Supriadi : Analisa Gaya, Daya, Dan Energi Pemotongan Spesifik Serta Kondisi Pemotongan Moderat Pada
Pemesinan Kering Baja Karbon Aisi 1045 - Pahat Karbida Tak Berlapis, Wc + 6 Co, Tipe K, 2008. USU Repository © 2009
67
4.3 Daya, Efisiensi dan Energi Pemotongan Spesifik
Unjuk kerja mesin perkakas biasanya dapat diketahui dengan pengukuran langsung daya menggunakan dinamometer ataupun putaran dengan tachometer,
tetapi berhubung keterbatasan dalam penyediaan peralatan di atas, maka karakteristik unjuk kerja mesin dihitung dengan membandingkan waktu
pemesinan dan geram yang dihasilkan untuk berbagai kondisi pemesinan. Data waktu pemesinan sebagai berikut :
1. Waktu Pemesinan teori t
mc teori
Dalam perhitungan teoritik, tidak ada daya yang hilang akibat gesekan sistem transmisi jadi daya pemesinan adalah daya pemotongan, N
mc
= N
ct
sama halnya dengan daya, waktu pemesinan yaitu t
mc
= t
ct
= 2,01 min 2. Waktu Pemesinan praktek t
mc praktek
Selain daya pemotongan, mesin juga harus menanggung daya yang hilang akibat gesekan sistem transmisi daya pada mesin perkakas.
t
mc
= t
ct
+ t
ml
dimana, t
ml
: pertambahan waktu karena adanya daya yang hilang t
mc praktek
= 2,567 min Dari data waktu pemesinan dengan berbagai kondisi pemotongan di atas,
maka perhitungan daya dan effisiensi pemotongan sebagai berikut : Untuk perhitungan awal digunakan data teoritik sebagai berikut :
v = 238,6 mmin v
f
= 228 mmmin f = 0,24 mmrev a = 2 mm
n = 950 rpm L
t
= 458 mm t
mc teori
= 2,01 min
Supriadi : Analisa Gaya, Daya, Dan Energi Pemotongan Spesifik Serta Kondisi Pemotongan Moderat Pada
Pemesinan Kering Baja Karbon Aisi 1045 - Pahat Karbida Tak Berlapis, Wc + 6 Co, Tipe K, 2008. USU Repository © 2009
68 F
v
= 1027,774 N F
f
= 606,2633 N 1. Daya potong N
c
N
c
=
000 .
60 6
, 238
774 ,
1027 000
. 60
= v
F
v
N
c
= 4,0871146 kW 2. Daya makan N
f
N
f
= 000
. 000
. 60
228 2633
, 606
000 .
000 .
60 =
f f
v F
N
f
= 0,0023038 kW Maka daya pemotongan total N
ct
N
ct
= N
c
+ N
f
= 4,0871146 + 0,0023038 N
ct
= 4,089426 kW
Kondisi pemesinan yang sebenarnya praktek Didapat t
c
= 2,567 min ; L
t
= 458 mm 3. Efisiensi pemotongan
ct
100
, ,
× =
praketk mc
teori c
ct
t t
η
100 567
, 2
01 ,
2 ×
=
ct
η
ct
= 78,3 4. Efisiensi daya hilang
ml
100
, ,
,
× −
=
praketk mc
teori c
praketk mc
mt
t t
t
η
Supriadi : Analisa Gaya, Daya, Dan Energi Pemotongan Spesifik Serta Kondisi Pemotongan Moderat Pada
Pemesinan Kering Baja Karbon Aisi 1045 - Pahat Karbida Tak Berlapis, Wc + 6 Co, Tipe K, 2008. USU Repository © 2009
69 100
567 ,
2 01
, 2
567 ,
2 ×
− =
ml
η
ml
= 21,7 dari efisiensi di atas, maka dapat diketahui komponen daya pemesinan yang
bekerja. Dari persamaan
N
mc
= N
ct
+ N
mL
Maka diperoleh 3. Daya pemotongan N
ct
= 78,3 x daya pemesinan N
mc
4,089426 = 78,3 x N
mc
N
mc
= 5,211608 kW 4. Daya yang hilang N
ml
= 21,7 x Daya pemesinan N
mc
N
ml
= 21,7 x 5,211608 kW N
ml
= 1,122181 kW 5. Energi pemotongan spesifik E
sp
000 .
60 .
528 ,
114 0871146
, 4
000 .
60 .
= =
Z N
E
C sp
407 ,
2142 =
sp
E
Jcm
3
Dari model perhitungan di atas, maka didapat tabel daya, efisiensi pemesinan dan energi pemotongan spesifik pada table 4.7
Supriadi : Analisa Gaya, Daya, Dan Energi Pemotongan Spesifik Serta Kondisi Pemotongan Moderat Pada Pemesinan Kering Baja Karbon Aisi 1045 - Pahat Karbida Tak Berlapis, Wc + 6 Co,
Tipe K, 2008. USU Repository © 2009
70
Tabel 4.7 Perhitungan daya dan efisiensi pemesinan untuk karbida tak berlapis WC + 6 Co
kondisi 1
n = 950 rpm f = 0.24 mmrev
a = 2.0 mm
o
= 6 = 90
o
sin
o
Cos
o h
tan cos -
o
h
c
f 6
0.104528 0.994522
1.845833 0.571136
29.73224 36.53551
0.861314 0.443
0.24 6
0.104528 0.994522
1.858333 0.567065
29.55607 36.88786
0.858174 0.446
0.24 6
0.104528 0.994522
1.875 0.561727
29.3241 37.35179
0.853989 0.45
0.24 6
0.104528 0.994522
1.9 0.553906
28.98232 38.03536
0.847721 0.456
0.24 6
0.104528 0.994522
1.929167 0.545052
28.59266 38.81468
0.840428 0.463
0.24 6
0.104528 0.994522
1.970833 0.532883
28.05239 39.89522
0.830059 0.473
0.24 6
0.104528 0.994522
2.020833 0.518979
27.42836 41.14327
0.817715 0.485
0.24 6
0.104528 0.994522
2.083333 0.502587
26.68351 42.63297
0.802474 0.5
0.24
Pemesinan teoritik
v v.f
L
t
t
c
K
s
F
v
F F
f
N
c
N
f
N
ct
= N
mc
238.6 228
458 2.008772
2141.2 1027.776
1193.265 606.2647
4.087123 0.002304
4.089426 226.7
228 456
2 2141.2
1027.776 1197.632
614.8156 3.88328
0.002336 3.885617
214.8 228
455 1.995614
2141.2 1027.776
1203.5 626.1708
3.679438 0.002379
3.681818 202.8
228 453.5
1.989035 2141.2
1027.776 1212.399
643.1081 3.473883
0.002444 3.476327
190.9 228
452.5 1.984649
2141.2 1027.776
1222.92 662.7291
3.270041 0.002518
3.272559 179
228 451.6
1.980702 2141.2
1027.776 1238.197
690.5124 3.066198
0.002624 3.068822
167 228
450.9 1.977632
2141.2 1027.776
1256.888 723.4934
2.860643 0.002749
2.863392 155.2
228 450.2
1.974561 2141.2
1027.776 1280.759
764.2119 2.658514
0.002904 2.661418
Supriadi : Analisa Gaya, Daya, Dan Energi Pemotongan Spesifik Serta Kondisi Pemotongan Moderat Pada Pemesinan Kering Baja Karbon Aisi 1045 - Pahat Karbida Tak Berlapis, Wc + 6 Co,
Tipe K, 2008. USU Repository © 2009
71
Pemesinan praktek t
c,praktek
L
t ct
ml
N
ct
N
ml
N
mc
Z E
sp
2.56 458
0.784677 0.215323
4.089426 1.122181
5.211608 114.528
2142.407 2.52
456 0.793651
0.206349 3.885617
1.01026 4.895877
108.816 2142.488
2.517 455
0.792854 0.207146
3.681818 0.961933
4.643751 103.104
2142.585 2.5
453.5 0.795614
0.204386 3.476327
0.893037 4.369363
97.344 2142.706
2.483 452.5
0.799295 0.200705
3.272559 0.821749
4.094308 91.632
2142.849 2.483
451.6 0.797705
0.202295 3.068822
0.778241 3.847064
85.92 2143.032
2.467 450.9
0.801634 0.198366
2.863392 0.708552
3.571944 80.16
2143.258 2.46
450.2 0.802667
0.197333 2.661418
0.6543 3.315718
74.496 2143.539
kondisi 2
n = 950 rpm f = 0.17 mmrev
a =1.2 mm
o
= 6 = 90
o
sin
o
Cos
o h
tan cos
-
o
h
c
f 6
0.104528 0.994522
1.758824 0.601176
31.01326 33.97348
0.883165 0.299
0.17 6
0.104528 0.994522
1.764706 0.599046
30.92353 34.15294
0.881691 0.3
0.17 6
0.104528 0.994522
1.829412 0.576573
29.96661 36.06679
0.865442 0.311
0.17 6
0.104528 0.994522
1.852941 0.568814
29.63183 36.73634
0.859528 0.315
0.17 6
0.104528 0.994522
1.888235 0.557559
29.14225 37.7155
0.850669 0.321
0.17 6
0.104528 0.994522
1.935294 0.543227
28.51202 38.97597
0.838899 0.329
0.17 6
0.104528 0.994522
1.958824 0.536334
28.20618 39.58764
0.833041 0.333
0.17 6
0.104528 0.994522
2 0.524683
27.68524 40.62953
0.822844 0.34
0.17
Supriadi : Analisa Gaya, Daya, Dan Energi Pemotongan Spesifik Serta Kondisi Pemotongan Moderat Pada Pemesinan Kering Baja Karbon Aisi 1045 - Pahat Karbida Tak Berlapis, Wc + 6 Co,
Tipe K, 2008. USU Repository © 2009
72
Pemesinan teoritik
v v.f
L
t
t
c
K
s
F
v
F F
f
N
c
N
f
N
ct
= N
mc
193.9 161.5
467 2.891641
2294.08 467.9923
529.9037 248.5581
1.512395 0.000669
1.513064 186.7
161.5 466.5
2.888545 2294.08
467.9923 530.7893
250.4406 1.456236
0.000674 1.45691
179.6 161.5
466.5 2.888545
2294.08 467.9923
540.7553 270.9233
1.400857 0.000729
1.401586 172.4
161.5 466.5
2.888545 2294.08
467.9923 544.4757
278.2751 1.344698
0.000749 1.345447
165.3 161.5
466 2.885449
2294.08 467.9923
550.1463 289.2129
1.289319 0.000778
1.290097 158.1
161.5 465.5
2.882353 2294.08
467.9923 557.8649
303.6387 1.23316
0.000817 1.233977
150.9 161.5
465 2.879257
2294.08 467.9923
561.7881 310.7878
1.177001 0.000837
1.177837 143.8
161.5 464.5
2.876161 2294.08
467.9923 568.75
323.2023 1.121622
0.00087 1.122492
Pemesinan praktek
t
c,praktek
L
t ct
ml
N
ct
N
ml
N
mc
Z E
sp
3.517 467
0.82219 0.17781
1.513064 0.327222
1.840286 39.5556
2295.095 3.517
466.5 0.821309
0.178691 1.45691
0.316977 1.773887
38.0868 2295.142
3.51 466.5
0.822947 0.177053
1.401586 0.301544
1.70313 36.6384
2295.274 3.5
466.5 0.825299
0.174701 1.345447
0.284808 1.630255
35.1696 2295.358
3.5 466
0.824414 0.175586
1.290097 0.274769
1.564866 33.7212
2295.465 3.48
465.5 0.828262
0.171738 1.233977
0.255861 1.489838
32.2524 2295.6
3.48 465
0.827373 0.172627
1.177837 0.24575
1.423587 30.7836
2295.71 3.47
464.5 0.828865
0.171135 1.122492
0.23176 1.354252
29.3352 2295.859
Supriadi : Analisa Gaya, Daya, Dan Energi Pemotongan Spesifik Serta Kondisi Pemotongan Moderat Pada Pemesinan Kering Baja Karbon Aisi 1045 - Pahat Karbida Tak Berlapis, Wc + 6 Co,
Tipe K, 2008. USU Repository © 2009
73
kondisi 4 n = 650 rpm
f = 0.17 mmrev a =1.2 mm
o
= 6 = 90
o
sin
o
Cos
o h
tan cos
-
o
h
c
f 6
0.104528 0.994522
2.076471 0.504336
26.76347 42.47307
0.804136 0.353
0.17 6
0.104528 0.994522
2.111765 0.495468
26.35696 43.28609
0.795621 0.359
0.17 6
0.104528 0.994522
2.147059 0.486907
25.96177 44.07647
0.787188 0.365
0.17 6
0.104528 0.994522
2.176471 0.479995
25.64077 44.71845
0.780229 0.37
0.17 6
0.104528 0.994522
2.223529 0.469335
25.14232 45.71536
0.769228 0.378
0.17 6
0.104528 0.994522
2.264706 0.460389
24.72082 46.55836
0.759744 0.385
0.17 6
0.104528 0.994522
2.3 0.452988
24.36995 47.2601
0.751724 0.391
0.17 6
0.104528 0.994522
2.352941 0.442322
23.86085 48.2783
0.739886 0.4
0.17
Pemesinan teoritik
v v.f
L
t
t
c
K
s
F
v
F F
f
N
c
N
f
N
ct
= N
mc
132.6 110.5
467 4.226244
2294.08 467.9923
581.9813 345.9558
1.034263 0.000637
1.0349 127.7
110.5 467
4.226244 2294.08
467.9923 588.2104
356.3351 0.996044
0.000656 0.9967
122.8 110.5
467 4.226244
2294.08 467.9923
594.5112 366.6426
0.957824 0.000675
0.9585 117.9
110.5 467
4.226244 2294.08
467.9923 599.8141
375.1801 0.919605
0.000691 0.920296
113.1 110.5
467 4.226244
2294.08 467.9923
608.392 388.7466
0.882166 0.000716
0.882881 108.2
110.5 467
4.226244 2294.08
467.9923 615.9868
400.5283 0.843946
0.000738 0.844684
103.3 110.5
467 4.226244
2294.08 467.9923
622.5591 410.5643
0.805727 0.000756
0.806483 98.4
110.5 467
4.226244 2294.08
467.9923 632.5196
425.5164 0.767507
0.000784 0.768291
Pemesinan praktek
t
c,praktek
L
t ct
ml
N
ct
N
ml
N
mc
Z E
sp
5.133 467
0.823348 0.176652
1.0349 0.222041
1.256942 27.0504
2295.493 5.13
467 0.823829
0.176171 0.9967
0.213138 1.209838
26.0508 2295.591
5.123 467
0.824955 0.175045
0.9585 0.203381
1.161881 25.0512
2295.697 5.116
467 0.826084
0.173916 0.920296
0.193751 1.114047
24.0516 2295.804
5.11 467
0.827054 0.172946
0.882881 0.184621
1.067502 23.0724
2295.942
Supriadi : Analisa Gaya, Daya, Dan Energi Pemotongan Spesifik Serta Kondisi Pemotongan Moderat Pada Pemesinan Kering Baja Karbon Aisi 1045 - Pahat Karbida Tak Berlapis, Wc + 6 Co,
Tipe K, 2008. USU Repository © 2009
74
5.11 467
0.827054 0.172946
0.844684 0.176633
1.021317 22.0728
2296.085 5.09
467 0.830303
0.169697 0.806483
0.164828 0.971311
21.0732 2296.233
5.083 467
0.831447 0.168553
0.768291 0.15575
0.924041 20.0736
2296.422
Supriadi : Analisa Gaya, Daya, Dan Energi Pemotongan Spesifik Serta Kondisi Pemotongan Moderat Pada
Pemesinan Kering Baja Karbon Aisi 1045 - Pahat Karbida Tak Berlapis, Wc + 6 Co, Tipe K, 2008. USU Repository © 2009
75
4.4 Daerah Pemesinan Moderat
