commit to user
Karena rasio roda gigi adalah perbandingan antara kecepatan putar masukan dengan kecepatan putar keluaran, maka:
.
t
T rasio roda gigi T
= 2.9
dimana: T
= Torsi masukan dari motor Nm T
t
= Torsi keluaran Nm ocw.gunadarma.ac.id
f. Motor penggerak
Motor dc adalah mesin yang berfungsi mengubah tenaga listrik dc menjadi tenaga mekanik dengan tenaga gerak berupa putaran dari
rotor. Mencari kecepatan sudut:
2. .
60
g
N p
w = 2.10
dimana : ω = kecepatan sudut rads
N
g
= putaran roda gigi rpm Sehingga kecepatan linearnya adalah:
v = ω . r
g
2.11 dimana :
v = kecepatan linear ms r
g
= jari-jari roda gigi m Daya yang diperlukan untuk menggerakkan roda gigi adalah sebesar:
P = F
g
. v 2.12
Daya motor dapat dicari dengan persamaan: P = V x I
2.13 dimana :
F
g
= gaya yang bekerja pada roda gigi N P = daya Watt
V = tegangan Volt I = arus Amphere
commit to user
2.10.2. Silinder Pneumatik Studi mengenai gerak dan konsep-konsep gaya yang berhubungan,
membentuk satu bidang yang disebut mekanika. Mekanika biasanya dibagi dua bagian: kinematik yang merupakan penjelasan mengenai benda bergerak dan
dinamika yang mengalami masalah gaya dan menjelaskan mengapa benda begerak sedemikian rupa.
a. Gaya Gaya merupakan semacam dorongan atau tarikan terhadap sebuah
benda. Gaya tidak selalu menyebabkan benda bergerak. Sebuah gaya memiliki arah dan besar, sehingga merupakan sebuah vektor. Secara umum
gaya dirumuskan: F = m . a
2.14 dimana:
F = gaya N m = massa kg
a = percepatan ms
2
Giancoli, 1998 Pada sistem pneumatik, saat fluida mengalir melalui saluran outstroke
akan menimbulkan gaya dorong sehingga piston bergerak maju, piston akan bergerak ke belakang bila fluida mengalir melalui saluran instroke. Dalam
perhitungan gaya dorong ini dapat ditentukan dengan dua cara yaitu gaya dorong teoritis dan gaya dorong efektif.
b. Gaya piston teoritis Gaya teoritis ini besarnya dapat diketahui dari luas area penampang
piston dan tekanan operasi, sehingga dapat dicari dengan rumus sebagai berikut:
F
t
= A . P 2.15
dimana: F
t
= gaya teoritis N P = tekanan kerja Pa
A = luas penampang piston m
2
commit to user
c. Gaya piston efektif aktual Gaya aktual adalah gaya dorong piston sesungguhnya yang digunakan
untuk melakukan kerja. Harga dari gaya aktual akan selalu lebih rendah dari gaya teoritis, disebabkan oleh adanya gaya gesek antara piston dengan
dinding tabung. Gaya tarik ke dalam instroke harganya lebih kecil dari langkah maju outstroke ini disebabkan adanya pengurangan luas efektif
piston oleh luas penampang batang piston. Gaya efektif sama dengan gaya teoritis dikurangi gaya piston yang
digunakan untuk melawan gaya gesek dari gaya efektif. Gaya gesek dianggap sebesar 10.
Untuk silinder gerak ganda gaya efektif dapat dihitung : o
langkah maju F
maju
= A . P – Rr = π4 . D
2
. P – Rr 2.16
o langkah mundur
F
mundur
= A’. P – Rr = {π4 . D
2
– d
2
}. P – Rr 2.17
dimana: F
maju
= gaya aktual pada langkah maju N F
mundur
= gaya aktual pada langkah mundur N A
= luas penampang silinder dengan batang torak m
2
A’ = luas penampang silinder tanpa batang torak m
2
P = tekanan kerja Pa
D = diameter piston m
d = diameter batang piston m
Rr = gaya gesek 10
Sugihartono, 1985
commit to user
d. Gaya gesekan
Gaya gesekan antara dua permukaan yang saling diam satu terhadap yang lain disebut gaya gesekan statik static friction. Gaya gesekan statik
yang maksimum sama dengan gaya terkecil yang dibutuhkan agar benda mulai bergerak.
F
s
= µ
s
. F
N
2.18 dimana:
F
s
= gaya gesek statik µ
s
= koefisien gesek
statik F
N
= gaya normal Halliday, 1978
e. Berat dan Massa Makin besar massa yang dimiliki sebuah benda, makin sulit merubah
keadaan geraknya. Perbedaan antara massa dan berat, massa adalah sifat dari benda itu sendiri. Sedangkan berat adalah gaya, gaya gravitasi yang bekerja
pada sebuah benda. F
g
= m . g 2.19
dimana: F
g
= gaya berat N m = massa benda kg
g = gaya gravitasi ms
2
f. Usaha Usaha dideskripsikan sebagai apa yang dihasilkan oleh gaya ketika ia
bekerja pada benda sementara benda tersebut bergerak dalam jarak tertentu. Dalam bentuk persamaan dapat dituliskan:
W = F . s 2.20
dimana: W = usaha Nm,Joule F = Gaya N
s = perpindahan m
commit to user
g. Daya Daya adalah cepatnya usaha yang dilakukan. Dalam hal ini kecepatan
harus diartikan komponen kecepatan benda dalam arah gaya yang bekerja padanya.
P = usaha yang dilakukan gaya = F . v 2.21 waktu yang diperlukan untuk usaha
dimana: P = daya rata-rata watt
Giancoli, 1998
commit to user
30
BAB III PELAKSANAAN PERANCANGAN DAN PENELITIAN
3.1 Alat Yang Digunakan
1. Alat yang digunakan berupa MAPS sorting station produksi Festo berbasis PLC Siemens S7-300 yang terdiri dari :
· PLC Siemens Simatic S7-300 CPU 314 IFM,CP 342-5, · AS-I CP 342-2 dilengkapi katup solenoid.
· Motor servo 12 VDC dilengkapi encoder.
·
System konveyor sabuk. · 2 buah silinder ganda pneumatik.
· Optical proximity switch. 2. Kompresor torak dengan tekanan + 5 Bar
3. Benda kerja berupa silinder plastik putih dan aluminium. 4. Timbangan digital :
- Tipe AND EK-1200i - Electronic Refrigerant Scale tipe 9010A range beban 0,000 - 55,000 kg.
5. Jangka sorong 6. 1 unit Komputer dengan prosesor Pentium 4
3.2 Software Perancangan
1. Simatic Manager Step 7 Basis V5.3 2. S7-PLCSIM Simulating Modules
3. Software perhitungan pneumatik yaitu Pro Pneu.
3.3 Metode Perancangan dan Penelitian 3.3.1 Studi Literatur
Studi literatur ini dipakai sebagai acuan atau dasar teori dalam pengerjaan tugas akhir ini. Dasar teori didapatkan dari sumber-sumber
literatur yang dapat berupa buku, jurnal, tugas akhir, dan artikel dari internet. Beberapa hal yang dipelajari sebagai dasar teori dalam studi literatur antara
lain :
