Analisa Perhitungan/ 413041-051 BAB III ANALISA PERHITUNGAN 3.1 Putaran yang dibutuhkan dan waktu yang diperlukan Mesin pembersih burry system kerjanya sama dengan mesin bor jenis peluassecara garis besar mata bor menyayat benda kerja sekitar 1- mm. Perhitungan putaran mesin pembersih burry N = v.1000. d. z Dengan spesifikasi sebagai berikut:.v = 0 m/menit (material almunium lihat tabel.1).d = 7 mm.z = 8 N = 0.1000.7.8 N= 1137 Put/menit Perhitungan waktu yang diperlukan Keliling area yang disayat s =..r s = 314.7 s = 4396 mm III-1
III- Waktu yang dibutuhkan t t s v 4396.60 0.1000 t 0 13dt 3. Perencanaan motor Sebelum jenis motor yang digunakan ditentukan terlebih dahulu harus diperhitungkan daya/kerugian daya yang terjadi. Dengan diperhitungkan pendistribusikan daya maka pemilihan motor yang digunakan dapat ditentukan dengan tepat sehingga tidak akan terjadi kesalahan dalam pemilihan motoratau dengan kata lain daya yang keluar (out put) dari motor dapat menggerakkan komponen komponen mesin pemoles ini. Gaya tekan pada reamer pada saat mesin bekerja F tekan = 4 kg x 981m/s = 394 N Luas penampangan piringan pemoles A (mm) A=.r = 314 x 3 = 86 mm Dalam perancangan mesin ini reamer yang dipakai sebanyak 3 pcs jadi 3 x 86 =8478 mm
III-3 Gaya yang terdapat pada system (Fs) Fs=m.g Fs=(massa Poros+massa Gear+massa Reamer) x g = 1 kg x 981 m/s = 1177 N Tekanan yang terjadi pada bidang piringanp(n/mm ) P P 1 P M Gear Gambar 3. 1 Sketsa distribusi daya P= F A 394 0083 =13865 N/m Koefisien gesek pada bahan piringan p = 035 Koefisien gesek pada bahan logam besi s = 0 Maka Fgesek = Ftekan x px s = 394 x 035 x 0 = 7468 N Hambatan yang terjadi pada system (R total) R total = Ftekan + Fgesek + Fs = 394 + 747 + 1177
III-4 = 159707 N Kecepatan putaran piringan v(m/s).d = diameter reamer (7 mm = 0007).n= Putaran (100 rpm).v=. d. n 60 314.0007.100 60 043 m s Perhitungan daya motor Daya efektif yang terjadi P 1 (watt) P 1 = Rtotal x v = 159707 x 043 = 686 watt Maka daya pada poros motor (P ) P1 4387 P = 70 07 watt 098 Pada poros as motor (Pm) terjadi kehilangan daya % (ketetapan) Sehingga : = efisiensi gear 095 P 7007 P M = 73 7 watt 095 Jadi motor yang dipakai berdasarkan referensi catalog oriental motor 90 Watt Maka efisiensi mesin burry torry P = 1 X100% P
III-5 7007 = x 100% 951% 737 3.3 Perhitungan poros Dalam perhitungan poros pada konstruksi mesin poles ini harus meliputi perhitungan perhitungan bahan porostegangan geser yang dizinkan dan diameter poros. 1.Upper Plate. Spring 3. Guide Pillar 4. Kepala cekam bor 5. Lower plate 6. Kerangka 7. Roda gigi 8. Poros 9 Motor Gambar 3. Ilustrasi Mesin Pembersih burry Tegangan geser yang diijinkan
Material yang dipakai S45 C t = 56 Kg/mm 56 6 Kg = 56x10 x 981 m/s 6 1x10 m Faktor keamanan 5 t izin = V = 54x 10 8 N/m III-6 izin = 54x10 5 6 =108 x 10 8 N/m Daya motor(p) =90 Watt Torsi puntir poros 60. P 60.90 T= 07Nm.314. n.314.100 Momen puntir poros L L Diketahui : L = 008 F = 50 N M=W.L M=5.008= 4 Nm Momen lentur dan momen puntir ekivalen
III-7 Analisa Perhitungan / 413041-051 Shaft pada actual pelaksanan kinerja mesin mendapat lenturan dan puntiran dari komponen lain. Momen lentur ekuivalen Me 1 KmxM Me = 1 1x 4 KmxM = 1x4 1x07 KtxT = 1 (4+406) = 403 N m Momen puntir ekivalente Te = KmxM KtxT 1 0 7 1x 4 x Te = Te = 406 N.m Diameter poros berdasarkan momen puntir ekivalen d= 3 d= 3 16Te g 16.08 314.108x10 8 d= 0003 m Diameter poros berdasarkan momen lentur ekivalen
III-8 d= 3 16Me b d= 3 16.048 5 314.56.10 d=00075 m 3.4 Gear Transmisi Untuk memindahkan daya dari motor ke conektor (reamer/bor) memerlukan gear.dalam membuat gear perlu memperhitungkan sebagai beriku: Putaran motor = putaran poros =Putaran pinion = 100 rpm Putaran out put yang diharapkan = 800 rpm 800 Velocity ratio = 0 6 100 Daya transmisi= 50 watt Tegangan tarik pinion =54x10 7 N/mm Tegangan tarik gear = 54x10 7 N/mm Jumlah gigi pinion(tp) = 1 Diameter Pinion(Dp) = 30 mm Dengan Velocity ratio(vr) = 1:06 maka TG VR: = TP TG = 7 1 06 TG 6 : x 1 TP 10 TG
III-9 DG VR: = DP 1 06 DG = 18 DG 6 : x 30 DP 10 DG Jumlah gigi gear (Tg) = 7 Diameter gigi gear (Dg) = 18 mm b=1 modul =1 m Sistem bentuk gigi Composite system 141/ O Kecepatan pinion (v). Dp. np v= 100.60 314.30.500 100.60 1884 m dt v= 11304 m/menit P 50 Ft= 0 03 v. sf 11304.15 (Sf steady load and 4 jam/hari) Velocity factor 6 Kecepatan keliling 0 m/dt = 6 V C V = 6 6 v 6 6 1884 04m dt Design beban gigi tangesial yang diijinkan (Wt) W T = px4500 xcs v 50x4500 x15 11304 488Kg
III-10 Asumsi Cs berdasarkan dari factor lamanya kondisi terbebani 4 jam per hari factor yang diambil Cs=15 Bentuk gigi berdasarkan factor pinion 0684 Z Y P =014-0684 =014-1 =006 Bentuk gigi berdasarkan factor untuk gigi 0684 Y G =014- z 0684 Y G =014-7 =00 p. Y p = 54 x 10 7 x 006 =3 x 10 6 G. Y G = 54 x 10 7 x00= 11 x 10 6 Beban tangensial yang dizinkan W T = G x C v x b x m x Y G 488 m = 54 10 7 6 x ( ) 1m x mx 00 6 1884 488 m 9 34x10 m m 3 = 7 10-8
III-11 m = 004 m m=04 cm m= 4 mm Lebar gigi.m= 4x 1 = 48 mm 3.5 Pelat Atas Pelat atas yang digunakan dengan ukuran 160 mmx 180 mm. Dalam perancangan saat ini akan menentukan tebal pelat yang diijinkan. Spesifikasi: Defleksi yang diijinkan(y)= (0054) Gaya total (F)= 5 N Modulus Elastisitas (E)=1 10 5 N/m F. L 48. b. E. Y h= 3 3 h= 3 5.018 5 48.1.10.016.0054 3 h= 0015 m 15 mm 3.6 Pelat Bawah Pelat bawah yang digunakan dengan ukuran 50mm x 00mmsehingga perhitungan yang akan kita tentukan adalah tebal pelat.
III-1 Defleksi yang diijinkan(y)= (0054) Gaya total (F)= 50 N Modulus Elastisitas (E)=1 10 5 N/m F. L 48. l. E. Y h= 3 3 h= 3 50.05 5 48.1.10.0.0054 3 h= 0048 m 5 mm 3.7 Spring/Pegas Pegas pada perancangan ini digunakan untuk menahan tekanan operator pada saat mengoperasikan mesin.dengan cara menekankan benda kerja (rear bracket) pada pelat penahan maka burry tersebut bisa hilang karena posisi reamer/bor berada dibawah pelat penahan. Maksimum load = 100 N Minimum load = 40 N Spring index(c)= 5 Jarak defleksi spring = 1 cm Berdasarkan tabel tegangan geser dengan referensi diameter wire 15 mm sampai 465 mm maka didapatkan tegangan geser 3850 Kg/cm Tegangan geser = 37 x 10 6 N/m Modulus keuletan(g) =78X 10 6 N/m
III-13 4C K= 4C 1 4 0615 5 4x5 1 0615 K= 1 3 4x5 4 5 Diameter wire berdasarkan wahl s factor.d = Kx8xW x min g xc 13 x8x60x5.d = 0016m 16 mm 6 314x37 x10 D = 5x 18 = 80 mm 4 d G.n = 3 8WD 6 001x78x10 x0016.n = 3 8x60x008.n = 00 0 mm.n = 0+ = mm Tegangan tarik maksimum 001 max = x100 0 016m 60 Panjang bebas coil = n dx+ max +(n -1)01 = x16+16+(-1)01 = 561 mm 4 Pitch pada coil = Freelength n 1 561 1 ' 6mm
III-14 3.8 Pillar Guide Pillar guide yang digunakan pada perancangan saat ini menggunakan pillar guide yang dipasang secara simetri Spesifikasi : Beban (W)= 40 N Jarak terjauh tekanan terhadap pillar (X)= 65 mm Jarak pelat atas dengan pelat bawah (L) = 45 mm Gambar. Ilustrasi Gaya pillar guide Beban per pillar guide 40 0N W. X Fh = L 0.0065 0045 Fh = 88 N d 4 3 64. Fh. L 3. E. Y.
III-15 d 4 64.88.0045 5 3.1.10..0054 3 d= 004m 4 mm 3.9 Screw ( Baut) Baut pada perancangan mesin kali ini untuk mengikat pelat landasan ke kerangka. Spesifikasi yang diinginkan Jumlah baut (n) = 6 Tegangan geser yang diizinkan ( g izin )=36 x 10 6 N/m Beban yang bekerja (W) = 1500 N dc= 4W. g izin. n dc= 4.1500 314.36 x10 6 0.6 dc= 00m 0 mm Jadi dari hasil perhitungan diameter minor didapatkan dc=0 mmmaka ditetapkan ukuran baut berdasarkan tabel adalah M