RANCANG BANGUN ALAT BANTU PRESS BEARING KERETA API LAPORAN TUGAS AKHIR Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III Spesialisasi Produksi Program Studi Teknik Mesin Oleh: AHMAD T. PANGARIBUAN NIM: 1005011007 FAISAL N.DALIMUNTE NIM: 1005011036 IVAN I. PANGARIBUAN NIM: 1005011048 M. KUSPRATAMA PURBA NIM: 1005011066 RIDWANTOE HUTAGALUNG NIM: 1005011085 JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan kasih karunia-nya yang telah memberi kekuatan, kesehatan dan segala sesuatu yang penulis terima dari-nya yang begitu besar dan berharga bagi kehidupan penulis, sehingga dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Laporan Tugas Akhir yang berjudul RANCANG BANGUN ALAT BANTU PRESS BEARING KERETA API disusun untuk menyelesaikan Pendidikan Program Diploma III, Spesialisasi Produksi Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan. Sesuai dengan judulnya maka penulis akan membahas mengenai prinsip kerja, komponen utama yang digunakan, proses pembuatan, gambar rangkaian serta susunan dan detail dari Rancang Bangun Mesin Press Bearing Jig dan Fixture. Dalam proses penulisan tugas akhir ini, penulis mendapatkan banyak pengalaman yang sangat berharga, seluruh pelajaran selama tiga tahun diterapkan langsung dalam penyusunan tugas akhir ini, sehingga penulis semakin memahami fungsi dari ilmu-ilmu yang ada di teknik mesin. Disamping itu penulis juga mangalami banyak masalah, baik dalam pemilihan judul maupun dalam penyusunan isi laporan. Namun karena pertolongan-nya dan juga bantuan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun secara tidak langsung hingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini, dan pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak M. Syahruddin, ST. M.T, selaku Direktur Politeknik Negeri Medan; 2. Bapak Ir. Gidion Sembiring, M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 3. Bapak Drs. Infarizal, M.T, selaku Kepala Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 4. Bapak Purwadi, M.T, selaku Kepala Bengkel Mekanik Politeknik Negeri Medan;
5. Bapak Nuraswara Putra, S.T, M.T. selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak membantu dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini; 6. Bapak/Ibu Dosen pengajar Politeknik Negeri Medan khususnya dosendosen Jurusan Teknik Mesin; 7. Teristimewa kepada kedua orang tua saya tercinta yang selama ini selalu mendukung penulis; 8. Buat adik-adik penulis yang telah memberikan semangat; 9. Buat Kakak-kakak penulis yang telah memberikan semangat; 10. Rekan rekan satu tim yaitu Ahmad Taufiq Pangaribuan, Ivan Immanuel Pangaribuan, M. Kuspratama Purba, Ridwantoe Hutagalung yang telah bekerjasama untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini; 11. Rekan rekan stambuk 2010 Jurusan Teknik Mesin, khususnya kelas ME-6B dan ME-6C; 12. Seluruh Mahasiswa Politeknik Negeri Medan. Penulis menyadari kemungkinan terdapat kekurangan ataupun kesilapan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik dari pembaca untuk kesempurnaan tugas akhir ini. Semoga Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua orang yang membacanya ataupun yang akan mengembangkannya. Medan, 16 Agustus 2013 Hormat Kami, Ahmad T. Pangaribuan Nim: 1005011007 Faisal N.Dalimunte Nim: 1005011036 Ivan I. Pangaribuan Nim: 1005011048 M. Kuspratama Purba Nim: 1005011066 Ridwantoe Hutagalung Nim: 1005011085
DAFTAR ISI Halaman SPESIFIKASI TUGAS AKHIR... ii LEMBAR PERSETUJUAN... iii LEMBAR PENGESAHAN... iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR LAMPIRAN... xii INTISARI... xiii ABSTRACT... xiv BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 2 C. Batasan Masalah... 2 D. Tujuan... 2 E. Manfaat... 3 F. Teknik Pengumpulan Data... 4 BAB II LANDASAN TEORI... 5 A. Bantalan (bearing)... 5 1. Tipe Bearing... 6 2. Pemasangan dan Pelepasan Bearing... 10 B. Jig dan Fixture... 12 1. Jenis-Jenis Jig... 13 2. Jenis-Jenis Fixture... 16 C. Teori Dasar Perhitungan... 18 1. Perencanaan Pegas Spiral... 18 2. Perencanaan Poros... 19 3. Perencanaan Dongkrak Hidrolis... 19
BAB III METODE PEMBUATAN... 21 A. Tempat Pembuatan... 21 B. Waktu... 21 C. Bahan... 21 1. Bahan yang Dibuat... 21 2. Bahan Jadi... 22 3. Bahan Percobaan... 22 D. Komponen-komponen Utama Mesin... 22 1. Pemegang Dongkrak... 22 2. Tiang Pondasi... 23 3. Fixture... 23 4. Jig Bawah... 24 5. Jig Atas... 24 6. Cover Jig Atas... 25 7. Penekan... 25 8. Pin... 26 9. Pegas Spiral... 26 10. Donkrak... 27 BAB 1V PERANCANGAN... 28 A. Prinsip Kerja Mesin Press Bearing Jig dan Fixture... 28 1. Gambar Sketsa Mesin Press Bearing Jig dan Fixture... 28 2. Prinsip Kerja Mesin Press Bearing Jig dan Fixture... 29 B. Menentukan Gaya yang dibutuhkan... 30 C. Perhitungan Komponen Utama Mesin... 31 1. Perhitungan Pegas... 31 2. Perhitungan Donkrak... 32 3. Perhitungan Pin... 33 D. Perawatan dan Perbaikan... 34 1. Defenisi Perawatan dan Perbaikan... 34 2. Perawatan Terhadap Komponen Utama Mesin... 36
a. Pemegang Dongkrak... 36 b. Fixture... 36 c. Jig... 37 d. Pin... 37 e. Pegas... 37 f. Dongkrak... 37 E. Biaya Pembuatan Mesin... 37 1. Biaya Tetap... 38 a. Biaya Pembelian Material... 38 2. Biaya Berubah (BV)... 39 3. Biaya Pengerjaan Mesin... 40 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... 41 A. Kesimpulan... 41 B. Saran... 41 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Single row groove ball bearings... 7 Gambar 2. Double row self aligning ball bearings... 8 Gambar 3. Single row angular contact ball bearings... 8 Gambar 4. Doble row angular contact ball bearings... 8 Gambar 5. Doble row barrel roller bearings... 8 Gambar 6. Single row cylindrical roller bearings... 9 Gambar 7. Tapered roller bearings... 9 Gambar 8. Single direction thrust ball bearings... 9 Gambar 9. Double direction thrust ball bearings... 10 Gambar 10. Ball and socket ball bearings... 10 Gambar 11. Pemasangan bearing... 11 Gambar 12. Pemasangan dengan pemanasan induksi... 11 Gambar 13. Pelepasan bearing dengan puller... 12 Gambar 14. Pelepasan bearing dengan puller khusus... 12 Gambar 15. Pelepasan bearing dengan mesin press... 12 Gambar 16. Jig template... 13 Gambar 17. Jig plate... 13 Gambar 18. Jig pelat sudut dan jig pelat modifikasi... 14 Gambar 19. Jig kotak atau jig tumble... 14 Gambar 20. Jig indexing... 14 Gambar 21. Jig pompa... 15 Gambar 22. Jig multistation... 15 Gambar 23. Fixture pelat... 16 Gambar 24. Fixture pelat sudut... 16 Gambar 25. Fixture Indexing... 17 Gambar 26. Fixture duplex... 17 Gambar 27. Fixture profil... 18 Gambar 28. Pemegang dongkrak... 22 Gambar 29. Tiang pondasi... 23 Gambar 30. Fixture... 23
Gambar 31. Jig bawah... 24 Gambar 32. Jig atas... 24 Gambar 33. Cover jig atas... 25 Gambar 34. Penekan... 25 Gambar 35. Pin... 26 Gambar 36. Pegas Spiral... 26 Gambar 37. Donkrak... 27
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Tabel Bantalan Bola Gelinding Lampiran 2. Tabel Nilai Propil L Baja Lampiran 3. Baja Kontruksi Umum Menurut JIS (sept. 1966) Lampiran 4. Faktor Pemakaian Beban pada Bantalan Lampiran 5. Bahan Plat Strip Lampiran 6. Kekuatan Tarik Bahan Poros Lampiran 7. Konduktifitas Thermal Bahan Lampiran 8. Konstanta Pegas Lampiran 9. Data Hasil Percobaan Perbandingan Menggunakan Jig dan Fixture
INTI SARI Metode pemasangan bearing sudah banyak dikembangkan tujuannya pada saat bearing terpasang tidak terjadi kesalahan pada posisi duduk bearing. Mesin press bearing jig dan fixture dirancang untuk mengoptimalkan pemasangan bearing dengan mudah dan waktu yang diperlukan lebih singkat. Cara yang digunakan adalah dengan menggunakan alat bantu jig dan fixture dengan alat bantu maka pemasangan bearing pada rumah bearing lebih mudah. Prinsip kerja dari mesin press bearing adalah menggunakan dongkrak sebagai penyalur tenaga kemudian bearing dimasukkan kerumah bearing kemudian dipasang pada jig dan fixture sehingga saat dongkrak menekan jig maka bearing akan terkunci pada rumah bearing. Kata kunci : Bearing, Jig, Fixture, Donkrak, Mesin
ABSTRACT Bearing mounting method has been develoved bearing mounted the goal when no error occurs in a sitting position bearing. Bearing press machine jigs and fixtures designed to optimize the bearing mounting easily and it takes a shorter time. Way is to use the tool jig and fixture with the tools bearing on the bearing mounting easier. The working principle of bearing press machine is using the jack as an energy supplier then entered bearing house bearing then mounted on jig and fixture so that when a jack hit the jig will be locked in the house bearing. Keywords: Bearing, Jig, Fixture, Donkrak, Engine.