
lbP
YbSFb 2756056,0
371,0.32,0.120000..
4
44
Pengecekan roda gigi dengan metode AGMA
KKpKF KSJbK
KKpKF
v
msott ..
....
RT
Latad KK
KSS..
6115607516693 5111.25000
adS
t 4 = 1835,7 psi
25,0.32,0.16,1.1.56,0.75,1.66,93
4 t 5,1.1ad
psiSad 67,16666
Karena Sad > t maka perhitungan dinyatakan aman Persamaan keausan AGMA
IbdCCCCCF
Cv
fmstpc ...
.... 0
25,1.1,1.25,1.5,1.66,932300
RT
HLac CC
CCS..
1.195000
456,74 psi 95000 psi
7,0.32,0.36,2.12300
1.1
95000
Karena maka perhitungan aman terhadap aus.
RT
HLacc CC
CCS..
ESIMPULANBerdasarkan hasil analisa dan perhitungan perencanaan mesinp g pmetal spinning horisontal, maka dapat disimpulkan bahwa :
Motor penggerak yang dibutuhkan adalah 1,5Hp dan putaran 1725rpm.
Variasi jumlah putaran pada poros mesin adalah 190rpm, 285 rpm, 380 rpm, 570 rpm
Gaya pembentukan spinning 94 96 NGaya pembentukan spinning 94,96 N.Belt menggunakan bahan Solid Woofen Cotten.BeltMotor – MesinMetal Spinning Horisontal:
V Belt tipe AV‐Belt tipe ALebar (D) = 13 mmTebal (h) = 8 mmLuasan (A) 0 81 cm2Luasan (A) = 0,81 cm2
Panjang = 1453 mmJumlah = 2 buah
Pulley mneggunakan bahan Cast Iron.Dari perencanaan dan perhitungan pulley yang kami lakukan: Diameter penggerak = 100 mm Diameter penggerak = 100 mm Diameter yang digerakkan = 300 mm Jarak antar pulley = 400 mm Lebar pulley = 20 mmp y Berat pulley penggerak = 12,8 N Berat pulley yang digerakkan = 211 NRoda gigiU k i i di ilih d i l b Untuk pinion, dipilih dari gear steel number 350Untuk gear, dipilih dari gear steel number 325Diametral pitch (P1) = 0,6 in
(P2) = 0 57 in(P2) = 0,57 in(P3) = 0,52 in(P4) = 0,56 in
Diameter pinion : Diameter Gear : Perbandingan kecepatanD1 = 1,18 in : 3,54 in : rv1 = 0,3D2 = 1,57 in : 3.15 in : rv2 = 0,5D3 = 1,88 in : 2,58 in : rv3 = 0,67D4 2 36 in : 2 36 in : rv4 1D4 = 2,36 in : 2,36 in : rv4 = 1
jarak pusat (C) = 2,36 injumlah gigi (Nt) pinion : gear
18 : 5418 : 5423 : 4525 : 3834 : 343 3
Lebar gigi pinion = gear = 0,32 inPorosBahan poros yang digunakan adalah ASTM A220‐60003 dengan diameter
15 mmKoplingBahan baut pengikat yang digunakan adalah ASTM A47‐32510 dengan
jumlah baut pengikat 3 buah.jumlah baut pengikat 3 buah.Tipe bantalan yang digunakan adalah ball bearing‐single row, deep‐
groove dengan seri 6200Bahan pasak dipilih ASTM A536‐100
(l b )W (lebar) = 0,19 inH (tinggi) = 0,19 inL (panjang) min = 0,25 inL (panjang) maks 0 32 inL (panjang) maks = 0,32 in
SARANS
Dari hasil perencanaan serta pembuatan alat, penulis menyadari bahwa alat ini masih banyak kekurangan baik dari kontruksi maupun sistem pengoprasiannya yang dari kontruksi, maupun sistem pengoprasiannya, yang diharapkan dapat penyempurnaan lebih lanjut pada penelitian berikutnya.
Sehingga perlu adanya penyempurnaan lebih lanjut pada penelitian dan pembuatan alat berikutnya dan diharapkan dapat diwujudkan mesin dan diharapkan dapat diwujudkan mesin menggunakan gear box.