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