REKAYASA DAN ANALISA DINAMIKA SISTEM SUPLAI BENDA KERJA PADA DOUBLE FEEDER STATION

Transkripsi

1 REKAYASA DAN ANALISA DINAMIKA SISTEM SUPLAI BENDA KERJA PADA DOUBLE FEEDER STATION FESTO MODULAR AUTOMATION PRODUCTION SYSTEM (MAPS) DENGAN PENAMBAHAN UNIT KONVEYOR SKRIPSI Diajukan ebagai alah atu yarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik Oleh: DJOKO PRASETIO NIM. I JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2008

2 HALAMAN PERSEMBAHAN Tanpa mengurangi raa hormat Semua jerih payah ini aku perembahkan untuk: Kaih dan ayang Pengertian dan bimbingan Uluran tangan dan dukungan Kepercayaan dan keetiaan Serta keabaran dan keikhlaan Bapak dan Mama Keluargaku Sahabatku Schatziku dan diriku

3 MOTTO Intelligence plu character, that i the goal of true education (DR. Martin Lutther King JR.) Keberhailan bear bukan beraal dari permulaan yang bear, tetapi keberhailan yang bear beraal dari permulaan yang kecil dengan keteguhan hati yang bear If tomorrow never come. (Mario Teguh) Mana ada perlawanan tanpa keringat, Mana bia kemenangan tanpa emangat, Mana ada keberhailan dalam waktu ingkat, Jangan ada peringan yang gak ehat, Mana ada pertarungan untuk mengalah, Mana ada ejarah kita untuk menyerah, Rebut Jangan dibiarkan aja, Rebut Kejar dan jangan diam aja (Slank) -Peace and Love- REKAYASA DAN ANALISA DINAMIKA SISTEM SUPLAI BENDA KERJA PADA DOUBLE FEEDER STATION FESTO MODULAR AUTOMATION PRODUCTION SYSTEM (MAPS) DENGAN PENAMBAHAN UNIT KONVEYOR Diuun oleh :

4 Djoko Praetio NIM : I Doen Pembimbing I Doen Pembimbing II Purwadi Joko Widodo, ST., M.Kom Didik Djoko Suilo, ST., MT NIP NIP Telah dipertahankan di hadapan Tim Doen Penguji pada hari Selaa tanggal 23 Deember Heru Sukanto, ST., MT... NIP Lullu Lambang GH, ST., MT.... NIP Joko Triyono, ST. MT. NIP

5 Mengetahui, Ketua Juruan Teknik Mein Koordinator Tuga Akhir Dody Ariawan, ST.,MT Syamul Hadi, ST.,MT NIP NIP KATA PENGANTAR Pertama dan yang utama penuli panjatkan puji yukur ata kehadirat Tuhan Yang Maha Ea, ata limpahan rahmat dan hidayah-nya ehingga Tuga Akhir ini dapat dieleaikan, ebagai alah atu yarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik. Tuga Akhir kami yang berjudul Rekayaa dan analia dinamika item uplai benda kerja pada double feeder tation Feto Modular Automation Production Sytem (MAPS) dengan penambahan unit konveyor. Pengerjaan Tuga Akhir ini telah melalui proe yang panjang dengan egala pikiran dan tenaga ecara makimal kami lakukan hingga laporan Tuga Akhir ini dapat teruun dengan baik. Untuk itu kami mengucapkan terima kaih kepada: 1. Bapak Dody Ariawan, ST., MT. elaku ketua Juruan Teknik Mein yang elalu tega dan koniten dengan peraturan dan kebijakan juruan. 2. Bapak Purwadi Joko Widodo, ST., M.Kom. elaku pembimbing Tuga Akhir I ata egala bantuan, maukan erta bimbingannya dalam penyeleaian Tuga Akhir ini. 3. Bapak Didik Djoko Suilo, ST., MT. elaku pembimbing Tuga Akhir II yang elalu membimbing, mengarahkan dan memberikan ide-ide yang angat bermanfaat. 4. Bapak R. Lullu Lambang GH, ST. MT., Bapak Heru Sukanto. ST. MT., Bapak Joko Triyono ST. MT. yang telah beredia menjadi penguji dalam penyeleaian Tuga Akhir ini, terima kaih ata maukannya.

6 5. Bapak Syamul Hadi ST., MT. elaku koordinator Tuga Akhir yang memberikan kelancaran adminitrai penyelenggaraan eminar. 6. Bapak Ir. Agutinu Sujono MT. elaku ketua Lab. Otomai Produki ata peminjaman laboratorium. 7. Ibu Elia Sandra A.Md elaku laboran Lab. Otomai Produki ata egala kebaikan erta tolerani peminjaman alat. 8. Para laboran dan aiten laboratorium yang telah banyak membantu dalam kelancaran penyeleaian Tuga Akhir ini. 9. Kedua orang tuaku yang elalu mendoakan dan membimbing aku erta kakak dan adikku. 10. Henry, Bambang dan Huda ebagai teman eperjuangan dalam pengerjaan Tuga Akhir ini. 11. Teman-teman angkatan 2003 yang telah lulu maupun yang belum, Semangat, emangat, emangat. 12. Keluarga Bear Vender Camp. 13. My chatzy. 14. Semua pihak yang telah membantu pengerjaan Tuga Akhir ini, yang tidak dapat kami ebutkan atu peratu. Kami menyadari bahwa Tuga Akhir ini maih belum empurna, oleh karena itu kami berharap aran dan kritik yang ifatnya membangun dari emua pihak guna menjadikan laporan ini lebih baik dan dapat bermanfaat bagi kami dan pembaca. Surakarta, Deember 2008 Penuli DAFTAR ISI

7 Halaman Judul... Halaman Pengeahan... Halaman Surat Penugaan... i ii iii Abtrak... iv Halaman Perembahan... Motto... Kata Pengantar... Daftar Ii... Daftar Simbol... Daftar Gambar... vi vii viii x xii xiv Daftar Tabel... xv BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Maalah Perumuan Maalah Bataan Maalah Tujuan Perancangan Sitematika Penulian... 3 BAB II DASAR TEORI Perancangan Konveyor Pada Feeder Station Sabuk pengangkut Puli Sitem Tranmii Daya Motor Penggerak Peralatan Pendukung MAPS PLC Sitem Pneumatik Senor Pemrograman Analii Dinamika BAB III METODOLOGI PERANCANGAN Alat dan bahan utama Metode Perancangan BAB IV PERANCANGAN DAN ANALISA... 33

8 4.1. Perancangan konveyor pada feeder tation Pemilihan abuk Pemilihan puli Perencanaan motor dan Tranmii daya Pengangkutan benda kerja Pemrograman Double feeder tation rancangan Feto Feeder tation dengan konveyor Analia dinamika Feeder Dengan Konveyor Double Feeder Rancangan Feto BAB V PENUTUP Keimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN DAFTAR SIMBOL a percepatan (m/ 2 ) a x pai/jarak antar benda kerja (m) A lua penampang ilinder dengan batang torak (m 2 ) A lua penampang ilinder tanpa batang torak (m 2 ) D diameter piton (m) d out d p d R d T F ef F k F g F G F maju diameter luar roda gigi (m) diameter puli (m) diameter batang piton (m) diameter puncak (m) Tarikan efektif abuk pada puli penggerak (N) gaya geek kinetika gaya berat (N) gaya yang bekerja pada roda gigi (N) gaya aktual pada langkah maju (N) F mundur gaya aktual pada langkah mundur (N) F N gaya normal (N)

9 F F t F t tegangan abuk pada lack ide (N) Gaya Teoriti (N) tegangan abuk pada tight ide (N) g gaya gravitai bumi (9,8 m/ 2 ) I aru (Ampere) J momen ineria (m 4 ) L panjang abuk (m) m B1 m B2 m o m N p N t N 0 N G P P k P q Q maa pembebanan pada bagian ata konveyor (benda kerja) (kg) maa pembebanan pada bagian bawah konveyor (benda kerja) (kg) modul maa abuk (kg) kecepatan putar puli (rpm) putaran roda gigi terakhir putaran roda gigi penggerak awal putaran roda gigi (rpm) daya (Watt) Tekanan Kerja (Pa) Daya yang dihailkan abuk (Nm/Watt) maa benda kerja per panjang mein (kg/m) kapaita pengangkutan (kg/menit) r G jari-jari roda gigi (m) Rr gaya geek piton (10%) r p t T t T 0 V v W w S jari-jari puli (m) perpindahan (m) jarak antar gigi (m) Tori pada puli (Nm) Tori pada motor (Nm) tegangan (Volt) kecepatan abuk (m/) uaha (Nm,Joule) lebar abuk (m)

10 w P x P z lebar puli (m) panjang langkah piton (m) jumlah gigi µ k koefiien geek kinetika m - l koefiien geek abuk dengan permukaan luncur (lider) m - p ω koefiien geek antara abuk dengan puli kecepatan udut (rad/) t tegangan geer (N/m 2 ) q udut kontak antara abuk dengan puli (rad) DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Lebar puli... 8 Tabel 4.1. Speifikai roda gigi 49 Tabel 4.2. Hail perhitungan gaya, uaha dan daya ilinder pengumpan dengan konveyor Tabel 4.3. Hail perhitungan gaya, uaha dan daya motor pada konveyor Tabel 4.4. Hail perhitungan gaya, uaha dan daya ilinder pengumpan pada double feeder tation Tabel 4.5. Hail perhitungan gaya, uaha dan daya pada gravity feed magazine.. 84 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Letak tight ide dan lack ide 6 Gambar 2.2. Sudut kontak antar abuk... 7 Gambar 2.3. Tegangan geer pada permukaan poro... 9 Gambar 2.4. Tegangan lengkung pada puli.. 11 Gambar 2.5. Bagian-bagian roda gigi Gambar 2.6. Skema tata letak MAPS Gambar 2.7. Senor microwitch.. 17 Gambar 2.8. Skema Reed Switch Gambar 2.9. Ladder diagram dan Statement lit Gambar 3.1. Double feeder tation Gambar 3.2. Benda kerja.. 24

11 Gambar 3.3. PLC Siemen tipe S Gambar 3.4. Silinder pneumatik kerja ganda Gambar 3.5. Silinder pneumatik tanpa batang (rodle cylinder) Gambar 3.6. Solenoid valve 25 Gambar 3.7. Microwitch 26 Gambar 3.8. Reedwitch Gambar 3.9. One-way flow control.. 26 Gambar Kompreor.27 Gambar Timbangan digital.. 27 Gambar Skema rancangan konveyor Gambar Microwitch. 28 Gambar Diagram alir perancangan konveyor. 31 Gambar Diagram alir perancangan dan pemrgraman pada feeder dengan tambahan konveyor.. 31 Gambar Diagram alir perancangan dan pemrograman pada double feeder Gambar 4.1. Material abuk konveyor. 35 Gambar 4.2. Skema peletakan benda kerja Gambar 4.3. Diagram pembebanan 40 Gambar 4.4. Silinder aluminium.. 42 Gambar 4.5. Skema proe kerja double feeder tation Gambar 4.6. Skema proe kerja feeder tation dengan konveyor BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang maalah Dengan maraknya pembangunan indutri-indutri bear, tentu angat membutuhkan item yang efektif untuk menunjang pelakanaan proe produki. Suatu indutri menginginkan uatu proe yang erba cepat, prakti dan efiien. Hal ini dimakudkan agar dapat menghemat waktu dan biaya produki. Penggunaan item otomai dalam indutri merupakan olui yang tepat agar tercapai efiieni yang tinggi. Sitem otomai dapat didefiniikan ebagai uatu teknologi yang berkaitan dengan aplikai mekanik, elektronik dan item yang berbai komputer (komputer, PLC atau Programmable Logic Controller). Semua aplikai bergabung menjadi atu untuk memberikan fungi terhadap manipulator (mekanik), ehingga akan memiliki fungi tertentu.

12 Modular Automation Production Sytem (MAPS) adalah alah atu contoh item otomai yang menggunakan alat pengontrol berupa Programmable Logic Controller (PLC). MAPS merupakan miniatur produki yang dipergunakan untuk tujuan penelitian, pelatihan dan pembelajaran. MAPS merupakan item yang membentuk ebuah imulai proe pada indutri. Feto MAPS ini terdiri dari 4 buah tation, yaitu double feeder tation, handling device, control tation, dan orting tation. Double feeder merupakan tation yang diletakkan paling awal, tuganya yaitu menyuplai material menuju handling device. Penyimpanan benda kerja menggunakan prinip gravitai, dimana benda kerja ditumpuk dalam tempat penyimpanan (gravity feed magazine). Double feeder tation ini terdiri dari 2 gravity feed magazine yang dapat dipindahkan poii bloknya. Bagian penyimpanan yang berbentuk peregi, dapat menyimpan benda kerja yang berbentuk kubu maupun ilinder dengan lebar/diameter 50 mm. Pada ebuah proe produki, letak dan kondii umber material angat mempengaruhi kebutuhan peralatan yang akan digunakan. Oleh karena itu pada perancangan feeder tation ini akan ditambahkan ebuah unit konveyor dengan aumi umber material jauh dari item. Unit konveyor akan menyuplai material ke dalam gravity feed magazine pada feeder tation. Tuga Akhir ini akan merancang uatu konveyor untuk digunakan pada feeder tation ebagai alat pengangkut benda kerja. Setelah rancangan telah dibuat, kemudian akan dibandingkan hail pemrograman dan analia dinamika antara double feeder rancangan Feto Modular Automation Production Sytem (MAPS) dengan feeder tation dengan tambahan konveyor Perumuan maalah Dari latar belakang di ata dapat dirumukan menjadi permaalahan, yaitu: 1. Bagaimana proe perancangan unit konveyor pada feeder tation? 2. Bagaimana pembuatan program untuk mengoperaikan double feeder tation dan feeder tation dengan tambahan konveyor? 3. Bagaimana mengkomunikaikan antara feeder tation dengan tation lain? 4. Bagaimana kinerja konveyor hail perancangan ebagai alat tambahan pada feeder tation? 5. Bagaimana analia dinamika dari double feeder dan feeder dengan tambahan konveyor? 6. Bagaimana perbandingan pemrograman dan analia dinamika antara double feeder dan feeder dengan tambahan konveyor? 1.3. Bataan maalah Untuk memberikan arah dalam perancangan, maka digunakan bataan maalah ebagai berikut:

13 1. Pembahaan hanya pada feeder tation. 2. Pengontrol item menggunakan PLC Siemen Tipe S Perancangan konveyor untuk digunakan pada feeder tation dengan aumi umber benda kerja dari luar item. 4. Konveyor memiliki kapaita angkut 2 buah benda kerja. 5. Pembuatan program pada double feeder tation dan feeder tation dengan tambahan konveyor. 6. Analia dinamika pada double feeder tation dan feeder tation dengan tambahan konveyor Tujuan perancangan Berdaarkan latar belakang dan perumuan maalah, maka tujuan utama tuga akhir ini adalah perancangan konveyor abuk untuk ditambahkan pada feeder tation dan dibandingkan item kerjanya dengan item awal yaitu double feeder. Selanjutnya dilakukan pemrograman dan analia dinamika pada kedua item Sitematika penulian Sitematika penulian Tuga Akhir ini adalah ebagai berikut: BAB I BAB II BAB III BAB IV BAB V : Pendahuluan, menjelakan tentang latar belakang maalah, tujuan dan manfaat penelitian, perumuan maalah, bataan maalah erta itematika penulian. : Daar teori, berii tinjauan putaka yang berkaitan dengan komponen-komponen yang terdapat dalam double feeder tation, perancangan konveyor, teori tentang PLC, item pneumatik dan dinamika. : Metodologi perancangan, menjelakan peralatan yang digunakan, langkah-langkah perancangan, pemrograman dan pengambilan data. : Data dan hail perancangan, menjelakan data hail pemrograman, dan analia dinamika. : Penutup, berii tentang keimpulan dan aran. BAB II DASAR TEORI 2.1. Perancangan konveyor pada feeder tation Konveyor merupakan uatu alat tranportai yang umumnya dipakai dalam proe indutri. Konveyor dapat mengangkut bahan produki etengah jadi maupun hail produki dari atu

14 bagian ke bagian yang lain. Deain konveyor tergantung dari jeni material yang akan diangkut. Jeni-jeni konveyor yang umum digunakan adalah: a. Belt conveyor (konveyor abuk) b. Chain conveyor c. Screw conveyor d. Pneumatic conveyor Pada feeder tation Feto MAPS, konveyor abuk merupakan jeni konveyor yang tepat digunakan, mengingat bentuk benda kerja yang digunakan adalah ilinder padat dengan permukaan datar. Kapaita pemindahan material oleh konveyor abuk cukup tinggi karena material dipindahkan ecara teru-meneru dalam kecepatan yang relatif tinggi. Bagian dari konveyor abuk adalah belt (abuk pengangkut) atau ban berjalan, unit pengendali, puli, dan truktur penahan. (Rotiyanti, Suy F., 2002) Beberapa keuntungan dari penggunaan konveyor abuk antara lain: a. Kapaita tinggi. b. Kapaitanya mudah untuk dieuaikan c. Serbaguna. d. Ketinggian konveyor dapat diatur. e. Memberikan aliran barang yang kontan. f. Mudah dirawat. (Apple, Jame M.,1977) Hal-hal yang haru diperhatikan dalam merancang konveyor abuk adalah: Sabuk pengangkut Sabuk pengangkut dapat terbuat dari kain, karet, platik, kulit atau logam yang tak berujung yang bekerja menurut tenaga (dorongan). Bergerak berama pada pemindah atau peluncur untuk memindahkan barang, mengema, atau menempatkan benda langung di ata abuk. Konveyor abuk yang memiliki bentuk permukaan datar, dapat menanjak atau menurun ampai 28 derajat. Sabuk didukung oleh permukaan datar

15 digunakan ebagai pengangkut barang atau ebagai landaan jalur rakitan. (Apple, Jame M.,1977) Material abuk haru kuat, flekibel dan tahan lama erta haru mempunyai nilai koefiien geek yang bear. a. Kapaita pengangkutan Kapaita pengangkut konveyor abuk per unit waktu dapat diatur dengan kecepatan abuk, tipe pengangkutan, erta karakteritik dan bentuk material yang akan dipindah. Namun ecara umum kapaita pengangkutan dapat dihitung dengan menggunakan rumu: Q q. v (2.1) Apabila benda kerja di berikan jarak antara benda kerja atu dengan yang lainnya, maka: v Q a (2.2) dimana: Q kapaita pengangkutan (kg/menit) q maa benda kerja per panjang mein (kg/m) v kecepatan abuk (m/) a pai/jarak antar benda kerja (m) b. Gaya tarik abuk Tarikan efektif merupakan bear gaya yang dibutuhkan puli untuk menggerakkan benda kerja dan abuk. Tarikan efektif pada puli penggerak ataupun puli pengikut adalah eliih dari gaya tarik yang bekerja pada puli terebut (tight ide dengan lack ide). Pada gambar 2.1, bagian A adalah puli penggerak dan B adalah puli pengikut. Gambar 2.1. Letak tight ide dan lack ide

16 Fef Ft - F (2.3) Tarikan efektif pada abuk juga dapat dihitung dengan rumu: dimana: ( ) F g m + m + m (2.4) ef m - l. B1 B2 F ef Tarikan efektif abuk pada puli penggerak (N) F t tegangan abuk pada tight ide (N) F tegangan abuk pada lack ide (N) m - l koefiien geek abuk dengan permukaan luncur (lider) g gaya gravitai bumi (9,8 m/ 2 ) m maa abuk (kg) m B1 maa pembebanan pada bagian ata konveyor (kg) m B2 maa pembebanan pada bagian bawah konveyor (kg) c. Perbandingan gaya tarik pada abuk (Khurmi, 2002) (Siegling Belting) Tegangan abuk dikirimkan dari puli penggerak ke puli pengikut. Gaya tarik abuk pada bagian penggerak (driver pulley) biaanya lebih bear dari pada bagian pengikut (driven pulley). Perbandingan nilai kedua bagian gaya tarik terebut dapat ditentukan dengan rumu: æ F ö t 2,3log ç m- p. q è F ø (2.5) dimana: F t F p gaya tarik abuk pada tight ide (N) gaya tarik abuk pada lack ide (N) m - koefiien geek antara abuk dengan puli q udut kontak antara abuk dengan puli (rad)

17 Gambar 2.2. Sudut kontak antar abuk d. Daya pada abuk Daya yang dibutuhkan oleh abuk untuk melakukan proe pengangkutan, yaitu perkalian antara eliih gaya tarik efektif tight ide dan lack ide dengan kecepatan abuk. dimana: P F t F ( ). P F - F v (2.6) t Daya yang dihailkan abuk (Watt) gaya tarik abuk pada tight ide (N) gaya tarik abuk pada lack ide (N) (Khurmi, 2002) Puli Puli mempunyai peranan yang angat penting dalam pengoperaian item konveyor. Keruakan ebuah puli dapat menurunkan kinerja item konveyor ecara drati. a. Lebar puli (permukaan puli) Jika lebar abuk pengangkut telah diketahui, maka lebar puli atau permukaan puli dapat diambil ebear 25% lebih lebar dari lebar abuknya. w p 1,25.w (2.7) dimana w p lebar puli (m) w lebar abuk (m) Selain itu juga dapa diketahui berdaarkan Indian Standard, IS : 2122 (bagian I) 1973 (Reaffirmed 1990), lebar puli dapat ditetapkan berdaarkan tabel 2.2.

18 b. Tori Lebar abuk (mm) Tabel 2.1. Lebar puli Lebar puli (Penambahan dimeni lebar abuk) (mm) Hingga (Khurmi, 2002) Faktor utama untuk mendiain puli adalah tori yang diterima puli akibat tegangan abuk. Tori adalah putaran atau pemuntiran dari uatu gaya terhadap puli. Pada uatu puli dengan jari-jari r meter dan bekerja gaya F, maka akan timbul tori. Secara umum tori dapat diketahui dengan rumu: T F. r (2.8) Pada kau penggerak abuk, tori dapat dihitung dengan: dimana: T p Tori pada puli (Nm) ( ) T F - F r (2.9) p t p F t tegangan abuk pada tight ide (N) F tegangan abuk pada lack ide (N) r p jari-jari puli (m) Apabila uatu poro dipengaruhi oleh tori, maka diameter poro dapat ditentukan menggunakan peramaan: dimana: T Tori (Nm) J momen ineria terhadap umbu x dan y (m 4 ) t tegangan geer (N/m 2 ) r p jari-jari puli (m) T J t r Puat momen ineria dari ilinder adalah: (2.10) p

19 dimana: p J. d 32 p J puat momen ineria (m 4 ) d p diameter puli (m) 4 (2.11) Sehingga jika rumu 2.11 dimaukkan kedalam rumu 2.10, maka: dengan: T J t r p p 4. d.. p t Jt T 32 r d p p 2 p 3 T. d p. t 16 t tegangan geer material puli yang digunakan. (2.12) Gambar 2.3. Tegangan geer pada permukaan poro c. Momen lengkung Ketika poro dipengaruhi oleh momen lengkung, maka dapat dihitung dengan: dimana: M I M Momen lengkung (Nm) t r b (2.13) p

20 I momen ineria terhadap potongan melintang gari umbu (m 4 ) t b tegangan lengkung (N/m 2 ) r p jari-jari puli (m) Momen ineria dari ilinder adalah: dimana: I momen ineria (m 4 ) d p diameter puli (m) p 4 I. d (2.14) 64 p Sehingga jika rumu 2.14 dimaukkan kedalam rumu 2.13, maka: dimana: M I M M e e t b r p p 4. d.. p t It b b 64 r d p p 2 p 32 3 e. d p. t b t b tegangan lengkung material puli yang digunakan. (2.15) Gambar 2.4. Tegangan lengkung pada puli

21 d. Daya puli 2. p. N p. Tp P (2.16) 60 dimana: P Daya tranmii (Watt) N p kecepatan putar puli (rpm) T p Tori (Nm) (Khurmi, 2002) Sitem tranmii daya Tranmii gerak berputar dari uatu poro ke poro lain merupakan uatu permaalahan dalam etiap perencanaan terutama dalam hal reduki kecepatan dengan kekuatan tetap. Untuk mengatai hal ini, maka dipakai epaang ilinder bergerigi dengan gerakan menggelinding empurna yang dinamakan roda gigi. Roda gigi luru (pur gear) biaanya dipakai untuk memindahkan gerakan putar antara poro-poro ejajar yang biaanya berbentuk ilindri dan gigi-giginya adalah luru dan ejajar dengan umbu putar. Gambar 2.5. Bagian-bagian roda gigi (Khurmi, 2002) Bagian-bagian dari roda gigi antara lain: a. Modul, yaitu perbandingan antara diameter puncak dengan jumlah gigi, dirumukan : dimana: m d z T o (2.17)

22 m o modul d T diameter puncak (m) z jumlah gigi Pitch, jarak antar gigi: p. dt t p. mo (2.18) z dimana: t jarak antar gigi (m) b. Pitch Circle, yaitu lingkaran yang merupakan jalur perputaran (rotai murni) pada roda gigi. Pitch circle adalah ukuran diameter roda gigi yang biaa dinyatakan : d m z (2.19) T o. dimana: m o : modul d T : diameter puncak (m) z : jumlah gigi (Khurmi, 2002) c. Diameter luar roda gigi d out m (z + 2) (2.20) dimana: d out diameter luar roda gigi (m) d. Perbandingan putaran roda gigi Untuk memudahkan putaran roda gigi yang digerakkan dalam ebuah uunan roda gigi, digunakan rumu perbandingan eperti di bawah ini: Perkalia jumlah gigi penggerak Nt. N0 (2.21) Perkalian jumlah gigi yang digerakkan dimana, N t kecepatan putaran roda gigi terakhir (rpm) N 0 kecepatan putaran roda gigi penggerak awal (rpm) (Shigley, 1984) Raio roda gigi (raio tranmii) dari epaang roda gigi adalah raio/perbandingan antara jumlah atu putaran penuh roda gigi maukan dengan

23 jumlah atu putaran penuh roda gigi keluaran. Selama berputar, roda gigi yang lebih banyak akan membuat putaran yang lebih kecil dibandingkan dengan roda gigi yang lebih edikit. e. Pengalihan tori Pengalihan tori dapat dinyatakan dengan: T. N T. N (2.22) 0 0 dimana: T 0 Tori maukan dari motor (Nm) T t Tori keluaran (Nm) N t putaran roda gigi terakhir (rpm) N 0 putaran roda gigi penggerak awal (rpm) t t Karena raio roda gigi adalah perbandingan antara kecepatan putar maukan dengan kecepatan putar keluaran, maka: T raio roda gigi T (2.23) 0. t dimana: T 0 Tori maukan dari motor (Nm) T t Tori keluaran (Nm) (ocw.gunadarma.ac.id) Motor penggerak Motor dc adalah mein yang berfungi mengubah tenaga litrik dc menjadi tenaga mekanik dengan tenaga gerak berupa putaran dari rotor. Mencari kecepatan udut: 2. p. N g w (2.24) 60 dimana : ω kecepatan udut (rad/) N g putaran roda gigi (rpm) Sehingga kecepatan linearnya adalah: v ω. r g (2.25) dimana :

24 v kecepatan linear (m/) r g jari-jari roda gigi (m) Daya yang diperlukan untuk menggerakkan roda gigi adalah ebear: P F g. v (2.26) Daya motor dapat dicari dengan peramaan: P V x I (2.27) dimana : F g gaya yang bekerja pada roda gigi (N) P daya (Watt) V tegangan (Volt) I aru (Amphere) 2.2. Peralatan pendukung Modular Automation Production Sytem (MAPS) Feto MAPS terdiri dari 4 buah tation, yaitu double feeder tation, handling device, control tation, dan orting tation. Jika dirangkai, keeluruhan unit merupakan bagian dari item penyortiran material yang berupa pemiahan 3 jeni material, yaitu berbahan platik dengan warna hitam, platik dengan warna putih dan logam (aluminium). Material berbentuk ilinder dengan diameter 50 mm.

25 handling device control tation double feeder tation orting tation Gambar 2.6. Skema tataletak MAPS Penyuunan tation-tation haru diurutkan berdaarkan funginya maing-maing. Double feeder merupakan tation yang diletakkan paling awal, tuganya menyuplai material menuju handling device. Handling device diletakkan pada bagian tengah dari eluruh tation, karena tuganya memindahkan material euai dengan jeninya. Station elanjutnya adalah control tation ebagai proe penyortiran awal, dimana eluruh material dipiahkan dari material reject. Station terakhir adalah orting tation ebagai pemiah hail akhir dari proe penyortiran PLC (Programmable Logic Controller) Programmable Logic Controller ingkatnya PLC merupakan uatu bentuk khuu pengontrol berbai mikroproeor yang memanfaatkan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan intruki-intruki dan untuk mengimplementaikan fungi-fungi emial logika, pewaktuan (timing), pencacahan (counting), dan aritmatika guna mengontrol meinmein dan proe-proe. Umumnya ebuah item PLC memiliki 5 komponen daar. Komponen-komponen ini adalah 1. Unit proceor atau unit pengolah puat (Central Proceing Unit/CPU)

26 2. Memori 3. Unit catu daya (power upply) 4. Bagian input/output interface 5. Perangkat pemrograman. (William Bolton, 2004) Sitem Pneumatik Perkataan pneumatik beraal dari bahaa Yunani pneuma yang berarti napa atau udara. Jadi pneumatik berarti terii udara atau digerakkan oleh udara mampat. (Thoma Krit, 1993). Bagian yang digerakkan pada uatu item pneumatik diebut dengan aktuator. Aktuator adalah bagian keluaran untuk mengubah energi uplai menjadi energi kerja yang dimanfaatkan. Sinyal keluaran dikontrol oleh item kontrol dan aktuator bertanggung jawab pada inyal kontrol melalui elemen kontrol terakhir. (mawie2000.file.wordpre.com) Deain dari komponen pneumatik dirancang untuk makimum operai pada tekanan 8-10 bar ( kpa), tetapi dalam praktek dianjurkan beroperai pada tekanan 5-6 bar ( kpa) untuk penggunaan yang ekonomi. Memperhatikan adanya kerugian tekanan pada item ditribui maka kompreor haru menyalurkan udara bertekanan 6,5-7 bar, ehingga pada item kontrol tekanan tetap tercapai ebear 5-6 bar. (Feto Didactic) Senor Itilah enor digunakan untuk elemen yang memproduki inyal yang berhubungan dengan kuantita objek yang diukur. Senor yang digunakan adalah jeni enor pendekatan. Alat pendekatan digunakan untuk mendeterminaikan dekatnya 1 objek relatif dengan objek yang lain, apakah lokai khuu telah dicapai, atau apakah item yang ditampilkan dalam poii khuu.(purwadi, 2006) a. Microwitch Limit witch mekanik atau ering juga diebut microwitch dapat dibedakan menurut aktifita kerja terhadap kontak elektriknya. Limit witch dapat bekerja ebagai pemutu ( normally cloed atau NC witch) dan penyambung ( normally open atau NO witch) atau bahkan dapat bekerja ecara NC maupun NO.

27 Gambar 2.7. Senor microwitch ( b. Reed Switch Reed witch ering juga diebut ebagai magnetic witch. Senor ini terdiri dari dua plat kontak yang terproteki penuh dalam ruang kaca yang mempunyai ga proteki. Senor ini bekerja apabila plat yang berada dalam tabung proteki ini tertarik oleh medan magnet. Reed witch ini cepat, lebih andal dan menghailkan penyimpangan yang lebih kecil dibandingkan dengan aklar elektromekanik konvenional. Gambar 2.8. Skema Reed Switch 2.3. Pemrograman Secara global, bahaa program yang digunakan pada PLC ada dua, yaitu bahaa kode dan bahaa gambar. Bahaa kode ering dijumpai dengan itilah Kode Mnemonic atau STL (Statement Lit). Sedangkan bahaa gambar yang ering digunakan adalah LAD (Ladder Diagram) atau diagram tangga. (Yulianto, 2006) (a) (b) Gambar 2.9. (a) Ladder diagram, (b) Statement lit

28 Diagram-diagram tangga terdiri dari dua gari vertikal yang mempreentaikan rel-rel daya. Komponen-komponen rangkaian diambungkan ebagai gari-gari horizontal, yaitu anakanak tangga, di antara kedua gari vertikal. Sebuah diagram tangga dibaca dari kiri ke kanan dan dari ata ke bawah. Tiap-tiap anak tangga haru dimulai dengan ebuah input atau ejumlah input dan haru berakhir dengan etidaknya ebuah output. Itilah input digunakan bagi ebuah langkah kontrol, dan output digunakan untuk ebuah perangkat yang terambung ke output ebuah PLC. Input dan output eluruhnya diidentifikaikan melalui alamat-alamatnya. Alamatalamat ini mengindikaikan lokai input atau output di dalam memori PLC. (William Bolton, 2004) Software yang dapat digunakan untuk pemrograman pada PLC Siemen tipe S7 300 antara lain Simatic Manager Step 7. Sehingga oftware terebut tidak dapat digunakan untuk PLC dengan tipe dan merk yang berbeda. Secara umum etiap merk PLC memiliki oftware terendiri dalam menjalankannya. Seperti contoh pada PLC dengan merk Omron menggunakan oftware CX Program, PLC merk Mitubihi menggunakan oftware GX Developer, dan PLC merk LG dengan oftware KGL_Win. Setiap oftware terdapat tipe-tipe khuu pada etiap merk PLC beerta komponen-komponen tambahan lainnya.(yulianto,2006) 2.4. Analii dinamika Studi mengenai gerak dan konep-konep gaya yang berhubungan, membentuk atu bidang yang diebut mekanika. Mekanika biaanya dibagi dua bagian: kinematik yang merupakan penjelaan mengenai benda bergerak dan dinamika yang mengalami maalah gaya dan menjelakan mengapa benda begerak edemikian rupa. a. Gaya Gaya merupakan emacam dorongan atau tarikan terhadap ebuah benda. Gaya tidak elalu menyebabkan benda bergerak. Sebuah gaya memiliki arah dan bear, ehingga merupakan ebuah vektor. Secara umum gaya dirumukan: F m. a (2.28) dimana: F gaya (N)

29 m maa (kg) a percepatan (m/ 2 ) (Giancoli, 1998) Pada item pneumatik, aat fluida mengalir melalui aluran outtroke akan menimbulkan gaya dorong ehingga piton bergerak maju, piton akan bergerak ke belakang bila fluida mengalir melalui aluran introke. Dalam perhitungan gaya dorong ini dapat ditentukan dengan dua cara yaitu gaya dorong teoriti dan gaya dorong efektif. b. Gaya piton teoriti Gaya teoriti ini bearnya dapat diketahui dari lua area penampang piton dan tekanan operai, ehingga dapat dicari dengan rumu ebagai berikut: F t A. P (2.29) dimana: F t gaya teoriti (N) P tekanan kerja (Pa) A lua penampang piton (m 2 ) c. Gaya piton efektif (aktual) Gaya aktual adalah gaya dorong piton eungguhnya yang digunakan untuk melakukan kerja. Harga dari gaya aktual akan elalu lebih rendah dari gaya teoriti, diebabkan oleh adanya gaya geek antara piton dengan dinding tabung. Gaya tarik ke dalam (introke) harganya lebih kecil dari langkah maju (outtroke) ini diebabkan adanya pengurangan lua efektif piton oleh lua penampang batang piton. Gaya efektif ama dengan gaya teoriti dikurangi gaya piton yang digunakan untuk melawan gaya geek dari gaya efektif. Gaya geek dianggap ebear 10%. Untuk ilinder gerak ganda gaya efektif dapat dihitung : o langkah maju F maju A. P Rr (π/4. D 2 ). P Rr (2.30) o langkah mundur F mundur A. P Rr

30 {π/4. (D 2 d 2 )}. P Rr (2.31) dimana: F maju F mundur gaya aktual pada langkah maju (N) gaya aktual pada langkah mundur (N) A lua penampang ilinder dengan batang torak (m 2 ) A lua penampang ilinder tanpa batang torak (m 2 ) P tekanan kerja (Pa) D diameter piton (m) d diameter batang piton (m) Rr gaya geek (10%) (Sugihartono, 1985) Pada ilinder tanpa batang (rodle cylinder), gaya piton efektif antara gerak maju dan gerak mundurnya ama. Sehingga gaya piton efektif dapat dihitung dengan menggunakan rumu (2.30). d. Gaya geekan Gaya geekan antara dua permukaan yang aling diam atu terhadap yang lain diebut gaya geekan tatik (tatic friction). Gaya geekan tatik yang makimum ama dengan gaya terkecil yang dibutuhkan agar benda mulai bergerak. F µ. F N (2.32) dimana: F gaya geek tatik µ koefiien geek tatik F N gaya normal (Halliday, 1978) e. Berat dan Maa Makin bear maa yang dimiliki ebuah benda, makin ulit merubah keadaan geraknya. Perbedaan antara maa dan berat, maa adalah ifat dari benda itu endiri. Sedangkan berat adalah gaya, gaya gravitai yang bekerja pada ebuah benda. F g m. g (2.33) dimana: F g gaya berat (N) m maa benda (kg)

31 g gaya gravitai (m/ 2 ) f. Uaha Uaha didekripikan ebagai apa yang dihailkan oleh gaya ketika ia bekerja pada benda ementara benda terebut bergerak dalam jarak tertentu. Dalam bentuk peramaan dapat ditulikan: W F. (2.34) dimana: W uaha (Nm,Joule) F Gaya (N) perpindahan (m) g. Daya Daya adalah cepatnya uaha yang dilakukan. Dalam hal ini kecepatan haru diartikan komponen kecepatan benda dalam arah gaya yang bekerja padanya. P uaha yang dilakukan gaya F. v (2.35) waktu yang diperlukan untuk uaha dimana: P daya rata-rata (watt) BAB III METODOLOGI PERANCANGAN (Giancoli, 1998) 3.1. Alat dan bahan utama Staiun double feeder berfungi ebagai penyimpan dan pengumpan benda kerja dalam proe pemiahan. Double feeder tation ini terdiri dari 2 gravity magazine. Bagian penyimpanan yang berbentuk peregi, dapat menyimpan benda kerja yang berbentuk kubu maupun ilinder dengan lebar/diameter 50 mm.

32 Gambar 3.1. Double feeder tation Penggantian blok dilakukan oleh unit pneumatik. Pengumpanan benda kerja dikerjakan oleh ebuah ilinder kerja tunggal tandar (diameter 20 mm). Sebuah microwitch melakukan identifikai dalam pemaangan benda kerja untuk proe elanjutnya. Peralatan pendukung dalam double feeder tation yaitu: 1. Benda kerja Semua benda kerja berbentuk ilinder dengan tinggi dan diameter 50 mm. Benda kerja yang digunakan ada 3 macam, yaitu: Alumunium dengan maa 275,6 gram Platik putih dengan maa 137,5 gram Platik hitam dengan maa 137 gram 2. PLC Siemen Gambar 3.2. Benda kerja PLC Siemen yang digunakan adalah tipe S7 300.

33 Gambar 3.3. PLC Siemen tipe S Silinder pneumatik kerja ganda Silinder kerja ganda digunakan ebagai pendorong benda kerja yang akan dipindah ke unit handling device. Diameter piton 20 mm, diameter batang piton 8 mm dan panjang langkah 100 mm. Gambar 3.4. Silinder pneumatik kerja ganda 4. Silinder pneumatik tanpa batang (rodle cylinder) Rodle cylinder digunakan untuk mengganti poii gravity feed magazine ebagai tempat penampungan benda kerja. Diameter pitonnya 16 mm dan panjang langkah 100 mm. Gambar 3.5. Silinder pneumatik tanpa batang (rodle cylinder)

34 5. Solenoid valve Katup 5/2 ebagai pengontrol aliran udara yang dibutuhkan oleh ilinder pneumatik. Solenoid valve yang digunakan berjumlah 2 buah. Gambar 3.6. Solenoid valve 6. Senor Ada 2 macam enor yang digunakan, yaitu microwitch dan reedwitch. Microwitch ebagai pengidentifikai adanya benda kerja pada tempat pengumpanan. Reedwitch ebagai pengidentifikai poii batang piton pada aat maju dan mundur. Gambar 3.7. Microwitch (a) Gambar 3.8. (a) Reedwitch pada feeder (b) Reed witch pada gravity magazine 7. One-way flow control (b)

35 One-way flow control adalah alat pengatur aliran udara yang akan mauk dan keluar pada ilinder pneumatik. Alat ini dipaang pada kedua ujung ilinder. One-way flow control yang digunakan pada double feeder tation berjumlah 4 buah. Gambar 3.9. One-way flow control 8. Kompreor Kompreor yang digunakan dengan tekanan operai rata-rata 6 Bar. Gambar Kompreor 9. Timbangan digital Timbangan yang digunakan memiliki ketepatan hingga 3 angka di belakang koma dengan atuan kg.

36 Gambar Timbangan digital 3.2. Metode perancangan Tahap pertama yang dilakukan adalah merancang dan membuat unit konveyor euai dengan kebutuhan dari feeder tation pada Feto MAPS. Dari material yang diangkut pada feeder tation ini, maka deain yang paling tepat digunakan adalah konveyor abuk karena benda kerja yang diangkut permukaannya datar dan termauk ke dalam beban ringan. Hal-hal yang haru dipertimbangkan dalam merancang konveyor abuk antara lain perencanaan abuk pengangkut benda kerja, puli, item penggerak (tranmii daya) dan motor. Konveyor abuk yang akan dibuat terdiri dari 2 buah puli. Puli pertama merupakan penggerak yang terhubung dengan motor, dan puli kedua merupakan puli pengikut. Benda kerja diangkut pada bagian ata konveyor. Pengaktifan konveyor dikontrol oleh ebuah aklar yang dipaang pada tempat penampungan. Saklar yang digunakan adalah berupa ebuah microwitch. Material rangka konveyor dan tempat penampungan terbuat dari akrilik. Untuk bagian penampungan terbuat dengan ketebalan 2 mm, dan pada bagian utama konveyor dengan ketebalan 5 mm.

37 Gambar Skema rancangan konveyor Benda kerja yang dapat diangkut oleh konveyor dan jumlah benda kerja yang dapat ditumpuk pada tempat penampungan adalah 2 buah. Cara kerja dari konveyor yaitu ketika benda kerja diumpankan oleh feeder, maka jumlah tumpukan benda kerja pada tempat penampungan akan berkurang. Ketika tumpukan benda kerja berkurang, maka microwitch yang terdapat pada bagian ata penampungan akan mengaktifkan konveyor untuk mengirimkan benda kerja. Apabila penampungan penuh, microwitch akan mematikan konveyor, dan juga apabila penampungan dalam keadaan koong, maka konveyor akan mati. Konveyor dapat diaktifkan kembali apabila ada benda kerja telah diuplai di ata konveyor dengan menggunakan aklar. Gambar Microwitch Motor yang digunakan untuk menggerakkan konveyor adalah motor dc. Motor penggerak dihubungkan dengan puli penggerak dengan menggunakan item roda gigi. Kecepatan putaran motor dapat diatur dengan pemberian potenio meter ebagai pengatur tegangan motor. Potenio diletakkan pada bagian rangka meja konveyor. Setelah konveyor dibuat, maka tahap elanjutnya adalah intalai pada feeder tation Feto MAPS. Pada rancangan Feto, feeder yang digunakan adalah dengan penampungan benda kerja ganda. Sedangkan rancangan ini penampungan yang digunakan hanya 1. Tahap elanjutnya adalah perancangan program. Seluruh input dan output yang ada diuun hingga menjadi kondii-kondii yang akan dialami oleh feeder. Suunan kondii kerja digambarkan pada uatu diagram alir (flowchart), kemudian diterjemahkan kedalam bentuk program. Software yang digunakan adalah Simatic manager veri 5.3. Software ini digunakan untuk pengendalian pada PLC

38 Siemen. Bahaa program yang digunakan adalah ladder diagram. Setelah itu memaukkan program ke PLC untuk menjalankan unit feeder. MULAI Penentuan jeni konveyor yang akan dirancang Kondii penggunaan konveyor: 1. Benda kerja yang diangkut 2 buah 2. Benda kerja yang ditampung dalam gravity feed magazine ada 2 buah 3. Konveyor diaktifkan dengan microwitch Perancangan: 1. Pemilihan abuk 2. Kapaita pengangkutan 3. Pemilihan puli 4. Speifikai Motor 5. Perancangan tranmii daya Pencarian alat dan bahan Pengerjaan perancangan Perakitan konveyor Tidak Apakah konveyor bekerja dengan baik? Ya A

39 A Intalai pada feeder tation SELESAI. Gambar Diagram alir perancangan konveyor MULAI Perancangan unit konveyor Perancangan program pada feeder tation dengan tambahan unit konveyor Pemrograman Menjalankan Sitem Tidak Program Benar? Ya Analia item dan analia dinamika Keimpulan SELESAI Gambar Diagram alir perancangan dan pemrgraman pada feeder dengan tambahan konveyor MULAI Perancangan program pada double feeder rancangan Feto Pemrograman dengan

40 Gambar Diagram alir perancangan dan pemrograman pada double feeder Setelah program telah dibuat, maka program terebut di maukkan ke dalam PLC dengan menggunakan kabel data. Pada aat memaukkan program dengan kabel data, maka poii PLC haru dalam keadaan berhenti (STOP/item tidak dalam keadaan berjalan). Setelah program dimaukkan, kondii PLC diganti dalam poii RUN. Kebenaran pada pemrograman adalah apabila proe pengumpanan berlangung dengan benar. Kealahan yang ering terjadi adalah terjadinya benturan antara ilinder pengumpan dengan ilinder pembawa gravity feed magazine. Pada tahap akhir yaitu analia dinamika, variabel yang akan didapatkan adalah gaya, uaha dan daya yang dibutuhkan untuk melakukan proe pengumpanan. Secara diagramati, tahap perancangan konveyor yang dilakukan adalah eperti pada gambar Secara keeluruhan, proe perancangan dan

41 pemrogaram diberikan pada gambar 3.15 untuk feeder dengan tambahan konveyor, dan gambar 3.16 untuk double feeder Perancangan konveyor pada feeder tation BAB IV PERANCANGAN DAN ANALISIS Jeni konveyor yang dirancang dan akan dibuat adalah konveyor abuk (belt conveyor). Skema perancangan konveyor adalah eperti pada gambar 3.12, dimana pengangkutan hanya pada bagian ata konveyor. Sebelum melakukan perancangan maka beberapa variabel haru diketahui dan ditentukan, yaitu: a. Perancangan konveyor ebagai alat tambahan untuk feeder tation pada Feto MAPS dengan mengaumikan benda kerja terletak jauh dari unit feeder. b. Material yang digunakan adalah ilinder dengan tinggi dan diameter 50 mm. c. Benda kerja yang dapat diangkut konveyor dalam ekali proe yaitu 2 buah. Ketentuan-ketentuan di ata merupakan penentuan awal, ehingga dapat dijadikan ebagai ebuah bataan dalam melakukan perancangan Pemilihan Sabuk a. Material abuk Sabuk pada konveyor terbuat dari bahan dengan nama paaran kain CP Taiwan. Kain ini biaa digunakan untuk penutup bagian ata (atap) pada becak. Kain ini terdiri dari 2 lapi, pada bagian ata (permukaan) adalah karet dan bagian bawahnya adalah kain. Kedua lapian bahan abuk yang digunakan dapat aling melengkapi fungi dari abuk itu endiri. Bahan kain pada ii dalam bahan dapat memperkuat abuk, edangkan bahan karet pada ii luar untuk mengurangi reiko meluncurnya benda kerja yang diangkut pada aat abuk konveyor berjalan.

42 b. Dimeni abuk Gambar 4.1. Material abuk konveyor Benda kerja yang dapat diangkut dalam konveyor dalam ekali proe dibuat tetap yaitu 2 buah. Ditentukan juga jarak antar benda kerja 70 mm dan jarak dari material ke ujung konveyor adalah 15 mm. Ilutrai dapat dilihat pada gambar 4.2, ehingga jarak anatar puli (jarak titik puat puli penggerak dengan titik puat puli pengikut) adalah: a b c d e A B x Gambar 4.2. Skema peletakan benda kerja

43 x a + b + c + d + e 15 mm + 50 mm + 20 mm + 50 mm + 15 mm 150 mm Apabila jarak antar puli dan diameter puli telah diketahui, maka panjang abuk dapat dihitung dengan: æ keliling puliö L 2. ç + 2. jarak antar puli è 2 ø æ 2 p. rp ö 2. ç + 2. x è 2 ø 2. 3, mm ( mm) 50, 24 mm+ 300 mm 350, 24 mm» 351 mm Lebar abuk didapatkan dengan menambahkan 10 mm dari lebar benda kerja ebagai tolerani pergeeran benda. Diameter benda kerja 50 mm, ehingga lebar abuk adalah 60 mm. Penyambungan abuk dilakukan dengan cara dijahit. Pada bagian ujung abuk ditambahkan dimeni ebear 10 mm untuk dilakukan proe penjahitan. Panjang abuk ebenarnya adalah 350,24 mm, ehingga dapat dibulatkan agar mempermudah dalam pengukuran, panjangnya menjadi 351 mm. Sehingga total panjang abuk yang digunakan adalah 361 mm. c. Maa abuk Untuk mencari maa abuk dapat dilakukan dengan cara menimbang langung pada alat timbang. Hail timbangan menunjukkan maa dari abuk, kemudian dapat dicari maa jeni abuk dengan membagikan dengan volume abuk. Maa abuk yang diperoleh adalah 11,96 gram Pemilihan puli a. Gaya tarik pada abuk Nilai gaya tarik pada tight ide (ii kencang) pada umumnya lebih bear dibandingkan pada lack ide (ii kendor). Aluminium memiliki maa yang paling bear diantara benda kerja yang lain, ehingga pembebanan makimum adalah pada aat konveyor mengangkut aluminium. Maa total dari benda kerja diambil dari maa aluminium, yaitu 551,2 gram. Nilai m 2 adalah 0 karena pembebanan hanya apada bagian ata konveyor.

44 Gaya geek antara abuk dan bagian lider pada konveyor, bagian yang berentuhan adalah kain dengan akrilik. Nilai koefiien geek kedua material terebut adalah 0,39, ehingga nilai gaya tarik efektif yaitu: ( ) F g m m m F ef m - l ef 0,39. 9,8 m 2. (551, 2 gram ,96 gram) 3,822 m ,16 gram 3,822 m 2. 0,563 kg 2,15 N K(1) Pada rancangan konveyor ini bagian puli pengikut koefiien geek dapat diabaikan. Bagian dari abuk yang berentuhan dengan puli adalah kain dan material puli adalah aluminium dengan kondii pengoperaian kering, ehingga koefiien geeknya adalah 0,21. Sudut kontak antara abuk dengan puli adalah 180 0, ehingga q adalah p rad. Perbandingan gaya tarik antara tight ide dan lack ide adalah: æ F ö t 2,3log ç m- p. q è F ø æ F ö m p. q t - logç è F ø 2,3 æ F ö t 0, 21. 3,14 logç 0, 29 è F ø 2,3 æ F ö t ç 1,95 ( anti log dari 0, 29) è F ø F 1,95 F K(2) t Jika hail kedua perhitungan di ata diubtituikan, maka dapat diketahuai nilai tegangan pada tight ide dan lack ide. Peramaan (1) dan (2) diubtituikan kedalam rumu (2.4), maka: F F - F ef t 2,15 N 1,95 F - F 0,95 F 2,15 N F F 2,15 N , 26 N Setelah gaya tarik pada lack ide diketahui, maka gaya tarik pada tight ide adalah:

45 b. Dimeni puli F F - F ef t 2,15 N F - 2, 26 N F t t 4, 41 N Material yang dipilih dalam pembuatan puli adalah aluminium dengan diameter 16 mm, ehingga dari hubungan tori dan diameter puli material dapat diketahui aman-tidaknya jeni material yang digunakan dengan membandingkan tegangan geer hail perhitungan dengan tegangan geer material yang dipilih. ( ) T F - F r t p 2,15 N.8 mm 17,2 Nmm 0,0172 Nm Pembebanan pada puli adalah earah horizontal, bear gaya yang dihailkan dari tarikan abuk adalah: ( ) Wc F + F t 4,41 N + 2,26 N 6,67 N Diagram pembebanan ecara horizontal dapat dilihat pada gambar 4.3 (a). Sebelum mencari nilai momen lengkung makimal, maka pertama-tama ditentukan pembebanan ecara horozontal. R + R 6,67 N AH BH Pengambilan momen di titik A: x RBH. x 6,67 N. 2 R. 87 mm 6,67 N. 43,5 mm BH R BH 3,335 N R R 3,335 N AH BH Maka nilai momen lengkung di titik A dan B adalah: M AH M 0 BH Nilai momen lengkung di titik D:

46 M R.13,5 mm DH AH 3,335 N.13,5 mm 45,02 Nmm Nilai momen lengkung di titik E: M R.13,5 mm EH BH 3,335 N.13,5 mm 45,02 Nmm Nilai momen lengkung di titik C: w M CH RAH. 43,5 mm-.15 mm 2 3,335 N. 43,5 mm- 3,335 N.15 mm 145,1 Nmm- 50, 03 Nmm 95,07 Nmm Diagram momen lengkung ditunjukkan pada gambar 4.3 (b). Setelah itu dapat diketahui nilai momen puntir ekuivalen pada poro: T T + M e 2 2 ( 17, 2) ( 95,07) , ,3 Nmm 96,61 Nmm Nmm Dengan menggunakan peramaan tori umum, maka akan didapatkan nilai tegangan geer yang dialami oleh poro. Diketahui diameter poro adalah 6 mm. p 3 Te. t. d 16 p 3 96,61 Nmm. t.( 6 mm) 16 96, 61 Nmm.16 t 3 p. 6 ( mm) 2,28 N / mm 2

47 Tegangan geer akibat dari pembebanan pada poro dengan perhitungan adalah ebear 2,28 MPa. Material puli terbuat dari bahan aluminium berbentuk ilinder, edangkan diketahui tegangan geer dari material poro yaitu aluminium adalah 30 MPa ( Tegangan geer material yang digunakan lebih bear dari tegangan geer hail perhitungan, ehingga material yang digunakan aman. T t T 87 mm 6,67 N A D C E B (a) Diagram pembebanan horizontal R AH 13,5 mm 60 mm 13,5 mm R BH 95,07 45,02 Nmm 45,02 Nmm Nmm (b) Diagram momen lengkung A D C E B Gambar 4.3. Diagram pembebanan

48 Nilai momen lengkung ekuivalen: 2 2 ( ) 1 M e M + T + M , ,2 + 95, , , ,84 Nmm 2 2 ( ( ) ( ) ) ( Nmm Nmm) Nmm Menggunakan peramaan: p 3 M e. t B. d 32 p 3 95,84 Nmm. t B.( 6 mm) 32 95,84 Nmm. 32 t B 3 p. 6 ( mm) 4,52 N / mm 2 Tegangan lengkung akibat dari pembebanan pada poro dengan perhitungan adalah ebear 4,52 MPa. Material puli terbuat dari bahan aluminium berbentuk ilinder, edangkan diketahui kekuatan tarik dari material poro yaitu aluminium adalah 90 MPa ( Kekuatan tarik material yang digunakan lebih bear dari tegangan lengkung hail perhitungan, ehingga material yang digunakan aman.

49 Gambar 4.4. Puli aluminium Perencanaan motor dan tranmii daya a. Kecepatan abuk Kecepatan konveyor dapat ditentukan dengan mengaumikan apabila proe berjalan ecara kontinu. Sehingga kecepatan konveyor dalam melakukan proe kerja adalah lamanya waktu yang dibutuhkan ilinder pneumatik pada feeder untuk mengumpan benda kerja. Diketahui kecepatan pneumatik untuk mengumpan adalah: jarak v waktu 98,5 2,24 43,97 mm 0, 0439 m Waktu yang ditempuh ilinder untuk maju dan mundur diaumikan ama yaitu 2,24 ekon, ehingga waktu total proe kerja pengumpan adalah 4,48 detik. Kecepatan pengumpanan pada konveyor dengan feeder haru ama, yaitu dalam waktu 4,48 detik. Sedangkan jarak tempuh konveyor adalah 70 mm (jarak antar benda kerja). Sehingga kecepatan konveyor adalah: v jarak waktu 70 mm 4, 48 15,63 mm

50 b. Percepatan konveyor Dalam proe pengangkutan benda kerja haru tetap berada di ata konveyor tanpa terjadi lip ketika terjadi perubahan kecepatan. Diketahui nilai koefiien geek tati dari benda kerja dengan abuk adalah 0,38 untuk aluminium dan 0,47 untuk platik (lampiran). Nilai percepatannya adalah: Benda kerja platik F F y N 0 m. g F 0,1375 kg. 9,8 m / F N N 1,35 N 2 x m. F m. a F 0 F m. a N m. FN a m 0,38.1,35 N a 0,1375 kg a 3,73 m / 2 Benda kerja aluminium F F y N 0 m. g F 0, 2756 kg. 9,8 m / N F 2,7 N N 2

51 x m. F m. a F 0 F m. a N m. FN a m 0,47. 2,7 N a 0, 2756 kg a 4,6 m / 2 Dari hail perhitungan didapatkan percepatan benda kerja adalah 3,73 m/ 2 untuk benda kerja platik dan 4,6 m/ 2 untuk aluminium, maka digunakan nilai percepatan terkecil ebagai nilai percepatan makimalnya, yaitu 3,73 m/ 2. c. Perencanaan motor Speifikai motor dicari dengan menentukan kebutuhan daya yang dibutuhkan untuk mengoperaikan konveyor. Hal yang haru diperhatikan adalah kecepatan pengoperaian dan tori yang dibutuhkan untuk menggerakkan konveyor. Hail pengukuran kecepatan putaran pada motor dengan menggunakan tachometer adalah 5837 rpm. Apabila motor dihubungkan langung dengan puli, maka kecepatan konveyor adalah: 2. p. N w p ,94 rad / Maka kecepatannya adalah: vw. r 610,94 rad /. 8 mm 4887,52 mm / Untuk mengurangi kecepatan, maka dibutuhkan pereduki kecepatan berupa roda gigi. Jika percepatan konveyor tidak boleh lebih dari 3,73 m/ 2, maka dapat diketahui nilai kecepatan konveyornya apabila jarak yang ditempuh benda kerja adalah 70 mm, adalah:

52 2 2 v v0 + a x- x0 2. ( ) ,73 m / (0,07 0) 0,522 m / 2 2 v 0,522 0, 722 m / d. Perencanaan roda gigi Raio roda gigi yang direncanakan pada perancangan ini yaitu 5 buah roda gigi. Penamaan roda gigi dimulai dari 1 adalah untuk rangka, dan roda gigi maukan adalah roda gigi 2, kemudian nomor roda gigi berikutnya adalah 3, 4, dan eterunya ampai roda gigi terakhir dari rangkaian. Maka diketahui: Roda gigi 2 Diameter luar, d out 7,5 mm Jumlah gigi, z g2 18 d m. ( z+ 2) m m out g 2 g 2 m. (18+ 2) g 2 7,5 mm 20 0,375 mm Setelah modul roda gigi telah diketahui, maka diameter puncak roda gigi adalah: dt mo z d m. z d d T g 2 g 2 T T 0, ,75 mm Roda gigi 3 Diameter luar gear 25 mm Jumlah gigi, z g3 61

53 d m. ( z+ 2) m m out g3 g3 m. (61+ 2) g3 25 mm 63 0,397 mm Setelah modul roda gigi telah diketahui, maka diameter puncak roda gigi adalah: dt mo z d m. z d d T g3 g3 T T 0, ,22 mm Roda gigi 4 Diameter luar gear 22 mm Jumlah gigi 54 Pinion 8 mm Jumlah gigi 19 d m. ( z+ 2) m m out g 4 g 4 m. (54+ 2) g 4 22 mm 56 0,393 mm Setelah modul roda gigi telah diketahui, maka diameter puncak roda gigi adalah: