RANCANG BANGUN MODIFIKASI MESIN BENCH DRILL (5 SPINDLE 5 COLLET) UNTUK PROSUKSI SANGKAR BURUNG Nama Mahasiswa : 1. Purwohadi Karudianto Nama Mahasiswa :. Iwan Setiawan NRP : 1. 10903900 NRP :. 109039011 Abstrak Home Industry produksi sangkar burung saat ini masih banyak menggunakan metode drilling yang sederhana, yaitu dengan menggunakan satu mata pahat, sehingga memerlukan banyak tenaga dan waktu yang cukup lama. Salah satu alternatif untuk menambah efisiensi dan produktifitas yaitu dengan memodifikasi mesin bench drill dengan metode drilling yang di rancang dengan menggunakan lima spindle dan lima collet untuk proses operasional dengan lima lubang sekaligus dalam satu kali pengeboran. Pembuatan mesin drilling ini dimulai dari merancang mekanisme multi spindel. Perhitungan dimulai dengan mencari besarnya gaya pada elemen-elemen mesin yang digunakan (roda gigi, poros, pasak, spindel, collet), besarnya daya motor yang digunakan, dan besarnya kapasitas yang dihasilkan oleh mesin drilling. Setelah pembuatan mesin, mencari besarnya gaya potong yang terdapat kayu (melalui percobaan) dan dilakukan pengujian mengenai kapasitas sesungguhnya yang dapat dihasilkan oleh mesin drilling.. Dari perencanaan multi spindel didapatkan jarak antara 45mm dari kelipatan 15mm sehingga mampu untuk proses operasional pada setiap lubang. Penggerak menggunakan motor sebesar 0,4 HP dihasilkan putaran disk 753 rpm. Kapasitas produksi secara teoritik yaitu 0 lubang/menit (untuk kelas kayu I Ø0mm). Kata kunci : Kayu, Modifikasi bench drill, Drilling, 5 spindel, 5 collet, Sangkar burung. PENDAHULUAN Latar Belakang Kehidupan masyarakat di Dusun Karang Asem desa Karang Semanding Kecamatan Balong Panggang Kabupaten Gresik ( Jawa Timur ) di mana masyarakat tersebut kehidupanya banyak tergantung dengan memproduksi Sangkar Burung. Kondisi masyarakat tersebut seluruh atau 90% pengrajin Sangkar Burung dan ada juga profesinya sebagai petani dan peternak. Pekerjaan tersebut bisa di bilang cukup mudah dan gampang sehingga wanita di desa tersebut bisa membantu pekerjaan tersebut. Kondisi penghobi burung juga terbilang cukup banyak kira kira 35% di Indonesia, sehingga kebutuhan industry ini adalah mengefisiensi selama proses pengeboran dan memerlukan waktu lama, dengan bisa di katakana bahwa proses pengeboran menjadi proses yang kritis yang memerlukan sentuhan peningkatan efisien. Proses operasinya cukup sederhana dengan menggunakan mesin bench drill yang mengandalkan satu mata bor. Oleh karena itu alternatife yang lebih efektif adalah memodifikasi Mesin Bench Drill dengan menggunakan lima mata bor dan bisa dikatakan Gang Drill. Dengan harapan proses pengeboran dapat mengalami peningkatan lebih baik dalam hal kualitas, kuantitas, efisien tenaga dan waktu produktifitas. METODOLOGI Diagram Alir Adapun diagram alir proses modifikasi mesin bench drill dengan mengandalkan lima mata bor untuk drilling machine adalah sebagai berikut :
h. Uji Peralatan 1. Persiapkan kayu dengan diameter 15 0 mm panjang 00 mm.. Letakan material pada cekam jix & fixture setelah itu jepit. 3. Memposisikan kayu sampai di jepit di antara clampingnya. 4. Nyalakan mesin untuk memutar mesin. 5. Turunkan handle dengan memutar pada bench drill di sisi kanan, sehingga mata bor berputar mengenai material kayu. 6. Setelah selesai, putar kembali handle sampai mata bor kembali keatas 7. Putar kembali clambing dan bersikan sisa pengeboran kayu. 8. Selesai.
PERENCANAAN & PERHITUNGAN 4.1 Perhitungan Gaya Pembentukan Geram : Dalam perhitungan modifikasi mesin bench drill (5 spindel, 5 collet) untuk produk sangkar burung ini, perlu diketahui beberapa hal mengenai data-data teknis dari motor bor, pahat, serta elemen-elemen pada mesin. Datadata teknis tersebut nantinya akan dipergunakan untuk menentukan gaya-gaya yeng terjadi, momen torsi daya yang di butuhkan, dan lain sebagainya. Data-data teknis tersebut meliputi antara lain : 1. Data motor bor Daya motor : 398 watt Putaran spindle (n) motor : 1400 rpm Gerak makan (f) : 0,04 mm/put Kecapatan makan (V) : f x n : 0,04 1400 : 56 mm/menit : 0,93 mm/detik. Data geometri pahat Diameter mata bor : mm Sudut potong utama (Kr) :55 Kedalaman potong (a) : d = 1 mm Lebar pemotongan (b) : a sin Kr = 1mm Tebal geram sebelu mterpotong (h) untuk satu mata potong : f sin Kr Diameter ini (di) : 1 mm : 0,01 mm 4. Perencanaan Belt dan Pulley Dalam hal ini, perencanaan belt yang digunakan adalah tipe V karena cocok untuk beban yang bervariasi serta V-belt mampu memindahkan daya lebih baik karena bidang geseknya lebih besar pada pulley dan flywheel, ini akan mengurangi terjadinya slip. Data-data yang diketahui : daya motor (P) : /5 Hp = 0, 39 Kwatt putaran motor (n 1 ) : 1400 rpm putaran motor (n ) : 753,85 rpm jarak sumbu (C) : 75 mm diameter (D p ) : 78 mm diameter (d p ) : 41 mm 4..1 Daya perencanaan dan torsi perencanaan ( F gesek )= 0,16 N ( F normal)= 0,19N F R ( Fs ) ( Fsn 0,16 0,0617 0,48N P F 0,19 ) 0,056 0,0361 R.r. rad 78,90 sec rad 0,48Nx0,15mx78,90 sec,93watt Data-data yang diketahui : daya pulley :,98 watt putaran motor (n 1 ) : 1400 rpm putaran motor (n ) : 753,85 rpm faktor koreksi (f c ) : 1,3 4.3 Perhitungan Poros Pada poros ini terdapat bantalan,satu roda gigi,dan pulley v-belt yang terhubung ke motor listrik.
X Z Y + F y =0 F 1 F + Ay + By +F4y + F3y = 0 Ay + By = F 1 + F F4y + F3y Ay + By = F 1 + F = 0,3 + 9,47 =9,7 kgf...(1) + M ya = 0 + T poros = F 1 x r pulley - F x r pulley = (F 1 F ) x r Pulley = (0,3kgf 9,97kgf) x 0,78m = 8,6kgf.m Gaya yang terjadi pada roda gigi penerus + T poros = F 3 x r roda gigi3 + F 4 x r roda gigi4 B y (43mm) F4 y (10mm) F3y (10mm) + F1(07mm) + F (07mm) = 0 By (43mm) + 17,36 (10mm) 17,36 (10mm) + 0,3 (07mm) + 9,47 (07mm) = 0 By (43mm) = 4187,61 kgf mm + 1960,9 kgfmm By = 6147,9 kgf mm 43mm = 14,97 kgf...() Dari persamaa (1.) di atas maka di dapat Ay + By = 9,7 kgf Ay = 9,7 kgf 14,97kgf = - 113,7 kgf + F z = 0 A z + Bz Fmakan Wtotal = 0 A z + Bz = Fmakan Wtotal Asumsi beban yang di teruskan oleh bantalan sama Az = Bz Az = Fmakan + Wtotal Az = 0,043kgf +,94kgf = 1,491kgf Dimana r roda gigi 3 = r roda gigi 4, maka F 3 = F 4 T poros = F 3 x r roda gigi 3 F 3 = T poros x r roda gigi 3 = 8,8 kgf.m x 0,055 m = 7,6kgf Z X Y F F x4 = F 4 cos 3 ᶿ = 90 o 39 o F y3 = F 3 cos F y4 = F 4 F x3 = F 3
PENUTUP VI.1. Kesimpulan Dari perencanaan modifikasi mesin bench drill diperoleh beberapa kesimpulan yaitu : a. Motor yang digunakan dengan daya /5 hp dan kecepatan 1400 rpm sebagai proses drillingnya b. Menggunakan multi lima spindle dan lima collet pada proses penggeboran serta Merancang ulang poros penggerak dengan diameter 1mm sebagai poros utama dengan bahan S45C. Mesin. PT Gelora Aksara Pratama, Jakarta. 5. Fikki, Himawan. 007. Rancang Bangun Mesin Otomatis Multiguna. Institut 6. Suhariyanto. 004. Elemen Mesin I. Surabaya. Institut 7. Sato, G. Takeshi, N. Sugiarto H. 000. Menggambar Mesin menurut standar ISO, PT Pradnya Paramita, Jakarta. c. Dengan memodifikasi jix and fixture dapat ditentukan perbandingan jarak dari awalnya 64mm menjadi 45mm dari perbandingan 1,5mm dengan memanfaatkan collet sebagai penentu. d. Kali waktu pengeboran untuk satu proses operasional adalah 18,51 sekon e. Kapasitas produksi teoritik yang mampu dilakukan oleh mesin ini adalah 0 lubang/menit. DAFTAR PUSTAKA 1. Sularso, Kiyokatsu Suga. 004. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin, Cetakan ke 11, PT Pradnya Paramita, Jakarta.. Deutschman, Aaron D. 1975. Machine Design : Theory and Practice. New York : Macmillan Publishing Co., Inc. 3. Suhariyanto, Syamsul Hadi. 004. Elemen Mesin II. Surabaya. Institut 4. Shigley, Joseph E. 1984. Perencanaan Teknik