TEKNIK PENGECORAN LOGAM PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PULI UNTUK DIGUNAKAN PADA KOMPRESOR AC KENDARAAN PENUMPANG BERKAPASITAS 5 ORANG

Transkripsi

1 SKRIPSI TEKNIK PENGECORAN LOGAM PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PULI UNTUK DIGUNAKAN PADA KOMPRESOR AC KENDARAAN PENUMPANG BERKAPASITAS 5 ORANG Skripsi Yang Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik OLEH : ILHAM ANSHARI S NIM PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009

2 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK MESIN MEDAN 2009 SKRIPSI TEKNIK PENGECORAN LOGAM PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PULI UNTUK DIGUNAKAN PADA KOMPRESOR AC KENDARAAN PENUMPANG BERKAPASITAS 5 ORANG OLEH : ILHAM ANSHARI S NIM Telah diperiksa dan diperbaiki dari hasil Seminar Periode ke-127 tanggal 11 Juli 2009 Dosen Pembimbing Ir. Raskita S. Meliala NIP

3 UNIVERSITAS SUMATERA UTARA PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK MESIN MEDAN 2009 SKRIPSI TEKNIK PENGECORAN LOGAM PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PULI UNTUK DIGUNAKAN PADA KOMPRESOR AC KENDARAAN PENUMPANG BERKAPASITAS 5 ORANG OLEH : ILHAM ANSHARI S NIM Telah diperiksa dan diperbaiki dari hasil Seminar Periode ke-127 tanggal 11 Juli 2009 Dosen Pembanding I Dosen Pembanding II Ir. Syahrul Abda, Msc Ir. Isril Amir NIP NIP

4 SKRIPSI TEKNIK PENGECORAN LOGAM PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PULI UNTUK DIGUNAKAN PADA KOMPRESOR AC KENDARAAN PENUMPANG BERKAPASITAS 5 ORANG ILHAM ANSHARI S NIM : Telah Disetujui Oleh : Dosen Pembimbing Ir. Raskita S. Meliala NIP : Dosen Pembanding I Dosen Pembanding II Ir. Syahrul Abda, Msc Ir. Isril Amir NIP Disetujui Oleh: Departemen Teknik Mesin Ketua Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri NIP

5 KATA PENGANTAR Alhamdulillah puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas berkat dan rahmat-nya yang telah diberikan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Skripsi ini dengan baik. Skripsi ini adalah salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk menyelesaikan Program Studi Strata-1 di Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Adapun Skripsi ini diambil dari mata kuliah Teknik Pengecoran Logam dengan judul Perancangan dan pembuatan puli untuk digunakan pada kompresor yang dipakai pada AC disuatu kendaraan. Skripsi ini disusun berdasarkan survei dan data data praktis dari lapangan serta melalui pembahasan dan studi literatur. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Orang tua saya tercinta, M Ali Simatupang dan Rosmaida Afni Nasution yang telah membesarkan penulis, membimbing, memberikan kasih sayang, perhatian baik spiritual maupun material serta semangat yang begitu besar kepada penulis mulai awal kuliah hingga penyelesaian Skripsi ini. 2. Ibu Ir. Raskita S. Meliala yang telah meluangkan waktu dan pikiran serta kesabaran dalam membimbing dan mengajar penulis untuk menyelesaikan Skripsi ini. 3. Bapak Dr. Ing. Ikhwansyah Isranuri sebagai Ketua Departemen Teknik Mesin USU dan Bapak Tulus Burhanuddin Sitorus, ST, MT. sebagai Sekretaris Departemen Teknik Mesin USU.

6 4. Seluruh Staff Pengajar di Departemen Teknik Mesin USU yang telah mengajar dan membimbing penulis selama perkuliahan. 5. Bapak Hartono dan Staff CV. Baja Pertiwi, yang telah memberikan tempat untuk survei Skripsi ini. 6. Bapak Ir. Pander Sitindaon, yang telah meluangkan waktu dan pikiran dalam membimbing pada saat survei Skripsi ini. 7. Seluruh rekan-rekan mahasiswa Departemen Teknik Mesin USU, khususnya Angkatan 2005 atas masukan dan bantuannya dalam menyelesaikan Skripsi ini. 8. Semua teman-teman saya, Ranto realdy sinaga yang telah memberikan dukungan, semangat dan motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan Skripsi ini. Penulis sadar bahwa Skripsi ini masih belum sempurna dikarenakan keterbatasan penulis. Untuk itu penulis tetap mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun untuk kesempurnaan Skripsi ini. Akhir kata penulis berharap semoga Skripsi ini bermanfaat bagi siapa saja yang membaca, baik sebagai bahan masukan ataupun sebagai bahan perbandingan. Medan, 29 Juli 2009 Penulis Ilham Anshari S NIM

7 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... iii DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR SIMBOL... xiv BAB I PENDAHULUAN Latar belakang Maksud dan tujuan perencanaan Batasan masalah Sistematika penulisan. 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pendahuluan Puli sabuk V Besi cor Struktur dan sifat-sifat besi cor kelabu Struktur coran besi cor kelabu Sifat-sifat logam cair coran besi Perbedaan antara logam cair dan air Kekentalan logam cair Aliran logam cair Pola... 14

8 2.5.1 Macam-macam pola Penentuan tambahan penyusutan Bahan-bahan untuk pola Perencanaan pola Rencana pengecoran Istilah-istilah dan fungsi dari sistem saluran Bentuk dan bagian-bagian sistem saluran Penambah Pengecoran dengan cetakan pasir Syarat bagi pasir cetak Macam-macam pasir cetak Susunan pasir cetak Dapur kupola Penggolongan daerah dalam kupola Kapasitas peleburan Tinggi efektif Daerah krus Lubang cerat dan lubang terak Tuyer Kotak angin Bentuk dan ukuran dari coran Bentuk standar dan ukuran coran Ketelitian ukuran coran... 39

9 Toleransi ukuran dan tebal dinding Toleransi untuk ukuran panjang Pengujian dalam pengecoran Pengukuran temperatur Pengujian terak BAB III PERENCANAAAN PULI SABUK V Pemilihan poros Perencanaan pasak Sabuk tipe V Panjang sabuk Pembuatan puli sabuk V Analisa beban pada puli Material untuk puli sabuk tipe V. 57 BAB IV PEMBUATAN CETAKAN Pemilihan pola Penentuan tambahan penyusutan Ukuran pola Ukuran inti Penyangga inti Sistem saluran Saluran turun Cawan tuang Sistem pengalir... 72

10 4.5.4 Saluran masuk Saluran penambah Ukuran penambah Pemberat Pembuatan cetakan pasir 78 BAB V PELEBURAN DAN PENUANGAN Bahan baku puli sabuk V Bahan baku Komposisi bahan Bahan tambahan (paduan) Peleburan logam coran Perhitungan metal cair Penambah unsur karbon Penambah unsur silikon Penambah unsur mangan (Mn) Pengaruh unsur logam terhadap bahan Karbon Silikon Mangan Sulfur Posfor Penuangan logam cair Kecepatan waktu penuangan. 87

11 5.6 Pembuatan cetakan pasir Pembongkaran cetakan BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

12 DAFTAR GAMBAR Hal Gambar 2.1 Jenis produk yang dihasilkan... 6 Gambar 2.2 Puli sabuk V pada kompresor AC kendaraan... 7 Gambar 2.3 Diagram fasa Fe 3 C.. 9 Gambar 2.4 Pola tunggal Gambar 2.5 Pola belahan Gambar 2.6 Pola setengah Gambar 2.7 Pola belahan banyak Gambar 2.8 Pola pelat pasangan Gambar 2.9 Pola pelat kup dan drag Gambar 2.10 Istilah istilah sistem pengisian.. 22 Gambar 2.11 Ukuran cawan tuang. 23 Gambar 2.12 Perpanjangan pengalir.. 24 Gambar 2.13 Sistem saluran masuk Gambar 2.14 Penambah samping dan penambah atas Gambar 2.15 Pasir silika. 30 Gambar 2.16 Beberapa inti yang sudah dipanaskan Gambar 2.17 Pengikat khusus inti (resin dan air kaca).. 31 Gambar 2.18 Dapur kupola. 33 Gambar 2.26 Ladel jenis penyumbat Gambar 3.1 Puli sabuk V.. 44

13 Gambar 3.2 Gaya geser pada pasak.. 51 Gambar 3.3 Tipe ukuran sabuk Gambar 3.4 Perhitungan panjang keliling sabuk.. 53 Gambar 3.5 Alur puli sabuk V.. 54 Gambar 3.6 Beban yang diterima puli Gambar 4.1 Tambahan penyelesaian mesin untuk coran besi cor kelabu. 60 Gambar 4.2 Puli sabuk V yang dirancang. 61 Gambar 4.4 Pola belahan untuk drag 65 Gambar 4.5 Saluran turun. 70 Gambar 4.6 Cawan tuang.. 71 Gambar 4.7 Sistem pengalir.. 72 Gambar 4.8 Saluran masuk Gambar 4.9 Hubungan tebal coran (Tc) dan jarak isi dari penambah (Jp). 74 Gambar 4.10 Kurva pellini Gambar 4.11 Hubungan antara waktu dan berat tuang untuk besi cor. 88

14 DAFTAR TABEL Hal Tabel 2.1 Tambahan penyusutan yang disarankan Tabel 2.2 Temperatur penuangan untuk beberapa coran Tabel 2.3 Jumlah tuyer. 36 Tabel 2.4 Jumlah inti 38 Tabel 2.5 Ketebalan dinding minimum dari pengecoran pasir. 38 Tabel 2.6 Toleransi tebal dinding yang biasa dari pengecoran pasir 39 Tabel 2.7 Toleransi ukuran yang biasa dari pengecoran pasir.. 40 Tabel 4.1 Ukuran dari saluran turun, pengalir dan saluran masuk untuk coran besi cor.. 69 Tabel 5.1 Komposisi bahan puli sabuk V yang diinginkan.. 80 Tabel 5.2 Komposisi metal cair 82

15 DAFTAR SIMBOL SIMBOL KETERANGAN SATUAN d s P ρ motor Diameter poros Daya motor Berat jenis mm kw kgf 3 m m g Percepatan gravitasi 2 s W Berat kgf kgf mm p Tekanan permukaan 2 T Torsi kgf. mm kgf mm σ Tegangan tarik bahan 2 kgf τ Tegangan geser 2 mm Sf 1 Faktor keamanan yang bergantung - pada jenis bahan Sf 2 Faktor keamanan yang bergantung - pada jenis bahan t Waktu tuang det V Volume m Wc Berat cairan logam yang dituang kgf 3

16 A Luas saluran mm d Diameter saluran mm h Tinggi saluran mm 2 P Panjang coran mm L Lebar coran mm Tc Tebal coran mm JP Jarak pengisian mm