Welcome to Repositori Universitas Muria Kudus - Repositori Universitas Muria Kudus
SKRIPSI
ANALISA LAJU KEAUSAN POROS BAJA AISI 1045
DENGAN METODE KONTAK TWO-DISK
MUHAMMAD HUSNUL
NIM. 201254067
DOSEN PEMBIMBING
TAUFIQ HIDAYAT, ST., MT.
ROCHMAD WINARSO, ST., MT.
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MURIA KUDUS
2017
i
ii
iii
iv
ANALISA LAJU KEAUSAN POROS BAJA AISI 1045 DENGAN
METODE KONTAK TWO-DISK
Namamahasiswa
: Muhammad Husnul
NIM
: 2012254067
Pembimbing
:
a. TAUFIQ HIDAYAT, S.T, M.T.
b. ROCHMAD WINARSO, S.T.,M.T.
RINGKASAN
Keausan terjadi pada komponen disistem permesinan yang dapat
mengakibatkan penurunan kemampuan kerja komponen tersebut. Diantara
penyebab yang menimbulkan keausan adalah kualitas material, kondisi pelumasa,
perlakuan pengoprasian komponen, dan lain sebagainya. Berbagai cara
mendeteksi fenomena keausan yang terjadi pada komponen yang berkontak dan
bergerak, salah satunya adalah melalui pengujian laju keausan dengan metode
kontak two-disk.
Penelitian ini membahas pengaruh laju keausan poros baja aisi 1045.
Bahan uji berbentuk disk berdiameter 50 mm dibuat radius dengan jari-jari 5mm
dengan tiga variasi percepatan putaran 500rpm, 1000 rpm, 1500 rpm, beban tekan
10kg serta dalam kondisi pelumasan SAE 20w-50, dan dalam kondisi tanpa
pelumasan. Sedangkan waktu pengujian adalah 60 menit dan setiap 10 menit
dilakukan penimbangan berat keausan pada spesimen uji.
Pengolahan data menggunakan ANOVA SPPS16 didapatkan hasil sebagai
berikut : penggunaan percepatan putaran rpm tidak berpengaruh secara signifikan
terhadap laju keausan, karena nilai sig. 1,000 lebih > 0,05. Penggunaan variasi
pelumasan berpengaruh secara signifikan terhadap laju keausan, karena nilai sig.
0,000 < 0,05. Sedangkan hubungan penggunaan percepatan putaran rpm dan
variasi pelumasan tidak berpengaruh secara signifikan, karena nilai sig. 1,000 >
0,05.
Kata kunci: bajaAISI 1045,ujikekerasan,VariasiRpm, kotak two-disk.
v
ANALYSIS OF WEAR RATE AISI 1045STEEL WITH USE TWO-DISC
CONTACT METHOD
Student Name
: Muhammad Husnul
Student Identity Number
: 201254067
Supervisor
:
1. TAUFIQ HIDAYAT, S.T, M.T
2. ROCHMAD WINARSO, S.T.,M.T.
ABSTRACT
A wear happens in the component on the mechanical system, that can
cause and decreasing in that ability machine work’s. Which one be inflict wearing
is material quality, condition of lubrication, operating treatment component, etc.
Many way to detecting wear’s phenomena which happens to component which do
contacting and moving, which one is trough wear rate testing with use contact
two-disk method.
This research discussing about impact of wear rate aisi 1045 steel. The
test subtance is formed of diameter disk 50 mm was made radius range of diaeter
5 mm, and three variation of rotation speed 500 rpm, 1000 rpm, 1500 rpm, weight
10w and also the condition of lubrication SAE 20w-50 and condition without
lubrication. While the testing time is 60 minutes and each 10 minutes be done
weighing of wear weight to spesiment test.
Prossessing data using ANOVA SPPS16 give the result as follow : using
speed of rpm rotation didn’t effect significantly to wear rate because the sig.
Value 1,000 > 0,05. Using variation of lubrication significantly effect to wear rate
because the sig.value 0,000 < 0,05. While the relative using speed rpm totation
and variation of lubrication didn’t effect significantly to wear rate, because the
sig. Value 1,000 > 0,05.
Keyword : Steel Aisi 1045, Hardnesstest, and Variation RPM, contact Two-disk.
vi
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirabbil’aalamin, Puji syukur penulis panjatkan atas ke
hadiratAllah SWT, atas berkat dan rahmat-Nya lah penulis dapat menyelesaikan
skripsi berjudul “Analisa laju keausan poros baja aisi 1045 dengan metode kontak
two-disk”.
Penyusunan Skripsi ini ditujukan untuk memenuhi salah satu syarat
memperoleh gelar sarjana pada program studi Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muria Kudus.
Penyusunan Skripsi ini ditujukan untuk memenuhi salah satu syarat
memperoleh gelar strata.
Pelaksanaan Skripsi tak lepas dari bantuan dan dukungan beberapa
pihak,untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Bapak Taufiq Hidayat, ST., MT, selaku ketua Program Studi Teknik
Mesin.
2. Bapak Taufiq Hidayat, ST., MT, selaku dosen pembimbing utama yang
telah banyak membantu, memberikan motivasi, memberikan pencerahan
bahkan selalu mencarikan solusi-solusi terbaik dalam penyelesaian
TugasAkhir ini.
3. Bapak Rochmad winarso, S.T.,M.T.,selaku dosen pembimbing kedua yang
telah banyak membantu, memberikan motivasi, memberikan pencerahan
bahkan selalu mencarikan solusi-solusi terbaik dalam penyelesaian Tugas
Akhir ini.
4. Bapak Ir Masruki Kabib, M.T, sebagai ketua penguji yang telah banyak
membantu dalam pemahaman dan tambahan-tambahan pada Skripsi ini.
5. Rianto Wibowo, S.T. M.Eng, selaku penguji yang telah banyak membantu
dalam pemahaman dan tambahan-tambahan pada Skripsi ini.
6. Seluruh dosen di Program Studi Teknik Mesin Universitas Muria Kudus.
7. Staf progdi Teknik Mesin atas bantuan-bantuan pelaksanaan proses
penelitian skripsi dan seminar.
8. Kedua orang tuaku, beserta saudara-saudaraku yang telah banyak
memberikan dukungan, doa, nasehat, motivasi dan semangat dalam
hidupku sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
9. Teman-teman seperjuanganku “Arif Setiawan, Ahmad Rif’an, Ahmad
Subechan, Muh. Ali imron, Fajar adi winata, Guritno adji pambudi,
Muhammad Hadi sutoto dan semua teman-teman Teknik Mesin Angkatan
2012.
vii
Penulis menyadari adanya kekurangan dan ketidak sempurnaan dalam
penulisan skripsi ini, karena itu penulis menerima kritik, saran dan masukan dari
pembaca sehingga penulis dapat lebih baik di masa yang akan datang. Akhirnya
penulis berharap semoga buku tesis ini bisa bermanfaat khususnya bagi penulis
dan umumnya bagi para pembaca.
Kudus, 04 Maret 2017
Penulis
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................
HALAMAN PENGESAHAN ...........................................................................
ABSTRAK .........................................................................................................
ABSTRACT .......................................................................................................
KATA PENGANTAR .......................................................................................
DAFTAR ISI ......................................................................................................
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................
DAFTAR TABEL .............................................................................................
DAFTAR SIMBOL ...........................................................................................
i
iii
v
vi
vii
ix
xi
xii
xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar belakang ............................................................................
1.2
Perumusan Masalah ....................................................................
1.3
Batasan Masalah .........................................................................
1.4
Tujuanpenelitian ..........................................................................
1.5
Manfaat penelitian .......................................................................
1
3
3
3
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Poros ............................................................................................
2.2
Baja ..............................................................................................
2.3
Baja Aisi 1045 .............................................................................
2.4
permesinan Kering.......................................................................
2.5
Kualitas Minyak Pelumas.............................................................
2.6
Oli ................................................................................................
2.7
Fungsi Pelumas ............................................................................
2.8
Standar Minyak Pelumas .............................................................
2.9
Uji Kekerasan ..............................................................................
2.10 Pengujian kekerasan brinel ..........................................................
2.11 Pengujian kekerasan knoop dan Vikers .......................................
2.12 Uji Keausan .................................................................................
2.13 Keausan Dalam Boundary Lubrycation ......................................
2.13.1 Adhesive Wear.................................................................
2.13.2 Abrasive wear ..................................................................
2.13.3 Tribo Chemical Wear ......................................................
2.14 Metode Kontak Two-disk ............................................................
2.15 Macam-macam mesin uji keausan sistim kontak ........................
2.15.1 Schematic of the FZG Test Rig .......................................
2.15.2 Two Roller Machine.........................................................
2.15.3 Test Rig Machine .............................................................
5
6
7
9
10
11
12
12
12
15
16
17
17
18
18
20
21
23
23
24
24
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1
Tempat dan Waktu Penelitan.......................................................
3.2
Variabel Penelitian ......................................................................
3.2.1 Variabel Bebas...................................................................
3.2.2 Variabel Terikat .................................................................
3.3
Alat dan Bahan ............................................................................
27
27
27
27
27
ix
3.3.1 Alat Uji ..............................................................................
3.3.2 Bahan Penelitian .................................................................
Proses Pembuatan Spesimen Uji .................................................
Penyiapan Alat Uji dan Bahan Uji ...............................................
3.5.1Pengujian Kekerasan ...........................................................
3.5.2Pengujian Keausan ..............................................................
3.5.3Analisa Data ........................................................................
3.5.4 Menetukan Hipotesis .......................................................
Diagram alir penelitian ................................................................
27
28
29
30
30
32
34
35
37
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil pengujian Kekerasan ..........................................................
4.2
Perhitungan pengujian laju keuasan baja aisi 1045 .....................
4.3
Hasil pengujian keausan baja aisi 1045 tanpa pelumas ...............
4.3.1 Hasil pengujian baja aisi keausan 500 rpm ......................
4.3.2 Hasil pengujian baja aisi keausan 1000 rpm ....................
4.3.1 Hasil pengujian baja aisi keausan 1500 rpm ....................
4.4
Hasil pengujian keausan baja aisi 1045 dengan pelumasan ........
4.4.1 Hasil pengujian baja aisi keausan 500 rpm ......................
4.4.2 Hasil pengujian baja aisi keausan 1000 rpm ....................
4.4.3 Hasil pengujian baja aisi keausan 1500 rpm ....................
4.5
perhitungan keausan 500,1000,1500 rpm tanpa pelumas ............
4.6
perhitungan keausan 500,1000,1500 rpm dengan pelumas .........
4.7
perbandingan keausan tanpa pelumas dan dengan pelumas ........
4.8
perbandingan keausan tanpa pelumas dan dengan pelumas ........
4.9
perbandingan keausan tanpa pelumas dan dengan pelumas ........
4.10 Perbandingan laju keausan tanpa pelumas dan dengan pelumas.
4.11 Analisa data laju keausan menggunakan anova ..........................
4.12 Data analisa laju keausan menggunakan anova...........................
4.13 Pembahasan .................................................................................
38
39
40
40
42
44
46
46
48
50
52
52
53
54
55
55
58
59
67
3.4
3.5
3.6
BAB V PENUTUP
5.1
Kesimpulan .................................................................................. 69
5.2
Saran ............................................................................................ 69
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 70
LAMPIRAN ...................................................................................................... 71
BIODATA PENULIS
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 2.4
Gambar 2.5
Gambar 2.6
Gambar 2.7
Gambar 2.8
Gambar 2.9
Gambar 2.10
Gambar 2.11
Gambar 2.12
Gambar 2.13
Gambar 3.1
Gambar 3.2
Gambar 3.3
Gambar 3.4
Gambar 3.5
Gambar 3.6
Gambar 3.7
Gambar 3.8
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Gambar 4.5
Gambar 4.6
Gambar 4.7
Gambar 4.8
Gambar 4.9
Gambar 4.10
Gambar 4.11
Gambar 4.12
Gambar 4.13
Gambar 4.14
Gambar 4.15
Gambar 4.16
Poros Baja Aisi 1045 ...................................................................
Mesin Bubut Emco Maximat V13................................................
Bentuk Indentor Brinel ................................................................
Bentuk indentor Vickers ..............................................................
Bentuk indentor knoop ................................................................
Proses Perpindahan dari logam secara adhesive .........................
Proses Cutting..............................................................................
perpindahan material karena Adhesive Wear ..............................
Model Interaksi antar agen korosif dan permukaan rusak ...........
Mesin Uji Keausan Kontak Two-disk ..........................................
Schematic of the FZG Test Rig ....................................................
Shematic The Nine Inch Two Roller Machine .............................
Test Rig Machine .........................................................................
Dimensi Spesimen penelitian ......................................................
Proses Gergaji Spesimen Uji .......................................................
Hasil Pembuatan Spesimen .........................................................
Mekanisme Uji Kekerasan Rockwell ..........................................
Pengujian Kekerasan ...................................................................
Timbangan Digital .......................................................................
Komputer Pengolah Data ............................................................
Tarafkepercayaan ........................................................................
Hasil pengujian Kekerasan ..........................................................
Pengujian laju keausan ................................................................
Grafik keausan Vs waktu tanpa pelumasan 500 rpm ..................
Grafik keausan Vs waktu tanpa pelumasan 1000 rpm ................
Grafik keausan Vs waktu tanpa pelumasan 500 rpm ..................
Grafik keausan Vs waktu dengan pelumasan 500 rpm ...............
Grafik keausan Vs waktu dengan pelumasan 1000 rpm .............
Grafik keausan Vs waktu dengan pelumasan 1500 rpm .............
Grafik perhitungan keausan Vs waktu tanpa pelumasan .............
Grafik perhitungan keausan Vs waktu dengan pelumasan ..........
Grafik perbandingan keausan Vs waktu Tp & Dp 500 rpm ........
Grafik perbandingan keausan Vs waktu Tp & Dp 1000 rpm ......
Grafik perbandingan keausan Vs waktu Tp & Dp 1500 rpm ......
Grafik perbandingan laju keausan sps. 1 Tp & Dp .....................
Grafik perbandingan laju keausan sps. 2 Tp & Dp .....................
Diagram plot laju keausan ...........................................................
xi
6
9
16
16
17
18
19
19
20
21
23
24
25
28
29
30
30
32
33
34
35
38
40
41
43
45
47
49
51
52
52
53
54
55
56
57
67
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Tabel 2.2
Tabel 2.3
Tabel 2.4
Tabel4.1
Tabel4.2
Tabel 4.3
Tabel 4.4
Tabel 4.5
Tabel 4.6
Tabel 4.7
Tabel 4.8
Tabel 4.9
Tabel 4.10
Tabel 4.11
Tabel 4.12
Tabel 4.13
Tabel 4.14
Tabel 4.15
Tabel 4.16
Tabel 4.17
Tabel 4.18
Tabel 4.19
Tabel 4.20
Tabel 4.21
Tabel 4.22
Tabel 4.23
Tabel 4.24
Tabel 4.25
Komposisi Kimia Baja Aisi 1045 ..................................................
Physical Property ..........................................................................
Mechanical Property .....................................................................
Skala Kekerasan .............................................................................
Hasil Uji Kekerasan Baja Aisi 1045 ..............................................
keausan spesimen uji 1 baja aisi 500 rpmtanpa pelumasan ...........
keausan spesimen uji 2 baja aisi 500 rpmtanpa pelumasan ...........
keausan spesimen uji 1 baja aisi 1000 rpmtanpa pelumasan .........
keausan spesimen uji 2 baja aisi 1000 rpmtanpa pelumasan .........
keausan spesimen uji 1 baja aisi 1500 rpmtanpa pelumasan .........
keausan spesimen uji 2 baja aisi 1500 rpmtanpa pelumasan .........
keausan spesimen uji 1 baja aisi 500 rpmdengan pelumasan ........
keausan spesimen uji 2 baja aisi 500 rpmdengan pelumasan ........
keausan spesimen uji 1 baja aisi 1000 rpmdengan pelumasan ......
keausan spesimen uji 2 baja aisi 1000 rpmdengan pelumasan ......
keausan spesimen uji 1 baja aisi 1500 rpmdengan pelumasan ......
keausan spesimen uji 2 baja aisi 1500 rpmdengan pelumasan ......
Lajukeausantanpa pelumasanbajaaisi 1045. ..................................
Laju keausan dengan pelumasan SAE 20w-50 baja aisi 1045.......
Data analisa laju keausan menggunakan anova .............................
Data between-subject factors .........................................................
Data desciptive Stastistics ..............................................................
Data Levans variances ...................................................................
Data Between-Subject Effect. .........................................................
Data percepatan putaran rpm .........................................................
Data penggunaan variasi pelumasan ..............................................
Data percepatan putaran rpm dan variasi pelumasan .....................
Data post hoc .................................................................................
Data homogeonus subset ................................................................
xii
7
8
8
15
38
40
40
42
42
44
44
46
46
48
48
50
50
55
56
59
60
60
61
61
63
64
64
65
65
DAFTAR SIMBOL
Simbol
Keterangan
d
Diameter pahat
V
Kecepatan potong
n
Putaran spindle mesin
f
Feeding
Satuan
NomorPersamaan
mm
1
m/min
1
rpm
1
Mm/rev
2
do
Diameter awal
mm
3
dm
Diameter akhir
mm
3
lt
Panjang pemotongan
mm
4
vf
Volume geram
mm3
4
Z
Kecepatan penghasilan geram
cm3/min
5
A
Luas penampang
mm2
5
H
Waktu penahanan
min
6
H
Tebal benda kerja
mm
6
Perubahan volume disk
m3
7
Perubahan massa disk
kg
7
ρ
Massa jenis disk
Kg/ m3
7
K
Specific wearrate
m3/N.m
8
F
Pembebanan statis
N
8
L
Panjang langkah
m
8
xiii
LAMPIRAN
Lampiran 1 gambar 1 proses penggergajian specimen bajaAisi 1045.
Lampiran 2 gambar 2 poros baja Aisi 1045.
Lampiran 3 gambar 3proses pengujian laju keausan kontak two-disk.
Lampiran 4 gambar4 sistim control alat uji laju keausan kotak two-disk
Lampiran 5 gambar5 alatuji kekerasan HRB
Lampiran 6 gambar6 alat timbangan digital
Lampiran 7 gambar 7 komputer pengolah data
Lampiran 8 gambar 8 hasil pengujian kekerasan
Lampiran 9 gambar 9 proses penimbangan specimen uji disk.
Lampiran 10 gambar 10 hasil pengujian dengan pelumasan 500 Rpm
Lampiran 11 gambar 11 hasil pengujian dengan pelumasan 1000 Rpm
Lampiran 12 gambar 12 hasil pengujian dengan pelumasan 1500 Rpm
Lampiran 13 gambar 13 hasil pengujian tanpa pelumasan 500 Rpm
Lampiran 14 gambar14 hasil pengujian tanpa pelumasan 1000 Rpm
Lampiran 15 gambar15 hasil pengujian tanpa pelumasan 1500 Rpm
Lampiran 16 gambar 16 data record pengujian laju keausan kontak two-disk.
Lampiran 17 gambar 17 poses penimbangan spesimen uji disk
Lampiran 18 gambar 18 proses penimbangan spesimen uji disk
Lampiran 19 gambar 19 proses penimbangan spesimen uji disk
Lampiran 20 gambar 20 proses penimbangan spesimen uji disk
Lampiran 21 gambar 21 proses penimbangan spesimen uji disk
Lampiran 22 gambar 22 proses penimbangan spesimen uji disk
xiv
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
AISI
: American Iron Steel Institute
SAE
: Society of Automotive Engineers
xv
ANALISA LAJU KEAUSAN POROS BAJA AISI 1045
DENGAN METODE KONTAK TWO-DISK
MUHAMMAD HUSNUL
NIM. 201254067
DOSEN PEMBIMBING
TAUFIQ HIDAYAT, ST., MT.
ROCHMAD WINARSO, ST., MT.
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MURIA KUDUS
2017
i
ii
iii
iv
ANALISA LAJU KEAUSAN POROS BAJA AISI 1045 DENGAN
METODE KONTAK TWO-DISK
Namamahasiswa
: Muhammad Husnul
NIM
: 2012254067
Pembimbing
:
a. TAUFIQ HIDAYAT, S.T, M.T.
b. ROCHMAD WINARSO, S.T.,M.T.
RINGKASAN
Keausan terjadi pada komponen disistem permesinan yang dapat
mengakibatkan penurunan kemampuan kerja komponen tersebut. Diantara
penyebab yang menimbulkan keausan adalah kualitas material, kondisi pelumasa,
perlakuan pengoprasian komponen, dan lain sebagainya. Berbagai cara
mendeteksi fenomena keausan yang terjadi pada komponen yang berkontak dan
bergerak, salah satunya adalah melalui pengujian laju keausan dengan metode
kontak two-disk.
Penelitian ini membahas pengaruh laju keausan poros baja aisi 1045.
Bahan uji berbentuk disk berdiameter 50 mm dibuat radius dengan jari-jari 5mm
dengan tiga variasi percepatan putaran 500rpm, 1000 rpm, 1500 rpm, beban tekan
10kg serta dalam kondisi pelumasan SAE 20w-50, dan dalam kondisi tanpa
pelumasan. Sedangkan waktu pengujian adalah 60 menit dan setiap 10 menit
dilakukan penimbangan berat keausan pada spesimen uji.
Pengolahan data menggunakan ANOVA SPPS16 didapatkan hasil sebagai
berikut : penggunaan percepatan putaran rpm tidak berpengaruh secara signifikan
terhadap laju keausan, karena nilai sig. 1,000 lebih > 0,05. Penggunaan variasi
pelumasan berpengaruh secara signifikan terhadap laju keausan, karena nilai sig.
0,000 < 0,05. Sedangkan hubungan penggunaan percepatan putaran rpm dan
variasi pelumasan tidak berpengaruh secara signifikan, karena nilai sig. 1,000 >
0,05.
Kata kunci: bajaAISI 1045,ujikekerasan,VariasiRpm, kotak two-disk.
v
ANALYSIS OF WEAR RATE AISI 1045STEEL WITH USE TWO-DISC
CONTACT METHOD
Student Name
: Muhammad Husnul
Student Identity Number
: 201254067
Supervisor
:
1. TAUFIQ HIDAYAT, S.T, M.T
2. ROCHMAD WINARSO, S.T.,M.T.
ABSTRACT
A wear happens in the component on the mechanical system, that can
cause and decreasing in that ability machine work’s. Which one be inflict wearing
is material quality, condition of lubrication, operating treatment component, etc.
Many way to detecting wear’s phenomena which happens to component which do
contacting and moving, which one is trough wear rate testing with use contact
two-disk method.
This research discussing about impact of wear rate aisi 1045 steel. The
test subtance is formed of diameter disk 50 mm was made radius range of diaeter
5 mm, and three variation of rotation speed 500 rpm, 1000 rpm, 1500 rpm, weight
10w and also the condition of lubrication SAE 20w-50 and condition without
lubrication. While the testing time is 60 minutes and each 10 minutes be done
weighing of wear weight to spesiment test.
Prossessing data using ANOVA SPPS16 give the result as follow : using
speed of rpm rotation didn’t effect significantly to wear rate because the sig.
Value 1,000 > 0,05. Using variation of lubrication significantly effect to wear rate
because the sig.value 0,000 < 0,05. While the relative using speed rpm totation
and variation of lubrication didn’t effect significantly to wear rate, because the
sig. Value 1,000 > 0,05.
Keyword : Steel Aisi 1045, Hardnesstest, and Variation RPM, contact Two-disk.
vi
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirabbil’aalamin, Puji syukur penulis panjatkan atas ke
hadiratAllah SWT, atas berkat dan rahmat-Nya lah penulis dapat menyelesaikan
skripsi berjudul “Analisa laju keausan poros baja aisi 1045 dengan metode kontak
two-disk”.
Penyusunan Skripsi ini ditujukan untuk memenuhi salah satu syarat
memperoleh gelar sarjana pada program studi Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muria Kudus.
Penyusunan Skripsi ini ditujukan untuk memenuhi salah satu syarat
memperoleh gelar strata.
Pelaksanaan Skripsi tak lepas dari bantuan dan dukungan beberapa
pihak,untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Bapak Taufiq Hidayat, ST., MT, selaku ketua Program Studi Teknik
Mesin.
2. Bapak Taufiq Hidayat, ST., MT, selaku dosen pembimbing utama yang
telah banyak membantu, memberikan motivasi, memberikan pencerahan
bahkan selalu mencarikan solusi-solusi terbaik dalam penyelesaian
TugasAkhir ini.
3. Bapak Rochmad winarso, S.T.,M.T.,selaku dosen pembimbing kedua yang
telah banyak membantu, memberikan motivasi, memberikan pencerahan
bahkan selalu mencarikan solusi-solusi terbaik dalam penyelesaian Tugas
Akhir ini.
4. Bapak Ir Masruki Kabib, M.T, sebagai ketua penguji yang telah banyak
membantu dalam pemahaman dan tambahan-tambahan pada Skripsi ini.
5. Rianto Wibowo, S.T. M.Eng, selaku penguji yang telah banyak membantu
dalam pemahaman dan tambahan-tambahan pada Skripsi ini.
6. Seluruh dosen di Program Studi Teknik Mesin Universitas Muria Kudus.
7. Staf progdi Teknik Mesin atas bantuan-bantuan pelaksanaan proses
penelitian skripsi dan seminar.
8. Kedua orang tuaku, beserta saudara-saudaraku yang telah banyak
memberikan dukungan, doa, nasehat, motivasi dan semangat dalam
hidupku sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik.
9. Teman-teman seperjuanganku “Arif Setiawan, Ahmad Rif’an, Ahmad
Subechan, Muh. Ali imron, Fajar adi winata, Guritno adji pambudi,
Muhammad Hadi sutoto dan semua teman-teman Teknik Mesin Angkatan
2012.
vii
Penulis menyadari adanya kekurangan dan ketidak sempurnaan dalam
penulisan skripsi ini, karena itu penulis menerima kritik, saran dan masukan dari
pembaca sehingga penulis dapat lebih baik di masa yang akan datang. Akhirnya
penulis berharap semoga buku tesis ini bisa bermanfaat khususnya bagi penulis
dan umumnya bagi para pembaca.
Kudus, 04 Maret 2017
Penulis
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ........................................................................................
HALAMAN PENGESAHAN ...........................................................................
ABSTRAK .........................................................................................................
ABSTRACT .......................................................................................................
KATA PENGANTAR .......................................................................................
DAFTAR ISI ......................................................................................................
DAFTAR GAMBAR .........................................................................................
DAFTAR TABEL .............................................................................................
DAFTAR SIMBOL ...........................................................................................
i
iii
v
vi
vii
ix
xi
xii
xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar belakang ............................................................................
1.2
Perumusan Masalah ....................................................................
1.3
Batasan Masalah .........................................................................
1.4
Tujuanpenelitian ..........................................................................
1.5
Manfaat penelitian .......................................................................
1
3
3
3
3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Poros ............................................................................................
2.2
Baja ..............................................................................................
2.3
Baja Aisi 1045 .............................................................................
2.4
permesinan Kering.......................................................................
2.5
Kualitas Minyak Pelumas.............................................................
2.6
Oli ................................................................................................
2.7
Fungsi Pelumas ............................................................................
2.8
Standar Minyak Pelumas .............................................................
2.9
Uji Kekerasan ..............................................................................
2.10 Pengujian kekerasan brinel ..........................................................
2.11 Pengujian kekerasan knoop dan Vikers .......................................
2.12 Uji Keausan .................................................................................
2.13 Keausan Dalam Boundary Lubrycation ......................................
2.13.1 Adhesive Wear.................................................................
2.13.2 Abrasive wear ..................................................................
2.13.3 Tribo Chemical Wear ......................................................
2.14 Metode Kontak Two-disk ............................................................
2.15 Macam-macam mesin uji keausan sistim kontak ........................
2.15.1 Schematic of the FZG Test Rig .......................................
2.15.2 Two Roller Machine.........................................................
2.15.3 Test Rig Machine .............................................................
5
6
7
9
10
11
12
12
12
15
16
17
17
18
18
20
21
23
23
24
24
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1
Tempat dan Waktu Penelitan.......................................................
3.2
Variabel Penelitian ......................................................................
3.2.1 Variabel Bebas...................................................................
3.2.2 Variabel Terikat .................................................................
3.3
Alat dan Bahan ............................................................................
27
27
27
27
27
ix
3.3.1 Alat Uji ..............................................................................
3.3.2 Bahan Penelitian .................................................................
Proses Pembuatan Spesimen Uji .................................................
Penyiapan Alat Uji dan Bahan Uji ...............................................
3.5.1Pengujian Kekerasan ...........................................................
3.5.2Pengujian Keausan ..............................................................
3.5.3Analisa Data ........................................................................
3.5.4 Menetukan Hipotesis .......................................................
Diagram alir penelitian ................................................................
27
28
29
30
30
32
34
35
37
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil pengujian Kekerasan ..........................................................
4.2
Perhitungan pengujian laju keuasan baja aisi 1045 .....................
4.3
Hasil pengujian keausan baja aisi 1045 tanpa pelumas ...............
4.3.1 Hasil pengujian baja aisi keausan 500 rpm ......................
4.3.2 Hasil pengujian baja aisi keausan 1000 rpm ....................
4.3.1 Hasil pengujian baja aisi keausan 1500 rpm ....................
4.4
Hasil pengujian keausan baja aisi 1045 dengan pelumasan ........
4.4.1 Hasil pengujian baja aisi keausan 500 rpm ......................
4.4.2 Hasil pengujian baja aisi keausan 1000 rpm ....................
4.4.3 Hasil pengujian baja aisi keausan 1500 rpm ....................
4.5
perhitungan keausan 500,1000,1500 rpm tanpa pelumas ............
4.6
perhitungan keausan 500,1000,1500 rpm dengan pelumas .........
4.7
perbandingan keausan tanpa pelumas dan dengan pelumas ........
4.8
perbandingan keausan tanpa pelumas dan dengan pelumas ........
4.9
perbandingan keausan tanpa pelumas dan dengan pelumas ........
4.10 Perbandingan laju keausan tanpa pelumas dan dengan pelumas.
4.11 Analisa data laju keausan menggunakan anova ..........................
4.12 Data analisa laju keausan menggunakan anova...........................
4.13 Pembahasan .................................................................................
38
39
40
40
42
44
46
46
48
50
52
52
53
54
55
55
58
59
67
3.4
3.5
3.6
BAB V PENUTUP
5.1
Kesimpulan .................................................................................. 69
5.2
Saran ............................................................................................ 69
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 70
LAMPIRAN ...................................................................................................... 71
BIODATA PENULIS
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1
Gambar 2.2
Gambar 2.3
Gambar 2.4
Gambar 2.5
Gambar 2.6
Gambar 2.7
Gambar 2.8
Gambar 2.9
Gambar 2.10
Gambar 2.11
Gambar 2.12
Gambar 2.13
Gambar 3.1
Gambar 3.2
Gambar 3.3
Gambar 3.4
Gambar 3.5
Gambar 3.6
Gambar 3.7
Gambar 3.8
Gambar 4.1
Gambar 4.2
Gambar 4.3
Gambar 4.4
Gambar 4.5
Gambar 4.6
Gambar 4.7
Gambar 4.8
Gambar 4.9
Gambar 4.10
Gambar 4.11
Gambar 4.12
Gambar 4.13
Gambar 4.14
Gambar 4.15
Gambar 4.16
Poros Baja Aisi 1045 ...................................................................
Mesin Bubut Emco Maximat V13................................................
Bentuk Indentor Brinel ................................................................
Bentuk indentor Vickers ..............................................................
Bentuk indentor knoop ................................................................
Proses Perpindahan dari logam secara adhesive .........................
Proses Cutting..............................................................................
perpindahan material karena Adhesive Wear ..............................
Model Interaksi antar agen korosif dan permukaan rusak ...........
Mesin Uji Keausan Kontak Two-disk ..........................................
Schematic of the FZG Test Rig ....................................................
Shematic The Nine Inch Two Roller Machine .............................
Test Rig Machine .........................................................................
Dimensi Spesimen penelitian ......................................................
Proses Gergaji Spesimen Uji .......................................................
Hasil Pembuatan Spesimen .........................................................
Mekanisme Uji Kekerasan Rockwell ..........................................
Pengujian Kekerasan ...................................................................
Timbangan Digital .......................................................................
Komputer Pengolah Data ............................................................
Tarafkepercayaan ........................................................................
Hasil pengujian Kekerasan ..........................................................
Pengujian laju keausan ................................................................
Grafik keausan Vs waktu tanpa pelumasan 500 rpm ..................
Grafik keausan Vs waktu tanpa pelumasan 1000 rpm ................
Grafik keausan Vs waktu tanpa pelumasan 500 rpm ..................
Grafik keausan Vs waktu dengan pelumasan 500 rpm ...............
Grafik keausan Vs waktu dengan pelumasan 1000 rpm .............
Grafik keausan Vs waktu dengan pelumasan 1500 rpm .............
Grafik perhitungan keausan Vs waktu tanpa pelumasan .............
Grafik perhitungan keausan Vs waktu dengan pelumasan ..........
Grafik perbandingan keausan Vs waktu Tp & Dp 500 rpm ........
Grafik perbandingan keausan Vs waktu Tp & Dp 1000 rpm ......
Grafik perbandingan keausan Vs waktu Tp & Dp 1500 rpm ......
Grafik perbandingan laju keausan sps. 1 Tp & Dp .....................
Grafik perbandingan laju keausan sps. 2 Tp & Dp .....................
Diagram plot laju keausan ...........................................................
xi
6
9
16
16
17
18
19
19
20
21
23
24
25
28
29
30
30
32
33
34
35
38
40
41
43
45
47
49
51
52
52
53
54
55
56
57
67
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1
Tabel 2.2
Tabel 2.3
Tabel 2.4
Tabel4.1
Tabel4.2
Tabel 4.3
Tabel 4.4
Tabel 4.5
Tabel 4.6
Tabel 4.7
Tabel 4.8
Tabel 4.9
Tabel 4.10
Tabel 4.11
Tabel 4.12
Tabel 4.13
Tabel 4.14
Tabel 4.15
Tabel 4.16
Tabel 4.17
Tabel 4.18
Tabel 4.19
Tabel 4.20
Tabel 4.21
Tabel 4.22
Tabel 4.23
Tabel 4.24
Tabel 4.25
Komposisi Kimia Baja Aisi 1045 ..................................................
Physical Property ..........................................................................
Mechanical Property .....................................................................
Skala Kekerasan .............................................................................
Hasil Uji Kekerasan Baja Aisi 1045 ..............................................
keausan spesimen uji 1 baja aisi 500 rpmtanpa pelumasan ...........
keausan spesimen uji 2 baja aisi 500 rpmtanpa pelumasan ...........
keausan spesimen uji 1 baja aisi 1000 rpmtanpa pelumasan .........
keausan spesimen uji 2 baja aisi 1000 rpmtanpa pelumasan .........
keausan spesimen uji 1 baja aisi 1500 rpmtanpa pelumasan .........
keausan spesimen uji 2 baja aisi 1500 rpmtanpa pelumasan .........
keausan spesimen uji 1 baja aisi 500 rpmdengan pelumasan ........
keausan spesimen uji 2 baja aisi 500 rpmdengan pelumasan ........
keausan spesimen uji 1 baja aisi 1000 rpmdengan pelumasan ......
keausan spesimen uji 2 baja aisi 1000 rpmdengan pelumasan ......
keausan spesimen uji 1 baja aisi 1500 rpmdengan pelumasan ......
keausan spesimen uji 2 baja aisi 1500 rpmdengan pelumasan ......
Lajukeausantanpa pelumasanbajaaisi 1045. ..................................
Laju keausan dengan pelumasan SAE 20w-50 baja aisi 1045.......
Data analisa laju keausan menggunakan anova .............................
Data between-subject factors .........................................................
Data desciptive Stastistics ..............................................................
Data Levans variances ...................................................................
Data Between-Subject Effect. .........................................................
Data percepatan putaran rpm .........................................................
Data penggunaan variasi pelumasan ..............................................
Data percepatan putaran rpm dan variasi pelumasan .....................
Data post hoc .................................................................................
Data homogeonus subset ................................................................
xii
7
8
8
15
38
40
40
42
42
44
44
46
46
48
48
50
50
55
56
59
60
60
61
61
63
64
64
65
65
DAFTAR SIMBOL
Simbol
Keterangan
d
Diameter pahat
V
Kecepatan potong
n
Putaran spindle mesin
f
Feeding
Satuan
NomorPersamaan
mm
1
m/min
1
rpm
1
Mm/rev
2
do
Diameter awal
mm
3
dm
Diameter akhir
mm
3
lt
Panjang pemotongan
mm
4
vf
Volume geram
mm3
4
Z
Kecepatan penghasilan geram
cm3/min
5
A
Luas penampang
mm2
5
H
Waktu penahanan
min
6
H
Tebal benda kerja
mm
6
Perubahan volume disk
m3
7
Perubahan massa disk
kg
7
ρ
Massa jenis disk
Kg/ m3
7
K
Specific wearrate
m3/N.m
8
F
Pembebanan statis
N
8
L
Panjang langkah
m
8
xiii
LAMPIRAN
Lampiran 1 gambar 1 proses penggergajian specimen bajaAisi 1045.
Lampiran 2 gambar 2 poros baja Aisi 1045.
Lampiran 3 gambar 3proses pengujian laju keausan kontak two-disk.
Lampiran 4 gambar4 sistim control alat uji laju keausan kotak two-disk
Lampiran 5 gambar5 alatuji kekerasan HRB
Lampiran 6 gambar6 alat timbangan digital
Lampiran 7 gambar 7 komputer pengolah data
Lampiran 8 gambar 8 hasil pengujian kekerasan
Lampiran 9 gambar 9 proses penimbangan specimen uji disk.
Lampiran 10 gambar 10 hasil pengujian dengan pelumasan 500 Rpm
Lampiran 11 gambar 11 hasil pengujian dengan pelumasan 1000 Rpm
Lampiran 12 gambar 12 hasil pengujian dengan pelumasan 1500 Rpm
Lampiran 13 gambar 13 hasil pengujian tanpa pelumasan 500 Rpm
Lampiran 14 gambar14 hasil pengujian tanpa pelumasan 1000 Rpm
Lampiran 15 gambar15 hasil pengujian tanpa pelumasan 1500 Rpm
Lampiran 16 gambar 16 data record pengujian laju keausan kontak two-disk.
Lampiran 17 gambar 17 poses penimbangan spesimen uji disk
Lampiran 18 gambar 18 proses penimbangan spesimen uji disk
Lampiran 19 gambar 19 proses penimbangan spesimen uji disk
Lampiran 20 gambar 20 proses penimbangan spesimen uji disk
Lampiran 21 gambar 21 proses penimbangan spesimen uji disk
Lampiran 22 gambar 22 proses penimbangan spesimen uji disk
xiv
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
AISI
: American Iron Steel Institute
SAE
: Society of Automotive Engineers
xv