RANCANG BANGUN BAGIAN TRANSMISI MESIN KATROL ELEKTRIK (PULI DAN SABUK) PROYEK AKHIR Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya Disusun oleh : LAKSANA RAHADIAN SETIADI NIM. I8612030 PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN OTOMOTIF FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016
MOTTO DAN PERSEMBAHAN 1. Apapun tugas hidup anda, lakukan dengan baik. Seseorang semestinya melakukan pekerjaannya sedemikian baik sehingga memberikan motivasi bagi penerus masa depan 2. Jadilah manusia yang pada kelahiranmu semua orang tertawa bahagia, tetapi hanya kamu sendiri yang menangis. Dan pada kematianmu semua orang menangis sedih, tetapi hanya kamu sendiri yang tersenyum. 3. Jika kamu bersungguh-sungguh, kesungguhan itu untuk kebaikanmu sendiri. Al-Ankabut ayat 6 Laporan ini penulis persembahkan kepada: 1. Bapak dan Ibu tercinta, yang selalu membimbingku dalam menjalani hidup. Curahan kasih sayang engkau takkan pernah ternilai oleh apapun. Hati yang penuh ikhlas telah kalian berikan dengan ketulusan. Terima kasih dari ananda harapan satu-satunya dari engkau. 2. Semua rekan satu tim dan Teknik Mesin Otomotif 2012. Kalian adalah sahabatku yang berharga, tiada yang bisa menggantikan kenang-kenangan bersama kalian. iii
KATA PENGANTAR Segala puji syukur bagi Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis diberikan kemudahan dalam menyelesaikan penyusunan laporan proyek akhir dengan judul Rancang Bangun Bagian Transmisi Mesin Katrol Elektrik tepat pada waktunya. Dalam rangka memenuhi salah satu syarat kelulusan tingkat Diploma di Jurusan Teknik Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta, maka selaku mahasiswa dapat mengambil kesempatan dalam proyek akhir untuk menerapkan dan menguji ilmu yang diperoleh dibangku perkuliahan. Laporan ini disusun berdasarkan hasil proyek akhir dari bulan Oktober sampai dengan Februari 2016. Dalam penulisan laporan ini penulis menyampaikan banyak terimakasih atas bantuan semua pihak, sehingga laporan ini dapat diselesaikan. Dengan ini penulis menyampaikan terimakasih kepada: 1. Allah SWT yang selalu memberikan limpahan rahmat dan hidayah-nya. 2. Bapak dan ibu serta keluarga yang senantiasa memberikan dukungan dan doa. 3. Bapak Heru Sukanto, S.T.,M.T. selaku ketua program studi D-III Tahun 2010 2015 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 4. Bapak Dr. Budi Santoso, S.T.,M.T. selaku ketua program studi D-IIITahun 2015-2020 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 5. Ibu Indri Yaningsih, S.T.,M.T. selaku koordinator proyek akhir. 6. Bapak Dr. Triyono, S.T.,M.T. selaku dosen pembimbing I proyek akhir yang selalu memberikan bimbingan dan mengontrol dalam pembuatan proyek akhir. 7. Bapak Purwadi, S.T.,M.Kom selaku dosen pembimbing II proyek akhir yang selalu membimbing dan mengarahkan dalam pembuatan proyek akhir. iv
8. Semua Dosen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 9. Mas Hendri dan Mas Arifin selaku laboran Laboratorium Proses Produksi terima kasih atas bimbingan dan bantuannya. 10. Rekan mahasiswa D-III Teknik Mesin angkatan 2012 serta semua pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya proyek akhir dan penyusunan laporan ini. Penulis menyadari bahwa penulisa dan laporan proyek akhir dengan judul Proses Produksi Mesin pencacah rumput gajah ini masih terdapat kekurangan, sehingga kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan. Akhir kata penulis berharap agar laporan proyek akhir ini bermanfaat bagi pembaca. Surakarta, Juli 2016 Penulis v
ABSTRAK LAKSANA RAHADIAN SETIADI, 2016, RANCANG BANGUN BAGIAN TRANSMISI MESIN KATROL ELEKTRIK (PULI DAN SABUK) DESIGN AND MANUFACTUR OF ELECTRIC HOIST TRANSMISSION (PULLEY AND V BELT), Proyek Akhir, Program Studi Diploma III Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta Katrol elektrik ini dirancang untuk mengangkat beban berat sebesar 500 kg terutama mesin kendaraan (mobil). Mesin ini diharapkan mampu membantu mengefektifkan waktu dan mengurangi beban manusia saat memindahkan barang yang berat (mesin kendaraan). Tujuan dari proyek akhir ini adalah merancang dan membuat Katrol elektrik untuk memindahkan muatan pada jarak yang pendek. Pada prakteknya jarak yang ditempuh hanya terbatas pada puluhan meter. Metode yang digunakan meliputi kajian pustaka yang diambil dari referensi buku, internet dan e-book. Tahap selanjutnya adalah perencanaan yang meliputi mendesain gambar dan perhitungan desain untuk menentukan komponen-komponen yang akan digunakan dalam proyek akhir ini. Tahap terakhir yaitu proses produksi dan perakitan serta pengujian produk. Berdasarkan perancangan ini sistem transmisi yang digunakan ada dua jenis yaitu sabuk dan rantai. Motor penggerak yang digunakan adalah motor listrik dengan daya 0,5 hp dan putaran 1400 rpm. Sabuk yang digunakan adalah sabuk V dengan panjang 12,36 cm dengan diameter puli 50 mm untuk motor listrik dan diameter 100 mm untuk reducer, reducer yang digunakan memiliki perbandingan 1:23. Kata kunci: transmisi, sabuk, puli vi
DAFAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii MOTTO DAN PERSEMBAHAN... iii KATA PENGANTAR... iv ABSTRAKSI... vi DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR NOTASI... x DAFTAR TABEL... xii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Tujuan dan Manfaat Proyek Tugas Akhir... 2 1.5 Sistematika Penulisan... 2 BAB II DASAR TEORI 2.1 Sistem Transmisi... 4 2.1.1 Motor Listrik... 4 2.1.2 Daya Penggerak... 5 2.1.3 Puli... 7 2.1.4 Sabuk... 8 2.1.5 Perencanaan Puli dan Sabuk... 11 2.2 Tali Baja... 14 BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR 3.1 Diagram Alur Perencanaan... 16 3.2 Konsep Desain Katrol Elektrik... 17 3.3 Perhitungan Daya Pada Motor Listrik... 18 3.4 Perhitungan Transmisi... 19 3.5 Perhitungan Sabuk dan Puli commit... to user 21 vii
BAB IV PEMBUATAN DAN PENGUJIAN 4.1 Desain... 25 4.2 Sistem Kerja Katrol Elektrik... 25 4.3 Proses Pengerjaan... 26 4.4 Alat dan Bahan... 26 4.5 Proses Pengerjaan Rangka... 27 4.6 Proses Pengecetan... 28 4.7 Proses Perakitan... 29 4.8 Uji Fungsional Rangka... 31 4.9 Pembahasan... 32 4.10 Hasil Pengujian Mesin... 34 4.11 Perawatan Mesin... 34 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan... 35 5.2 Saran... 35 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN viii
DAFAR GAMBAR GAMBAR 2.1 Klasifikasi motor listrik... 5 GAMBAR 2.2 Tipe sabuk V... 10 GAMBAR 2.3 Jenis sabuk... 10 GAMBAR 2.4 Bagian sabuk... 10 GAMBAR 2.5 Panjang sabuk dan sudut kontak terbuka... 12 GAMBAR 2.6 Tipe tali baja... 15 GAMBAR 3.1 Perencanaan alur pengerjaan... 16 GAMBAR 3.2 Desain 3D mesin katrol elektrik... 17 GAMBAR 3.3 Putaran pada puli reducer... 20 GAMBAR 3.4 Putaran pada gear box reducer... 20 GAMBAR 3.5 Putaran poros drum... 21 GAMBAR 3.6 Diameter dan jarak sumbu puli... 22 GAMBAR 3.7 Sudut kontak puli... 22 GAMBAR 3.8 Putaran pada puli... 24 GAMBAR 3.9 Penampang v belt... 25 GAMBAR 4.1 Konsep rancangan komponen utama 3D... 26 GAMBAR 4.2 Proses pembuatan rangka... 29 GAMBAR 4.3 Proses pengelasan rangka... 29 GAMBAR 4.4 Proses pemasangan motor listrik... 31 GAMBAR 4.5 Proses pemasangan reducer... 31 GAMBAR 4.6 Proses pemasangan drum penggulung... 31 GAMBAR 4.7 Proses pemasangan rangka atas dan rangka bawah... 32 GAMBAR 4.8 Proses pemasangan roll tali baja / seling... 32 ix
ix
DAFTAR NOTASI P = Daya (Watt) W = Usaha (Joule) t = Waktu (Second) F = Gaya (Newton) V = Kecepatan Linier (m/s) T = Torsi (N.m) = Kecepatan Sudut (rad/s) n = Kecepatan (rpm) = Percepatan Sudut (rad/ ) M = Massa (Kg) w = Berat ( Newton atau Kg.m/ ) g = Percepatan Gravitasi (10 m/ ) r = Jarak Terhadap Sumbu (m) = Diameter Puli Motor (mm) = Diameter Puli Reducer (mm) = Putaran Puli Motor (rpm) = Putaran Puli Reducer (rpm) = Putaran Puli Gear Box Reducer (rpm) = Putaran Puli Drum (rpm) X = Jarak Sumbu Poros (mm) = Tarikan Sisi Kencang Sabuk(Kg) = Tarikan Sisi Kendor Sabuk (Kg) x
= Koefisien Gesek Untuk Puli Dengan Sabuk (0,3) = Sudut Kontak (rad) e = Ekpotensial xi
DAFAR TABEL TABEL 2.1 Faktor koreksi transmisi sabuk V... 9 xii