BAB III METODOLOGI PERENCANAAN Penulisan ini didasarkan atas survey literatur, serta didukung dengan data perencanaan dengan berdasarkan pertimbangan effisiensi waktu pengerjaan dengan tahapan kegiatan sebagai berikut: 1. Menentukan data-data yang berhubungan dan digunakan untuk perencanaan alat. 2. Perhitungan data-data perencanaan alat sesuai desain gambar yang direncanakan. 3. Studi kepustakaan untuk memperoleh data-data pendukung dan dasar teori penunjang yang berhubungan dengan perencanaan tersebut. 3.1. Data Perencanaan Data-data yang digunakan merupakan data perencanaan yang antara lain meliputi: 1. Poros lengan ayun - Dimensi berat bola pemberat - Material bola pemberat - Panjang poros lengan ayun - Dimensi tabung - Diameter poros lengan ayun - Material poros lengan ayun 2. Poros (Gandar) - Material poros yang digunakan - Moment inertia poros - Diameter poros - Beban konstruksi yang dialami poros 3. Rangka Penyangga - Material yang digunakan - Dimensi vertikal dan horisontal rangka penyangga - Moment inertia profil rangka penyangga 41
- Beban statis dan dinamis yang dialami rangka penyanggaa 4. Bantalan - Jenis bantalan yang digunakan berdasarkan beban poros - Putaran poros - Diameter poros yang digunakan - Umur bantalan Penyajian data dimensi sementara dari gambar mesin gravitasi desain ke- sebagai berikut: 1. Poros lengan 4 yang dipilih di bagi menjadi beberapa bagian untuk mempermudah perhitungan ayun Gambar 3.1. Dimensi poros lengan ayun 2. Rangka penyangga dan Poros (gandar) Gambar 3.2. Dimensi penyangga dan poros (gandar) 42
3. Posisi perputaran lengan ayun Gambar 3.3. Dimensi dan posisi lengan ayun 43
Gambar 3.4. Dimensi mesin gravitasi 44
3.2. Analisa Perencanaan Secara garis besar perencanaan alat yang akan dianalisa dalam skripsi ini antara lain: 1. Desain mesin gravitasi yang ke-empat berupa 8 buah tabung yang di dalamnya terdapat bola yang berbeda diameter yang disusun berbentuk baling-baling, dengan beban pada lingkaran kecil yang disambungkan dengan lengan lengan poros. 2. Keuntungan-keuntungan mekanis yang akan diperoleh dengan menggunakan desain tersebut. Dari perencanaan tersebut diharapkan dapat memperoleh desain mesin gravitasi dengan kelebihan: 1. Mempunyai torsi yang besar.. 2. Berputar stabil. 3. Tidak gaduh. 4. Desain sederhana 3.3. Alur Perencanaan dan Perhitungan Perhitungan-perhitungan yang akan dilakukan untuk proses pengolahan data-data perencanaan yang mengacu pada gambar desain alat guna memperoleh dimensi yang sesuai dan kekuatan alat antara lain: 1. Perhitungan Gaya-gaya - Gaya gerak melingkar - Gaya sentripetal - Gaya gravitasi 2. Perhitungan tegangan poros lengan ayun - Tegangan tarik - Tegangan tekan - Moment lentur - Dimensi poros lengan ayun 3. Poros (Gandar) - Tegangan geser - Tegangan lengkung - Tegangan patah - Momen puntir - Momen lentur 45
- Moment inertia poros - Diameter poros - Beban konstruksi yang dialami poros 4. Rangka Penyangga - Dimensi vertikal dan horisontal rangka penyangga - Moment inertia profil rangka penyangga - Beban statis dan dinamis yang dialami rangka penyangga - Tegangan geser akibat moment lentur pada rangka horizontal - Beban tekuk - Momen lentur - Kekuatan rangka penyangga - Defleksi puntiran - Tegangan tarik maksimum 5. Bantalan - Beban poros - Putaran poros - Diameter poros yang digunakan - Umur bantalan Agar penulisan skripsi ini lebih terarah dan mudah dimengerti dibuat diagram alur sebagai berikut: 46
Untuk memudahkan proses perencanaan dan perhitungan dibuat juga diagram alir perencanaan mesin gravitasi sebagai berikut: 47
1. Diagram alir perhitungan gaya-gaya 48
2. Diagram alir Perhitungan Kekuatan Poros Lengan Ayun 49
3. Diagram alir Perhitungan Kekuatan Poros (Gandar) 50
4. Diagram alir Perhitungan Perencanaan Bantalan 51
5. Diagram alir Perhitungan Kekuatan Rangka Penyangga 52