Rancang Bangun Mesin Coppy Camshaft (Sistem Transmisi) COVER
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
RANCAN
NG BANGUN MESIN COPY CAMSHAFT
(SISTEM TRANSMISI )
PROYEK AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya
Oleh:
MUHAMMAD RIZA PURWANTO
NIM I8613025
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVER
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
commit
to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
MUHAMMAD RIZA PURWANTO, 2016, RANCANG BANGUN MESIN COPY
CAMSHAFT (SISTEM TRANSMISI).
Program Studi Diploma III Teknik Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
Tujuan dari Proyek Akhir ini adalah merancang mesin copy camshaftyang berguna
untuk memodifikasi camshaft dengan cara mengurangi dimensi sudut sehingga pada
mekanisme buka tutup klep semakin cepat yang menghasilkan performa mesin meningkat.
Pada proyek akhir dibuat lebih memfokuskan tentang sistem transmisi yang dibuat.
Pada mesin copy camshaft menggunakan transmisi sabuk jenis v-belt. Pemilihan vbeltberdasarkan pertimbangan keuntungan yang lebih banyak daripada jenis sabuk lain.
Penentuan dimensi sistem transmisi antara lain : pemilihan ukuran v-belt, pemilihan ukuran
diameter puli, pemilihan diameter poros dan pemilihan daya motor listrik yang digunakan
sabuk dan puli berdasarkan perhitungan yang dapat. Data yang diperoleh sabuk menggunakan
ukuran A-26, perbandingan antara puli roda gerinda dan puli motor listrik adalah 3 : 2,5
dalam satuan inchi, digunakan diameter poros 15 mm dan mesin ini menggunakan daya 1/4
HP dengan kecepatan putaran 1450 rpm.
Pada hasil yang diperoleh pada Proyek Akhir dapat diperoleh daya motor listrik yang
digunakan 1/4 HP, untuk daya yang diperoleh dapat bekerja optimal ketika mesin bekerja.
Untuk hasil uji coba yang dilakukan secara visual pada bentuk camshaftcukup baik tetapi
dalam kepresisiannya mesin ini ketelitian hampir 1mm dari master camshaft.
Kata kunci : copy camshaft, v-belt
ABSTRACT
MUHAMMAD RIZA PURWANTO, 2016, DESIGN OF COPY CAMSHAFT
MACHINE (TRANSMISSION SYSTEM).
Program Studi Diploma III Teknik Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
The purpose of this final project is to design a copy machine camshaftyang useful for
modifying the camshaft by reducing the dimensions angle so that the open-close valve mechanism
that produces the faster increase engine performance. At the end of the project was made more
focused on transmission systems are made.
In the copy machine camshaft using a transmission belt v-belt types. Selection vconsideration beltberdasarkan more profits than any other belt types. Determination of the
dimensions of the transmission system, among others: the selection of the size of the v-belt, pulley
diameter size selection, the selection of the shaft diameter and electoral power electric motors used
belts and pulleys based on calculations that can be. Data obtained using a belt size of A-26, a
comparison between the grinding wheels and pulleys pulley electric motor is 3: 2.5 in units of inches,
used shaft diameter of 15 mm and this machine using the power 1/4 HP with a rotation speed of
1450 rpm.
In the results obtained on the final project can be obtained power electric motors used 1/4
to user
HP, for power obtained can work optimally commit
when the
engine is running. For the results of trials
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
conducted visually on camshaftcukup good shape but in the precision of these machines almost
1mm accuracy of master camshaft.
Keywords : copy camshaft, v-belt
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat serta hidayah kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan penyusunan
Laporan ProyekAkhir yang berjudul ‘‘RANCANG BANGUN MESIN COPY
CAMSHAFT (SISTEM TRANSMISI)”. Penulisan Laporan ProyekAkhir ini
merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma Program
Studi Teknik MesinOtomotif Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih atas
segala bantuan dan perhatian selama melakukan Proyek Akhir dan penyusunan
Laporan Proyek Akhir. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Dr. Budi Santoso S.T.,M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Ibu Indri Yaningsih, S.T.,M.T selaku Koordinator Proyek Akhir Universitas
Sebelas Maret sekaligus Dosen Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan laporan Proyek Akhir ini.
3. Bapak Dominicus
Danardono
D.P.T,
S.T,
M.T,
P.hDselaku Dosen
Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan dalam
pembuatan laporan Proyek Akhir.
4. Bapak Arifin Mustofa selaku laboran Laboratorium Proses Produksi yang
telah memberikan pengarahan dan bimbingan dalam pembuatan mesin Proyek
Akhir.
5. Bapak Heru selaku pemilik bengkel Titan yang telah memberikan masukan
dan bimbingan dalam pembuatan mesin Proyek Akhir.
6. Bapak dan ibu yang telah memberikan motivasi dan semangat dalam
pengerjaan mesin maupun laporan Proyek Akhir.
7. Seluruh laboran dan rekan mahasiswa jurusan Teknik Mesin Otomotif serta
seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan-kekurangan yang
perlu diperbaiki dalam penulisan Laporan Proyek Akhir ini, untuk itu penulis
mengharapkan masukan dan kritikan, serta saran dari berbagai pihak. Semoga
penulisan Laporan Proyek Akhir ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun
pembaca.
Surakarta, Juni 2016
Penulis
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
MUHAMMAD RIZA PURWANTO, 2016, RANCANG BANGUN MESIN
COPY CAMSHAFT (SISTEM TRANSMISI).
Program Studi Diploma III Teknik Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Tujuan dari Proyek Akhir ini adalah merancang mesin copy camshaftyang
berguna untuk memodifikasi camshaft dengan cara mengurangi dimensi sudut
sehingga pada mekanisme buka tutup klep semakin cepat yang menghasilkan
performa mesin meningkat. Pada proyek akhir dibuat lebih memfokuskan tentang
sistem transmisi yang dibuat.
Pada mesin copy camshaft menggunakan transmisi sabuk jenis v-belt.
Pemilihan v-beltberdasarkan pertimbangan keuntungan yang lebih banyak
daripada jenis sabuk lain. Penentuan dimensi sistem transmisi antara lain :
pemilihan ukuran v-belt, pemilihan ukuran diameter puli, pemilihan diameter
poros dan pemilihan daya motor listrik yang digunakan sabuk dan puli
berdasarkan perhitungan yang dapat. Data yang diperoleh sabuk menggunakan
ukuran A-26, perbandingan antara puli roda gerinda dan puli motor listrik adalah
3 : 2,5 dalam satuan inchi, digunakan diameter poros 15 mm dan mesin ini
menggunakan daya 1/4 HP dengan kecepatan putaran 1450 rpm.
Pada hasil yang diperoleh pada Proyek Akhir dapat diperoleh daya motor
listrik yang digunakan 1/4 HP, untuk daya yang diperoleh dapat bekerja optimal
ketika mesin bekerja. Untuk hasil uji coba yang dilakukan secara visual pada
bentuk camshaftcukup baik tetapi dalam kepresisiannya mesin ini ketelitian
hampir 1mm dari master camshaft.
Kata kunci : copy camshaft, v-belt
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman Judul ................................................................................................ i
Halaman Pengesahan ....................................................................................... ii
Halaman Berita Acara Pendadaran .................................................................. iii
Kata Pengantar ................................................................................................. iv
Abstrak ............................................................................................................ vi
Daftar Isi ......................................................................................................... vii
Daftar Gambar .................................................................................................. x
Daftar Persamaan ............................................................................................. xi
Daftar Tabel .................................................................................................... xii
Daftar Lampiran .............................................................................................. xiii
Daftar Notasi .................................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang................................................................................. 1
1.2 Perumusan Masalah ......................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah ............................................................................. 2
1.4 Tujuan Proyek Akhir ....................................................................... 2
1.5 Manfaat Proyek Akhir ..................................................................... 2
1.6 Sistematika Penulisan ...................................................................... 3
BAB II DASAR TEORI
2.1 Konsep Perencanaan Sistem Transmisi .......................................... 4
2.1.1 Motor ............................................................................................. 4
2.1.2 Daya Penggerak .............................................................................. 4
2.1.3 Pulley .............................................................................................. 7
2.1.4 Sabuk V .......................................................................................... 7
2.1.5 Poros ............................................................................................... 12
BAB III PERANCANGAN DAN GAMBAR
3.1 Diagram Alur Proses Perencanaan ................................................. 15
3.2 Pengertian Alat ...............................................................................
16
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.3 Prinsip Kerja Alat ........................................................................... 16
3.4 Perhitungan Transmisi Roda Gerinda.............................................. 17
3.4.1 Perhitungan Transmisi Sabuk ................................................ 17
3.4.1.1 Perhitungan Perbandingan Kecepatan ...................... 17
3.4.1.2 Perhitungan Kecepatan Sabuk................................... 17
3.4.1.3 Perhitungan Panjang Sabuk ...................................... 17
3.4.1.4 Perhitungan Sudut Kontak Sabuk ........................... 18
3.4.1.5 Perhitungan Luas Penampang Sabuk ....................... 18
3.4.1.6 Perhitungan Massa Belt per Meter ........................... 19
3.4.1.7 Perhitungan Gaya Centrifugal Sabuk ....................... 19
3.4.1.8 Perhitungan Gaya Maksimum Sabuk ........................ 19
3.4.1.9 Perhitungan Gaya sisi kencang dan kendor sabuk .... 19
3.4.2 Perhitungan Daya pada Roda Gerinda .................................. 20
3.5 Perhitungan Poros ............................................................................ 21
3.5.1PerhitunganGaya ..................................................................... 21
3.5.2Kesetimbangan Gaya Luar Poros Gerinda .............................. 22
3.5.3Kesetimbangan Gaya DalamPorosGerinda ............................. 23
3.5.4KekuatanPoros ......................................................................... 26
BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN PENGUJIAN
4.1 Proses Pembuatan .............................................................................. 29
4.2 Alat dan Bahan .................................................................................. 29
4.3 Langkah Pengerjaan ........................................................................... 30
4.3.1 Proses pembuatan rangka ...................................................... 30
4.3.2 Proses pembuatan komponen ............................................... 31
4.3.3 Proses centering base plate.................................................... 31
4.3.4 Proses pelubangan Base plate................................................ 33
4.3.5 Proses pengecatan ................................................................. 35
4.3.6 Proses perakitan mesin copy camshaft .................................. 36
4.3
Pengujian Mesin .............................................................................. 38
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ......................................................................................
40
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
5.2 Saran ................................................................................................ 40
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 41
LAMPIRAN
................................................................................................. 42
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tipe sabuk –V (Khurmi, R.S. & Gupta, J.K. 2005).............................9
Gambar 2.2 Jenis sabuk ( Khurmi, R.S. & Gupta, J.K. 2005).................................9
Gambar 2.3 Bagian sabuk ( Khurmi, R.S. & Gupta, J.K. 2005)..............................9
Gambar 2. 4 Tegangan pada sabuk dan pulley......................................................10
Gambar 3.1 Diagram alur perencanaa...................................................................15
Gambar 3.2 Mesin copycamshaft.........................................................................16
Gambar 3.3 Dimensi sabuk dan puli.....................................................................17
Gambar 3.4 Luas Penampang Sabuk....................................................................18
Gambar 3.5 Tegangan sisi tarik dan kendor sabuk...............................................19
Gambar 3.6 Poros gerinda.....................................................................................21
Gambar 3.7 Reaksi pembebanan poros.................................................................22
Gambar 3.8 Reaksi kesetimbangan gaya dalam....................................................23
Gambar 3.9 Diagram gaya normal........................................................................25
Gambar 3.10 Diagram gaya geser.........................................................................26
Gambar 3.11 Diagram momen bending................................................................26
Gambar 3.12 Diagram gaya bending vertikal........................................................26
Gambar 3.13 Diagram gaya bending ....................................................................27
Gambar 4. 1 Rangka mesin copy camshaft............................................................30
Gambar 4. 2 Men-setting benda ke mesin bubut...................................................31
Gambar 4.3 Pembubutan permukaan bushing.......................................................31
Gambar 4. 4 Bushing three handle........................................................................32
Gambar 4. 5 Bushing............................................................................................. 32
Gambar 4. 6 Mengebor base plate.........................................................................34
Gambar 4. 7 Penyemprotan epoxy pada rangka.....................................................35
Gambar 4. 8 Penyemprotan bekas cat dasar...........................................................35
Gambar 4. 9 Benda kerja camshaft ......................................................................37
Gambar 4. 10 Pemasangan center mesin ..............................................................37
Gambar 4. 11 Penyetelan roda copy .....................................................................38
Gambar 4. 12 Camshaft setelah digerinda ............................................................38
commit to user
Gambar 4. 13 Ukuran camshaft setelah digerinda................................................ 38
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR PERSAMAAN
Rumus2.1Perhitungandayaberdasarkanusaha tiap satuan waktu ..................... 5
Rumus2.2 Perhitungandayaberdasarkangaya yang bekerja dan kecepatan .... 5
Rumus2.3 Perhitungandayaberdasarkantorsi dan kecepatan sudut .................. 5
Rumus 2.4
Perhitungankecepatansudut ........................................................ 5
Rumus 2.5
Pehitungantorsi ........................................................................... 5
Rumus 2.6
Perhitungandayaberdasarkanputaranporos ................................. 6
Rumus 2.7
Mencarihargagaya ....................................................................... 6
Rumus 2.8
Mencarihargaberat ...................................................................... 6
Rumus 2.9
Perhitungan torsi ......................................................................... 6
Rumus2.10 Perhitungan diameter pulley ........................................................ 7
Rumus2.11 Perhitunganpanjangsabuk ............................................................ 10
Rumus2.12 Perhitungankecepatansabuk ......................................................... 10
Rumus2.13 Perhitungansudutkontak .............................................................. 11
Rumus2.14 Perhitungansudutkontak .............................................................. 11
Rumus2.15 Perhitungantarikansisikencang (T1) dansisikendor (T2) .............. 11
Rumus2.16 Perhitungan torsi padaporos ........................................................ 13
Rumus2.17 Perhitunganmomen ...................................................................... 13
Rumus2.18 Perhitungan torsi ekuivalen ......................................................... 14
Rumus2.19 Perhitungan diameter poros ......................................................... 14
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Faktor koreksi transmisi sabuk-V (Sularso, 1991)..................................8
Tabel 2. 2 Dimensi standar v-belt. (Khurmi dan Gupta, 2005)..............................11
Tabel 2. 3 Penggolongan Bahan Poros (Hermann Jutz & Eduard sharkus, 2006).13
Tabel 3. 1 Reaksi potongan gaya dalam.................................................................25
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. TabelDensity bahan sabuk ...................................................... 42
Lampiran 2. Gambar 2d Dudukan camshaft ............................................... 43
Lampiran 3. Gambar 2d Alas meja mesin ................................................... 44
Lampiran 4.Gambar 2d Center mesin ......................................................... 45
Lampiran 5.Gambar 2d Dudukan motor listrik ........................................... 46
Lampiran 6.Gambar 2d Dudukan roda gerinda ........................................... 47
Lampiran 7.Gambar 2d Rumah center mesin ............................................. 48
Lampiran8.Gambar 2d Rangka mesin ......................................................... 49
Lampiran9.Gambar 2d Poros ...................................................................... 50
Lampiran10.Gambar 2d Pegas .................................................................... 51
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR NOTASI
P
w
t
F
V
= Daya
= Usaha
= Waktu
= Gaya
= Kecepatan linier
= Kecepatan sudut
∝
= Percepatan sudut
T
= Torsi
I
= Momen inersia
N
= Putaran
m
= Massa
a
= Percepatan
W
= Berat
g
= Percepatan gravitasi
r
= Jari-jari
Fc
= Gaya penggerindaan
d
= Diameter
M = Momen
Te = Torsi ekuivalen
Me = Momen ekuivalen
=Tegangan geser
s
=Tegangan bending
Do = Diameter awal benda kerja
Dm = Diameter akhir benda kerja
S
= Kecepatan pemakanan frais
L
= Panjang Sabuk
(watt)
(joule)
(second)
(newton)
(m/s)
(rad/sec)
(rad/sec2)
(N.m)
(kg.m3)
(rpm)
(kg)
(m/s2)
(N) (kg.m/s2)
(m/s2)
(mm)
(newton)
(mm)
(kg.mm)
(kg.mm)
(kg.mm)
(kg.mm2)
(kg.mm2)
(mm)
(mm)
(mm/min)
(mm)
commit to user
xiv
digilib.uns.ac.id
RANCAN
NG BANGUN MESIN COPY CAMSHAFT
(SISTEM TRANSMISI )
PROYEK AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya
Oleh:
MUHAMMAD RIZA PURWANTO
NIM I8613025
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVER
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
commit
to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
MUHAMMAD RIZA PURWANTO, 2016, RANCANG BANGUN MESIN COPY
CAMSHAFT (SISTEM TRANSMISI).
Program Studi Diploma III Teknik Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
Tujuan dari Proyek Akhir ini adalah merancang mesin copy camshaftyang berguna
untuk memodifikasi camshaft dengan cara mengurangi dimensi sudut sehingga pada
mekanisme buka tutup klep semakin cepat yang menghasilkan performa mesin meningkat.
Pada proyek akhir dibuat lebih memfokuskan tentang sistem transmisi yang dibuat.
Pada mesin copy camshaft menggunakan transmisi sabuk jenis v-belt. Pemilihan vbeltberdasarkan pertimbangan keuntungan yang lebih banyak daripada jenis sabuk lain.
Penentuan dimensi sistem transmisi antara lain : pemilihan ukuran v-belt, pemilihan ukuran
diameter puli, pemilihan diameter poros dan pemilihan daya motor listrik yang digunakan
sabuk dan puli berdasarkan perhitungan yang dapat. Data yang diperoleh sabuk menggunakan
ukuran A-26, perbandingan antara puli roda gerinda dan puli motor listrik adalah 3 : 2,5
dalam satuan inchi, digunakan diameter poros 15 mm dan mesin ini menggunakan daya 1/4
HP dengan kecepatan putaran 1450 rpm.
Pada hasil yang diperoleh pada Proyek Akhir dapat diperoleh daya motor listrik yang
digunakan 1/4 HP, untuk daya yang diperoleh dapat bekerja optimal ketika mesin bekerja.
Untuk hasil uji coba yang dilakukan secara visual pada bentuk camshaftcukup baik tetapi
dalam kepresisiannya mesin ini ketelitian hampir 1mm dari master camshaft.
Kata kunci : copy camshaft, v-belt
ABSTRACT
MUHAMMAD RIZA PURWANTO, 2016, DESIGN OF COPY CAMSHAFT
MACHINE (TRANSMISSION SYSTEM).
Program Studi Diploma III Teknik Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
The purpose of this final project is to design a copy machine camshaftyang useful for
modifying the camshaft by reducing the dimensions angle so that the open-close valve mechanism
that produces the faster increase engine performance. At the end of the project was made more
focused on transmission systems are made.
In the copy machine camshaft using a transmission belt v-belt types. Selection vconsideration beltberdasarkan more profits than any other belt types. Determination of the
dimensions of the transmission system, among others: the selection of the size of the v-belt, pulley
diameter size selection, the selection of the shaft diameter and electoral power electric motors used
belts and pulleys based on calculations that can be. Data obtained using a belt size of A-26, a
comparison between the grinding wheels and pulleys pulley electric motor is 3: 2.5 in units of inches,
used shaft diameter of 15 mm and this machine using the power 1/4 HP with a rotation speed of
1450 rpm.
In the results obtained on the final project can be obtained power electric motors used 1/4
to user
HP, for power obtained can work optimally commit
when the
engine is running. For the results of trials
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
conducted visually on camshaftcukup good shape but in the precision of these machines almost
1mm accuracy of master camshaft.
Keywords : copy camshaft, v-belt
commit to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat serta hidayah kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan penyusunan
Laporan ProyekAkhir yang berjudul ‘‘RANCANG BANGUN MESIN COPY
CAMSHAFT (SISTEM TRANSMISI)”. Penulisan Laporan ProyekAkhir ini
merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma Program
Studi Teknik MesinOtomotif Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih atas
segala bantuan dan perhatian selama melakukan Proyek Akhir dan penyusunan
Laporan Proyek Akhir. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada:
1. Bapak Dr. Budi Santoso S.T.,M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Ibu Indri Yaningsih, S.T.,M.T selaku Koordinator Proyek Akhir Universitas
Sebelas Maret sekaligus Dosen Pembimbing I yang telah memberikan
bimbingan dan pengarahan dalam penyusunan laporan Proyek Akhir ini.
3. Bapak Dominicus
Danardono
D.P.T,
S.T,
M.T,
P.hDselaku Dosen
Pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan dalam
pembuatan laporan Proyek Akhir.
4. Bapak Arifin Mustofa selaku laboran Laboratorium Proses Produksi yang
telah memberikan pengarahan dan bimbingan dalam pembuatan mesin Proyek
Akhir.
5. Bapak Heru selaku pemilik bengkel Titan yang telah memberikan masukan
dan bimbingan dalam pembuatan mesin Proyek Akhir.
6. Bapak dan ibu yang telah memberikan motivasi dan semangat dalam
pengerjaan mesin maupun laporan Proyek Akhir.
7. Seluruh laboran dan rekan mahasiswa jurusan Teknik Mesin Otomotif serta
seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan-kekurangan yang
perlu diperbaiki dalam penulisan Laporan Proyek Akhir ini, untuk itu penulis
mengharapkan masukan dan kritikan, serta saran dari berbagai pihak. Semoga
penulisan Laporan Proyek Akhir ini dapat bermanfaat, baik bagi penulis maupun
pembaca.
Surakarta, Juni 2016
Penulis
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
ABSTRAK
MUHAMMAD RIZA PURWANTO, 2016, RANCANG BANGUN MESIN
COPY CAMSHAFT (SISTEM TRANSMISI).
Program Studi Diploma III Teknik Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Tujuan dari Proyek Akhir ini adalah merancang mesin copy camshaftyang
berguna untuk memodifikasi camshaft dengan cara mengurangi dimensi sudut
sehingga pada mekanisme buka tutup klep semakin cepat yang menghasilkan
performa mesin meningkat. Pada proyek akhir dibuat lebih memfokuskan tentang
sistem transmisi yang dibuat.
Pada mesin copy camshaft menggunakan transmisi sabuk jenis v-belt.
Pemilihan v-beltberdasarkan pertimbangan keuntungan yang lebih banyak
daripada jenis sabuk lain. Penentuan dimensi sistem transmisi antara lain :
pemilihan ukuran v-belt, pemilihan ukuran diameter puli, pemilihan diameter
poros dan pemilihan daya motor listrik yang digunakan sabuk dan puli
berdasarkan perhitungan yang dapat. Data yang diperoleh sabuk menggunakan
ukuran A-26, perbandingan antara puli roda gerinda dan puli motor listrik adalah
3 : 2,5 dalam satuan inchi, digunakan diameter poros 15 mm dan mesin ini
menggunakan daya 1/4 HP dengan kecepatan putaran 1450 rpm.
Pada hasil yang diperoleh pada Proyek Akhir dapat diperoleh daya motor
listrik yang digunakan 1/4 HP, untuk daya yang diperoleh dapat bekerja optimal
ketika mesin bekerja. Untuk hasil uji coba yang dilakukan secara visual pada
bentuk camshaftcukup baik tetapi dalam kepresisiannya mesin ini ketelitian
hampir 1mm dari master camshaft.
Kata kunci : copy camshaft, v-belt
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman Judul ................................................................................................ i
Halaman Pengesahan ....................................................................................... ii
Halaman Berita Acara Pendadaran .................................................................. iii
Kata Pengantar ................................................................................................. iv
Abstrak ............................................................................................................ vi
Daftar Isi ......................................................................................................... vii
Daftar Gambar .................................................................................................. x
Daftar Persamaan ............................................................................................. xi
Daftar Tabel .................................................................................................... xii
Daftar Lampiran .............................................................................................. xiii
Daftar Notasi .................................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang................................................................................. 1
1.2 Perumusan Masalah ......................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah ............................................................................. 2
1.4 Tujuan Proyek Akhir ....................................................................... 2
1.5 Manfaat Proyek Akhir ..................................................................... 2
1.6 Sistematika Penulisan ...................................................................... 3
BAB II DASAR TEORI
2.1 Konsep Perencanaan Sistem Transmisi .......................................... 4
2.1.1 Motor ............................................................................................. 4
2.1.2 Daya Penggerak .............................................................................. 4
2.1.3 Pulley .............................................................................................. 7
2.1.4 Sabuk V .......................................................................................... 7
2.1.5 Poros ............................................................................................... 12
BAB III PERANCANGAN DAN GAMBAR
3.1 Diagram Alur Proses Perencanaan ................................................. 15
3.2 Pengertian Alat ...............................................................................
16
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.3 Prinsip Kerja Alat ........................................................................... 16
3.4 Perhitungan Transmisi Roda Gerinda.............................................. 17
3.4.1 Perhitungan Transmisi Sabuk ................................................ 17
3.4.1.1 Perhitungan Perbandingan Kecepatan ...................... 17
3.4.1.2 Perhitungan Kecepatan Sabuk................................... 17
3.4.1.3 Perhitungan Panjang Sabuk ...................................... 17
3.4.1.4 Perhitungan Sudut Kontak Sabuk ........................... 18
3.4.1.5 Perhitungan Luas Penampang Sabuk ....................... 18
3.4.1.6 Perhitungan Massa Belt per Meter ........................... 19
3.4.1.7 Perhitungan Gaya Centrifugal Sabuk ....................... 19
3.4.1.8 Perhitungan Gaya Maksimum Sabuk ........................ 19
3.4.1.9 Perhitungan Gaya sisi kencang dan kendor sabuk .... 19
3.4.2 Perhitungan Daya pada Roda Gerinda .................................. 20
3.5 Perhitungan Poros ............................................................................ 21
3.5.1PerhitunganGaya ..................................................................... 21
3.5.2Kesetimbangan Gaya Luar Poros Gerinda .............................. 22
3.5.3Kesetimbangan Gaya DalamPorosGerinda ............................. 23
3.5.4KekuatanPoros ......................................................................... 26
BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN PENGUJIAN
4.1 Proses Pembuatan .............................................................................. 29
4.2 Alat dan Bahan .................................................................................. 29
4.3 Langkah Pengerjaan ........................................................................... 30
4.3.1 Proses pembuatan rangka ...................................................... 30
4.3.2 Proses pembuatan komponen ............................................... 31
4.3.3 Proses centering base plate.................................................... 31
4.3.4 Proses pelubangan Base plate................................................ 33
4.3.5 Proses pengecatan ................................................................. 35
4.3.6 Proses perakitan mesin copy camshaft .................................. 36
4.3
Pengujian Mesin .............................................................................. 38
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ......................................................................................
40
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
5.2 Saran ................................................................................................ 40
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 41
LAMPIRAN
................................................................................................. 42
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tipe sabuk –V (Khurmi, R.S. & Gupta, J.K. 2005).............................9
Gambar 2.2 Jenis sabuk ( Khurmi, R.S. & Gupta, J.K. 2005).................................9
Gambar 2.3 Bagian sabuk ( Khurmi, R.S. & Gupta, J.K. 2005)..............................9
Gambar 2. 4 Tegangan pada sabuk dan pulley......................................................10
Gambar 3.1 Diagram alur perencanaa...................................................................15
Gambar 3.2 Mesin copycamshaft.........................................................................16
Gambar 3.3 Dimensi sabuk dan puli.....................................................................17
Gambar 3.4 Luas Penampang Sabuk....................................................................18
Gambar 3.5 Tegangan sisi tarik dan kendor sabuk...............................................19
Gambar 3.6 Poros gerinda.....................................................................................21
Gambar 3.7 Reaksi pembebanan poros.................................................................22
Gambar 3.8 Reaksi kesetimbangan gaya dalam....................................................23
Gambar 3.9 Diagram gaya normal........................................................................25
Gambar 3.10 Diagram gaya geser.........................................................................26
Gambar 3.11 Diagram momen bending................................................................26
Gambar 3.12 Diagram gaya bending vertikal........................................................26
Gambar 3.13 Diagram gaya bending ....................................................................27
Gambar 4. 1 Rangka mesin copy camshaft............................................................30
Gambar 4. 2 Men-setting benda ke mesin bubut...................................................31
Gambar 4.3 Pembubutan permukaan bushing.......................................................31
Gambar 4. 4 Bushing three handle........................................................................32
Gambar 4. 5 Bushing............................................................................................. 32
Gambar 4. 6 Mengebor base plate.........................................................................34
Gambar 4. 7 Penyemprotan epoxy pada rangka.....................................................35
Gambar 4. 8 Penyemprotan bekas cat dasar...........................................................35
Gambar 4. 9 Benda kerja camshaft ......................................................................37
Gambar 4. 10 Pemasangan center mesin ..............................................................37
Gambar 4. 11 Penyetelan roda copy .....................................................................38
Gambar 4. 12 Camshaft setelah digerinda ............................................................38
commit to user
Gambar 4. 13 Ukuran camshaft setelah digerinda................................................ 38
x
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR PERSAMAAN
Rumus2.1Perhitungandayaberdasarkanusaha tiap satuan waktu ..................... 5
Rumus2.2 Perhitungandayaberdasarkangaya yang bekerja dan kecepatan .... 5
Rumus2.3 Perhitungandayaberdasarkantorsi dan kecepatan sudut .................. 5
Rumus 2.4
Perhitungankecepatansudut ........................................................ 5
Rumus 2.5
Pehitungantorsi ........................................................................... 5
Rumus 2.6
Perhitungandayaberdasarkanputaranporos ................................. 6
Rumus 2.7
Mencarihargagaya ....................................................................... 6
Rumus 2.8
Mencarihargaberat ...................................................................... 6
Rumus 2.9
Perhitungan torsi ......................................................................... 6
Rumus2.10 Perhitungan diameter pulley ........................................................ 7
Rumus2.11 Perhitunganpanjangsabuk ............................................................ 10
Rumus2.12 Perhitungankecepatansabuk ......................................................... 10
Rumus2.13 Perhitungansudutkontak .............................................................. 11
Rumus2.14 Perhitungansudutkontak .............................................................. 11
Rumus2.15 Perhitungantarikansisikencang (T1) dansisikendor (T2) .............. 11
Rumus2.16 Perhitungan torsi padaporos ........................................................ 13
Rumus2.17 Perhitunganmomen ...................................................................... 13
Rumus2.18 Perhitungan torsi ekuivalen ......................................................... 14
Rumus2.19 Perhitungan diameter poros ......................................................... 14
commit to user
xi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Faktor koreksi transmisi sabuk-V (Sularso, 1991)..................................8
Tabel 2. 2 Dimensi standar v-belt. (Khurmi dan Gupta, 2005)..............................11
Tabel 2. 3 Penggolongan Bahan Poros (Hermann Jutz & Eduard sharkus, 2006).13
Tabel 3. 1 Reaksi potongan gaya dalam.................................................................25
commit to user
xii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. TabelDensity bahan sabuk ...................................................... 42
Lampiran 2. Gambar 2d Dudukan camshaft ............................................... 43
Lampiran 3. Gambar 2d Alas meja mesin ................................................... 44
Lampiran 4.Gambar 2d Center mesin ......................................................... 45
Lampiran 5.Gambar 2d Dudukan motor listrik ........................................... 46
Lampiran 6.Gambar 2d Dudukan roda gerinda ........................................... 47
Lampiran 7.Gambar 2d Rumah center mesin ............................................. 48
Lampiran8.Gambar 2d Rangka mesin ......................................................... 49
Lampiran9.Gambar 2d Poros ...................................................................... 50
Lampiran10.Gambar 2d Pegas .................................................................... 51
commit to user
xiii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR NOTASI
P
w
t
F
V
= Daya
= Usaha
= Waktu
= Gaya
= Kecepatan linier
= Kecepatan sudut
∝
= Percepatan sudut
T
= Torsi
I
= Momen inersia
N
= Putaran
m
= Massa
a
= Percepatan
W
= Berat
g
= Percepatan gravitasi
r
= Jari-jari
Fc
= Gaya penggerindaan
d
= Diameter
M = Momen
Te = Torsi ekuivalen
Me = Momen ekuivalen
=Tegangan geser
s
=Tegangan bending
Do = Diameter awal benda kerja
Dm = Diameter akhir benda kerja
S
= Kecepatan pemakanan frais
L
= Panjang Sabuk
(watt)
(joule)
(second)
(newton)
(m/s)
(rad/sec)
(rad/sec2)
(N.m)
(kg.m3)
(rpm)
(kg)
(m/s2)
(N) (kg.m/s2)
(m/s2)
(mm)
(newton)
(mm)
(kg.mm)
(kg.mm)
(kg.mm)
(kg.mm2)
(kg.mm2)
(mm)
(mm)
(mm/min)
(mm)
commit to user
xiv