JURNAL TEKNIK MESIN, VOLUME 5, NOMOR 1, TAHUN 2014
JURNAL TEKNIK MESIN
ISSN 2252-4444 VOLUME 5, NOMOR 1, TAHUN 2014
DEWAN REDAKSI
Pelindung:
Direktur Politeknik Kediri
Penasehat:
Pembantu Direktur I Polteknik Kediri Pembantu Direktur II Politeknik Kediri Pembantu Direktur III Politeknik Kediri
Pembina:
Ketua UPT - PPMK (Penelitian Pengabdian kepada Masyarakat dan Kerjasama)
Penanggung Jawab:
Putut Jatmiko Dwi Prasetio, ST., MT
Ketua Dewan Redaksi
Riswan Eko Wahyu Susanto, SPd., MT
Editor Ilmiah
Ahmad Dony Mutiara Bahtiar, ST., MT
Editor Teknis
Ahmad Zakaria Anshori, SST
Alamat Redaksi dan Penerbit :
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Program Studi Perawatan dan Perbaikan Mesin Politeknik Kediri Jl. Mayor Bismo No.27 Kediri 64121 Telp./Fax. (0354) 683128 Website: www.poltek-kediri.ac.id E-mail: jtm@poltek-kediri.ac.id
Copyright © 2014
ISSN 2252-4444 Volume 5, Nomor 1, Tahun 2014
PENGANTAR REDAKSI
Puji dan syukur kita panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena Jurnal Teknik Mesin telah terbit untuk edisi perdana yaitu Volume 5 Nomor 1 pada tahun 2014. Hal ini berkat kerja sama yang baik antara pihak-pihak yang semakin banyak terlibat dalam memberikan kontribusi yang positif bagi perkembangan Jurnal ini serta ketekunan dan ketabahan kita bersama.
Pada kesempatan ini kami dari tim redaksi tak lupa mengucapkan terima kasih kepada Rekan-rekan yang telah turut membantu dalam penerbitan Jurnal ini. Kami juga mengharapkan agar kerja sama ini dapat terus berlanjut pada masa yang akan datang.
Demikianlah yang dapat kami sampaikan semoga jurnal ini dapat bermanfaat bagi staf pengajar, peneliti, dan juga para pembaca.
Ketua Dewan Redaksi
JURNAL TEKNIK MESIN
ISSN 2252-4444
VOLUME 5, NOMOR 1, TAHUN 2014
DAFTAR ISI
PERANCANGAN MESIN Perancangan Alat Peraga Mesin Frais Vertikal dengan
1 – 15 Sistem Penggerak Pneumatik
Putut Jatmiko Dwi Prasetio dan Rizki Pradana
Pengaruh Variasi Diameter Puli dan Daya Motor terhadap
16 –29 Proses Pengisian Baterai pada Mobil 5K
Kholis Nur Faizin
Rancang Bangun Mesin Pendingin pada Mesin Las Titik
30 – 43 Stationer dengan Sistem Aliran Closed Flow
Riswan Eko Wahyu Susanto
PERAWATAN MESIN
Perencanaan Perawatan dan Perbaikan Car Brake System
Trainer Anang Septiantoni
Perencanaan Perawatan dan Perbaikan Alat Peraga
67 – 81 Instalasi Pompa Jenis Sentrifugal Kapasitas 30 Liter per Menit
Wahyu Sulistya
PERANCANGAN ALAT PERAGA MESIN FRAIS VERTIKAL DENGAN SISTEM PENGGERAK PNEUMATIK
Putut Jatmiko Dwi Prasetio dan Rizki Pradana
Program Studi Perawatan dan Perbaikan Mesin – Politeknik Kediri.
Abstrak
Alat peraga mesin frais vertikaldengan sistem penggerak pn eumatikmerupakan salah satu sarana yang digunakan untuk mendukung kegiatan dalam suatu kegiatan belajar mengajar. Dengan menggunakan alat peraga, kegiatan belajar mengajar akan bisa berjalan dengan baik. Dengan alat peraga mahasiswa bisa lebih mudah menyerap dan mengaplikasikan teori yang mereka pelajari. Proses pembuatan alat peraga memerlukan beberapa proses pengerjaan. Proses pengerjaan itu meliputi perancangan dan pembuatan. Dengan melakukan perancangan, kita bisa memperhitungkan seberapa besar kapasitas dari alat peraga yang kita buat. Sehingga dapat menentukan berapa estimasi biaya yang kita perlukan dalam pembuatan alat peraga tersebut. Berdasarkan perancangan alat peraga ini, didapatkan hasil berupa diameter masing- masing piston 25 mm, kebutuhann udara untuk piston A 0,785 liter/min, piston B 0,785 liter/min, piston C 1,57 liter/min, piston D 0,39 liter/min. Dari hasil pembuatan didapatkan biaya produksi Rp. 6.589.500,-/unit dan harga jual Rp. 8.054.000,-/unit serta Break Event Point dapat terpenuhi dalam 46 kali pengoperasian.
Kata Kunci: Perancangan Pneumatik, Mesin Frais.
PENDAHULUAN
pembelajaran. Mesin-mesin tersebut antara lain: Mesin Uji Tarik, Uji Kekerasan, CNC,
Bubut, Frais, Bor, Sekrap, dan lain-lain. Mesin- Di era globalisasi ini perkembangan mesin tersebut merupakan mesin yang secara Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) umum terdapat dalam dunia industri. sangatlah pesat. Oleh karena itu perlu
Latar Belakang
Dari bermacam-macam penggerak dari mengikuti perkembangan IPTEK agar bisa mesin-mesin tersebut, ada yang menggunakan bersaing, tidak hanya di dalam negeri tetapi sistem manual, semi otomatis atau otomatis. juga mencakup seluruh dunia. Perusahaan- Sekarang
umumnya yang perusahaan asing juga semakin banyak yang dibutuhkan Industri adalah mesin dengan masuk ke dalam negeri. Semakin banyak penggerak
ini
pada
otomatis, karena dapat industri asing ini semakin meningkatkan mempercepat proses produksi. Mesin-mesin persaingan dalam dunia kerja. Semakin yang berpenggerak otomatis kebanyakan cepatnya perkembangan tersebut kurang menggunakan pen ggerak pneumatik, karena diikuti dengan perkembangan Sumber Daya biayanya relatif lebih murah, dan mudah Manusia (SDM). Untuk itu diperlukan didapat. Sehingga banyak sekali perusahaan pendidikan yang lebih baik agar dapat yang menggunakan sistem pneumatik untuk menghasilkan SDM yang lebih baik.
mesin-mesin yang ada di perusahaan. Di Program Studi Perawatan dan
Oleh karena itu, pada Laporan Akhir ini Perbaikan Mesin Politeknik Kediri terdapat akan dibahas mengenai perancangan dan banyak mesin yang digunakan sebagai alat pembuatan Alat Peraga Mesin Frais Vertikal
ISSN 2252-4444 ISSN 2252-4444
cara atau teknik untuk mengantarkan sebagai
Rumusan Masalah
bahan pelajaran agar sampai tujuan. Dalam pencapain tersebut, peranan alat bantu atau
Berdasarkan latar belakang diatas, alat peraga memegang peranan yang penting dapat diambil rumusan masalah yaitu sebab dengan adanya alat peraga ini bahan “Bagaimana perancangan dan pembuatan dengan mudah dapat dipahami oleh siswa. Alat Peraga Mesin Frais Vertikal dengan Alat peraga sering disebut audio visual, dari Sistem Penggerak Pneumatik?”.
pengertian alat yang dapat diserap oleh mata dan telinga. Alat tersebut berguna agar
Batasan Masalah
pelajaran yang disampaikan guru lebih Dalam Perancangan dan Pembuatan mudah dipahami oleh siswa (Sudjana, 2002).
Alat Peraga Mesin Frais Vertikal dengan Definisi lain dari alat peraga yaitu alat Sistem
dibatasi bantu atau pelengkap yang digunakan guru beberapa persoalan sebagai berikut:
Penggerak
Pneumatik,
dalam berkomunikasi dengan para siswa
1. Membahas mengenai biaya pembuatan alat (Natawijaya, 1979). Selanjutnya definisi lain peraga.
alat peraga yaitu alat untuk menerangkan
2. Tidak membahas mengenai perawatan alat atau mewujudkan konsep (Russefendi, 1992). peraga.
Memperhatikan pengertian-pengertian alat
3. Tidak merancang dan membuat mesin peraga di atas maka dapat disimpulkan frais.
bahwa alat peraga adalah alat bantu
4. Beban yang diangkat maksimal 10 kg, yaitu pengajaran yang digunakan oleh guru dalam meja frais dan komponen 2,5 kg dan 7,5 menerangkan
materi pelajaran dan beban benda kerja maksimal.
berkomunikasi
dengan siswa, sehingga mudah memberi pengertian kepada siswa
Tujuan
tentang konsep materi yang diajarkan.
Berdasarkan rumusan masalah diatas,
Alat Peraga Mesin Frais dengan Sistem
tujuan Laporan
Penggerak Pneumatik
dapatmerancangdan membuatAlat Peraga Alat Peraga Mesin Frais dengan Sistem Mesin Frais Vertikal dengan Sistem Penggerak Penggerak Pneumatik merupakan alat peraga Pneumatik.
menggunakan
sistem
pneumatik untuk
penggerak mesin frais. Alat ini bukan peraga
TINJAUAN PUSTAKA
mesin frais, tetapi hanya peraga sistem
pneumatiknya saja yang terdiri dari pressure
Alat Peraga
element, signal element, control element, working Alat peraga adalah suatu alat yang element .Alat peraga ini berfungsi untuk dapat diserap oleh mata dan telinga dengan menjelaskan alur, rangkaian dan cara kerja tujuan membantu guru agar proses belajar
mesin frais yang mengajar pederta didiknya lebih efektif dan penggeraknya dimodifikasi menggunakan efisien.
sistem
pneumatik
Alat peraga
dalam
mengajar
sistem pneumatik.
memegang peranan penting sebagai alat
bantu untuk menciptakan proses belajar
Mesin Frais
mengajar yang efektif. Proses belajar mengajar ditandai dengan adanya beberapa unsur
ISSN 2252-4444 ISSN 2252-4444
Pengerjaan logam
dalam
dunia menghasilkan
Gerakan pemotongan pada cutter jika pengerjaan logam secara mekanis. Pengerjaan dikenakan pada benda kerja yang telah mekanis logam biasanya digunakan untuk dicekam maka akan terjadi gesekan/tabrakan pengerjaan lanjutan maupun pengerjaan sehingga akan menghasilkan pemotongan finishing , sehingga dalam pengerjaan mekanis pada bagian benda kerja.Hal ini dapat terjadi dikenal beberapa prinsip pengerjaan, salah karena material penyusun cutter m empunyai satunya
perataan kekerasan diatas kekerasan benda kerja permukaan dengan menggunakan mesin frais (Widarto, 2008). atau
adalah
pengerjaan
biasa juga
disebut
milling
machine (Widarto, 2008).
Klasifikasi Jenis Mesin Frais
Poses pemesinan frais (mill ing) adalah Mesin frais yang digunakan dalam proses penyayatan benda kerja menggunakan proses
ada tiga jenis,yaitu alat potong dengan mata potong jamak yang (Widarto, 2008): berputar. Proses penyayatan dengan gigi 1. Column and Knee Milling Machines. potong yang banyak yang mengitari pisau ini
pemesinan
Mesin jenis column and knee dibuat dalam bisa menghasilkan proses pemesinan lebih
bentuk mesin frais vertikal dan horizontal. cepat. Proses kerja pada pengerjaan dengan 2. Bed Type Milling Machines.
mesin frais dimulai dengan mencekam benda Mesin frais tipe bed (bed type) memiliki kerja,
produktivitas yang lebih tinggi dari pada pemotongan dengan alat potong yang disebut
jenis mesin frais yang pertama. cutter , dan akhirnya benda kerja akan berubah 3. Special Purposes.
ukuran maupun bentuknya (Widarto, 2008). Produk pemesinan di industri pemesinan semakin kompleks, maka mesin frais jenis baru dengan bentuk yang tidak biasa telah dibuat.
Bagian-bagian Mesin Frais
Mesin frais terdiri dari bermacam- macam
komponen-komponen yang termasuk bagian utama mesin frais antara lain(Widarto, 2008):
komponen,
Gambar 2.1. Mesin Frais
1. Spindel utama.
Sumber:www.dtm-mesin.com(2008)
2. Meja/table.
3. Motordrive.
Prinsip Kerja Mesin Frais
4. Transmisi. Tenaga untuk pemotongan berasal dari 5. Knee. energi listrik yang diubah menjadi gerak 6. Tiang/Column.
utama oleh sebuah motor listrik, selanjutnya 7. Dasar/Base. gerakan utama tersebut akan diteruskan 8. Kontrol.
melalui suatu transmisi untuk menghasilkan
gerakan putar pada spindel mesin frais. Klasifikasi Proses Mesin Frais
Spindel mesin fraismerupakan bagian dari Proses frais dapat diklasifikasikan sistem utama mesin frais yang bertugas untuk dalam tiga jenis. Klasifikasi ini berdasarkan memegang dan memutar cutter hingga
jenis pisau, arah penyayatan, dan posisi relatif
ISSN 2252-4444 ISSN 2252-4444
1. Frais Periperal (Slab Milling). Sistem Pneumatik
2. Frais Muka (Face Milling). Sistem pneumatik adalah suatu sistem
3. Frais Jari (EndMilling). pemindahan daya dari suatu tempat ke tempat lainnya dimana daya yang diperlukan memanfaatkan udara (gas) bertekanan dan untuk
pengaturannya menggunakan komponen masukan dan komponen kontrol (Subardjah, 2012).
Secara umum udara yang dihisap oleh Gambar 2.2. Tiga Klasifikasi Proses Frais : (a)
kompresor, akan disimpan dalam suatu Frais Periperal (Slab Milling), tabung penampung. Sebelum digunakan (b) Frais Muka (Face Milling), (c) Frais Jari (End
kompresor diolah agar Milling ). menjadikering, dan mengandung sedikit Sumber:Widarto (2008) pelumas. Setelah melalui regulator udara
menggerakkan working
Putaran Pisau Frais
penggerak), baik Untuk dapat menentukan putaran perlu berupa piston-silinderyang bergerak translasi,
element (aktuator/elemen
mengetahui kecepatan potong bahan terlebih maupun motor pneumatik yang bergerak dahulu.
rotasi (Wirawan et al, 2008). berdasarkan tabel kecepatan potong.
Komponen Sistem Pneumatik
Tabel 2.1. Kecepatan Potong Sistem pneumatik terdiri dari beberapa
No. Bahan Benda Kerja
Vc (m/menit) komponen yang dikelompokkan menjadi
1 Kuningan, Perunggu
empat zona, yaitu pressure element, sig nal Keras
element, control element, working element . Dan
2 Besi Tuang
setiap kelompok terdiri dari beberapa komponen. Pressure element terdiri dari unit
3 Baja >70
pembangkit tekanan. Signal element dan
4 Baja 50 – 70
controlelement berupa katup (valve). Working
5 Baja 34 – 50
element merupakan elemen penggerak berupa piston-silinderatau motor.
6 Tembaga, Perunggu
Lunak
7 Alumunium Murni
Sumber: Scribd, (2013) Dari tabel diatas putaran dapat ditentukan dengan rumus sebagai
berikut(Widarto, 2008): Gambar 2.3. Zona Sistem Pneumatik π.d.n
v= Sumber: Penulis (2013) 1000 (2.1)
a. Unit Pembangkit Tekanan
Keterangan : Unit pembangkit tekanan merupakan v = kecepatan potong (m/menit)
π = 3,14 bagian yang berfungsi sebagai penyuplai
udara
bertekanan
menuju komponen
d = diameter pisau (mm) ISSN 2252-4444 d = diameter pisau (mm) ISSN 2252-4444
Vatve/FCV).
3. Katup Satu Arah (Check Valve).
b. Kompresor
4. Katup Kontrol Tekanan (Pressure Relief Kompresor
berfungsi
untuk
Valve/PRV).
membangkitkan/menghasilkan
udara g. Katup Kontrol Arah
bertekanan dengan cara menghisap dan Katup ini mengendalikan mengalir atau memampatkan udara tersebut kemudian tertutupnya aliran dari udara tekan. Jenis-jenis disimpan di dalam tangki udara kempa untuk katup kontrol arah(Jatmiko, 2008):
disuplai kepada pemakai (sistem pneumatik). 1. Katup Kontrol Arah 2/2 (2/2-DCV). Kompressor dilengkapi dengan tabung untuk 2. Katup Kontrol Arah 3/2 (3/2-DCV). menyimpan udara bertekanan, sehingga 3. Katup Kontrol Arah 4/2 dan 5/2 (4/2- dan
udara dapat mencapai jumlah dan tekanan
5/2-DCV).
yang diperlukan.
4. Katup Kontrol Arah 4/3 dan 5/3 (4/3- dan
c. Penggerak Kompresor
umumnya 5. Katup Penunda Waktu (Time Delay Valve). digerakkan oleh motor listrik, tapi kadang- 6. Pengontrolan Signal Pulsa.
kadang juga oleh motor bakar (diesel).
h. Katup Pengontrol Aliran (Flow Control
d. Tangki Penyimpan
Valve)
Melalui pengaturan (penyempitan) menyimpan udara bertekanan dan menjaga penampang aliran pada katup kontrol aliran agar tekanan udara yang akan digunakan ini, akan befungsi mengontrol banyaknya pada rangkaian pneumatik tetap konstan dan aliran udara tekan masuk, yang mendorong stabil (Jatmiko, 2008).
Tangki penyimpan
berfungsi
piston-silinder atau motor (pengaturan aliran
masuk/metering-in) atau banyak aliran udara Partikel-partikel yang terdapat pada tekan keluar, yang keluar dari piston-silinder saluran perpipaan, mulai unit pembangkit atau
e. Penyiapan Udara Tekan
(pengaturan aliran hingga rangkaian pneumatik, yang dapat keluar/metering-out)(Jatmiko, 2008).
motor
mengakibatkan gangguan pada kerja elemen i. Katup Pengontrol Aliran Satu Arah (One
penggerak, harus dipisahkan dari udara
Way Flow Control Valve)
tekan. Katup ini mengatur banyaknya aliran udara tekan hanya pada satu arah, sedang pada arah lain aliran udara tekan bebas. Guna pengaturan kecepatan piston-silinder, katup ini digunakan dalam rangkaian.
Gambar 2.4. Gambar Aktual Air Service Unit Sumber:www.esska-tech.co.uk (2013)
f. Katup
Gambar 2.26. Simbol One Way Flow Control Melalui katup akan dapat dilakukan
Valve pengaturan terhadap awal dan akhir gerakan,
Sumber: Jatmiko (2012)
arah, besar tekanan dan volume aliran, j. Katup Satu Arah (Non Return Valve)
kecepatan dan gaya dorong dari piston- Katup satu arah ini, berfungsi silinder atau motor. Katup dapat dibagi menutup aliran pada satu arah dan pada arah
menurut fungsinya menjadi (Jatmiko, 2008): sebaliknya dapat mengalir. Yang termasuk
1. Katup Kontrol Arah (Directional Control jenis katup ini adalah (Jatmiko, 2012): Valve/DCV).
1. Katup Satu Arah Langsung (CheckValve). ISSN 2252-4444
2. Katup Pembuangan Cepat (Quick Exhaust m. Piston-Silinder Pneumatik
Valve). Piston-silinder pneumatik mengubah
3. Katup Berganti (ShutlleValve Atau OR-Gate). energi pneumatik menjadi energi m ekanik.
4. Katup Dua Tekanan (Two Pressure Valve Energi
digunakan untuk atau AND-Gate).
mekanik
ini
gerakan translasi, seperti k. Katup Kontrol Tekanan (Pressure Relief menggeser,mengangkat
menghasilkan
atau mendorong
Valve/PRV)
benda dan komponen, atau menghasilkan Katup tekanan yang paling penting gaya
dorong. Berdasarkan adalah katup pengatur tekanan/ pressure fungsinya, piston-silinder pneumatik dibagi regulating valve (katup pereduksi tekanan, menjadi dua yaitu (Jatmiko, 2008):
jepit
atau
katup penurun tekanan), katup pembatas 1. Piston-SilinderKerja Tunggal (Single Acting tekanan (pressure relief valve), dan katup
Cylinder /SAC).
urutan/katup sequens (squence valve) (Jatmiko, Piston-silinder kerja tunggal dapat berupa 2012).
piston atau membran.
Gambar 2.41. Aktual Katup Pengatur Tekanan Gambar 2.49. Simbol Piston-Silinder Kerja Sumber: www.festo-didactic.com
Tunggal
Sumber:Jatmiko (2012)
Katup pengatur tekanan ini, mengatur Pada silinder membran, gaya tekan diubah
tekanan kerja sesuai yang diinginkan dan oleh membran. Jarak pergerakannya
konstan, walaupun tekanan masuknya lebih memberikan panjang langkah dari batang
tinggi. Pada air serv ice unit, katup ini piston. Gerakan balik diperoleh dari
dinamakan pengontrol tekanan. Melalui kekakuan membran, gaya beban luar, atau
pengaturan katup jenis ini, dalam suatu pegas. Panjang langkah bisa mencapai 40
rangkaian, gaya dorong piston dapat diubah mm, pada roll membran bisa mencapai 80
sesuai keinginan (Jatmiko, 2012). mm. silinder jenis membran hampir tidak
memerlukan perawatan dan biasanya digunakan untuk peralatan penepat
2 (fixture).
Gambar 2.46. SimbolSquenceValve Sumber:Wirawanet al(2008)
Gambar 2.51. Gambar Aktual Silinder Kerja
l. Elemen Penggerak
Tunggal Jenis Membran Elem en penggerak mengubah energi
Sumber: Jatmiko (2012) pneumatik (energitekanan) menjadi energi gerak (energi mekanik), baik gerakan translasi 2. Piston-Silinder Kerja Ganda (Double Acting
maupun gerakan rotasi.
Jenis
elemen
Cylinder/DAC).
penggerak pneumatik adalah piston-silinder, Pada DAC, kedua sisi piston dapat diberi motor
bertekanan. Kedua arah (swingmotor).
memungkinkan sebagai langkah kerja. ISSN 2252-4444
Perhitungan Kebutuhan Udara Piston- Silinder
Tersedianya jumlah udara secara umum diambil daritekanan atmosfer, sehingga dalam
penentuan kebutuhan udara dihitung volume
Gambar 2.54. Simbol Piston-Silinder Kerja langkah dan dihitung pada sisi hisap
Ganda berdasarkan hukum Boyle-Mariotte P 1 .V 1 =P 2 . Sumber:Jatmiko (2012)
V 1 (pada T = konstan). Besarnya kebutuhan udara untuk suatu kerja dapat diperoleh
Rangkaian Sistem Pneumatik
dari(Jatmiko, 2008):
Susunan peralatan pneumatik terdiri x.A.s.P absolut .n dari pressure element, control element, sig nal Q langkah =
P (2.2.)
absolut
element, dan working element.
Keterangan:
Q langkah = Volume langkah (m 3 ).
= 1 untuk SAC. = 2 untuk DAC.
A = Luas penampang piston (m 2 ).
= Panjang langkah (m). P absolut = Tekanan kerja mutlak (bar). P atmosrer = Tekanan atmosfer (bar). n
= Jumlah pergantian (gerakan/menit).
Perhitungan Diameter Silinder
Gambar 2.68. Rangkaian Pneumatik Dengan Kecepatan piston sangat tergantung
Peralatan Pembangkit tekanan pada tekanan kerja, beban, dimensi katup, Sumber:Jatmiko (2012) dimensi silinder, dan panjang rangkaian.
Besarnya kecepatan piston umumnya 1m/s,
Perancangan Alat Peraga
pada kebutuhan khusus bisa mencapai 3 m/s. Untuk
peraga Melalui pen gaturan kecepatan pada katup dibutuhkan beberapa langkah perencanaan. pengatur aliran (flow control valve), dapat Langkah-langkah
merancang
alat
meliputi diperoleh kecepatan piston hingga 0,01- perancangan rangkaian sistem pneumatik dan 0,02m/s.
tersebut
silinder dihitung perancangan kerangka alat peraga.
Diameter
berdasarkan gaya dorong piston yang diperlukan dengan rumus (Jatmiko, 2012):
Perancangan Rangkaian Sistem Pneumatik
F = P.A.
Perancangan
rangkaian
sistem Keterangan:
pneumatik dapat ditentukan dengan berbagai
F = Gaya dorong atau gaya jepit (N). metode antara lain yaitu metode langkah, P = Tekanan kerja (bar).
metode intuitif, atau metode cascade.Tetapi = Efisiesi. metode tersebut untuk perancangan dengan
sistem otomatis/sistem
Tabel 2.2 Efisiensidari Silinder Pneumatik berhubungan.
yang
saling
Jenis Piston- Efisiensi () memperhitungkan kebutuhan udara piston-
Silinder silinder serta diameter silinder.
Gaya Jepit
0,5 – 0,6 ISSN 2252-4444
Gaya Dorong
DAC
Sumber:Jatmiko (2012) Perancangan rangka alat peraga meliputi rangka dasar yang terbuat dari pelat Tabel 2.3.Diameter Piston-Silinder dan Stroke
besi dan meja terbuat dari acrylic. Proses Jenis
perancangan ini yaitu mendesain rangka Piston-
Diameter
Stroke
untuk alat peraga. Pembuatan rangka Silinder
berdasarkan spesifikasi komponen-komponen SAC
Setelah menentukan
spesifikasinya
selanjutnya membuat
rancangan desain gambar menggunakan DAC
software CAD/CAM. Hasil dari perancangan
ini selanjutnya digunakan sebagai acuan
untuk pembuatan alat peraga.
40 Pembuatan 50, 75, 100, 125, 150, 200, Proses pembuatan terdiri dari proses 250 pembuatan rangka dan proses perakitan.
Rangka yang dimaksud meliputi rangka dasar Sumber: Series AS (2010) dan rangka untuk komponen yang terbuat
dari acrylic. Sedangkan perakitan meliputi
Efektifitas Pneumatik
perakitan seluruh komponen alat peraga. Sistem
Rangka dibuat setelah perencanaan alat . memiliki
optimalisasi/efektifitas
bila
Pembuatan rangka meliputi rangka dasar dan digunakanpada batas-batas tertentu. Adapun
Rangka dasar ini batas-batas ukuran yang dapat menimbulkan merupakan rangka-rangka yang terbuat dari optimalisasi penggunaan pneumatik antara besi dan penyambungannya menggunakan lain: diameter piston antara 6 s/d 320 mm, pengelasan. Rangka komponen meliputi panjang langkah 1 s/d 2.000 mm, tenaga yang rangka-rangka acrylic sebagai dudukan piston diperlukan 2 s/d 15 bar, untuk keperluan
rangka
komponen.
panel-panel komponen pendidikan biasanya berkisar antara 4 sampai
serta
tempat
penyambungannya dengan 8 bar, dapat juga bekerja pada tekanan menggunakan pengeleman dan baut. udara di bawah 1 atmosfer (vacuum), misalnya
pneumatik.
Proses
untuk keperluan mengangkat plat baja dan
Proses Perakitan
sejenisnya melalui katup karet hisap flexibel.
perakitan merupakan Adapun
komponen-komponen alat bertekanan dapat dilihat pada grafik berikut:
penggabungan
peraga menjadi satu kesatuan alat peraga. Berikut ini langkah-langkah perakitan alat peraga:
1. Menyiapkan komponen-komponen yang akan dirakit.
2. Menyiapkan alat-alat yang diperlukan.
3. Merakit tiang penyangga dengan papan acrylic menggunakan sambungan baut.
4. Menyiapkan gambar rangkaian pneumatik. Gambar 2.69. Efektifitas udara bertekanan
5. Merakitkomponen-komponen pneumatik Sumber: Werner Rohrer (1990)
sesuai gambar rangkaian.
Perancangan Rangka Alat Peraga
Perencanaan Biaya
ISSN 2252-4444
Biaya adalah
pengorbanan
sumber D = Depresiation.
ekonomi yang diukur dalam satuan uang EBIT = Earning before interest and taxes. yang terjadi atau kemungkinan telah terjadi I = Interest.
untuk tujuan tertentu dalam pembuatan alat EST = Earning before taxes. (Mulyadi, 1993).
= Taxes.
Biaya produksi adalah biaya-biaya yang EAT = Earning after taxes. terjadi untuk mengolah bahan baku menjadi
produk jadi yang siap untuk dijual. Menurut Break Event Point
objek pengeluaranya biaya produksi ini dibagi Break Event Point (BEP) adalah suatu menjadi:
keadaan
dimana
dalam suatu operasi
1. Biaya Bahan Baku. perusahaan tidak mendapat untung maupun
2. Biaya Tenaga Kerja. rugi atau impas, penghasilan sama dengan
3. Biaya Permesinan. total biaya (Kodotie, 2005).
4. Biaya Perakitan.
menganalisa BEP diperlukan penggolongan berbagai biaya
Untuk
dapat
Harga Jual Alat
Menurut sifatnya Besarnya harga jual alat adalah biaya total pembayarannya dibagi menjadi dua macam pembuatan alat ditambah keuntungan yang yaitu (Kodotie, 2005).: direncanakan serta pajak penjualan. Perincian 1. Biaya Tetap (Fixed Cost). biaya-biaya sebagai berikut (Pujawan, 2009):
menurut
sifatnya.
2. Biaya Tidak Tetap.
1. Biaya Produksi.
3. Biaya Semi Variabel.
Besarnya biaya produksi ditentukan oleh:
a. Biaya Pembuatan, berdasarkan Rumus untuk menghitung nilai BEPyaitu banyaknya proses yang dilalui dalam (Kodotie, 2005): pembuatan alat.
BEP =
b. Biaya Perencanaan, menentukan biaya
P-V c
ini didasarkan pada kerumitan dari alat yang dibuat.
Keterangan:
c. Biaya Operator, didasarkan jumlah jam F c = Biaya tetap (Rp).
kerja yang dibutuhkan, keterampilan P = Harga jual per unit (Rp). dan keahlian.
V c = Biaya tidak tetap (Rp).
2. Keuntungan. Besarnya
berdasarkan yang ingin dicapai.
Tahapan Pelaksanaan
3. Pajak (Tax). Tahapan pelaksanaan perancangan Besanya pajak ditentukan sebesar Pajak beberapa langkah sesuai dengan gambar
Penghasilan Negara (PPN) dan besarnya diagram alir (flowcart) sebagai berikut: bunga pinjaman dari bank sebesar 1,5% per bulan.
Rumusan yang
dipakai
untuk
menentukan harga jual alat yaitu (Kodotie, 2005): Sales
= X. T c = Total cost.
EBDIT = Earning before depreciation interest and taxes.
ISSN 2252-4444
Mulai
dengan teori maupun penelitian-penelitian
tentang alat yang akan dibuat.
Pengumpulan
Data
Tahap 2.Perancangan
Setelah pengumpulan data, langkah selanjutnya yaitu membuat perancangan alat
Menentukan Prinsip Kerja
Gambar Rangkaian
Merancang Rangkaian
peraga. Perancangan ini ditujukan sebagai
Pneumatik
acuan dalam pembuatan alat peraga.
Merancang Rangka Alat
Tahap 3 Pembuatan
Peraga
Tahap
selanjutnya setelah
Gambar Alat Membuat Gambar Alat
perancangan, yaitu pembuatan. Pembuatan alat peraga berdasarkan rancangan yang telah
dibuat. Pembuatan ini meliputi proses
Menentukan Bahan
pemesinan dan perakitan
Tidak
Membeli Komponen
Tahap 4 Pengujian Alat
Tahap terakhir yaitu pengujian alat. Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui
Apakah komponen sesuai gambar rancangan alat?
apakah alat peraga dapat berjalan sesuai dengan fungsinya atau tidak. Apabila masih
belum sesuai dilakukan lagi pen gecekan
3 2 mulai dari rancangan. Apabila sudah, alat
peraga siap dipakai.
Prinsip Kerja
Perakitan Rangka
Perancangan alat peraga merupakan langkah-langkah
untuk merencanakan
Perakitan Komponen
Tidak
Pneumatik
pembuatan alat peraga. Yang direncanakan tersebut meliputi rancangan rangkaian sistem
Apakah perakitan sesuai gambar rancangan alat?
pneumatik dan perancangan rangka. Perancangan rangkaian pneumatik
Ya
yang pertama yaitu mementukan prinsip kerja
Pengujian Alat
alat. Selanjutnya menentukan rangkaian pneumatik menggunakan metode diagram
langkah. Kemudian menggambar rangkaian pneumatik mulai dari pressure element, control
Berfungsi dengan baik atau tidak?
Ya
element , signal element, hingga working element.
Pembuatan Laporan
Dalam
perencanaan rangka ada
beberapa faktor yang perlu diperhitungkan. Pertama menentukan beban yang akan
Selesai
Gambar 3.1. Diagram Alir Tahap Pelaksanan
rangka, selanjutnya Sumber: Dokumen Penulis (2013) menghitung dimensi pelat dan menentukan
ditanggung
oleh
jenis bahan yang digunakan untuk membuat
Tahap 1.Pengumpulan Data
rangka. Selain itu perlu diperhitungkan Tahap pengumpulan data merupakan
kekuatan sambungan yang digunakan yaitu langkah
awal yang
bertujuan
untuk
sambungan mur dan baut serta sambungan mengetahui dasar-dasar teori serta informasi-
las.
informasi yang mendukung pembuatan
laporan akhir ini. Pengumpulan data ini dapat
Perancangan Alat Peraga
diperoleh dari buku-buku yang berhubungan ISSN 2252-4444
Sebelum merancang alat peraga, perlu Piston D berfungsi sebagai ragum untuk mengetahui gerakan-gerakan piston serta menjepit benda kerja. jalur-jalur pneumatik alat peraga. Untuk itu
Piston yang digunakan adalah piston jenis terlebih
rancangan Double Acting Cylinder (DAC). Masing masing rangkaian pneumatik alat peraga. Rangkaian piston mempunyai dua katup, satu untuk tersebut dapat dilihat pada gambar 3.2.
dahulu
membuat
menggerakkan piston maju, satu untuk menggerakkan piston mundur. Katup yang
digunakan yaitu katup 3/2. Dan masing-
masing piston cepat lambat maju mundur nya
diatur menggunakan katup kontrol aliran
2 2 2 2 1 3 satu arah (one way flow control valve). Dan ada
1 2 3 1 2 3 2 1 3 1 2 3 satu katup utama menggunakan katup 3/2
1 3 1 3 1 3 1 3 untuk menutup dan membuka aliran udara Gambar 3.2. Rangkaian Pneumatik
yang menggerakkan semua piston. Sumber: Penulis (2013)
Sumber tenaga penggerak pneumatik menggunakan udara. Udara ini diambil dari
yaitu kompressor. Kompressor yang digunakan perancangan
Perancangan
selanjutnya
yang mampu Peenggambaran
gambar
alat
peraga. adalah
kompressor
dibuat berdasarkan menghasilkan tekanan minimum 4 bar dan berdasarkan rangkaian pneumatik di atas. bisa diatur tidak lebih dari 10 bar. Berikut merupakan gambar rancangan alat peraga.
HASIL DAN PEMBAHASAN Perancangan Alat Peraga Prinsip Kerja
Untuk merancang alat peraga dibutuhkan Alat Peraga Mesin Frais Vertikal dengan beberapa langkah perencanaan. Langkah- Sistem Penggerak Pneumatik merupakan alat langkah
meliputi perancangan peraga mesin frais vertikal dengan sistem rangkaian sistem pneumatik dan perancangan penggerak pneumatik. Pada dasarnya prinsip kerangka alat peraga.
tersebut
kerjanya sama dengan mesin frais vertikal Perancangan Rangkaian Sistem Pneumatik
tetapi sistem penggeraknya berbeda. Kalau Perancangan rangkaian sistem pneumatik pada
umumnya dapat ditentukan dengan berbagai metode menggunakan
mesin frais
pada
dan antara lain yaitu metode langkah, metode handwheel untuk menggerakkan meja mesin intuitif, atau metode cascade. Selain itu juga frais. Pada alat peraga ini menggunakan perlu memperhitungkan kebutuhan udara piston pneumatik sebagai penggerak meja piston-silinder serta diameter silinder.
motor
penggerak
mesin frais. Selain itu ada tambahan pada Perhitungan Diameter Silinder
ragum yang biasanya dikunci manual di alat Untuk menentukan diameter piston peraga
piston A(pengangkat/sumbu z) ditentukan beban pneumatik untuk menjepit benda kerja.
ini juga
menggunakan
yang diangkat. Pada alat peraga ini ditentukan Prinsip kerja alat peraga ini terdiri dari 4 beban maksimal 10kg dan tekanan 4 bar. piston sebagai penggeraknya. Piston A Beban 10 kg yang termasuk beban meja dan sebagai pengangkat bergerak searah dengan komponen alat peraga yang diangkat. Berikut sumbu Z. Piston B berfungsi sebagai ini perhitungan untuk mencari diameter pendorong yang bergerak searah dengan piston A berdasarkan persamaan (2.1.).
sumbu Y. Piston C berfungsi sebagai Diameter silinder: pendorong yang bergerak searah sumbu X.
F = P. A .
ISSN 2252-4444 ISSN 2252-4444
100 N A=
4 . 10 5 N/m 2 . 0,6 Diameter yang tersedia 25, 35, 70, 100, jadi 100 N . m 2
diameter yang digunakan adalah diameter 25. A=
Untuk menentukan diameter piston D
6 100 N . 10 (penjepit/ragum) ditentukan gaya yang .mm 2 A=
4 . 10 5 N . 0,6
digunakan untuk menjepit. Pada alat peraga
5 4 . 10 N . 0,6 ini ditentukan gaya jepit 100 N dan tekanan 4
d = √530,79 bar. Berikut ini perhitungan untuk mencari
d =23,04 mm diameter piston D berdasarkan persamaan Diameter yang tersedia 25, 35, 70, 100, jadi (2.1.).
diameter yang digunakan adalah diameter 25. Diameter silinder: Untuk menentukan diameter piston B
F = P. A .
(pendorong/sumbu y) ditentukan gaya
dorong. Pada alat peraga ini ditentukan gaya A=
P.
dorong 100N dan tekanan 4 bar. Berikut ini
100 N
A=
perhitungan untuk mencari diameter piston B
4 . 10 5 N/m 2 . 0,9
berdasarkan persamaan (2.1.). 2 100 N . m
A=
5 4 . 10 N . 0,9
Diameter silinder:
d = 18,81 mm
Diameter yang tersedia 25, 35, 70, 100, jadi A=
4 . 10 5 N/m 2 . 0,6 100 N . m 2
4 . 10 5 N . 0,6
diameter yang digunakan adalah diameter 25.
6 100 N . 10 .mm 2
A=
Analisa Kebutuhan Udara Piston-Silinder
4 . 10 5 N . 0,6
d = √530,79 Berikut perhitungan kebutuhan udara
masing-masing piston-silinder Diameter yang tersedia 25, 35, 70, 100, jadi berdasarkan persamaan (2.2.):
d =23,04 mm
untuk
diameter yang digunakan adalah diameter 25. 1. Piston A
Untuk menentukan diameter piston C x.A.s 1 .P absolut .n
Q langkah =
(pendorong/sumbu x) ditentukan gaya P atm dorong. Pada alat peraga ini ditentukan gaya 2 2 . 0,196dm . 0,5 dm .4 bar . 1
Q langkah =
dorong 100 N dan tekanan 4 bar. Berikut ini
3 1bar.min perhitungan untuk mencari diameter piston C
Q langkah =0,785 dm /min berdasarkan persamaan (2.1.).
Q langkah =0,785 liter/min Diameter silinder:
2. Piston B
F = P. A .
Piston A = Piston B
F Q langkah =0,785 liter/min A=
P. 100 N
A=
3. Piston C
4 . 10 5 N/m 2 . 0,6 x.A.s .P .n
3 100 N . m absolut Q
langkah =
A=
4 . 10 5 N . 0,6 atm 2 . 0,196dm 2 . 1 dm .4 bar . 1 100 N . 10 6
.mm 2
Q langkah =
A=
1bar.min
4 . 10 3 N . 0,6 Q langkah = 1,57 dm /min ISSN 2252-4444
Q langkah = 1,57 liter/min
4. Piston D x.A.s 1 .P absolut .n
Q langkah = P
atm
2 . 0,196dm 2 . 0,25 dm .4 bar . 1
Q langkah =
1bar.min
Q = 0,39 dm langkah 3 /min Q langkah = 0,39 liter/min
Efektifitas Pneumatik
Gambar 4.2. Model Alat Peraga Dalam alat peraga ini diameter piston
Sumber: Penulis (2013)
25 mm, danpanjang langkah 50 mm, 75 mm,
dan 100 mm. Untuk alat peraga di dunia Biaya Perancangan. pendidikan tekanannya berkisar antara 4
Biaya perancangan dalam pembuatan alat sampai 8 bar. Dan dari perhitungan 4 bar
ini diambilkan 15% dari biaya bahan baku sudah
dan biaya pemesinan, jadi perhitungannya mengoperasikan alat. Dari tabel diameter
torak dengan kebutuhan udara dengan Biaya perancangan = 15 % x (total biaya diameter 25 mm dan tekanan 4bar udara yang
pembuatan alat)
dibutuhkan adalah 0,02 ltr/cm. = 15% x (5.930.000) = Rp859.500,-
Penentuan Harga Jual Alat. Perancangan Rangka Alat Peraga
1. Besarnya biaya produksi alat adalah Perancangan alat peraga ditentukan
sebagai berikut:
berdasarkan spesifikasi komponen-komponen
a. Biaya Pembuatan Rp. 5.930.500,- alat
peraga. Dari
spesifikasi
tersebut
selanjutnya menentukan dimensi dari rangka
b. Biaya Perancangan Rp. 859.000,- alat peraga dengan cara membuat gambar
Sehingga besarnya biaya Rp. 6.589.500,- sketsa terlebih dahulu. Kemudian membuat total produksi diperoleh gambar desain alat menggunakan sofware
2. Perhitungan harga jual alat. AutoCAD yang selanjutnya digunakan untuk Harga jual alat dapat diketahui acuan pembuatan. berdasarkan perhitungan sebagai berikut:
a. Keuntungan yang dirancangkan (EAT)
Pembuatan
Rp. 1.000.000,-
Dalam proses pembuatan Alat Peraga
b. Pajak (T)10 %
Mesin Frais dengan Sistem Penggerak
c. Bunga pinjaman bank 1,5 % perbulan Pneumatik terdapat tahapan yang dilakukan
Sales
=X
antara lain tahapan pembuatan rangka dan
= Rp. 6.589.500,- tahapan perakitan komponen.
Tc
EBDIT
= (x - Rp. 6.589.500,-)
D =0
EBIT
= (x - Rp. 6.589.500,-
I = 1,5% - Rp. 6.589.500,-
EBT
= (x - Rp. 6.589.500,-)
= 10% x (x - Rp. 6.589.500,-) =(X- Rp. 6.589.500,-) - 10% x
(X-Rp. 6.589.500,-)
ISSN 2252-4444
= X -0,1 X – Rp. 6.589.500,- + Rp. 6.589.50,-
Dari hasil Perancangan dan Pembuatan Alat Peraga Mesin Frais dengan Sistem
EAT = 0,9X – Rp. 7.248.450,- Penggerak Pneumatik ini dapat disimpulkan
EAT dirumuskan
bahwa alat peraga dirancang berdasarkan Dari EAT diinginkan Rp. 1.000.000,-
= Rp.1.000.000,-
pneumatik, diameter Sehingga didapatkan perhitungan harga jual
rangkaian
sistem
masing-masing piston 25 mm dan kebutuhann sebagai berikut :
udara untuk piston A 0,785 liter/min, piston B 0,9X
= Rp. 1.000.000,- + Rp. 7.248.450,- 0,785 liter/min, piston C 1,57 liter/min, piston 0,9X
= Rp. 8.248.450,-
D 0,39
liter/min.Rangka direncanakan
rangkaian komponen menjadi Rp. 8.054.000,-
X = Rp. 8.053.833,- dibulatkan
berdasarkan
pneumatiknya.Proses pembuatan alat peraga Maka harga jual alat per unit adalah
dimulai dari persiapan ala dan bahan, dilakukan pembulatan Rp. 8.054.000,-/unit.
pembuaan
hingga perakian komponen.Total biaya pembuatan alat sebesar
rangka
Perhitungan Break Event Point (BEP).
Rp.6.589.500,- dengan harga jual per unit alat Break Event Point adalah kondisi Rp. 8.054.000,- dan BEP terpenuhi dengan 33
dimana harga jual sama dengan harga
kali penyewaan.
produksi atau biasa disebut titik impas.
Karena alat ini disewakan BEP dihitung
DAFTAR PUSTAKA
berdasarkan biaya sewa. Berikut adalah
perhitungan dari titik impas tersebut: Anonymous.(2013). Mesin Milling. http://dtm-
1. Biaya tetap (Fc) ditentukan dari biaya mesin.blogspot.com/2008/11/mesin-
produksi yang sudah dikenai pajak (EAT) milling frais.html. Diakses tanggal 10 Juni
yaituRp. 7.248.450,-.
2. Biaya tidak tetap (Vc) ditentukan dari
AS Series. tingkat produktifitas atau tingkat aktifitas
Anonymous.
http://pasarpneumatichydraulic.com/prod yang dilakukan. Ditentukan besarnya biaya
uct/768-AS-Series.pdf. Diakses tanggal 20 perubahan adalah besarnya biaya
Juni 2013.
perawatan rutin yaitu Rp. 75.000,-. Sudjana, Nana (2002). Dasar-dasar Proses
3. Biaya pemasukan (P) ditentukan dari biaya Belajar Mengajar . Bandung:Sinar Baru
sewa alat peraga tersebut yaitu Rp.
Algensindo.
300.000,-/sewa. Natawijaya, Rochman. (1979). Alat Peraga dan
Dari ketiga perincian biaya tersebut, maka
Pendidikan . Jakarta: diperoleh BEP alat peraga sebagai
Komunikasi
Departemen P dan K. berikut :
Fc Jatmiko, Putut (2012). Bahan Ajar Pneumatik. BEP =
Jurusan Teknik Mesin : Politeknik Kediri P-Vc 7248450
Widarto. (2008). Teknik Pemesinan Jilid 1. BEP =
250000-75000 Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah 8054000
BEP = Menengah Kejuruan. 250000-75000 Subardjah, Adri Maldi. (2012). Buku 1 Bahan
BEP = 32,22 operasi ~ 33 operasi Ajar Pneumatik & Hidrolik . Program Studi Jadi dengan 33 kali penyewaan atau
Teknik Mesin:Politeknik Negeri Bandung. pengoperasian maka BEP sudah terpenuhi.
Wirawan and Pramono. (2012). Bahan Ajar Pneumatik-hidrol ik . Fakultas Teknik Mesin: Universitas Negeri Semarang.
KESIMPULAN
ISSN 2252-4444
Sularso. and Suga, Kiyokatsu. (2008). Dasar Perencanaan dan Pemel iharan Elemen Mesin . Jakarta: Pradnya Paramita.
Jutz, Hermannand Eduard Scharkus (1961). Westermann Tables for the Metal Trade . New – Delhi: Wiley Eastern Limited.
Sumbodo, Wirawan. (2008).Teknik Produksi Industri Mesin Jil id 1. Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.
Kodoatie,Robert J. (2005).Analisis Ekonomi Teknik II . Yogyakarta: Andi.
ISSN 2252-4444
PENGARUH VARIASI DIAMETER PULLEY DAN DAYA MOTOR TERHADAP PROSES PENGISIAN BATERAI PADA MOBIL 5K
Kholis Nur Faizin
Program Studi Perawatan dan Perbaikan Mesin Politeknik Kediri kholisnurfaizin@yahoo.com
Abstrak
Sistem yang terdapat pada mobil saling berhubungan satu sama lain sehingga gangguan yang terjadi pada satu sistem dapat mempengaruhi kinerja sistem yang lain. Gangguan - gangguan dalam sistem pengisian yang sering terjadi antara lain sistem pengisian tidak bekerja, tegangan pengisian tidak stabil, dan tegangan pengisian terlalu tinggi. Sistem pengendalian tegangan pengisian harus bekerja dengan baik dan akurat. Metode penelitian menggunakan metode analisis, variabel bebas yang digunakan adalah Diameter puli motor dan alternator sebesar 7cm, 10cm, dan 12cm, dan variabel terikat yang digunakan pada penelitian ini adalah Kekuatan Arus dalam system pengisian, variabel terkontrol pada penelitian ini adalah Motor 0,5 HP dengan Kecepatan motor 1400 rpm dan 800 rpm. Dalam penelitian ini arus yang terkecil keluar dari alternator adalah sebesar 16A yaitu pada pengujian pulley alternator 7cm dan pulley motor 7cm, menggunakan variasi ini waktu yang didapatkan untuk melakukan pengisian adalah sebesar 2,625jam (2 jam 37 menit 30 detik). Sedangkan untuk arus yang terbesar adalah 159A yaitu pada variasi pulley motor 7cm dan diameter pulley 10cm dan 12cm, pada arus 159A diharapkan untuk tidak digunakan karena akan mempercepat memoory deffect pada baterai.
Kata kunci: Sistem pengisian, diameter puli, motor.
PENDAHULUAN
ada di dalam suatu mobil. Beberapa sistem yang
terdapat
pada mobil saling
Latar Belakang
berhubungan satu sama lain sehingga Dunia otomotif merupakan bidang gangguan yang terjadi pada satu sistem yang sangat diperlukan dalam kehidupan dapat mempengaruhi kinerja sistem yang manusia, yang merupakan kebutuhan lain. primer sebagai bagian dari transportasi.
Dalam sistem pengisian baterai maka Oleh
karena itu perkembangan segala macam gangguan yang ada dalam teknologinya
selalu mengalami sistem pengisian tidak boleh terjadi. perkembangan terutama untuk otomotif Gangguan-gangguan yang sering terjadi mesin ringan. Salah satu contoh pemakaian antara lain sistem pengisian tidak bekerja, mesin yang ringan untuk kehidupan tegangan pengisian tidak stabil, dan sehari-hari yaitu mobil dan motor. Dalam tegangan pengisian terlalu tinggi. Di antara sebuah mobil terdapat banyak sistem yang gangguan-gangguan
tersebut yang sengaja didesain untuk keamanan dan mempunyai
dampak buruk pada kenyamanan pengendara, performa dan komponen-komponen kelistrikan mobil kinerja
efisiensi ialah gangguan yang berupa besar penggunaan komponen-komponen yang tegangan pengisian yang terlalu tinggi atau
mobil serta
untuk
ISSN 2252-4444 ISSN 2252-4444
sistem putaran dan besarnya beban. Karena pengendalian tegangan pengisian harus tegangan alternator bervariasi akibat bekerja dengan baik dan akurat.
Oleh karena
itu
putaran, maka digunakan regulator yang berfungsi untuk menjaga tegangan output
Rumusan Masalah
alternator agar tetap konstan dengan Berdasarkan latar belakang diatas, mengatur besar kecilnya arus listrik atau maka rumusan masalah yang diambil kuat lemahnya medan magnet pada dalam laporan ini adalah ‘’Bagaimana kumparan rotor (rotor coil). pengaruh variasi diameter pulley dan daya
motor terhadap proses pengisian baterai Tipe Sistem Pengisian
pada mobil 5K ?’’ Didalam sistem pengisian pada mobil dibedakan menjadi dua tipe yaitu:
Batasan Masalah
1. Menggunakan Generator fungsinya Untuk membuat perancangan dan
untuk menghasilkan arus searah atau pembuatan alat peraga sistem pengisian
lebih dikenal dengan arus DC (Direct pada kendaraan roda empat 5K diperlukan
Current).
beberapa batasan masalah, diantaranya:
2. Menggunakan
Alternator untuk
1. Hanya membahas prinsip kerja sistem menghasilkan arus bolak-balik atau pengisian pada kendaraan roda empat
dengan arus AC 5K.
lebih
dikenal
(Alternating Current).
2. Hanya membahas sistem pengisian Namun disini hanya akan membahas menggunakan tipe kontak point.
sistem pengisian yang menggunakan
3. Pulley yang digunakan diameter 7cm, alternator, karena konstruksinya lebih 10cm, 12cm.
kecil dan tahan lama selain itu juga mampu
4. Motor yang digunakan ½ HP, 1 HP menghasilkan arus output saat kecepatan iddle.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian yang diharapkan yaitu dapat mengetahui pengaruh variasi diameter pulley dan daya motor terhadap proses pengisian baterai pada mobil 5K ?’’.
TINJAUAN PUSTAKA
Gambar 1. Rangkaian sistem pengisian.
Pengertian Sistem Pengisian
Sumber: made-info.blogsport.com (2012). Suatu sistem yang dapat mengisi
baterai kembali, sekaligus sebagai sumber Komponen Sistem Pengisian
listrik yang fungsinya untuk mensuplai Didalam sistem pengisian pada mobil sistem kelistrikan pada kendaraan yang terdiri dari beberapa komponen-komponen membutuhkan
mesin yang saling mendukung satu sama lain dihidupkan. Komponen-komponen pada yaitu: sistem pengisian terdiri dari baterai, kunci
kontak, alternator,
Baterai basah berfungsi sebagai Alternator berfungsi untuk mengubah
dan
regulator.
media penyimpan dan pensuplai arus listrik pada waktu kendaraan di starter.
ISSN 2252-4444
Fungsi lainnya sebagai pemasok arus rotor. Stator terdiri dari stator core listrik untuk kebutuhan lampu-lampu
(inti stator) dan stator coil. Desain waktu kendaraan berhenti/parkir di
stator coil ada 2 macam yaitu model malam hari, alarm, jam elektronik, dan
“delta” dan model “Y”. Pada sebagainya saat mesin mati. Ketika
model “Y”, ketiga ujung kumparan mesin hidup, baterai berhenti bekerja.
tersebut disambung menjadi satu. Baterai hanya menerima pengisian dari
Titik sambungan ini dis ebut titik “N” alternator (dinamo ampere). (Sumber:
(neutral point). Pada model delta http://masruddin.freevar.com. 2013).
ketiga ujung lilitan dijadikan satu
2. Kunci Kontak.
membentuk segi tiga Kunci kontak berfungsi sebagai
sehingga
(delta).
pemutus dan penghubung arus dari
e. End Frame, End Frame terbuat dari baterai ke regulator.
aluminium tuang. Rumah bagian
3. Alternator depan sebagai dudukan bantalan Alternator
dudukan pemasangan mengubah
alternator pada mesin, dan dudukan didapatkan dari mesin tenaga listrik.
kekencangan sabuk Energi mekanik dari mesin disalurkan
penyetel
penggerak. Sedangkan rumah bagian sebuah puli, yang memutarkan roda
juga sebagai tempat dan menghasilkan arus listrik bolak-
belakang
dudukan bantalan belakang dan balik pada stator. Arus listrik bolak-
dudukan terminal-terminal keluaran, balik ini kemudian diubah menjadi arus
plat-plat diode dan searah
dudukan
dudukan rumah sikat. (Sumber: http://masruddin.freevar.com. 2013).
qtussama files.wordpress.com). Komponen Alternator terdiri dari:
f. Dioda (Rectifier), Dioda berfungsi
a. Puli, Puli berfungsi untuk menerima untuk menyearahkan arus AC yang tenaga mekanis dari mesin untuk
dihasilkan oleh stator coil menjadi memutarkan rotor.
arus
DC,
disamping itu juga
berfungsi untuk menahan agar arus mendinginkan rangkaian dioda dan
b. Kipas, Kipas
berfungsi
dari baterai tidak mengalir ke stator kumparan-kumparan
(Sumber: qtussama alternator.
pada
coil.
files.wordpress.com).
g. Carbon brush, Carbon brush atau sikat bergerak (berputar). Rotor berfungsi
c. Rotor, Rotor merupakan bagian yang
karbon berfungsi untuk mengalirkan untuk
arus listrik dari regulator ke rotor coil magnet. Kuku-kuku yang terdapat
membangkitkan
medan
melalui slip ring untuk menghasilkan pada rotor berfungsi sebagai kutub -
kemagnetan.
kutub magnet dan dua slip ring yang
h. Bearing, Bearing fungsinya untuk terdapat pada alternator berfungsi
memungkinkan rotor dapat berputar sebagai penyalur listrik kekumparan
dengan lembut (tidak kasar). rotor. Rotor terdiri dari kutub-kutub
warning lamp, Charging magnet, inti field winding dan slip
4. Charging
warning lamp berfungsi sebagai ring.(Sumber:masruddin.freevar.com
pengontrol adanya pengisian pada . 2013).
mobil. Sedangkan indikator pengisian
d. Stator, Stator berfungsi sebagai aki mobil di instrumen panel dashboard kumparan yang menghasilkan listrik
mobil dengan gambar aki berfungsi saat terpotong medan magnet dari
ISSN 2252-4444 ISSN 2252-4444
dari B ⇨ rotor coil ⇨ F ⇨ Tr1 ⇨ E.
5. Regulator, Regulator berfungsi untuk mengatur besarnya arus listrik yang masuk kedalam rotor coil sehingga tegangan yang
tetap/konstan meskipun kecepatannya Gambar 3. Tegangan output di teminal B berubah-ubah,
rendah. berfungsi untuk mematikan tanda
Sumber: modul sistem pengisian (2011). dari lampu pengisian. Pada tegangan
Pada saat tegangan output pada sistem 12 volt tegangan regulasi antara
terminal B tinggi, tegangan yang lebih 14,4 14,8 volt, untuk tegangan sistem
tinggi itu dialirkan ke zener diode (ZD)
24 volt tegangan regulasi pada 28 volt. dan bila tegangan ini mencapai tegangan Untuk meregulasi tegangan keluaran
zener, maka ZD menjadi penghantar. alternator dilakukan dengan cara
Akibatnya, Tr2 ON dan Tr1 OFF. Ini akan mengatur arus yang mengalir ke
menghambat arus field dan mengatur kumparan
rotor.
tegangan output.
(http://masruddin.freevar.com. 2013).
Gambar 4. Tegangan output di teminal B