Perancangan Palang Parkir Otomatis Model Tekuk 180 Derajat HALAMAN AWAL
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERANCANGAN PALANG PARKIR OTOMATIS
MODEL TEKUK 180 DERAJAT
PROYEK AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Ahli Madya
Disusun oleh :
JOURDAN ADBEL PICARRIO PURNOMO
NIM. I 8111030
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN PRODUKSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO
1. Tidak ada kata sia-sia bagi kita yang mau berusaha untuk mencapai apa
yang kiata inginkan.
2. Bahwa hidup harus mempunyai sebuah prinsip yang mana akan
memperkuat diri dalam mencapai kesuksesan baik duniawi maupun
surgawi.
3. Manusia tak selamanya benar dan tak selamanya salah, kecuali ia yang
selalu mengoreksi diri dan membenarkan orang lain atas kekeliruan diri
sendiri.
PERSEMBAHAN
Laporan ini dipersembahkan kepada :
1. Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan karunia luar biasa dalam
proses penulisan laporan ini, sehingga penulis dapat menyelesaikan
laporan dengan baik dan tepat waktu.
2. Orang tua tersayang, yang mana selalu menuntun dalam menapaki jejak
kehidupan. Terima kasih atas kebesaran hatinya dalam merawat dan
mendidik. Semoga engkau selalu bangga dengan anandamu ini.
3. Rekan - rekan D3 Teknik Mesin Produksi 2011, yang telah memberikan
dukungan baik secara teori maupun fasilitas untuk mengerjakan laporan
ini. Kebersamaan kita tak akan pernah terlupakan selama proses
pengerjaan tugas akhir maupun selama perkuliahan. Semoga kesuksesan
selalu menyertai kalian semua.
4. Bella Fransisca, yang selalu memberi motivasi dan dukungan moral untuk
menyelesaikan tugas akhir beserta laporannya tepat waktu.
5. Deady Setiadi Wibawa, sebagai rekan satu tim dalam pengerjaan proyek
akhir ini. Semoga persahabatan dan kebersamaan kita akan selalu terjaga.
iii
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Tuhan Yesus atas kaish dan anugerahNya sehingga
penulis dapat menyelesaikan laporan proyek akhir ini dengan judul “Perancangan
Palang Parkir Otomatis Model Tekuk 180 derajat”. Hal ini ditempuh sebagai salah
satu langkah dalam menambah ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya di
bidang Teknik Mesin.
Dalam rangka memenuhi salah satu syarat kelulusan tingkat Diploma di
Jurusan Teknik Mesin Produksi, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret
Surakarta, maka selaku mahasiswa dapat mengambil kesempatan dalam proyek
akhir untuk menerapkan dan menguji ilmu yang diperoleh di bangku perkuliahan.
Laporan ini disusun berdasarkan hasil proyek akhir dari bulan Agustus 2014
sampai dengan Januari 2015.
Atas
terselesaikannya
laporan
proyek
akhir
ini,
maka
penulis
mengucapkan terimakasih kepada :
1. Bapak Heru Sukanto, S.T.,M.T. selaku Ketua Program DIII Teknik Mesin
UNS.
2. Bapak Sukmaji Indro C, ST.,M.Eng. dan Bapak Dr.Miftahul Anwar,
S.Si.,M.Eng. selaku pembimbing I dan II proyek akhir.
3. Bapak Yusuf beserta tim ICT Fakultas Teknik UNS, selaku penyandang
dana dalam proyek pembuatan palang parkir otomatis.
4. Bapak Jaka Sulistya Budi, S.T selaku koordinator proyek akhir.
5. Seluruh laboran dan rekan mahasiswa jurusan Teknik Mesin serta seluruh
pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu.
Dalam penulisan laporan dengan judul “Perancangan Palang Parkir
Otomatis Model Tekuk 180 derajat”, penulis menyadari masih banyak
kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan
untuk kesempurnaan laporan ini.
Surakarta,
Januari 2015
Penyusun
iv
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERANCANGAN PALANG PARKIR OTOMATIS MODEL
TEKUK 180 DERAJAT
Oleh: Jourdan Adbel Picarrio Purnomo
ABSTRAK
Proyek akhir ini merupakan bentuk perbaikan dari produk yang sudah ada
yaitu, palang parkir RFID yang berada di lingkup parkir Fakultas Teknik UNS.
Pada perancangan sebelumnya yang masih banyak kendala yang menyebabkan
palang parkir tidak bekerja secara baik. Maka perancangan palang parkir otomatis
model tekuk 180 derajat bertujuan untuk menyempurnakan produk yang sudah
ada dan untuk daya guna yang lebih baik bagi area masuk UNS terutama bagi
pengguna mobil.
Laporan proyek akhir ini akan membahas perancangan palang parkir
otomatis model tekuk 180 derajat ditinjau dari perancangan diameter poros utama
yang digunakan, perhitungan kekuatan material pada titik kritis, perhitungan
kekuatan las dan proses pemesinan untuk membangun sebuah palang parkir
otomatis.
Berdasarkan perhitungan diperoleh diameter minimal poros adalah 17,62
mm sedangkan pada kenyataan digunakan poros degan diameter 19 mm.
Tegangan lentur yang dihasilkan tuas stopper 164,85 N/mm2 lebih kecil dari
tegangan lentur ijin bahan. Nilai perhitungan kampuh las adalah 0,41 mm
sedangkan pada kenyataan kampuh las yang dihasilkan adalah 3 mm. Sehingga
dapat disimpulkan perancangan palang parkir otomatis model tekuk 180 derajat
aman.
Kata kunci: Palang Parkir, RFID, Otomatis, Perancangan
v
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ......................................................................... iii
KATA PENGANTAR ........................................................................................... iv
ABSTRAK ...............................................................................................................v
DAFTAR ISI .......................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. ix
DAFTAR RUMUS ............................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................1
1.1. Latar Belakang .........................................................................................2
1.2. Rumusan Masalah ....................................................................................2
1.3. Batasan Masalah .....................................................................................3
1.4. Tujuan Proyek Akhir ...............................................................................3
1.5. Manfaat Proyek Akhir .............................................................................4
BAB II DASAR TEORI .........................................................................................5
2.1. Pengertian Umum. ...................................................................................5
2.2. RFID. .......................................................................................................6
2.2.1. Tag RFID .......................................................................................7
2.2.2. RFID Reader .................................................................................8
2.3. Microcontroller Arduno ..........................................................................8
2.3.1. Bagian-bagian papan Arduino .......................................................9
2.4. Motor DC Power Window........................................................................... 11
2.5. Sabuk dan Puli .............................................................................................. 12
2.5.1.Puli ................................................................................................12
2.5.2.Perhitungan pada Puli ...................................................................12
2.5.3.Sabuk ............................................................................................13
2.5.4. Perhitugan pada Sabuk ................................................................13
2.6. Poros ............................................................................................................... 16
vi
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Palang Parkir Model Tekuk 180ᵒ. ........................................................2
Gambar 2.1 Sistem RFId ..........................................................................................7
Gambar 2.2 Inlay......................................................................................................7
Gambar 2.3 Arduino UNO .......................................................................................9
Gambar 2.4 Bagian-bagian Papan Arduino .............................................................9
Gambar 2.5 Motor DC Powe Window ...................................................................11
Gambar 2.6 Sudut Kontak pada Sabuk V ..............................................................14
Gambar 2.7 Prinsip statika keseimbangan .............................................................19
Gambar 2.8 Reaksi tumpuan rol............................................................................21
Gambar 2.9 Reaksi tumpuan sendi.........................................................................21
Gambar 2.10 Reaksi Tumpuan Jepit ......................................................................22
Gambar 2.11 Komponen-Komponen Tegangan Normal Dan Geser .....................22
Gambar 2.12 Batang Prismatik yang Dibebani Gaya Aksial .................................23
Gambar 2.13 Gaya Tarik Aksial ............................................................................24
Gambar 2.14 Gaya Tekan Aksial ...........................................................................24
Gambar 2.15 Batang Mengalami Tegangan Geser ................................................25
Gambar 2.16 Prinsip Kerja Las Listrik ..................................................................27
Gambar 2.17 Jenis Sambungan Las .......................................................................27
Gambar 3.1 Desain Palang Parkir Model Tekuk ...................................................31
Gambar 3.2 Transmisi Sabuk Puli .........................................................................34
Gambar 3.3 Perencanaan Poros Penggerak Palang 3D ..........................................37
Gambar 3.4 FBD Poros Palang Parkir ...................................................................39
Gambar 3.5 Potongan Pada Poros Palang Parkir ...................................................40
Gambar 3.6 Potongan x-x Pada Poros Palang Parkir .............................................40
Gambar 3.7 Potongan y-y Pada Poros Palang Parkir .............................................41
Gambar 3.8 Potongan z-z Pada Poros Palang Parkir .............................................41
Gambar 3.9 NFD Poros Palang Parkir ...................................................................42
Gambar 3.10 SFD Poros Palang Parkir ..................................................................42
Gambar 3.11 BMD Poros Palang Parkir ................................................................42
ix
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR RUMUS
Rumus 2.1 Perbandingan Antara Kecepatan Puli ..................................................12
Rumus 2.2 Kecepatan Linier Sabuk .......................................................................13
Rumus 2.3 Panjang Sabuk .....................................................................................14
Rumus 2.4 Perbandingan Tegangan .......................................................................15
Rumus 2.5 Sudut Kerja Puli ...................................................................................15
Rumus 2.6 Sudut Kontak Puli ...............................................................................15
Rumus 2.7 Persamaan Daya ...................................................................................15
Rumus 2.8 Torsi .....................................................................................................17
Rumus 2.9 Torsi Ekuivalen ....................................................................................17
Rumus 2.10 Torsi Ekuivalen ..................................................................................17
Rumus 2.11Diameter Poros ...................................................................................17
Rumus 2.12 Momen Lentur ...................................................................................18
Rumus 2.13 Diameter Poros..................................................................................18
Rumus 2.14 Tegangan Geser Ijin ...........................................................................18
Rumus 2.15 Kesetimbangan Gaya x ......................................................................20
Rumus 2.16 Kesetimbangan Gaya y ......................................................................20
Rumus 2.17 Kesetimbangan Momen .....................................................................20
Rumus 218 Persamaan Gaya Dalam ......................................................................20
Rumus 2.19 Persamaan Gaya Dalam .....................................................................20
Rumus 2.20 Tegangan ...........................................................................................24
Rumus 2.21 Tegangan Ijin .....................................................................................25
Rumus 2.22 Faktor Keamanan ...............................................................................25
Rumus 2.23 Tegangan Geser .................................................................................28
Rumus 2.24 Tegangan Bending .............................................................................28
Rumus 2.25 Momen ...............................................................................................28
Rumus 2.26 Section Modulus ................................................................................28
Rumus 2.27 Tegangan Geser Maksimum .............................................................28
Rumus 2.28 Putaran Mesin Bubut .........................................................................29
Rumus 2.29 Waktu Pemesinan Bubut ....................................................................29
xi
commit to user
digilib.uns.ac.id
PERANCANGAN PALANG PARKIR OTOMATIS
MODEL TEKUK 180 DERAJAT
PROYEK AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Ahli Madya
Disusun oleh :
JOURDAN ADBEL PICARRIO PURNOMO
NIM. I 8111030
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN PRODUKSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO
1. Tidak ada kata sia-sia bagi kita yang mau berusaha untuk mencapai apa
yang kiata inginkan.
2. Bahwa hidup harus mempunyai sebuah prinsip yang mana akan
memperkuat diri dalam mencapai kesuksesan baik duniawi maupun
surgawi.
3. Manusia tak selamanya benar dan tak selamanya salah, kecuali ia yang
selalu mengoreksi diri dan membenarkan orang lain atas kekeliruan diri
sendiri.
PERSEMBAHAN
Laporan ini dipersembahkan kepada :
1. Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan karunia luar biasa dalam
proses penulisan laporan ini, sehingga penulis dapat menyelesaikan
laporan dengan baik dan tepat waktu.
2. Orang tua tersayang, yang mana selalu menuntun dalam menapaki jejak
kehidupan. Terima kasih atas kebesaran hatinya dalam merawat dan
mendidik. Semoga engkau selalu bangga dengan anandamu ini.
3. Rekan - rekan D3 Teknik Mesin Produksi 2011, yang telah memberikan
dukungan baik secara teori maupun fasilitas untuk mengerjakan laporan
ini. Kebersamaan kita tak akan pernah terlupakan selama proses
pengerjaan tugas akhir maupun selama perkuliahan. Semoga kesuksesan
selalu menyertai kalian semua.
4. Bella Fransisca, yang selalu memberi motivasi dan dukungan moral untuk
menyelesaikan tugas akhir beserta laporannya tepat waktu.
5. Deady Setiadi Wibawa, sebagai rekan satu tim dalam pengerjaan proyek
akhir ini. Semoga persahabatan dan kebersamaan kita akan selalu terjaga.
iii
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Tuhan Yesus atas kaish dan anugerahNya sehingga
penulis dapat menyelesaikan laporan proyek akhir ini dengan judul “Perancangan
Palang Parkir Otomatis Model Tekuk 180 derajat”. Hal ini ditempuh sebagai salah
satu langkah dalam menambah ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya di
bidang Teknik Mesin.
Dalam rangka memenuhi salah satu syarat kelulusan tingkat Diploma di
Jurusan Teknik Mesin Produksi, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret
Surakarta, maka selaku mahasiswa dapat mengambil kesempatan dalam proyek
akhir untuk menerapkan dan menguji ilmu yang diperoleh di bangku perkuliahan.
Laporan ini disusun berdasarkan hasil proyek akhir dari bulan Agustus 2014
sampai dengan Januari 2015.
Atas
terselesaikannya
laporan
proyek
akhir
ini,
maka
penulis
mengucapkan terimakasih kepada :
1. Bapak Heru Sukanto, S.T.,M.T. selaku Ketua Program DIII Teknik Mesin
UNS.
2. Bapak Sukmaji Indro C, ST.,M.Eng. dan Bapak Dr.Miftahul Anwar,
S.Si.,M.Eng. selaku pembimbing I dan II proyek akhir.
3. Bapak Yusuf beserta tim ICT Fakultas Teknik UNS, selaku penyandang
dana dalam proyek pembuatan palang parkir otomatis.
4. Bapak Jaka Sulistya Budi, S.T selaku koordinator proyek akhir.
5. Seluruh laboran dan rekan mahasiswa jurusan Teknik Mesin serta seluruh
pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu.
Dalam penulisan laporan dengan judul “Perancangan Palang Parkir
Otomatis Model Tekuk 180 derajat”, penulis menyadari masih banyak
kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan
untuk kesempurnaan laporan ini.
Surakarta,
Januari 2015
Penyusun
iv
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERANCANGAN PALANG PARKIR OTOMATIS MODEL
TEKUK 180 DERAJAT
Oleh: Jourdan Adbel Picarrio Purnomo
ABSTRAK
Proyek akhir ini merupakan bentuk perbaikan dari produk yang sudah ada
yaitu, palang parkir RFID yang berada di lingkup parkir Fakultas Teknik UNS.
Pada perancangan sebelumnya yang masih banyak kendala yang menyebabkan
palang parkir tidak bekerja secara baik. Maka perancangan palang parkir otomatis
model tekuk 180 derajat bertujuan untuk menyempurnakan produk yang sudah
ada dan untuk daya guna yang lebih baik bagi area masuk UNS terutama bagi
pengguna mobil.
Laporan proyek akhir ini akan membahas perancangan palang parkir
otomatis model tekuk 180 derajat ditinjau dari perancangan diameter poros utama
yang digunakan, perhitungan kekuatan material pada titik kritis, perhitungan
kekuatan las dan proses pemesinan untuk membangun sebuah palang parkir
otomatis.
Berdasarkan perhitungan diperoleh diameter minimal poros adalah 17,62
mm sedangkan pada kenyataan digunakan poros degan diameter 19 mm.
Tegangan lentur yang dihasilkan tuas stopper 164,85 N/mm2 lebih kecil dari
tegangan lentur ijin bahan. Nilai perhitungan kampuh las adalah 0,41 mm
sedangkan pada kenyataan kampuh las yang dihasilkan adalah 3 mm. Sehingga
dapat disimpulkan perancangan palang parkir otomatis model tekuk 180 derajat
aman.
Kata kunci: Palang Parkir, RFID, Otomatis, Perancangan
v
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ......................................................................... iii
KATA PENGANTAR ........................................................................................... iv
ABSTRAK ...............................................................................................................v
DAFTAR ISI .......................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. ix
DAFTAR RUMUS ............................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................1
1.1. Latar Belakang .........................................................................................2
1.2. Rumusan Masalah ....................................................................................2
1.3. Batasan Masalah .....................................................................................3
1.4. Tujuan Proyek Akhir ...............................................................................3
1.5. Manfaat Proyek Akhir .............................................................................4
BAB II DASAR TEORI .........................................................................................5
2.1. Pengertian Umum. ...................................................................................5
2.2. RFID. .......................................................................................................6
2.2.1. Tag RFID .......................................................................................7
2.2.2. RFID Reader .................................................................................8
2.3. Microcontroller Arduno ..........................................................................8
2.3.1. Bagian-bagian papan Arduino .......................................................9
2.4. Motor DC Power Window........................................................................... 11
2.5. Sabuk dan Puli .............................................................................................. 12
2.5.1.Puli ................................................................................................12
2.5.2.Perhitungan pada Puli ...................................................................12
2.5.3.Sabuk ............................................................................................13
2.5.4. Perhitugan pada Sabuk ................................................................13
2.6. Poros ............................................................................................................... 16
vi
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Palang Parkir Model Tekuk 180ᵒ. ........................................................2
Gambar 2.1 Sistem RFId ..........................................................................................7
Gambar 2.2 Inlay......................................................................................................7
Gambar 2.3 Arduino UNO .......................................................................................9
Gambar 2.4 Bagian-bagian Papan Arduino .............................................................9
Gambar 2.5 Motor DC Powe Window ...................................................................11
Gambar 2.6 Sudut Kontak pada Sabuk V ..............................................................14
Gambar 2.7 Prinsip statika keseimbangan .............................................................19
Gambar 2.8 Reaksi tumpuan rol............................................................................21
Gambar 2.9 Reaksi tumpuan sendi.........................................................................21
Gambar 2.10 Reaksi Tumpuan Jepit ......................................................................22
Gambar 2.11 Komponen-Komponen Tegangan Normal Dan Geser .....................22
Gambar 2.12 Batang Prismatik yang Dibebani Gaya Aksial .................................23
Gambar 2.13 Gaya Tarik Aksial ............................................................................24
Gambar 2.14 Gaya Tekan Aksial ...........................................................................24
Gambar 2.15 Batang Mengalami Tegangan Geser ................................................25
Gambar 2.16 Prinsip Kerja Las Listrik ..................................................................27
Gambar 2.17 Jenis Sambungan Las .......................................................................27
Gambar 3.1 Desain Palang Parkir Model Tekuk ...................................................31
Gambar 3.2 Transmisi Sabuk Puli .........................................................................34
Gambar 3.3 Perencanaan Poros Penggerak Palang 3D ..........................................37
Gambar 3.4 FBD Poros Palang Parkir ...................................................................39
Gambar 3.5 Potongan Pada Poros Palang Parkir ...................................................40
Gambar 3.6 Potongan x-x Pada Poros Palang Parkir .............................................40
Gambar 3.7 Potongan y-y Pada Poros Palang Parkir .............................................41
Gambar 3.8 Potongan z-z Pada Poros Palang Parkir .............................................41
Gambar 3.9 NFD Poros Palang Parkir ...................................................................42
Gambar 3.10 SFD Poros Palang Parkir ..................................................................42
Gambar 3.11 BMD Poros Palang Parkir ................................................................42
ix
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR RUMUS
Rumus 2.1 Perbandingan Antara Kecepatan Puli ..................................................12
Rumus 2.2 Kecepatan Linier Sabuk .......................................................................13
Rumus 2.3 Panjang Sabuk .....................................................................................14
Rumus 2.4 Perbandingan Tegangan .......................................................................15
Rumus 2.5 Sudut Kerja Puli ...................................................................................15
Rumus 2.6 Sudut Kontak Puli ...............................................................................15
Rumus 2.7 Persamaan Daya ...................................................................................15
Rumus 2.8 Torsi .....................................................................................................17
Rumus 2.9 Torsi Ekuivalen ....................................................................................17
Rumus 2.10 Torsi Ekuivalen ..................................................................................17
Rumus 2.11Diameter Poros ...................................................................................17
Rumus 2.12 Momen Lentur ...................................................................................18
Rumus 2.13 Diameter Poros..................................................................................18
Rumus 2.14 Tegangan Geser Ijin ...........................................................................18
Rumus 2.15 Kesetimbangan Gaya x ......................................................................20
Rumus 2.16 Kesetimbangan Gaya y ......................................................................20
Rumus 2.17 Kesetimbangan Momen .....................................................................20
Rumus 218 Persamaan Gaya Dalam ......................................................................20
Rumus 2.19 Persamaan Gaya Dalam .....................................................................20
Rumus 2.20 Tegangan ...........................................................................................24
Rumus 2.21 Tegangan Ijin .....................................................................................25
Rumus 2.22 Faktor Keamanan ...............................................................................25
Rumus 2.23 Tegangan Geser .................................................................................28
Rumus 2.24 Tegangan Bending .............................................................................28
Rumus 2.25 Momen ...............................................................................................28
Rumus 2.26 Section Modulus ................................................................................28
Rumus 2.27 Tegangan Geser Maksimum .............................................................28
Rumus 2.28 Putaran Mesin Bubut .........................................................................29
Rumus 2.29 Waktu Pemesinan Bubut ....................................................................29
xi
commit to user