Perancangan Dan Pembuatan Batang Torak Dengan Daya 100 PS Dan Putaran 3500 RPM Dengan Proses Pengecoran Logam

Perancangan Dan Pembuatan Batang Torak Dengan Daya 100 PS Dan Putaran 3500 RPM Dengan Proses Pengecoran Logam SKRIPSI Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik ARIMAN SITOMPUL NIM. 080421021 PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK MESIN MEDAN TUGAS SARJANA PENGECORAN LOGAM Perancangan Dan Pembuatan Batang Torak Dengan Daya 100 PS Dan Putaran 3500 RPM Dengan Proses Pengecoran Logam OLEH : ARIMAN SITOMPUL NIM. 080421021 Diketahuui /Disyahkan Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik USU Ketua Disetujui oleh Dosen Pembimbing DR.Ing.Ir.Ikhwansyah Isranuri Ir. Raskita S. Meliala NIP : 196412241992111001 NIP : 194508171971062001

SKRIPSI PENGECORAN LOGAM Perancangan Dan Pembuatan Batang Torak Dengan Daya 100 PS Dan Putaran 3500 RPM Dengan Proses Pengecoran Logam OLEH : ARIMAN SITOMPUL NIM. 080421021 Telah diperiksa dan diperbaiki dalam seminar sarjana Periode ke-145 tanggal 04 September 2010 Disetujui oleh Dosen Pembanding I Disetujui oleh Dosen Pembanding II Ir. Alfian Hamsi, MSc. Ir. Isril Amir NIP : 195609101987011001 NIP : 194510271974121001 Diketahuui oleh Departemen Teknik Mein Ketua DR.Ing.Ir.Ikhwansyah Isranuri NIP : 196412241992111001

KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr. Wb Puji syukur Alhamdulillah penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahnya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas sarjana ini. Tugas sarjana ini merupakan salah satu syarat bagi mahasiswa Teknik Mesin Fakultas Teknik dalam menyelesaikan studi di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik USU. Adapun judul dari tugas sarjana ini adalah Perancangan dan Pembuatan Batang Torak Untuk Truck Dengan Daya 100 PS Dan Putaran 3500 rpm Dengan Proses Pengecoran Logam. Dalam penulisan Skripsi ini, penulis telah berupadengan segala kemampuan pembahasan dan penyajian baik dengan disiplin ilmu yang diperoleh dari perkuliahan, menggunakan literature serta bimbingan dan arahan dari dosen pembimbing. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada : 1. Kedua orang tua, yang telah mendoakan saya sehingga saya dapat menyelesaikan perkuliahan dan tugas sarjana ini.. 2. Ibu Ir. Raskita S. Meliala sebagai dosen pembimbing yang telah membimbing penulis dan meluangkan waktunya dalam penyelesaian skripsi ini. 3. Bpk Dr. Ing.Ir. Ikhwansyah Isranuri dan Bapak Tulus Burhanuddin Sitorus ST, MT sebagai ketua dan sekretaris Departemen Teknik mesin serta seluruh staff pengajar dan pegawai Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera utara. 4. Kepada teman-teman ku Eko Bambang, Ade Putra, Rizki Akbar, Kurniawan, M.sadjali dan seluruh rekan-rekan stambuk 08 ekstensi yang tak mungkin tersebutkan satu persatu terima-kasih atas bantuannya semoga kita tetap mempertahankan hubungan kita yang terbentuk dalam satu ikatan PERSAHABATAN.

Penulis sudah berusaha memberikan yang terbaik, namun penulis menyadari bahwa masih ada kekurangan dan kesilapan yang terdapat pada Skripsi ini. Untuk itu penulis sangat mengharapkan saran dan kritik dari semua pihak guna untuk kesempurnaan laporan ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua yang membacanya. Wassalamu alaikum Wr.Wb Medan, Oktober 2010 Penulis,. ARIMAN SITOMPUL NIM : 08042021

DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN... i KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... iii DAFTAR SIMBOL vi DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR TABEL... viii BAB -I PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang. 1 1.2.Maksud dan Tujuan. 1 1.3.Batasan Masalah..... 2 1.4.Metode Penulisan... 2 1.5.Sistematika Penulisan 3 BAB -II TINJAUAN PUSTAKA 2.1.Jenis-Jenis Batang Torak.. 4 2.2.Bahan Pengecoran.. 6 2.2.1.Baja Cor.... 6 2.3.Sifat-Sifat Logam Cair... 6 2.3.1.Perbedaan Antara Logam Cair Dan Air.... 6 2.3.2.Kekentalan Logam Cair... 7 2.3.3.Aliran Logam Cair........ 7 2.4.Pembekuan Logam... 8 2.4.1.Pembekuan Coran...... 8 2.4.2.Diagram Keseimbangan Karbida Besi 9 2.5.Pola... 11 2.5.1 Gambar Untuk Pengecoran....... 11 2.5.1.1.Menetapkan Kup, Drag dan Permukaan Pisah. 11 2.5.1.2.Penentuan Penambah Penyusutan 12 2.5.1.3.Penentuan Penambahan Penyelesaian Mesin... 12 2.5.1.4.Inti dan Telapak inti.. 14 2.5.2 Macam-Macam Pola.......... 15 2.5.3 Bahan Bahan Untuk Pola....... 17 2.5.4 Pembuatan Pola.......... 18

2.5.4.1 Perhatian Pada Pembuatan Pola........ 18 2.5.4.1 Mesin Pembuat Pol......... 18 2.6. Rencana Pengecoran........... 18 2.6.1.Istilah-Istilah Dan Fungsi Dari Sistem Saluran. 18 2.6.2.Bentuk Dan Bagian Bagian Sistem Saluran 19 2.6.3.Sistem Saluran Untuk Coran Baja... 22 2.6.4.Penambah... 23 2.6.4.1.Istilah-Istilah Dari Penambah Dan Fungsinya... 23 2.6.4.2.Penambah Untuk Coran Baja 23 2.7. Pasir Cetak........... 24 2.7.1.Syarat-Syarat Pasir Cetak... 24 2.7.2.Macam-Macam Pasir Cetak... 25 2.7.3.Susunan Pasir Cetak..... 26 2.7.4.Mempersiapkan Pasir Cetak.. 26 2.8. Pembuatan Cetakan..... 27 2.8.1.Pembuatan Cetakan Dengan Tangan..... 27 2.8.2.Pembuatan Cetakan Secara Mekanik 28 2.8.3.Pembuatan Cetakan Dengan Mesin Guncang Desak 28 2.8.4.Lapisan Cetakan... 28 2.9.Peleburan Dan Penuangan Baja Cor... 28 2.9.1.Peleburan Baja Cor...... 28 2.9.2.Penuangan Baja Cor. 29 2.10.Pengujian Dan Pengecoran... 31 2.4.1.Pengukuran Temperatur... 31 2.4.2.Pengujian Terak 31 BAB III PERENCANAAN BATANG TORAK 3.1.Pendahuluan.. 33 3.2.Pemilihan Bahan Batang Torak.. 33 3.3.Perencanaan Dimensi Batang Torak.... 33 3.4.Pemeriksaan Kekuatan Batang Torak. 39 3.4.1.Pemeriksaan Kekuataadap Tegangan Bengkok.. 40 3.4.2. Pemeriksaan Kekuataadap Tegangan Tarik... 42 3.5. Perencanaan Baut. 42

BAB IV PERENCANAAN CETAKAN BATANG TORAK 4.1. Pembuatan Pola........ 45 4.1.1.Bahan Pola....... 45 4.1.2.Jenis Pola. 45 4.1.3.Penentuan Penambahan Penyusutan... 45 4.1.4.Penentuan Penambahan Penyelesaian Mesin. 46 4.1.5.Ukuran Pola..... 46 4.2. Sistem Saluran.......... 47 4.2.1.Saluran Turun....... 47 4.2.2.Cawan Tuang... 48 4.2.3.Pengalir.... 49 4.2.4.Saluran Masuk. 50 4.2.5.Penambah..... 50 4.3.Pembuatan Inti... 52 4.4.Pembuatan Cetakan Pasir.... 53 4.5.Peleburan Logam.... 54 4.6.Penuangan Logam Cair... 55 4.6.1.Waktu Tuang. 56 4.7.Penyelesaian Akhir Cetakan,.. 57 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.Kesimpulan.... 58 5.2.Saran.... 59 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

DAFTAR SIMBOL SIMBOL KETERANGAN SATUAN σb Tegangan tarik bahan Kg/mm² Sf Faktor keamanan - τgi Tegangan geser izin Kg/mm² τ Tegangan geser Kg/mm² dp Diameter Poros mm Kt Faktor koreksi untuk tumbukan - Cb Faktor koreksi beban lentur - Mp Momen puntir Kg/mm D Diameter pola mm P Panajng Pola mm R Radius Pola mm Ast Luas saluran turun mm² Asm Luas saluran masuk mm² Ap Luas penampang pengalir mm² A Ukuran pengalir mm Abt Luas penampang batang torak mm² Dp Diameter penambah mm dsm Diameter saluran masuk mm H Tinggi mm L Panjang langkah torak mm T Momen Kg/mm g Percepatan gravitasi m/s² c Kecepatan torak m/s² P Tekanan Kg/cm² VL Volume langkah torak cm³ Z Jumlah silinder - W Berat / Beban kg R Jari-Jari mm N Daya PS n Putaran rpm

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Batang torak bentuk normal..... 5 Gambar 2.2. Batang gapu dan bilah dalam mesin jenis V....... 5 Gambar 2.3. Batang engkol artikulasi dari jenis mesin jenis V.... 5 Gambar 2.4. Kecepatan aliran yang keluar dari bejana.... 8 Gambar 2.5. Diagram keseimbangan karbida besi...... 9 Gambar 2.6. Daerah delta pada diagram karbida besi..... 10 Gambar 2.7. Tambahan penyelesaian mesin untuk coran besi cor..... 13 Gambar 2.8. Tambahan penyelesaian mesin untuk coran baja cor..... 13 Gambar 2.9. Tambahan penyelesaian mesin untuk coran paduan bukan besi.... 14 Gambar 2.10. Bentuk-bentuk Inti dan telapak inti.... 15 Gambar 2.11. Macam-macam Pola pejal...... 16 Gambar 2.12. Pola pelat pasangan.... 16 Gambar 2.13. Pola pelat kup dan drag...... 17 Gambar 2.14. Istilah-istilah sistem saluran....... 18 Gambar 2.15. Ukuran cawan tuang....... 19 Gambar 2.16. Ukuran pengalir...... 20 Gambar 2.17. Perpanjangan pengalir.... 21 Gambar 2.18. Sistem saluran masuk..... 21 Gambar 2.19. Contoh penambah samping, contoh penambah atas..... 22 Gambar 2.20. Hubunan tebal coran dan jarak pengisian...... 23 Gambar 2.21. Kurva pellini..... 24 Gambar 2.25. Proses pembuatan cetakan dengan tangan.... 27 Gambar 2.26. Tanur listrik heroult....... 29 Gambar 2.27. Ladel jenis penyumbat....... 29 Gambar 2.28. Grafik hubungan antara temperatur penuangan.... 30 Gambar 3.1. Penampang batang torak...... 40 Gambar 3.4. Posisi baut.... 44 Gambar 4.1. Tambahan penyelesaian mesin untuk coran baja.... 45 Gambar 4.4. Saluran turun.... 48 Gambar 4.5. Ukuran cawan tuang.... 48 Gambar 4.6. Penampang pengalir.... 49 Gambar 4.7. Hubungan antara tebal coran (T) dan jarak isi dari penambah (JP)... 51 Gambar 5.0. Diagram laju penuangan..... 57

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Tambahan penyusutan yang disarankan.... 12 Tabel 2.1 Temperatur tuang beberapa logam.... 25 Tabel 2.1 Tambahan penyusutan yang disarankan.... 45 Tabel 2.1 Ukuran dari saluran turun....... 47 Tabel 2.1 Komposisi bahan AISI C 1045....... 54