BAB IV ANALISIS TEKNIK MESIN

dokumen-dokumen yang mirip
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB III BAHAN DAN METODE

IV. ANALISA PERANCANGAN

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

PENDEKATAN RANCANGAN Kriteria Perancangan Rancangan Fungsional Fungsi Penyaluran Daya

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

SKRIPSI. RANCANG BANGUN MESIN PEMANGKAS JARAK (Jatropha curcas Linn) Oleh: DIAN SULISTIAWAN F

BAB IV ANALISA PERBANDINGAN DAN PERHITUNGAN DAYA

IV. PENDEKATAN DESAIN A. KRITERIA DESAIN B. DESAIN FUNGSIONAL

BAB II DASAR TEORI 2.1 Konsep Perencanaan 2.2 Motor 2.3 Reducer

Kentang yang seragam dikupas dan dicuci. Ditimbang kentang sebanyak 1 kg. Alat pemotong kentang bentuk french fries dinyalakan

V.HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

METODE PENELITIAN. Simulasi putaran/mekanisme pisau pemotong tebu (n:500 rpm, v:0.5 m/s, k: 8)

Jumlah serasah di lapangan

BAB II DASAR TEORI Sistem Transmisi

ANALISA PERANCANGAN. Maju. Penugalan lahan. Sensor magnet. Mikrokontroler. Motor driver. Metering device berputar. Open Gate

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Konsep Perencanaan Sistem Transmisi Motor

SETYO SUWIDYANTO NRP Dosen Pembimbing Ir. Suhariyanto, MSc

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

BAB II DASAR TEORI 2.1 Sistem Transmisi 2.2 Motor Listrik

MESIN PERUNCING TUSUK SATE

BAB IV PERHITUNGAN RANCANGAN

PERANCANGAN MOTORCYCLE LIFT DENGAN SISTEM MEKANIK

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

BAB III PERANCANGAN DAN PERHITUNGAN

1. Pengujian Kuat Tarik Dahan Buah Jarak Pagar

PERANCANGAN MESIN PRESS BAGLOG JAMUR KAPASITAS 30 BAGLOG PER JAM. Oleh ARIEF HIDAYAT

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN MESIN PEMBUAT TALI TAMPAR DARI BAHAN LIMBAH PLASTIK. Oleh:

BAB IV PROSES, HASIL, DAN PEMBAHASAN. panjang 750x lebar 750x tinggi 800 mm. mempermudah proses perbaikan mesin.

PENDEKATAN DESAIN Kriteria Desain dan Gambaran Umum Proses Pencacahan

BAB III PERANCANGAN DAN PERHITUNGAN

BAB III PERENCAAN DAN GAMBAR

BAB II DASAR TEORI. c) Untuk mencari torsi dapat dirumuskan sebagai berikut:

Perhitungan Pneumatik

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Desember 2012 sampai dengan Maret

BAB III PERANCANGAN Perencanaan Kapasitas Penghancuran. Diameter Gerinda (D3) Diameter Puli Motor (D1) Tebal Permukaan (t)

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

MESIN PEMINDAH BAHAN PERANCANGAN HOISTING CRANE DENGAN KAPASITAS ANGKAT 5 TON PADA PABRIK PENGECORAN LOGAM

UJI KUAT GESER LANGSUNG TANAH

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

MEKANIKA UNIT. Pengukuran, Besaran & Vektor. Kumpulan Soal Latihan UN

BAB II DASAR TEORI. Mesin perajang singkong dengan penggerak motor listrik 0,5 Hp mempunyai

Mulai. Merancang bentuk alat. - Menentukan dimensi alat - Menghitung daya yang diperlukan - Menghitung kecepatan putaran alat Menggambar alat

BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

IV. PENDEKATAN RANCANGAN

IV. ANALISIS TEKNIK. Pd n. Besarnya tegangan geser yang diijinkan (τ a ) dapat dihitung dengan persamaan :

METODE PENELITIAN. Waktu dan Tempat

IV. PENDEKATAN DESAIN

HASIL DAN PEMBAHASAN

Perhitungan Kapasitas Screw Conveyor perjam Menghitung Daya Screw Conveyor Menghitung Torsi Screw

PERENCANAAN OVERHEAD TRAVELLING CRANE YANG DIPAKAI PADA PABRIK PELEBURAN BAJA DENGAN KAPASITAS ANGKAT CAIRAN 10 TON

PERENCANAAN MESIN BENDING HEAT EXCHANGER VERTICAL PIPA TEMBAGA 3/8 IN

GERAK MELINGKAR. = S R radian

Lampiran 1. Analisis Kebutuhan Daya Diketahui: Massa silinder pencacah (m)

BAB III PERANCANGAN. = 280 mm = 50,8 mm. = 100 mm mm. = 400 gram gram

BAB III METODE PENELITIAN

PERANCANGAN MESIN PENGUPAS KULIT KENTANG KAPASITAS 3 KG/PROSES

SKRIPSI. Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik STEVANUS SITUMORANG NIM

Pelatihan Ulangan Semester Gasal

Mulai. Studi Literatur. Gambar Sketsa. Perhitungan. Gambar 2D dan 3D. Pembelian Komponen Dan Peralatan. Proses Pembuatan.

BAB II LANDASAN TEORI

BAB IV PERHITUNGAN KOMPONEN UTAMA ELEVATOR BARANG

HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

LAMPIRAN. Mulai. Dipasang pulley dan V-belt yang sesuai. Ditimbang kertas bekas sebanyak 3 kg3 Kg. Dihidupkan mesin untuk mengoprasikan alat

BAB III METODE PERANCANGAN DAN PABRIKASI PROTOTIPE PENGUPAS KULIT SINGKONG BERPENGGERAK MOTOR LISTRIK

Torsi sekeliling A dari kedua sayap adalah sama dengan torsi yang ditimbulkan oleh beban Q y yang melalui shear centre, maka:

TINJAUAN PUSTAKA Budidaya Tanaman Tebu Ratoon

BAB III METODE PROYEK AKHIR. Motor dengan alamat jalan raya Candimas Natar. Waktu terselesainya pembuatan mesin

1. Sebuah benda diam ditarik oleh 3 gaya seperti gambar.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

Kriteria Roda Besi Standar Roda Besi Modifikasi Roda Besi Lengkung. Bahan Pembuat Rim Besi Behel Ø 16 mm Besi Behel Ø 16 mm Besi Behel Ø 16 mm

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

FORMAT GAMBAR PRAKTIKUM PROSES MANUFAKTUR ATA 2014/2015 LABORATURIUM TEKNIK INDUSTRI LANJUT UNIVERSITAS GUNADARMA

2.1 Pengertian Umum Mesin Pemipil Jagung. 2.2 Prinsip Kerja Mesin Pemipil Jagung BAB II DASAR TEORI

PERANCANGAN OVERHEAD TRAVELLING CRANE YANG DIPAKAI DI WORKSHOP PEMBUATAN PABRIK KELAPA SAWIT DENGAN KAPASITAS ANGKAT 10 TON

Presentasi Tugas Akhir

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

MESIN PEMINDAH BAHAN

METODOLOGI PENELITIAN

Dinamika Rotasi, Statika dan Titik Berat 1 MOMEN GAYA DAN MOMEN INERSIA

RANCANG BANGUN MESIN PEMARUT KELAPA SKALA RUMAH TANGGA BERUKURAN 1 KG PER WAKTU PARUT 9 MENIT DENGAN MENGGUNAKAN MOTOR LISTRIK 100 WATT

PERANCANGAN MESIN R. AAM HAMDANI

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB III BAHAN DAN METODE

BAB III METODOLOGI Diagram Alur Produksi Mesin. Gambar 3.1 Alur Kerja Produksi Mesin

Transkripsi:

BAB IV ANALISIS TEKNIK MESIN A. ANALISIS PENGATUR KETINGGIAN Komponen pengatur ketinggian didesain dengan prinsip awal untuk mengatur ketinggian antara pisau pemotong terhadap permukaan tanah, sehingga dapat diperoleh ketinggian potong yang lebih seragam. Ketinggian pisau pemotong didesain mengikuti percobaan pemangkasan di sektor agronomi. Pada desain dilengkapi dengan empat level ketinggian yang berbeda dimulai dari ketinggian 25 cm, sampai ketinggian 40 cm, masingmasing dengan beda ketinggian sebesar 5 cm. Mekanisme pengaturan ketinggian pemotongan tergolong sederhana yaitu menggunakan sistem mur baut, dengan jarak masing-masing lubang sebesar 5 cm. Pada desain terdapat satu batang leveling untuk setiap roda, sehingga untuk terdapat empat pengaturan leveling yang berbeda untuk setiap roda. B. ANALISIS PUSAT MASA Analisis Pusat massa mesin merupakan analisis yang dilakukan untuk mengetahui titik pusat beban utama yang dapat mewakili seluruh komponen massa dari desain yang dibuat. Dalam analisis ini dipergunakan bantuan program AutoCAD untuk menentukkan titik pusat massa tiap komponen yang menyusun desain mesin. Langkah analisis pusat massa diawali dengan menentukkan koordinat pusat (0,0,0) pada desain yang sudah digambarkan. Koordinat pusat ini akan digunakan sebagai acuan untuk menetukkan pusat massa komponen penyusun yang lebih kecil pada desain yang telah dibuat. Pada analisis ini ditentukkan koordinat pusat (0,0,0) berada pada titik tengah diantara dua roda di depan. Langkah berikutnya adalah menentukan pusat massa setiap komponen yang membentuk desain. Seluruh komponen yang dipergunakan dapat dianalisis pusat massanya kecuali bagian dari engine.

Gambar 11. Rancangan dengan Acuan Titik Koordinat (0,0,0) Analisis Pusat massa menggunakan persamaan sebagai berikut (Meriam dan Kraige, 2003): Keterangan: Analisis untuk mencari pusat massa kemudian dibantu dengan program CAD tertentu untuk lebih mempermudah penentuan jarak pusat massa. Hasil perhitungan tersedia pada Tabel 1 berikut dengan koordinat pusat massa setiap komponen, dan koordinat pusat massa satu kesatuan desain.

Tabel 1. Analisis Koordinat Pusat Massa Mesin Pemangkas Batang Jarak Pagar KOMPONEN MASSA Massa (kg) (mm) (mm) (mm) (kg.mm) (kg.mm) (kg.mm) roda depan-kanan 2.0-261.6 167.4-2.3-523.1 334.8-4.6 roda depan-kiri 1.8 261.6 167.4-2.3 470.8 301.3-4.2 roda belakang-kanan 1.9-599.0 192.3-543.8-1138.0 365.3-1033.2 roda belakang-kiri 1.8 599.0 192.3-543.8 1078.1 346.1-978.9 rangka 10.6 3.0 406.2-336.1 32.0 4305.3-3562.8 pendorong 2.2-1.9 445.6 54.7-4.1 980.3 120.3 pemotong 0.7 0.0 285.0 80.2 0.0 199.5 56.1 kepala transmisi 0.2 0.0 324.4 63.7 0.0 64.9 12.7 handle pendorong 2.0 0.0 728.6-874.0 0.0 1457.3-1747.9 pipa transmisi 1.6 0.0 583.8-492.5 0.0 934.1-788.0 joint 0.2 0.0 861.3-1081.2 0.0 172.3-216.2 Total 25.0 - - - -84.3 9461.3-8146.8 Koordinat pusat masa keseluruhan -3.4 378.5-325.9 Berdasarkan pada perhitungan yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa pusat massa mesin pemangkas tanaman jarak pagar yang telah dirancang terletak pada koordinat (-3.4;378.5;-325.9) jika digunakan acuan koordinat pusat (0;0;0) yang terletak pada jarak tengah roda depan. Sehingga titik yang menjadi pusat massa ini akan terletak diantara roda depan dan roda belakang. Letak pusat massa dapat dilihat lebih jelas terlihat pada Gambar 12. Gambar 12. Titik Pusat Massa

C. ANALISIS ROLLING RESISTANCE Rolling Resistance adalah beban yang timbul karena adanya roda yang berputar. Beban ini diakibatkan karena adanya berat yang terdapat pada roda. Terdapat dua faktor yang mempengaruhi Rolling resistance yaitu, jenis roda yang dipergunakan, dan kondisi tanah yang dilewati. Untuk mengetahui besarnya rolling resistance yang diperlukan, terlebih dahulu harus ditentukan besarnya koefisien tahanan gelinding (Crr). Koefisien tahanan gelinding adalah perbandingan gaya horizontal untuk menggerakkan roda terhadap gaya vertikal yang diterima oleh roda (W)....(9a)...(9b)...(10) Keterangan: Wn = Berat normal pada roda (tegak lurus pada permukaan) (N) Rr P V = Rolling Resistance, Tahanan gelinding (N) = Tenaga (W) = Kecepatan (m/s) (Sumber: Hunt, 2008) Tabel 2. Nilai Crr dari Roda Rantai dan Roda Karet Crr Tanah Kering Tanah Lumpur Roda Rantai Roda karet 0.065 0.045 0.12 0.16 Asumsi awal yang digunakan adalah nilai Crr roda gerigi diambil sebesar 0.55, dan menggunakan kondisi lahan kering, karena lahan percobaan merupakan lahan datar yang kering.

Nilai Crr: Roda belakang (roda karet) Crr = 0.045 Roda depan (roda gerigi) Crr = 0.055 m alat = 27.5 kg W alat = 27.5 kg x 9.81m/s 2 = 269.775 N Perhitungan 1. Rolling resistance Roda karet 4 Rr = Crr x W = 0.045 x 269.775 N Rr = 12.139875 N Roda gerigi 4 Rr = Crr x W = 0.055 x 269.775 N Rr = 14.837625 N Rr total (2 roda depan dan 2 roda belakang) Rr total = 2 Rr (karet) +2 Rr (gerigi) = 2 (12.139875) N + 2(14.837625) N = 24.27975 N + 29.67525 N = 53.955 N

2. Tenaga P = Rr total x v = 53.955 N x 0.65 m/s = 35.071 kw = 0.047 hp Jadi, kebutuhan daya untuk mendorong adalah sebesar 0.047 hp. Tabel 3. Pengujian Pemangkasan Batang Jarak Batang Waktu potong Rpm Diameter (det) (put/menit) (cm) 1 0.2 3780 2.15 2 0.3 3450 1.8 3 0.3 3754 2.12 4 0.2 3744 1.87 5 0.2 3800 2.2 6 0.2 3804 1.76 Rataan 0.23 3722 1.98 D. KEBUTUHAN DAYA ENGINE Daya pada engine diperlukan untuk kegiatan: 1. Pemotongan 2. Memutar piringan 3. Daya yang hilang pada transmisi Analisis Kebutuhan Daya: 1. Pemotongan Kebutuhan daya pemotongan...(11)...(12)...(13) Keterangan:

Untuk mengetahui kebutuhan gaya pemotongan batang, perlu diketahui karakteristik khusus dari batang jarak pagar. Karakteristik khusus yang perlu diketahui adalah nilai dari keteguhan geser dari batang tanaman jarak pagar. Nilai keteguhan geser/ shear strength dari batang jarak pagar dicari dengan melakukan pengujian kekuatan tarik sederhana seperti dapat dilihat pada Gambar 13 dibawah. Pada Tabel 5 disajikan hasil analisis tegangan geser yang diperoleh dari hasil pengujian keteguhan geser sederhana sebelumnya. t l F Gambar13. Skema Pengujian Keteguhan Geser

Tabel 4. Pengujian Luas Bidang Geser Ulangan Lebar Tebal Luas bid. Geser (mm) (mm) ( ) ( ) 1 15.5 16.2 251.1 0.0003 2 14.4 17.85 257.04 0.0003 3 15.2 15.2 231.04 0.0002 Rataan 15.0 16.4 246.4 0.00025 Tabel 5. Analisis Tegangan Geser Massa beban (kgf) Gaya beban (N) Shear Strength 55 539.55 21.9 2,148,745.5 65 637.65 25.3 2,480,742.3 59 578.79 25.5 2,505,150.6 Rataan 585.33 24.2 2,378,212.8 Berikutnya dilakukan analisis untuk mencari luas bidang potong maksimum dan gaya pemotongan minimum untuk batang jarak berdasarkan data yang disajikan pada Tabel 3. Hasil analisis dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Analisis Luas dan Gaya Pemotongan Batang Rps Putaran Jumlah Tebal potong pemotongan gigi kerja 1 mata gergaji Luas max (put/detik) (put) (buah) (cm) ( ) ( ) (N) Gaya 1 63.0 12.6 504.0 0.0043 0.0092 0.00000092 2.18 2 57.5 17.3 690.0 0.0026 0.0056 0.00000056 1.33 3 62.6 18.8 750.8 0.0028 0.0061 0.00000061 1.44 4 62.4 12.5 499.2 0.0037 0.0081 0.00000081 1.92 5 63.3 12.7 506.7 0.0043 0.0093 0.00000093 2.22 6 63.4 12.7 507.2 0.0035 0.0075 0.00000075 1.77 Rataan 62.0 14.4 576.3 0.0035 0.0076 0.00000076 1.81 Perhitungan: 1) Luas permukaan pemotongan Luas permukaan pemotongan merupakan luas pemotongan maksimum untuk satu mata gergaji dalam sekali pemotongan. Luas permukaan pemotongan didekatkan dengan persamaan luas persegi panjang yaitu merupakan hasil perkalian komponen panjang dan lebar. Luas bidang potong merupakan bagian yang diarsir seperti terlihat pada Gambar 14 dibawah ini. Diketahui: Gambar 14. Luas Daerah Pengergajian (Tabel 3) (Tabel 6) Analisis:

2) Gaya Pemotongan 1 mata pisau (Tabel 5) 3) Momen gaya 4) Kebutuhan daya pemotongan Jadi kebutuhan daya untuk memutar circular saw adalah sebesar 0.13 Hp 2. Pemutaran piring

Diketahui ; Untuk bentuk dimensi tabung Asumsi digunakan Asumsi: circular saw berputar selama satu detik Jadi kebutuhan daya untuk memutar circular saw selama 1 detik adalah sebesar 3.851 x 10-3 Hp 3. Kehilangan Daya pada Transmisi Keterangan:

R t 0 t 1 W W Gambar 15. Skema Pengujian Kehilangan Gaya Transmisi Asumsi: Daya untuk memutar transmisi diasumsikan sebagai daya tahanan yang terdapat di sepanjang transmisi, seperti: - bantalan karet yang terdapat di dalam pipa transmisi. - bantalan di kepala transmisi. Dalam analisis dayanya, gaya tahanan antara transmisi dengan bantalan, nilainya diasumsikan sebesar gaya yang dibutuhkan untuk memutar circular saw beserta shaft transmitionnya. Analisisnya dilakukan pada sumbu vertikal, sehingga melibatkan faktor gravitasi. Perhitungan: 1) Perhitungan besar gaya hilang pada transmisi 2) Perhitungan besar daya hilang pada transmisi

34.231 Watt Jadi besarnya daya yang diperlukan untuk memutar transmisi adalah sebesar 0.0459 Hp Kebutuhan daya engine minimun untuk pemangkasan adalah jumlah dari : 1. Kebutuhan Daya untuk pemotongan. 2. Kebutuhan Daya untuk memutar piringan. 3. Kebutuhan Daya untuk memutar transmisi. Jadi, kebutuhan daya untuk kegiatan pemotongan adalah sebesar 0.179 Hp, atau sebesar 133 Watt.