PEMBUATAN ALAT PRAKTIKUM PERAWATAN SISTEM TRANSMISI RODA GIGI ( Design and Manufacture of Transmition Gear Model )

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

PROYEK AKHIR

Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)

Program Studi DIII Teknik Mesin

Disusun oleh:

DETA DWI PRASETYO

I 8 1 0 7 0 11

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN PRODUKSI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

HALAMAN PERSEMBAHAN

Sebuah hasil karya yang kami buat demi menggapai sebuah cita-cita, yang ingin ku-persembahkan kepada:

1. Allah SWT, karena dengan rahmad serta hidayah-Nya saya dapat melaksanakan `Tugas Akhir’ dengan baik serta dapat menyelesaikan laporan ini dengan lancar.

2. Orang Tua yang aku sayangi dan cintai yang telah memberi dorongan moril maupun materil serta semangat yang tinggi sehingga saya dapat menyelesikan tugas akhir ini.

3. Kakak dan ade`-ade`ku yang aku sayangi, ayo kejar terus cita-citamu.

4. D III Produksi dan Otomotif angkatan 07’ yang masih tertinggal, ayo semangat kang !!! perjunganmu belum berakhir.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

HALAMAN MOTTO

· Hidup adalah perjuangan dan perjuangan butuh pengorbanan maka berjuanglah sekuat tenaga unuk mendapatkan yang kamu cita-citakan

· Dimana ada kemauan disitu pasti ada jalan

· Sebesar-besar keuntungan di dunia adalah menyibukkan dirimu setiap waktu pada aktivitas yang akan memberikan manfaat paling banyak di hari hari akhir. Menyia-nyiakan waktu lebih berbahaya daripada kematian, karena menyia-nyiakan waktu dapat memutusmu dari Allah SWT dan hari akhir, sedangkan kematian memutusmu dari dunia dan penghuninya (Ibnu Qayim Al-Jauziyah)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

HALAMAN PERSETUJUAN ... ii

HALAMAN PENGESAHAN ... iii

HALAMAN MOTTO ... iv

HALAMAN PERSEMBAHAN ... v

ABSTRAKSI ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR GAMBAR ... xi

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR NOTASI ... xiii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Perumusan Masalah ... 1

1.3. Batasan masalah ... 1

1.4. Tujuan Proyek Akhir ... 2

1.5. Manfaat Proyek Akhir ... 2

1.6. Kerangka Pemikiran ... 2

1.7. Waktu dan Pelaksanaan ... 4

1.8. Sistematika Penulisan ... 5

BAB II DASAR TEORI ... 6

2.1. Dasar Transmisi Roda Gigi ... 6

2.1.1. Transmisi Daya dengan gesekan ... 6

2.1.2. Transmisi dengan Gerigi ... 6

2.2. Roda Gigi Lurus ... 7

2.3. Bahan Roda Gigi ... 8

2.4. Bagian-bagian Roda Gigi ... 8

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

2.9.1. Macam-macam Poros ... 21

2.9.2. Hal-hal Penting Dalam Perencanaan Poros ... 21

2.10. Oli pelumas ... 22

2.10.1. Klasifikasi Oli Pelumas ... 22

2.10.2. Tingkat Kekentalan ... 23

2.11. Karakter dan Kerja Pelumas ... 24

2.11.1. Jenis – Jenis Pelumas ... 26

2.11.2. Viskositas ... 28

BAB III ANALISA PERHITUNGAN ... 30

3.1. Perhitungan Poros ... 30

3.2. Perhitungan Poros Ulir ... 32

3.3. Perhitungan Kerangka ... 34

3.4. Tegangan Maksimum Rangka ... 38

3.5. Perhitungan Las... 40

3.6. Perhitungan dan Perencanaan Roda Gigi ... 42

3.6.1. Roda Gigi Lurus (Spur Gear) ... 42

3.6.2. Roda Gigi Miring (Helix Gear) ... 45

3.6.3. Roda Gigi Cacing (Worm Gear) ... 48

3.6.4. Roda Gigi Bevel ... 51

BAB IV PROSES PEMBUATAN ALAT ... 56

4.1. Pembuatan Alat ... 56

4.2. Pembuatan Meja ... 56

4.2.1. Bahan yang digunakan ... 56

4.2.2. Alat yang digunakan ... 56

4.2.3. Langkah Pengerjaan ... 57

4.3. Membuat Box Roda Gigi ... 58

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 4.7.2. Biaya Pembuatan Alat ... 62 4.8 Perawatan Mesin ... 64 BAB V KESIMPULAN ... 66 DAFTAR PUSTAKA

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

Gambar 2.2 Bentuk gigi roda gigi payung ... 12

Gambar 2.3 Roda cacing dan roda gigi cacing ... 16

Gambar 2.4 Roda gigi helix ... 18

Gambar 2.5 Pasak Benam Persegi ... 24

Gambar 2.6 Bearing thrust dan radial ... 28

Gambar 3.1 Lay out rangkaian komponen transmisi gear ... 30

Gambar 3.2 Beban pada rangka ... 34

Gambar 3.3 Reaksi penumpu ... 35

Gambar 3.4 Potongan (z-z) kanan ... 35

Gambar 3.5 Potongan (y-y) kanan ... 36

Gambar 3.6 Potongan (x-x) kanan ... 37

Gambar 3.7 Tegangan maksimum rangka ... 38

Gambar 3.8 Sambungan las ... 40

Gambar 3.9 Roda gigi lurus ... 42

Gambar 3.10 Roda gigi helix ... 45

Gambar 3.11 Roda Gigi Cacing ... 48

Gambar 3.12 Roda Gigi Bevel ... 51

Gambar 4.1 Alat perawatan transmisi gear ... 56

Gambar 4.2 Konstruksi rangka ... 57

Gambar 4.3 Papan kayu ... 58

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Tabel 2.1 Dimensi pasak untuk diameter poros ... 26 Tabel 4.1 Biaya pembuatan alat ... 62

perpustakaan.uns.ac.id b = Lebar Muka Gigi (mm) digilib.uns.ac.id C = Kelonggaran (mm)

 = Faktor Kecepatan

 = Faktor Keamanan

d = Diameter Jarak Bagi (mm) = Diameter Luar Roda Gigi = Diameter Dalam Roda Gigi = Diameter Pinion (mm) = Diameter Gear (mm) = Diameter Jarak Bagi Worm

= Modulus Elastisitas Dari Pinion (N/ ) = Modulus Elastisitas Dari Gear (N/ ) = Gaya Tangensial (N)

h = Tinggi Gigi (mm)

K = Suatu Faktor Yang Tergantung Pada Faktor Bentuk Gigi L = Jarak Cone

M = Momen (N.m) m = Modul (mm)

perpustakaan.uns.ac.id Pc = Jarak Bagi Lingkaran digilib.uns.ac.id T = Torsi (N.mm)

t = Tebal Pasak (mm) Te = Torsi Equivalen (N.m) TG = Jumlah GIgi Gear TP = Jumlah Gigi Pinion TEP = Format Gigi Pinion TEG = Format Gigi Gear V = Kecepatan (m/s) V.R = Rasio Kecepatan W = Beban Normal (N) WD = Beban dinamik (N) WS = Beban Statis (N) WT = Beban Tangensial (N) WI = Beban Tambahan (N) X = Jarak Antar Sumbu YP = Faktor GIgi Pinion YG = Faktor Gigi Gear

perpustakaan.uns.ac.id τ = Tegangan Geser (N/mm digilib.uns.ac.id 2

)

σC = Tegangan Desak (N.mm2)

ƟP1 = Sudut Pitch Untuk Pinion

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id TRANSMISI RODA GIGI

Diploma III Mesin Produksi, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Proyek Akhir ini bertujuan merencanakan dan membuat alat praktikum perawatan sistem transmisi untuk keperluan praktikum perawatan di Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Metode dalam pembuatan alat ini adalah studi pustaka, perencanaan, pembuatan alat, pengujian alat dan terakhir proses finishing. Dari perancangan yang dilakukan, dihasilkan suatu alat praktikum perawatan sistem transmisi roda gigi, total biaya untuk pembuatan 1 unit alat ini adalah Rp. 6.705.900,-

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan perkembangan ilmu dan teknologi khususnya dunia otomotif, kita dituntut untuk menguasai ilmu permesinan dengan baik. Salah satu cara untuk mempermudah dalam penguasaan permesinan terutama dalam sistem transmisi roda gigi adalah dengan membuat alat praktikum sistem transmisi. Hal ini akan lebih mudah jika dari awal kita tahu prinsip dasar dalam mentransmisikan daya baik secara teori maupun praktek oleh sebab itu kami ingin membuat sebuah alat yang nantinya akan mempermudahkan kita dalam mempelajari sistem transmisi ini.

Alat praktikum perawatan sistem transmisi ini adalah suatu alat yang didesain khusus dan berfungsi untuk simulasi praktikum perawatan sistem transmisi. Alat ini tidak diproduksi secara masal tetapi dibuat secara khusus hanya untuk simulasi praktikum perawatan yang merupakan salah satu mata kuliah praktek di Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. Alat ini berguna bagi para mahasiswa untuk latihan praktikum perawatan terhadap alat-alat yang masih berfungsi.

1.2 Perumusan Masalah

Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang, membuat alat praktikum sistem transmisi roda gigi yang meliputi :

1. Cara kerja alat.

2. Pemilihan bahan dalam proses pembuatan komponen. 3. Analisa perhitungan.

4. Perkiraan perhitungan biaya. 5. Pembuatan alat.

1.3 Batasan Masalah

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 1. Perencanaan dan pembuatan alat praktikum sistem transmisi roda

gigi.

2. Perhitungan proyek akhir ini hanya difokuskan pada perhitungan poros, rangka, kekuatan las, dan roda gigi.

1.4 Tujuan Proyek Akhir

Tujuan dari proyek akhir ini adalah merancang dan membangun alat praktikum perawatan sistem transmisi yang bagus dan ekonomis sehingga bisa membantu dalam proses pembelajaran .

Proyek akhir ini juga untuk memenuhi kurikulum SKS program studi DIII Teknik Mesin Produksi guna mencapai gelar Ahli Madya Teknik Mesin.

1.5 Manfaat Proyek Akhir

Pelaksanaan proyek akhir ini mempunyai banyak manfaat, yaitu : 1. Secara Teoritis

Mahasiswa dapat memperoleh pengetahuan dan pengalaman dalam perancangan serta pembuatan peralatan baru maupun modifikasi dari peralatan yang sudah ada.

2. Secara Praktis

Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang sudah diperoleh selama masa perkuliahan dalam praktek nyata dan melatih ketrampilan dalam bidang perancangan, pengelasan dan permesinan.

1.6 Kerangka Pemikiran

1.6.1 Langkah-langkah dalam pembuatan alat praktikum perawatan roda gigi adalah sebagai berikut :

Tahap I : Mulai

Tahap II : Membuat proposal Tahap III : Mencari data

Tahap IV : Membuat gambar sket Tahap V : Membuat perhitungan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Tahap VI : Membuat gambar alat / mesin

Tahap VII : Membuat alat Tahap VIII : Pengujian alat Tahap IX : Membuat laporan 1.6.2 Metode pelaksanaan

Diagram 1.1 Metode Pelaksanaan

Mulai

Membuat laporan Membuat desain Membuat proposal

Membuat gambar mesin

Pengujian alat Mencari data

Membuat komponen Membeli komponen

Perakitan Menentukan material

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 1.7 Waktu Dan Pelaksanaan

Proyek akhir ini diperkirakan selesai dalam waktu enam bulan, dilaksanakan di bengkel Teknik UNS dan bengkel swasta.

Jadwal pelaksanaan

No Jenis Kegiatan Feb. Maret April Mei Juni Juli

1. Mulai pengerjaan

2. Membuat proposal

3. Mencari data

4. Membuat gambar sketsa

5. Membuat perhitungan

6. Membuat gambar alat

7. Membuat alat

8. Pengujian alat

9. Penyusunan laporan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 1.8 Sistematika Penulisan

Dalam penulisan laporan proyek akhir ini menggunakan sistematika atau format penulisan sebagai berikut:

1. BAB I PENDAHULUAN

Dalam bab ini berisikan tentang latar belakang, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan proyek akhir, manfaat proyek akhir, kerangka pemikiran, waktu dan pelaksanaan, dan sistematika penulisan,

2. BAB II DASAR TEORI

Dalam bab ini berisikan pembahasan mengenai konsep teori transmisi gear, motor listrik, poros, bantalan, kopling,roda gigi lurus, roda gigi heliks, roda gigi bevel, roda gigi cacing, ulir daya, rangka (statika struktur),pengelasan dan komponen pendukung mesin yang lain.

3. BAB III PERHITUNGAN DAN ANALISA DATA

Dalam bab ini berisikan pembahasan mengenai perencanaan poros, perencanaan roda gigi, perencanaan bantalan, perencanaan kekuatan rangka, perencanaan pengelasan, perencanaan ulir daya dan bantalan. 4. BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN PERAWATAN MESIN

Dalam bab ini akan dikupas secara mendetail tentang alur dan langkah-langkah pembuatan dan perawatan terhadap mesin agar kemungkinan terjadi kerusakan mesin dapat diminimalisasi sedini mungkin.

5. BAB V PENUTUP

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id BAB II

DASAR TEORI

2.1 Dasar Transmisi Roda Gigi

Pada bagian-bagian mesin sering dijumpai suatu poros mengerakkan poros yang lainnya. Kadang kala poros itu terletak pada posisi satu garis, baik pada posisi sejajar maupun bersilangan. Untuk memenuhi keperluan pemindahan gerak/putaran/daya putar antara dua poros atau lebih dalam teknologi permesinan terdapat berbagai macam cara yaitu diantaranya dengan meggunakan roda gigi.

Roda gigi merupakan sejenis roda cakra dimana pada sekitar sekeliling bagian luarnya memiliki profil gigi yang simentris. Dalam bekerja memindahkan daya/putaran roda gigi mesti berpasangan sesama roda gigi yang sejenis. Dengan keadaan yang sedemikian rupa itu (bentuk dan cara kerja) memberikan beberapa keuntungan dalam memindahkan daya putar/putaran yaitu anti slip dan terjadinya gaya dorong yang positif. Tetapi hanya dapat memindahkan daya putar dengan jarak antara poros relatif singkat, tidak dapat terlalu jauh.

Transmisi daya adalah suatu cara untuk menyalurkan atau memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel, bensin, turbin, motor listrik, dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut, pompa, kompresor, mesin produksi, dll).

Ada dua klasifikasi pada transmisi daya :

2.1.1 Transmisi daya dengan gesekan (transmision of friction) : a. Direct transmision : roda gesek, dll.

b. Indirect transmision : belt (ban mesin) 2.1.2 Transmisi dengan gerigi

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id b. Indirect transmision : rantai, timing belt, dll

2.2 Roda Gigi Lurus

Roda gigi merupakan suatu elemen mesin yang pada umumnya berfungsi mentransmisikan daya dari sumbernya. Keuntungan dalam pemakaian dan pemilihan roda gigi sangat besar dibandingkan jika kita menggunakan transmisi yang lain, antara lain adalah secara fisikologis lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan tepat serta mentransmisikan daya yang besar. Roda gigi sendiri sangat banyak macamnya dengan banyak variasi bentuknya diharapkan roda gigi dapat menjalankan fungsinya secara maksimal sesuai dengan jenis yang digunakan.

Untuk keperluan transmisi dengan kedudukan poros yang bermacam, roda gigi diklasifikasikan menjadi :

1. Roda gigi silindris dengan gigi lurus 2. Roda gigi silindris dengan gigi miring 3. Roda gigi kerucut / bevel

4. Roda gigi spiral 5. Roda gigi ulir 6. Roda gigi cacing

Dalam alat praktikum perawatan transmisi roda gigi ini menggunakan roda gigi lurus yang berfungsi mentransmisikan daya dari motor ke roda gigi transmisi. Roda gigi bevel juga digunakan dalam pemindahan arah transmisi daya dari motor ke roda gigi yang lain tetapi poros yang satu dengan yang lain membentuk sudut 90 derajat tetapi poros dalam satu sumbu yang berpotongan. Roda gigi cacing digunakan untuk mentransmisikan daya tegak lurus tetapi poros tidak dalam sumbu yang berpotongan. Roda gigi heliks yang digunakan untuk perbandingan dengan roda gigi lurus.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Rasio Roda gigi yang di pakai:

Roda Gigi Cacing : 10:1 Roda Gigi Lurus : 1:1 Roda Gigi helix : 1:1 Rda Gigi Bevel : 1:1

2.3 Bahan Roda Gigi

Besi tuang adalah suatu bahan yang sering digunakan untuk pembuatan roda gigi karena mempunyai ketahanan aus yang baik. Bahan ini mudah dituang dan dibubut serta memiliki tingkat kebisingan operasi yang rendah. Dalam kebanyakan pemakaian, baja adalah bahan yang paling memuaskan karena memiliki kekuatan yang tinggi dan biaya yang rendah meskipun ada bahan yang lebih baik yaitu bronze namun bahan ini memiliki kekuatan yang tinggi dan harganya lebih mahal, dalam pembuatan alat praktikum sistem transmisi roda gigi ini menggunakan bahan dari baja mild steel.

2.4 Bagian-Bagian Roda Gigi

Bagian-bagian dan penamaan roda gigi digambarkan sebagai berikut :

Gambar 2.1 Bagian-bagian roda gigi

Keterangan dari gambar:

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Lingkaran jarak bagi (Pitch circle) adalah lingkaran khayal tanpa slip

b. Modul

Modul adalah perbandingan antara lingkaran jarak bagi dengan jumlah gigi, atau dirumuskan sebagai berikut:

m = z d

...(1) dengan :

m = modul (mm)

d =diameter jarak bagi (mm) z =jumlah gigi

c. Jarak bagi lingkaran (circular pitch=Pc)

Jarak bagi lingkar yaitu jarak sepanjang lingkaran jarak bagi antara profil dua gigi yang saling berdekatan. Jarak bagi lingkar dapat dirumuskan sebagai berikut:

Pc = π

z d

= π.m ...(2) Dua buah roda gigi akan bertautan dengan benar jika dua roda gigi tersebut mempunyai jarak bagi lingkaran yang sama. Jika d₁ dan d₂adalah diameter roda gigi yang bertautan dan memiliki jumlah gigi z₁ dan z₂,maka:

Pc = π

1 1 z d = π 2 2 z d ...(3) Pc = 1 1 z d = 2 2 z d ...(4) d. Tinggi kaki

Tinggi kaki adalah jarak radial pada sebuah gigi antara lingkaran jarak bagi ke bagian bawah gigi.

e. Tinggi kepala

Tinggi kepala adalah jarak radial pada sebuah gigi antara lingkaran jarak bagi kebagian atas gigi.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Kelonggaran adalah celah antara lingkaran kepala dan lingkaran dasar/kaki dari roda gigi pasangannya.

2.5 Standar Ukuran Roda Gigi

Untuk roda gigi yang saling berkaitan menurut standar perbandingan gigi mempunyai tiga sistem perbandingan yang dinyatakan dengan pitch, yaitu sistem jarak bagi, sistem jarak bagi diametral, sistem modul. Pada dasarnya ketiga sistem tersebut mempunyai hasil yang sama. Dalam perhitungan pada umumnya digunakan sistem modul yaitu:

1. Jarak bagi lingkar (Circular Pitch :Pc) P_c=

z d . p

...(5) 2. Modul (m)

M= z d

...(6) 3. Diameter Pitch (P_d)

P_d=

c

P p

...(7) 4. Clearence (C)

C = 0,167m ...(8) 5. Diameter Luar

D_o= (z + 2) m ...(9) 6. Diameter Dalam

D_i=D_o- 2 ( m+C ) ...(10) 7. Tinggi Gigi (h)

h = 2m +C,atau ...(11) h = 2,16m

8. Lebar Muka Gigi (b)

b = 8m ...(12) Untuk mendesain sebuah roda gigi, maka harus mengetahui aturan-aturan antara lain:

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 1. Mengetahui beban tangensial (W_T)

Beban tangensial dapat diperoleh dari daya dan kecepatan jarak bagi dengan menggunakan hubungan:

W_T = C v P

S ...(13)

dengan

W_T = beban tangensial (N) P = daya (HP)

v = kecepatan (m/s) C_s = safety faktor

2. Menghitung Beban Dinamik (W_d)

W_d = W_T+ W₁ ...(14) dengan

W_d = beban dinamik (N) W_T = beban tangensial (N) W₁ = beban tambahan (N)

Beban tambahan ini tergantung pada kecapatan garis jarak bagi, lebar muka, bahan roda gigi, ketelitian pemotongan, dan gaya tangensial

W₁ =

T T W c b v W c b v + + + . 11 , 0 ) . ( 11 , 0 ...(15) dengan

v = kecepatan garis jarak bagi b = lebar muka gigi (mm) c = faktor dinamik (mm) harga c bisa didapat dengan persamaan

c = G p E E e K 1 1 . + ...(16)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id dengan

K = suatu faktor yang tergantung pada faktor bentuk gigi = 0,107, untuk 14,5 0 full depth involute system = 0,111, untuk 200 full depth involute system = 0,115, untuk 200 stub system

E_p = modulus elastis dari bahan pinion (N/mm2) E_G = modulus elastis dari roda gigi (N/mm2)

Dari perhitungan analisa kekuatan gigi maka terdapat beberapa syarat agar rancangan roda gigi tersebut aman dioperasikan, beberapa hal penting yang berkaitan dengan perancangan roda gigi transmisi yaitu Nilai W_s> W_d, sehingga perancangan roda gigi diatas adalah aman, baik terhadap beban statis atau beberapa asumsi beban yang lain antara lain:

1. W_s> 1,25W_d, aman bila mendapat beban steady 2. W_s> 1,35 W_d, aman bila mendapat beban berfluktuasi 3. W_s> 1,5 W_d, aman bila mendapat beban kejut

Nilai W w> W_d, sehingga aman digunakan

2.6 Roda Gigi Kerucut

Roda gigi kerucut digunakan dalam perancangan mesin apabila diperlukan mekanisme pemindahan gerakan antar poros yang berpotongan. Walaupun roda gigi kerucut biasa dibuat untuk sudut poros 900, roda gigi ini bisa dibuat hampir untuk semua ukuran sudut.

Dalam melakukan analisa mencari analisa mencari beban poros dan bantalan pada permukaan roda gigi kerucut adalah dengan menganalisa beban tangensial yang terjadi bila semua gaya terpusat pada titik tengah gigi.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

Gambar 2.2 Bentuk gigi roda gigi payung

Dalam perancangan penggunaan roda gigi kerucut lurus diperlukan analisa yang penting antara lain:

1. Menentukan bahan roda gigi kerucut yang digunakan, jenis gigi, mengasumsikan kecepatan transmisi yang diperlukan.

V.R =

G P

N N

...(17)

=

P G

T T

Dengan :

V.R = rasio kecepatan N_p= kecepatan putar pinion N_G= kecepatan putar gear T_G= jumlah gigi gear T_P= jumlah gigi pinion

2. Menentukan torsi atau daya yang akan bekerja pada sistem roda gigi T =

G

N P

. 2

60 .

p ... (18) dengan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id P = daya

N_G = jumlah gigi gear

3. Menganalisa dimensi gigi, sudut pitch, format gigi, faktor gigi, kecepatan, sehingga diperoleh ukuran modul yang sesuai dan diameternya

a. Sudut pitch

θP1 = tan 1 -( R V. 1

) ... (19)

θp2 = 90- θP1 dengan

θ_P1 = sudut pitch untuk pinion θ_p2 = sudut pitch untuk gear b. Format gigi

T_EP = T_P.sec θ_P1 ... (20) T_EG = T_G.sec θ_p2... (21) dengan

T_EP = format gigi pinion T_EG = format gigi gear c. Faktor gigi

у’_p =

0,124-EP

T 686 , 0

... (22)

у’_G =

0,124-EG

T 686 , 0

... (23) dengan

у‘_p = faktor gigi pinion у’_G = faktor gigi gear d. Kecepatan

v = 60 .D_G.N_G p

... (24) dengan : v = kecepatan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id e. Faktor kecepatan

C_v = v + 3

3

... (25) Dengan : C_v = faktor kecepatan

f. Kekuatan roda gigi kerucut W_T = (σ_OG.C_v) b.π.m. у’_G(

L b L

-) ... (26-) Dengan :

W_T = beban tangensial σ_OG = tegangan statis gear b = lebar

m = modul gigi L = jarak cone

g. Menentukan dimensi roda gigi yang dipilih

D_G =m.T_G ... (27) D_P =m.T_P ... (28) dengan

D_G= diameter gear yang dipilih D_P= diameter pinion yang dipilih

Dengan analisa diatas diharapkan perancangan roda gigi kerucut lurus dapat sesuai dan tepat dengan transmisi yang dioperasikan padanya.

2.7 Roda gigi cacing

Worm gear disebut juga dengan roda gigi cacing adalah sejenis roda gigi dengan bentuk konstruksinya sama dengan spur gear dengan perbedaan pada bagian lebar roda terdapat kelengkungan (radius) yang besarnya sama dengan radius ulir cacing.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Kekhususan jenis roda gigi ini adalah

1. Hanya dapat bekerja berpasangan dengan ulir cacing (worm thread)

2. Daya yang ditransmisikan dapat lebih besar karena perbandingan putaran antara roda gigi cacing dengan ulir cacing sangat besar.

3. Pasangan roda gigi cacing dan ulir cacing ini hanya dapat bekerja memperlambat putaran.

Roda gigi cacing (worm) digunakan apabila diinginkan antara sumbu input dan sumbu output menyilang tegak lurus. Roda gigi cacing mempunyai karakteristik yang khas, yaitu input dan output tidak dapat dipertukarkan. Jadi input selalu dari roda cacingnya (worm).

Gambar 2.3 Roda cacing dan roda gigi cacing

Keterangan:

1. D_ow = Diameter luar cacing 2. D_w = Diameter jarak bagi cacing 3. h = Tinggi gigi

4. a = Tinggi kepala

5. θ = Sudut kisar 6. P_a = Jarak bagi

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 8. L_w = Panjang cacing

9. D_OG= Diameter luar roda cacing 10. D_T= Diameter tenggorok roda cacing 11. D_G= Diameter jarak bagi roda cacing 12. b = Lebar roda gigi

13. x = Jarak sumbu

Perhitungan pada roda gigi cacing: 1. Mencari diameter worm (Dw)

Dw =

……….….(29)

Dengan:

X = jarak antar sumbu diameter gear 2. Mencari diameter worm gear (DG)

Dg =2x – Dw ………..(30) Dari tabel diketahui rasio transmisi 25 => n = 2

3. Jumlah gigi gear

Tg = n . 25 ……….………..(31) Pa =Pc = ………..….……..(32) 4. Modul

m = ………...……….………..(33)

Pc = π . m………(34)

5. Diameter worm gear aktual

Dg = ………..……….……..(35)

6. Diameter worm aktual

Dw =2x – Dg………(36)

7. Lebar gigi worm gear

b =0,73 . Dw……….………….(37)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id V.R = atau Ng = ……….(38)

v = ………(39)

Cv = ………..……….…….(40)

y =0,154– ………...……...(41)

Diketahui tegangan tarik bahan σo = 100 MPa

Beban tangensial yang ditransmisikan

=(σo.Cv)b.π.m.y ……….(42)

P = . v ………...(43)

Jika daya yang ditransmisikan lebih besar dari daya motor maka desain aman. Pengecekan terhadap beban dinamik

= ………..(44)

P = . v ………(45)

Jika daya yang ditransmisikan lebih besar dari daya motor maka desain aman.

2.8 Roda gigi heliks

Roda gigi helix adalah roda gigi yang profil giginya miring berputar seperti spiral. Dengan bentuk profil yang demikian memungkinkan roda gigi spiral memindahkan daya antara poros yang bersilangan. Keuntungan lainnya dari roda gigi spiral dalam bekerja memindahkan daya bunyinya dalam meluncur tidak terlalu keras.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

Gambar 2.4 Roda gigi helix

Keterangan gambar :

1. Sudut Helix. Sudut heliks adalah suatu sudut tetap yang dibuat oleh heliks-heliks dengan aksis rotasi.

2. Puncak aksis. Puncak aksis adalah jarak, sejajar dengan aksis, antara permukaan-permukaan yang sama dari gigi-gigi yang berdekatan. Puncak ini sama seperti puncak sirkuler dan oleh karenanya ditulis dengan Pc. Puncak aksis dapat juga didefinisikan sebagai puncak sirkuler pada bidang rotasi atau bidang diametral.

3. Puncak normal. Puncak normal adalah jarak antara permukaan-permukaan yang sama dari gigi-gigi yang berdekatan sepanjang suatu heliks pada puncak silinder normal ke gigi-gigi. Puncak ini ditulis sebagai pN. Puncak normal dapat juga didefinisikan sebagai puncak sirkuler pada bidang normal dimana bidang tersebut tegak lurus dengan gigi-gigi. Secara matematis, puncak normal, pN = pc cos

4. Rumus Untuk Menentukan Dimensi Roda Gigi Helix a. Mencari torsi (T)

T = ………...………..(46)

b. Mencari beban tangensial

= ………...………...(47)

c. Jumlah gigi pinion

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id d. Torsi equivalen

= ………..……….……(49)

e. Faktor gigi pinion

=0,175- ……….………(50)

f. Kecepatan

v = ………...……….(51)

g. Faktor kecepatan

= ………...………...(52)

h. Gaya tangensial

=( )b.π.m. ………(53)

Dengan metode coba-coba didapat nilai modul (m) i. Lebar gigi

b =12,5. m………..(54) j. Rasio kecepatan

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id k. Rasio faktor

Q = ………..………...(56)

N=tan . cos ………(57)

l. Faktor tegangan beban

K = ………..………...(58)

m. Gaya pemakaian gigi

= ……….……….…………...(59)

2.9 Poros

Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.

2.9.1 Macam-macam poros

Poros untuk meneruskan daya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut.

a. Poros transmisi

Poros ini mendapatkan beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli sabuk, atau sprocket rantai, dll

b. Spindel

Poros transmisi yang relatif pendek, seperti poros utama mesin perkakas, dimana beban utamanya berupa puntiran, disebut spindle. Syarat

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti.

c. Gandar

Poros yang dipasang diantara roda-roda kereta barang, dimana tidak mendapat beban puntir, bahkan kadang-kadang tidak boleh berputar, disebut gandar. Gandar ini hanya mendapat beban lentur, kecuali jika digerakkan oleh penggerak mula dimana akan mengalami beban puntir juga.

Menurut bentuknya, poros dapat digolongkan atas poros lurus umum, poros engkol sebagai poros utama dari mesin torak,dll. Poros luwes untuk transmisi daya kecil agar terdapat kebebasan dari perubahan arah, dan lain-lain

Klasifikasi Mutu Pelumas (API Service)

Untuk mengukur standar mutu pelumas dipakai standar American Petroleum Institute (API) Service. American Petroleum Institute adalah sebuah lembaga resmi di Amerika Serikat yang diakui di seluruh dunia, yang membuat kategori pelumas sesuai dengan kerja mesin.

Klasifikasi pelumas mesin berbahan bakar bensin ditandai dengan huruf S sedangkan untuk mesin diesel (berbahan bakar solar) ditandai dengan huruf C. Klasifikasi sesuai dengan tingkat kemampuan pelumas dimulai dari yang terendah adalah SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH, SJ dan SL (untuk mesin bensin) dan CA, CB, CC, CD, CE, CF-4, CH-4 dan CI-4 (untuk mesin diesel). Pelumas yang memenuhi standar mutu ditandai dengan pencantuman kata “API Service”, diikuti dengan klasifikasinya. Contoh : Pennzoil GT Performance Plus, API Service SJ.

Pelumas dengan API Service SL lebih baik kemampuan kerjanya dari SJ. Pelumas dengan API Service SJ lebih baik dari API Service SH, demikian seterusnya, yang berlaku juga untuk mesin diesel. Pelumas dengan API Service CH-4 lebih baik kemampuan kerjanya dari pelumas API Service CF-4. Oleh pembuat mesin, setiap kendaraan sudah ditentukan spesifikasi apa yang harus digunakan, yang tercantum

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id dalam buku manual. Menggunakan pelumas yang spesifikasinya lebih tinggi dari yang ditentukan oleh pembuat mesin, tidak jadi masalah. Tetapi sangat tidak disarankan menggunakan pelumas dengan klasifikasi lebih rendah dari yang ditentukan karena akan berakibat kurang baik pada mesin.

Tingkat Kekentalan

Untuk mengurangi gesekan dan keausan, dibutuhkan “lapisan” di antara dua permukaan yang bergerak untuk mencegah kontak langsung logam dengan logam. Lapisan pelumas ini diperlukan dengan ketebalan yang minimum. Ketebalan lapisan pelumas tergantung pada kekentalan. Kekentalan adalah karakteristik yang sangat penting dari pelumas. Kalau kekentalan pelumas tinggi, maka lapisan pelumas yang terbentuk akan tebal. Kalau kekentalan rendah, maka lapisan pelumas yang terbentuk akan tipis.

Kalau standar API dipakai untuk mengukur standar mutu pelumas, maka untuk mengukur tingkat kekentalan pelumas dipakai standar SAE - Society of American Engineers.

Dalam pelumas dikenal dua tingkat kekentalan yaitu : 1. Pelumas dengan kekentalan tunggal (mono grade)

Monograde ditandai dengan satu angka SAE misalnya SAE 10, SAE 30, SAE 40, SAE 90, dll

2. Pelumas dengan kekentalan ganda (multi grade)

Multi grade ditandai dengan dua angka SAE misalnya SAE 10W-40, SAE 20W-50, dll

Pelumas mono grade hanya memiliki satu tingkat kekentalan. Pelumas kategori ini memiliki rentang yang relative sempit atau kecil terhadap perubahan temperatur. Kini yang banyak digunakan adalah pelumas multi grade. Pelumas multi grade memiliki rentang kekentalan yang relatif luas atau lebar, sehingga lebih fleksibel beradaptasi terhadap perubahan temperatur. Contohnya pelumas SAE 20W-50.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Huruf W pada SAE 20W-50 menunjukkan bahwa bila pelumas dipakai pada suhu rendah (W=winter/dingin), pelumas akan bersifat seperti pelumas SAE 20. Sementara angka 50 menunjukkan bahwa pada suhu tinggi (panas) pelumas bersifat seperti SAE 50.

Dibanding dengan pelumas mono grade, maka pelumas multi grade bisa disebut “dingin tidak beku, panas tidak cair”. Karena sifatnya yang fleksibel mempertahankan kinerja pada berbagai tingkatan suhu, maka pelumas ini relatif cocok dipakai untuk semua mesin.

MEMAHAMI KARAKTER & KERJA MINYAK PELUMAS

Dari berbagai sumber, disebutkan bahwa minyak pelumas sangat diperlukan sebagai pelindung benda logam pada mesin. Oleh karena itu minyak pelumas memiliki peranan penting. Ketahanan dan kekuatan mesin tersebut bisa diukur dari bagaimana kita mengenal dan memperlakukannya.

Makin sering kita bawa kendaraan R2 atau R4 dengan kebut-kebutan, atau juga dibawa dengan putaran mesin tinggi, maka mesin akan memiliki resiko lebih cepat haus. Ibarat seorang manusia, dibawa lari kencang, pastinya ia bakal kehausan dan jantung pun berdetak dengan kencang.

Pelumas atau oli selayaknya sudah seperti “darah” yang harus mengalir didalam mesin. Maka sangat penting minyak pelumas di tuang ke dalam mesin agar ia mampu membersihkan seluruh permukaan dinding silinder terhadap oksida-oksida, karbon, dan kerak-kerak hasil pembakaran sehingga membawa kotoran-kotoran yang ada di dalamnya. Jadi, kualitas minyak pelumas juga bisa menyatakan kemampuannya untuk membersihkan mesin.

Beberapa pelumas sudah memiliki formula khusus yang aktif mengunci partikel carbon agar tidak terjadi penumpukan. Formula ini berupa aditif yang terkandung dalam pelumas.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Aditif diperlukan karena minyak dasar (base oil) penyulingan dari minyak mentah, tidak bisa langsung dipakai sebagai pelumas, dan harus ditambah aditif. Aditif sendiri mengandung larutan pembersih kotoran pada logam. Bahan pembersih itu antara lain adalah detergen yang berfungsi membersihkan kotoran jelaga hasil oksidasi karbonisasi pembakaran.

Mekanisme kerja detergen, deposit yang terlarut dalam pelumas, diikat membentuk partikel yang tidak dapat bercampur bersama larutan pelumas dan disaring oleh penyaring pelumas (filter oil). Untuk itu disarankan melakukan penggantian filter oil secara rutin. Bahan pembersih pelumas (detergent) biasanya menggunakan bahan kimia Sulfonat (Ba. Ca). Phossphat, dan lainnya.

Untuk memastikan sistem aditif detergen pelumas bekerja dengan baik, dapat dilihat pada saat mengganti minyak pelumas.

Bila pelumas tidak mengandung aditif ditergen, tanda-tandanya berwarna cerah atau agak cerah. Kemudian ada jelaga tebal pada saat klep mesin dibuka. Selain itu, deposit karbon mengeras pada alur ring piston dan sekitarnya.

Jika pelumas berwarna agak gelap, gelap, bahkan kotor, berarti sistem aditif detergen pada pelumas bekerja baik. Warna itu menunjukkan banyaknya kotoran deposit berwarna hitam yang terbawa atau larut pada pelumas. Bisa pula dilihat dari alur ring piston dan sekitarnya yang nampak bersih.

Terkadang sering juga ditemui pelumas yang baru dibeli cepat kotor atau warnanya menghitam. Meskipun minyak pelumas menjadi kotor dengan cepat, tetapi minyak pelumas masih dapat dipergunakan asalkan kekentalannya tidak banyak berubah.

Namun demikian, apabila di dalam minyak yang kotor terdapat butiran-butiran halus yang mengkilap, maka minyak pelumas harus cepat diganti. Hal tersebut menunjukkan adanya serbuk logam yang terjadi karena adanya keausan dari

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id bantalan-bantalan, dinding silinder serta bagian-bagian mesin lainnya. Apabila minyak pelumas tersebut masih dipakai juga, dikhawatirkan akan terjadi kerusakan yang lebih berat.

Khusus pada mesin baru atau komponen mesin yang diganti baru seperti dinding silinder, torak, atau bantalan, umumnya akan muncul serbuk-serbuk logam. Ini merupakan gejala normal karena pelumas melakukan adaptasi daengan komponen yang baru tersebut. Hal inilah yang menyebabkan mengapa penggantian minyak pelumas dalam tahap-tahap awal harus dilakukan dalam waktu yang lebih singkat. MEMAHAMI JENIS- JENIS MINYAK PELUMAS

Jika kita sudah paham dengan karakter dan kerja minya pelumas atau sering disebut dengan oli, maka marilah kita kenali dan pahami jenis-jenisnya yang sudah banyak beredar dipasaran.

Pada dasarnya minyak pelumas mesin atau yang lebih dikenal dengan nama oli mesin memang banyak ragam dan macamnya. Bergantung jenis penggunaan mesin itu sendiri yang membutuhkan oli yang tepat untuk menambah atau mengawetkan usia pakai (life time) mesin.

Namun hal yang terpeting bahawa semua jenis oli pada dasarnya adalah sama. Yakni sebagai bahan pelumas agar mesin berjalan mulus dan bebas gangguan. Sekaligus berfungsi sebagai pendingin dan penyekat. Oli mengandung lapisan-lapisan halus, berfungsi mencegah terjadinya benturan antar logam dengan logam komponen mesin seminimal mungkin, mencegah goresan atau keausan

Untuk beberapa keperluan tertentu, aplikasi khusus pada fungsi tertentu, oli dituntut memiliki sejumlah fungsi-fungsi tambahan. Mesin diesel misalnya, secara normal beroperasi pada kecepatan rendah tetapi memiliki temperatur yang lebih tinggi dibandingkan dengan mesin bensin. Mesin diesel juga memiliki kondisi kondusif yang lebih besar yang dapat menimbulkan oksidasi oli, penumpukan deposit dan perkaratan logam-logam beari

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id JENIS-JENIS PELUMAS

Dipasaran sudah banyak beredar dijual aneka ragam minyak pelumas. Dalam bahasa sehari-sehari, minyak pelumas disebut dengan oli. Apa saja sih jenis-jenis oli atau tipe saja yang ada dipasaran?

Oli Mineral

Oli mineral berbahan bakar oli dasar (base oil) yang diambil dari minyak bumi yang telah diolah dan disempurnakan. Beberapa pakar mesin memberikan saran agar jika telah biasa menggunakan oli mineral selama bertahun-tahun maka jangan langsung menggantinya dengan oli sintetis dikarenakan oli sintetis umumnya mengikis deposit (sisa) yang ditinggalkan oli mineral sehingga deposit tadi terangkat dari tempatnya dan mengalir ke celah-celah mesin sehingga mengganggu pemakaian mesin.

Oli Sintetis

Oli Sintetis biasanya terdiri atas Polyalphaolifins yang datang dari bagian terbersih dari pemilahan dari oli mineral, yakni gas. Senyawa ini kemudian dicampur dengan oli mineral. Inilah mengapa oli sintetis bisa dicampur dengan oli mineral dan sebaliknya. Basis yang paling stabil adalah polyol-ester (bukan bahan baju polyester), yang paling sedikit bereaksi bila dicampur dengan bahan lain.

Oli sintetis cenderung tidak mengandung bahan karbon reaktif, senyawa yang sangat tidak bagus untuk oli karena cenderung bergabung dengan oksigen sehingga menghasilkan acid (asam). Pada dasarnya, oli sintetis didesain untuk menghasilkan kinerja yang lebih efektif dibandingkan dengan oli mineral.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Kekentalan (Viskositas)

Kekentalan merupakan salah satu unsur kandungan oli paling rawan karena berkaitan dengan ketebalan oli atau seberapa besar resistensinya untuk mengalir. Kekentalan oli langsung berkaitan dengan sejauh mana oli berfungsi sebagai pelumas sekaligus pelindung benturan antar permukaan logam.

Oli harus mengalir ketika suhu mesin atau temperatur ambient. Mengalir secara cukup agar terjamin pasokannya ke komponen-komponen yang bergerak. Semakin kental oli, maka lapisan yang ditimbulkan menjadi lebih kental. Lapisan halus pada oli kental memberi kemampuan ekstra menyapu atau membersihkan permukaan logam yang terlumasi. Sebaliknya oli yang terlalu tebal akan memberi resitensi berlebih mengalirkan oli pada temperatur rendah sehingga mengganggu jalannya pelumasan ke komponen yang dibutuhkan.

Untuk itu, oli harus memiliki kekentalan lebih tepat pada temperatur tertinggi atau temperatur terendah ketika mesin dioperasikan. Dengan demikian, oli memiliki grade (derajat) tersendiri yang diatur oleh Society of Automotive Engineers (SAE). Bila pada kemasan oli tersebut tertera angka SAE 5W-30 berarti 5W (Winter) menunjukkan pada suhu dingin oli bekerja pada kekentalan 5 dan pada suhu terpanas akan bekerja pada kekentalan 30.

Tetapi yang terbaik adalah mengikuti viskositas sesuai permintaan mesin. Umumnya, mobil sekarang punya kekentalan lebih rendah dari 5W-30.

Karena mesin belakangan lebih sophisticated sehingga kerapatan antar komponen makin tipis dan juga banyak celah-celah kecil yang hanya bisa dilalui oleh oli encer. Tak baik menggunakan oli kental (20W-50) pada mesin seperti ini karena akan mengganggu debit aliran oli pada mesin dan butuh semprotan lebih tinggi.Untuk mesin lebih tua, clearance bearing lebih besar sehingga mengizinkan pemakaian oli kental untuk menjaga tekanan oli normal dan menyediakan lapisan film cukup untuk bearing.Sebagai contoh dibawah ini adalah tipe Viskositas dan ambien temperatur

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id dalam derajat Celcius yang biasa digunakan sebagai standar oli di berbagai negara/kawasan1. 5W-30 untuk cuaca dingin seperti di Eropa/Amerika Utara

2. 10W-30 untuk iklim sedang seperti dikawasan Asia 3. 15W-30 untuk Cuaca panas seperti dikawasan Tropis Kualitas

Kualitas oli disimbolkan oleh API (American Petroleum Institute). Simbol terakhir SL mulai diperkenalkan 1 Juli 2001. Walau begitu, simbol makin baru tetap bisa dipakai untuk katagori sebelumnya. Seperti API SJ baik untuk SH, SG, SF dan seterusnya. Sebaliknya jika mesin kendaraan menuntut SJ maka tidak bisa menggunakan tipe SH karena mesin tidak akan mendapatkan proteksi maksimal sebab oli SH didesain untuk mesin yang lebih lama.

Ada dua tipe API, S (Service) atau bisa juga (S) diartikan Spark-Plug Ignition (pakai busi) untuk mobil MPV atau pikap bermesin bensin. C (Commercial) diaplikasikan pada truk Heavy Duty dan mesin diesel. Contohnya katagori C adalah CF, CF-2, CG-4.

Bila menggunakan mesin diesel pastikan memakai katagori yang tepat karena oli mesin diesel berbeda dengan oli mesin bensin karena karakter diesel yang banyak meng- hasilkan kontaminasi jelaga sisa pembakaran lebih tinggi. Oli jenis ini memerlukan tambahan aditif dispersant dan detergent untuk menjaga oli tetap bersih. Sebagai tambahan, bila oli yang digunakan sudah tipe sintetik maka tidak perlu lagi diberikan bahan aditif lain karena justru akan mengurangi kireja mesin bahkan merusaknya.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id BAB III

ANALISA PERHITUNGAN

Gambar 3.1 Layout rangkaian komponen transmisi gear

3.1 Perhitungan poros

Poros yang digunakan ST 37, diketahui tegangan ijin ( = 185 , lampiran 2). Putaran mesin 1440 rpm, dan diameter poros 19,05 mm daya yang ditransmisikan 2 x 746 = 1492 watt / 1500 watt

Untuk perhitugan poros berdasarkan dari apa yang diketahui pada alat dan mengasumsikan : (Poros B)

Daya (P) = 1500 watt

Putaran motor (N) = 1440 rpm Diameter spur gear (D1)= 100 mm Diameter bevel gear (D2)= 80 mm Tegangan geser (τ) = 185 N/mm Sudut kontak (a) = 200

·Torsi yang ditransmisikan :

= = 9,9 Nm = 9900 Nmm A

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id ·Gaya Tangensial (spur gear)

= = 198 N · Beban Normal (spur gear)

= = 210,7 N

Poros B (L = tepat ditengah- tengah poros = 37,5 cm) Gambar reaksi

A C B

BMD

A

C

B

Momen

M =

= = 39,5 Nm

Torsi equivalen

= = = 40,727 N.m

= 40727 N.mm

Diameter Poros

= 10,389 mm

dari perhitungan didapat nilai d (alat) > d (analisa) jadi AMAN 210,7 N

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

3.2 Perhitungan Poros Ulir (Poros A)

Poros yang digunakan adalah ST 37 (lampiran2) Tegangan tarik (st ) = 370 N/mm² Tegangan geser (t) = 185 N/mm² Koefisien gesek (m) Tan = 0,15 Beban normal (W) = 15 N = 0,015 kN Pitch (P) = 1,75

Diameter luar (d) = 12 mm Diameter luar (d1 ) = 10,106 mm

tan a =

=

= 0,08 a = 4,55 tan = 0,15

= 8,53

P = W tan(a + ) + W

= 0,015 tan(13,08) + 0,015

= 0,0000525 + 0,0035 = 0,0035 kN = 3,5 N

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id t = P x

= 0,0035 x 6 = 0,021 kN.m = 21 Nmm

sc =

= = 0,000132 kN/mm²

= 0,13 N/mm²

Jadi karena tegangan akibat beban sc < st berarti AMAN

t =

=

=

= 0,103 N/mm²

tmax =

=

=

=

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Jadi karena tegangan geser akibat beban tmax < tbahan berarti AMAN

3.3 Perhitungan Rangka

Dalam perancangan alat ini, dibutuhkan sebuah komponen yang mampu menopang berbagai komponen lain, yaitu rangka. Rangka alat praktikum transmisi roda gigi ini mempunyai beberapa fungsi yang penting, antara lain:

1. Tempat menopang motor listrik 2. Tempat menopang box roda gigi

Adapun rangka dari alat ini disusun dari baja hollow (60x30x2) mm yang harus mempunyai kekuatan menopang komponen alat tersebut, serta kuat menahan getaran dari motor listrik dan gesekan roda gigi . Selain itu, kerangka tersebut harus mempunyai ketahanan yang baik.

Gambar 3.2 Beban pada rangka

0,25m C 0,75m

A B _0,05

350 N _{812,5 N}

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Reaksi Penumpu :

350 N

Gambar 3.3 Reaksi penumpu

Sfy = 0 RAV + RBV = 350 + (812,5 x 0,8) = 350 + 650 = 1000 N Sfx = 0 RAH = 0

SMA = 0 RBV x 1 = 812,5 (0,65) (0,8) RBV = 422,5 N

RAV = 1000 – 422,5 = 577,5 N Potongan z-z (D - B) kanan

Gambar 3.4 Potongan z-z kanan

Nx = 0

C _B

A

x

x

y

y

RAV RBV

RAH

z

z

D x

MX 812,5 N

VX NX

812,5 N

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Vx = 812,5 . x

Mx = -812,5 x/2 . x

Titik D (x = 0) ND = 0

VD = 81,25 . 0 = 0 MD = 0

Titik B (X = 0,05) NB = 0

VB = 812,5 x 0,05 = 406,25 N MB = -812,5 . 0,05 . (0,05 /2)

= -1,0156 N.m Potongan y-y (B - C) kanan

812,5 N

Nx

Gambar 3.5 Potongan y-y kanan

Nx = 0

Vx = 812,5 . x – 422,5

Mx = -812,5 . x . x/2 + 422,5 (x-0,05)

Titik B (x = 0,05) NB = 0

VB = 812,5 . 0,05 . 422,5 = -381,875 N

422,5 N Vx

0,05 D B

x Mx

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id MB = -812,5 . 0,05 0,05/2 + 422,5 (0,05-0,05) = -1,0156 N.m

Titik C (x = 0,8) Nc = 0

Vc = 812,5 . 0,8 – 422,5 = 227,5 N

MC = -812,5 . 0,8 . 0,8/2 + 422,5 (0,8 - 0,05) = 260 + 316,875

= 56,87 N.m

Potongan x-x (C-A) kanan

Gambar 3.6 Potongan x-x kanan

Nx = 0

Vx = 812,5 . 0,8 - 422,5 = 227,5 N

Mx = -812,5 . 0,8 (x - ) + 422,5 (x - 0,05) Gaya dalam

Titik C (x = 0,8) Nc = 0

Vc = 812,5 . 0,8 – 422,5 = 227,5 N

MC = -812,5 . 0,8 . 0,8/2 + 422,5 (0,8-0,05) = 260 + 316,875

= 56,87 N.m Mx

Vx

0,05

422,5 N x

Nx

812,5 N

D C B

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Titik A (x = 1,05)

NA = 0 VA = 227,5 N

MA = -812,5 . 0.8 (1,05 – (0,8/2)) + 422,5 (1,05 – 0,05) = -422,5 + 422,5 = 0 N.m

Diagram NFD

A C B D

Diagram SFD

A C B D

Diagram BMD

56,875 N 0

A C B D

3.4 Tegangan Maksimum Rangka

`

60 mm

30 mm

Gambar 3.7 Tegangan maksimum rangka

- 1,015 N 0 227,5 N

40,625 N

- 381,875 N B

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Moment Inersia

I = l_{o + Ad}2 Dimana:

Io = b . h3

Io = 60 . 303 mm

Io = 1.620.000 mm

Io = 135.000 mm

Luas Penampang Besi Hollow A = t (2b+2h)

= 2 mm (2.60+2.30) mm = 360 mm2

d = 30/2 d = 15 mm d2 = 225 mm2 Iz = lo + Ad2

= 4500 + (360 mm2 x 225 mm2) = 216.000 mm4

Ditinjau Dari Tegangan Tarik

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id =

=

= 30 mm

σ

max =

σ

max =

= 0,789 N/mm2

Jadi karena tegangan akibat beban (

σ

max = 0,789 N/mm2) < dari tegangan ijin bahan (

σ

ijin = 370 N/mm2) maka desain AMAN.

3.5 Perhitungan Las

Pengelasan yang digunakan pada kontruksi rangka meja alat praktikum transmisi gear ini adalah sambungan las butt joint. Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi pada rangka dengan tebal baja hollow 2 mm, panjang pengelasan 30 mm, sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las ditentukan A dengan :

Gambar 3.8 Sambungan las

65 kg 250 mm

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Diketahui :

Jenis elektroda = E 6013 (lampiran3) Tegangan tarik ijin (so) = 47,1 Kg/ mm2

Tegangan geser ijin (τ) = = = 23,55 kg / mm2

P = 65 Kg x 10 m/s2 = 650 N l _{= 30 mm}

b = 60 mm – 2 x tebal hollow = 56 mm e = 250 mm

S = 2 mm

1. Menentukan luas penampang las A = t.s (2b + 2 l₎

= 0,707.2 (2.56 + 2.30) = 243,21 mm2

2. Tegangan geser las

t = = = 2,67 N/mm2 3. Moment lentur las

M = P.e = 650. 250

= 162.500 Nmm 4. Section modulus

Z = t . s (b l _{+ b}2_/3)

= 0,707.2 (56.30 + 562/3 ) = 3853,62 mm3

5. Tegangan lentur sb = M / Z

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id = 162.500 / 3853,62

= 42,168 N/mm2

6. Tegangan geser maksimum tmax = ½

= ½

= 29,93 N/mm2 = 2,993 kg/mm2 Elektroda yang digunakan E 6013

E 60 = kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60.000 psi atau 42,2 kg/mm2

1 = posisi pengelasan mendatar, vertical atas kepala dan horizontal

3 = jenis listrik adalah DC polaritas balik (DC+) diameter elektroda 2,6 mm, arus 230 – 270 A, tegangan 27-29 V

Jadi karena t pengelasan (2,993 kg/mm2) < t ijin (23,55 kg/mm2) maka pengelasan AMAN.

3.6 Perhitungan dan Perencanaan Roda Gigi

3.6.1. Roda Gigi Lurus (Spur gear)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Diketahui / diasumsikan :

Daya (P) = 1500 watt

Putaran pinion (Np) = 1440 rpm Jumlah gigi pinion (Tp) = 48 Jumlah gigi gear (TG) = 48

σ

og =

σ

op= 100 N/mm2 a. Mencari Velocity (V) V =

= =

= 3619,11 m mm/s = 3,61911 m m/s

b. Mencari Beban Tangensial (WT) WT = s (lampiran5) = x 0,8 = N c. Mencari (Cv)

Cv = =

d. Mencari Yp= YG Yp = 0,154

-perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id = 0,154 - 0,019 = 0,135

·

s

op

.

Yp = 100.0,135= 13,5 WT = (

σop

x Cv) b.π.m.0,135

= (100x ) 8m.π.m.0,135 =

3+3,61911m =

3+3,61911m = 3,069 m3

Dengan metode uji coba di dapat nilai m = 1,5 mm dibulatkan 2 mm e. Mencari nilai b

b = 8m = 8.2 = 16 mm

f. Mencari nilai Dp Dp = m.Tp

= 2. 48 = 96 mm Check keamanan beban

T =

=

= 9,9 Nm v = 3,61911.m

= 3,61911.2 = 7,24 m/s WT =

.

Cs

=

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id W1 =

=

= 37,6 N WD = WT + W1

= 165,75 + 37,6 = 203,35 N y = 0,124 –

= 0,124 – = 0,055 WS = se.b.Pc.y

= 350.16.p.m.0,055 = 350.16.p.2.0,055 = 1935,22 N

Karena WS > WD jadi desain roda gigi AMAN 3.6.2. Roda Gigi Miring (Heliks)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Diketahui / diasumsikan :

P = 1500 Watt = 20o

a = 20o

Np = 1440 rpm Dp = 0,1 m

sop = sog = 100 N/mm2 ses = 6,8 Mpa = 6,8 N/mm2 · Mencari modul dan lebar gigi T =

=

= 9,9 Nm WT = = = 198 N TP = =

TE =

=

= = 106,4/m

YP = 0,175 - = 0,175 - = 0,175 - 0,0079m

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id V =

=

= 7,54 m/s

Nilai b untuk roda gigi helix antara 12,5 - 20 m b = 12,5 . m

WT = (sop . Cv) b p m yp

198 = (100 . 0,443) 12,5 m . p . m (0,175 - 0,079 m) = 1739,6 m2 (0,175 - 0,079 m)

= 304,44 m2- 137,43 m3 dengan metode coba-coba didapat m = 1,76 dibulatkan 2 mm b = 12,5.m

= 12,5 . 2 = 25 mm V.R =

= = 1 Q = = = 1

N = tan . cos = tan 20o x cos20o = 0,342

N = 18,88

EP = EG = 200 kN/mm2 = 200 x 103 N/mm2

K = ( )

= ( )

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id = 0,87915 N/mm

WW = =

=

= 2489,03 N

3.6.3. Roda Gigi Cacing (Worm gear)

Gambar 3.11 Roda gigi cacing (worm gear)

Diketahui :

P = 1500 Watt V.R = 25

x = 85 mm Nw = 1500 rpm

· Mencari diameter Worm Dw =

=

= 34,4 mm 35 mm · Mencari diameter worm gear

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id DG = 2x -Dw

= (2 x 85) - 35 = 135 mm

Dari tabel 31.2 rasio transmisi 25 n = 2 · Jumlah gigi gear

TG = 2 x 25 = 50 Pa = Pc

=

= 8,48 mm · Modul

m =

= = 2,7 mm Pc = p x m

= p x 2,7 = 8,48 mm

· Diameter worm gear aktual DG =

=

= 134,9 135 mm · Diameter worm aktual

Dw = 2x - DG

= (2 x 85) - 135 = 35 mm · Lebar gigi worm gear (b)

b = 0,73 x Dw = 0,73 x 35

=26,25 30 mm

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id V.R = atau NG =

= = 60 rpm V = = = 0,424 m/s CV = =

= 0,934

y = 0,154 - = 0,154 - = 0,135

Diketahui tegangan tarik bahan so = 100 Mpa Beban tangensial yang di transmisikan

WT = (so . Cv) b p y

= (100 . 0,934) 30 . p . 0,135 = 3565 N

P = WT x V = 3565 x 0,424 = 1511,6 Watt

karena daya yang ditransmsikan lebih besar dari daya motor (1500 Watt) maka desain AMAN

2. Pengecekan terhadap beban dinamik

WD =

= = 3833,33 N P = WD x V

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id = 1625,33 Watt

Daya yang dapat ditransmisikan lebih besar dari motor (1500 W) ini berarti desain AMAN

3.6.4. Roda Gigi Bevel

Gambar 3.12 Roda gigi bevel

Dengan asumsi Diket :

P = 1500 Watt Np = NG = 1440 rpm Tp = TG = 24

V.P = = 1 Mencari Torsi

T = = 9,9 N.m = 9900 N.mm Sudut pitch

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id = .1

= 450 Format gigi

TEG =T EP = Tp.sec. θ P1

= 24.sec. = 33,94 Faktor gigi

YG = YP = 0,124

= 0,124 – = 0,1037 Kecepatan garis puncak

V = = π

=

=

= 1,804 m. CV =

Panjang puncak kerucut L =

=

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Lebar muka gigi

b =

= = 5,67 m

WT = = = N

WT = ( .CV ) b.π. m.YG

=100.

.

5,67 m.π m. 0,1037 ( )

Dengan metode uji coba di dapat nilai modul (m) = 2,6 = 3 mm Jadi nilai :

b = 5,67 m = 5,67.3 = 17,01 mm L = 17 m = 17.3 = 51 mm DG =DP = m.Tp = 3.24 = 72 mm Check beban dinamik V = 1,809 m

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id WT = = 275 N

Dari table 28.7 ( lampiran 6)

Modul 3 mempunyai nilai e = 0,051mm K = 0,107 untuk sudut 14,50

EP = EG= 100x103 N/mm2 C =

=

=

=

272,85 N/mm WD = WT +

=275 + =275 +

= 275+ 2875 = 3150 N

Check gaya statis (Ws) Dari table 28.8 ( lampiran 7)

Bahan steel B.H.N = 150 nilai σe = 252 N/mm2

Gaya statis Ws = σe.b.π.m.уG

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

= 252.17,01.π.3.0,1037 = 4169,2 N WS > WD jadi desain AMAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id BAB IV

PROSES PEMBUATAN ALAT

4.1. Pembuatan Alat

Alat ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa UNS dengan bengkel mesin UNS. Untuk menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan. Beberapa komponen yang dikerjakan mahasiswa antara lain adalah meja.

Gambar 4.1 Alat perawatan transmisi gear

4.2 Pembuatan Meja

4.2.1. Bahan yang digunakan adalah :

1. Besi hollow (60 x 30 x 2)mm bahan ST-37 2. Plat 1 mm

3. Kayu jati (110 x 70 x 3)cm 4. Paku rivet/keling

5. Elektrode jenis E 6013 4.2.2. Alat yang digunakan :

1. Seperangkat alat las 2. Seperangkat alat bor

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 3. Gergaji mesin/ manual

4. Rivet

5. Obeng plus/minus 6. Penggaris

7. Penggores 8. Penyiku 9. Palu besi/karet 10. Mesin penekuk plat 11. Gerinda mesin

Gambar 4.2. Konstruksi rangka

4.2.3. Langkah Pengerjaan

a. Langkah pembuatan rangka meja :

1. Memotong besi hollow (60 x 30 x 2) sepanjang 70 cm sebanyak 4 buah. 2. Memotong besi hollow (60 x 30 x 2) sepanjang 43 cm sebanyak 6 buah. 3. Memotong besi hollow (60 x 30 x 2) sepanjang 94 cm sebanyak 6 buah. 4. Memotong besi hollow (60 x 30 x 2) sepanjang 36 cm sebanyak 2 buah. b. Langkah penutup rangka meja :

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 2. Memotong plat (98 x 52 )cm sebanyak 1 buah.

3. Memotong plat (98 x 47 )cm sebanyak 1 buah. c. Untuk papan meja :

Menggunakan kayu jati dengan ukuran (110x 70 x 3)cm

Gambar 4.3. papan kayu

4.3 Membuat Box Roda Gigi

Gambar 4.4. Box Roda Gigi

Bahan yang digunakan adalah lembaran plat dengan tebal 5 mm, dengan ukuran panjang bagian (depan, tengah dan belakang) 75 cm x 20 cm, bagian samping 55 cm x 20 cm dan pada bagian sekat-sekat tengah 28 cm x 20 cm. Pada bagian dasar menggunakan plat 3 mm, dengan ukuran 81 cm x 58 cm.

Langkah pembuatan box roda gigi:

1. Membuat pola gambar pada plat sesuai ukuran 2. Memotong plat pada pola dengan brander potong

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 3. Mengebor pada titik-titik yang sudah ditentukan

4. Menyambung plat dengan las 5. Finishing.

4.4. Proses Pengecatan

Langkah pengerjaan dalam proses pengecatan yaitu :

1. Membersihkan seluruh permukaan benda dengan amplas dan air untuk menghilangkan korosi.

2. Pengamplasan dilakukan beberapa kali sampai permukaan benda luar dan dalam benar-benar bersih dari korosi.

3. Mendempul bagian yang tidak rata.

4. Mengamplas bagian yang di dempul sampai halus.

5. Memberikan cat dasar atau poxi keseluruh bagian yang akan dicat.

6. Mengamplas kembali permukaan yang telah diberi cat dasar (poxi) sampai benar-benar halus dan rata sebelum dilakukan pengecatan.

7. Melakukan pengecatan warna.

4.5. Perakitan

Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan pembuatan suatu mesin atau alat, dimana suatu cara atau tindakan untuk menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari satu kesatuan menurut pasangannya, sehingga akan menjadi perakitan mesin yang siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan.

Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai berikut :

1. Komponen-komponen yang akan dirakit, telah selesai dikerjakan dan telah siap ukuran sesuai perencanaan.

2. Komponen-komponen standart siap pakai ataupun dipasangkan.

3. Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 4. Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing

komponen yang tersedia.

5. Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan.

Komponen- komponen yang ada dari alat praktikum perawatan sistem transmisi ini adalah :

1. 3 pasang roda gigi lurus 2. 1 pasang roda gigi worm 3. 1 pasang roda gigi helix 4. 3 pasang roda gigi bevel 5. Motor listrik 1 phase 2 hp 6. Motor power window 7. Roda gigi power window 8. Poros berulir

9. Poros dengan spy 10. Poros halus 11. Kopling fleksibel 12. Bearing

13. Dudukan motor 14. Gear box

15. Panel kelistrikan 16. Mover

Langkah-langkah perakitan :

1. Menyiapkan rangka meja yang telah dilas sesuai desain. 2. Memasang penutup rangka meja (plat 1 mm) ke rangka. 3. Memasang papan kayu pada rangka meja.

4. Memasang gear box pada meja 5. Memasang dudukan motor listrik 6. Memasang motor listrik diatas dudukan

7. Merakit poros, bearing, kopling, power window dan gear di dalam gear box

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 8. Merakit rangkaian listrik untuk menghidupkan motor dan power window

4.6 Waktu Permesinan

Kecepatan pengelasan berdasarkan eksperimen yang dilakukan yaitu 2,5 mm/dt.

Pengelasan yang dilakukan sepanjang 28 x 18 = 504 cm = 5040 mm

Waktu Pengelasan listrik :

Tm = kecepa pengelasan

pengelasan panjang

tan

= 2,5 5040

= 2016 dt = 33,6 menit Waktu setting 10 menit

Waktu total pengelasan adalah 10 + 33,6 = 43,6 menit.

Proses pengeboran untuk plat 5 mm dengan diameter 12 mm Waktu pengeboran 12 mm:

Putaran (n) = 150 rpm. Sr = 0,1 mm/put

Kedalaman = 5 mm Waktu untuk sekali pengeboran :

Tm = Sr n l d . . 3 , 0 +

= 0,1.150 5 12 . 3 , 0 +

= 0,5733 menit

Pengeboran dilakukan di 72 titik, sehingga waktu pengeboran : = 72 x 0,5733

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Waktu setting = 5 menit

Waktu pengeboran untuk mata bor 12 mm adalah 41,28 + 5 = 46,28 menit. Waktu total pengeboran untuk pengeboran lubang bearing pada gear box dan dudukan = 46,28 menit.

4.7 Estimasi Biaya

4.7.1. Perhitungan Biaya Operator. Mesin bor.

Biaya = Waktu pemakaian total (biaya sewa + biaya operator) = (46,28 ) menit (Rp 10.000/jam + Rp 5.000/jam) = Rp11.500 ,-

Pengelasan.

Biaya = Waktu pemakaian total (biaya sewa + biaya operator) = (43,6) menit (Rp 20.000/jam + Rp 5.000/jam)

= Rp 18.200,-

4.7.2. Biaya Pembuatan Alat

Tabel 4.1 biaya pembuatan Alat Transmisi Roda Gigi

No Nama/Jenis Barang Jumlah Harga

Satuan Jumlah

1 Rangka (besi hollow) 2 lonjor Rp 72.000 Rp 144.000 2 Plat 1mm 1 ½ lembar Rp 60.000 Rp 90.000 3 Menekuk plat - Rp 120.000 Rp 120.000 4 Papan kayu landasan 1 buah Rp 200.000 Rp 200.000 5 Engsel Geser laci 1 pasang Rp 50.000 Rp 50.000 6 Motor Listrik 1 buah Rp1.475.000 Rp1.475.000 7 Roda Gigi Lurus 6 buah Rp257.000 Rp 1.542.000 8 Roda Gigi Helix 2 buah Rp255.000 Rp 510.000 9 Roda Gigi Worm 1 pasang Rp700.000 Rp 700.000

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 10 Kopling 1 buah Rp 80.000 Rp 80.000

11 Bearing 22 buah Rp 25.000 Rp 550.000 12 Poros Ulir 1 buah Rp 15.000 Rp 15.000 13 Poros 3/4” 5 kg Rp 10.000 Rp 50.000 14 Poros Alur 1 buah Rp 60.000 Rp 60.000

15 Plat 5 mm + ongkos

potong 32.5 kg Rp 10.000 Rp 360.000 16 Plat 3 mm 13.5kg Rp 12.000 Rp 162.000 17 Power window + saklar 1 buah Rp 120.000 Rp 120.000 18 Roda gigi Power window 1 buah Rp 30.000 Rp 30.000 19 Akrilik 5 mm 90x90 cm Rp 200.000 Rp 200.000

20 List Biru 2 m Rp 5.000 Rp 10.000

21 Mata bor 4mm 1 buah Rp 5.000 Rp 5.000 22 Jepitan Pintu 2 buah Rp 3.000 Rp 6.000

23 Baut Uk. M10 X 30+

Ring 76 buah Rp 1000 Rp 76.000

24 Baut Uk. M10 X 40 4 buah Rp 900 Rp 3.600 25 Baut Uk. M10 X 50 8 buah Rp 1000 Rp 8.000 26 Baut Uk. M10 X 100 6 buah Rp 2000 Rp 12.000

27 Sekrup 7 buah Rp 1000 Rp 7.000

28 Cat kaleng Hitam ¼ kg 2 kaleng Rp 6.000 Rp 12.000 29 Cat kaleng merah 100gr 1kaleng Rp 19.000 Rp 19.000 30 Kabel eterna 2 m Rp 11.000 Rp 22.000

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id 31 Steker Broco 1 buah Rp 8.500 Rp 8.500

32 Engsel 4buah Rp 2.500 Rp 10.000

33 Lem alteco 4 buah Rp 4.000 Rp 16.000 34 Saklar (ON/OFF) 1 buah Rp 45.000 Rp 45.000 35 Lampu Led Hijau 1 buah Rp 10.000 Rp 10.000 36 Lampu Led 3 warna 2 buah Rp 850 Rp 1.700 37 Tenol 1 gulung Rp 6.000 Rp 6.000 38 Relay 12 V DC 2 buah Rp 2.600 Rp 5.200 39 Switching 12 V 1 buah Rp 75.000 Rp 75.000 40 Resistor 680 Ohm 2 buah Rp 100 Rp 200

Jumlah Rp 6.626.200

Biaya mesin bor Rp 11.500

Biaya Pengelasan Rp 18.200

Biaya Pembuatan Alat Rp. 6.626.200

Biaya lain-lain Rp. 50.000 +

Total Rp. 6.705.900

4.8 Perawatan Mesin

Perawatan merupakan suatu kegiatan atau pekerjaan yang dilakukan terhadap suatu alat, mesin atau sistem yang mempunyai tujuan antara lain : 1. Mencegah terjadinya kerusakan mesin pada saat dibutuhkan atau

beroperasi.

2. Memperpanjang umur mesin.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Perawatan yang baik dilakukan pada sebuah alat atau mesin adalah melakukan tahapan-tahapan perawatan. Hal ini berarti menggunakan sebuah siklus penjadwalan perawatan, yaitu :

1. Inspeksi (pemeriksaan). 2. Perbaikan kecil (small repair).

3. Perbaikan total atau bongkar mesin (complete over houle).

Seperti pada industri manufaktur pada umumnya apabila tahap-tahap di atas terjadwal dan dilaksanakan dengan tertib, maka untuk prestasi tertinggi dan efektifitas mesin dapat tercapai dengan maksimal. Dalam alat praktikum perawatan transmisi gear ini secara terperinci perawatan dapat dilakukan dengan meliputi :

1. Bearing :

Hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan perawatan antara lain : a. Melakukan pemeriksaan putaran bearing.

b. Memberi grease pada setiap lubang bearing. 2. Roda gigi / gear

Hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan perawatan antara lain : a. Melakukan pemeriksaan keausan .

b. Membersihkan dari karat.

c. Memberi grease pada setiap roda gigi. 3. Poros

Hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan perawatan antara lain a. Melakukan pemeriksaan kelurusan poros.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

BAB V

KESIMPULAN

Dari hasil pembuatan alat praktikum perawatan sistem transmisi roda gigi dapat disimpulkan sebagai berikut :

a. Dari perbandingan hasil perhitungan analisis dan yang digunakan pada alat dapat diketahui bahwa alat yang dirakit aman.

b. Alat praktikum ini digunakan untuk memperagakan transmisi daya pada beberapa gear yang berbeda-beda.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

8. Merakit rangkaian listrik untuk menghidupkan motor dan power window

4.6 Waktu Permesinan

Kecepatan pengelasan berdasarkan eksperimen yang dilakukan yaitu 2,5 mm/dt.

Pengelasan yang dilakukan sepanjang 28 x 18 = 504 cm = 5040 mm

Waktu Pengelasan listrik :

Tm = kecepa pengelasan

pengelasan panjang

tan

= 2,5

5040

= 2016 dt = 33,6 menit Waktu setting 10 menit

Waktu total pengelasan adalah 10 + 33,6 = 43,6 menit.

Proses pengeboran untuk plat 5 mm dengan diameter 12 mm Waktu pengeboran 12 mm:

Putaran (n) = 150 rpm.

Sr = 0,1 mm/put

Kedalaman = 5 mm

Waktu untuk sekali pengeboran :

Tm = Sr n

l d . . 3 , 0 +

= 0,1.150

5 12 . 3 , 0 +

= 0,5733 menit

Pengeboran dilakukan di 72 titik, sehingga waktu pengeboran :

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Waktu setting = 5 menit

Waktu pengeboran untuk mata bor 12 mm adalah 41,28 + 5 = 46,28 menit. Waktu total pengeboran untuk pengeboran lubang bearing pada gear box dan dudukan = 46,28 menit.

4.7 Estimasi Biaya

4.7.1. Perhitungan Biaya Operator. Mesin bor.

Biaya = Waktu pemakaian total (biaya sewa + biaya operator)

= (46,28 ) menit (Rp 10.000/jam + Rp 5.000/jam)

= Rp11.500 ,-

Pengelasan.

Biaya = Waktu pemakaian total (biaya sewa + biaya operator)

= (43,6) menit (Rp 20.000/jam + Rp 5.000/jam)

= Rp 18.200,-

4.7.2. Biaya Pembuatan Alat

Tabel 4.1 biaya pembuatan Alat Transmisi Roda Gigi

No Nama/Jenis Barang Jumlah Harga

Satuan Jumlah

1 Rangka (besi hollow) 2 lonjor Rp 72.000 Rp 144.000

2 Plat 1mm 1 ½ lembar Rp 60.000 Rp 90.000

3 Menekuk plat - Rp 120.000 Rp 120.000

4 Papan kayu landasan 1 buah Rp 200.000 Rp 200.000

5 Engsel Geser laci 1 pasang Rp 50.000 Rp 50.000

6 Motor Listrik 1 buah Rp1.475.000 Rp1.475.000

7 Roda Gigi Lurus 6 buah Rp257.000 Rp 1.542.000

8 Roda Gigi Helix 2 buah Rp255.000 Rp 510.000

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

10 Kopling 1 buah Rp 80.000 Rp 80.000

11 Bearing 22 buah Rp 25.000 Rp 550.000

12 Poros Ulir 1 buah Rp 15.000 Rp 15.000

13 Poros 3/4” 5 kg Rp 10.000 Rp 50.000

14 Poros Alur 1 buah Rp 60.000 Rp 60.000

15 Plat 5 mm + ongkos

potong 32.5 kg Rp 10.000 Rp 360.000

16 Plat 3 mm 13.5kg Rp 12.000 Rp 162.000

17 Power window + saklar 1 buah Rp 120.000 Rp 120.000

18 Roda gigi Power window 1 buah Rp 30.000 Rp 30.000

19 Akrilik 5 mm 90x90 cm Rp 200.000 Rp 200.000

20 List Biru 2 m Rp 5.000 Rp 10.000

21 Mata bor 4mm 1 buah Rp 5.000 Rp 5.000

22 Jepitan Pintu 2 buah Rp 3.000 Rp 6.000

23 Baut Uk. M10 X 30+

Ring 76 buah Rp 1000 Rp 76.000

24 Baut Uk. M10 X 40 4 buah Rp 900 Rp 3.600

25 Baut Uk. M10 X 50 8 buah Rp 1000 Rp 8.000

26 Baut Uk. M10 X 100 6 buah Rp 2000 Rp 12.000

27 Sekrup 7 buah Rp 1000 Rp 7.000

28 Cat kaleng Hitam ¼ kg 2 kaleng Rp 6.000 Rp 12.000

29 Cat kaleng merah 100gr 1kaleng Rp 19.000 Rp 19.000

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

31 Steker Broco 1 buah Rp 8.500 Rp 8.500

32 Engsel 4buah Rp 2.500 Rp 10.000

33 Lem alteco 4 buah Rp 4.000 Rp 16.000

34 Saklar (ON/OFF) 1 buah Rp 45.000 Rp 45.000

35 Lampu Led Hijau 1 buah Rp 10.000 Rp 10.000

36 Lampu Led 3 warna 2 buah Rp 850 Rp 1.700

37 Tenol 1 gulung Rp 6.000 Rp 6.000

38 Relay 12 V DC 2 buah Rp 2.600 Rp 5.200

39 Switching 12 V 1 buah Rp 75.000 Rp 75.000

40 Resistor 680 Ohm 2 buah Rp 100 Rp 200

Jumlah Rp 6.626.200

Biaya mesin bor Rp 11.500

Biaya Pengelasan Rp 18.200

Biaya Pembuatan Alat Rp. 6.626.200

Biaya lain-lain Rp. 50.000 +

Total Rp. 6.705.900

4.8 Perawatan Mesin

Perawatan merupakan suatu kegiatan atau pekerjaan yang dilakukan terhadap suatu alat, mesin atau sistem yang mempunyai tujuan antara lain : 1. Mencegah terjadinya kerusakan mesin pada saat dibutuhkan atau

beroperasi.

2. Memperpanjang umur mesin.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id Perawatan yang baik dilakukan pada sebuah alat atau mesin adalah melakukan tahapan-tahapan perawatan. Hal ini berarti menggunakan sebuah siklus penjadwalan perawatan, yaitu :

1. Inspeksi (pemeriksaan). 2. Perbaikan kecil (small repair).

3. Perbaikan total atau bongkar mesin (complete over houle).

Seperti pada industri manufaktur pada umumnya apabila tahap-tahap di atas terjadwal dan dilaksanakan dengan tertib, maka untuk prestasi tertinggi dan efektifitas mesin dapat tercapai dengan maksimal. Dalam alat praktikum perawatan transmisi gear ini secara terperinci perawatan dapat dilakukan dengan meliputi :

1. Bearing :

Hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan perawatan antara lain : a. Melakukan pemeriksaan putaran bearing.

b. Memberi grease pada setiap lubang bearing. 2. Roda gigi / gear

Hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan perawatan antara lain : a. Melakukan pemeriksaan keausan .

b. Membersihkan dari karat.

c. Memberi grease pada setiap roda gigi. 3. Poros

Hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan perawatan antara lain a. Melakukan pemeriksaan kelurusan poros.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

BAB V

KESIMPULAN

Dari hasil pembuatan alat praktikum perawatan sistem transmisi roda gigi dapat disimpulkan sebagai berikut :

a. Dari perbandingan hasil perhitungan analisis dan yang digunakan pada alat dapat diketahui bahwa alat yang dirakit aman.

b. Alat praktikum ini digunakan untuk memperagakan transmisi daya pada beberapa gear yang berbeda-beda.