PERANCANGAN SISTEM TRANSMISI PULI DAN SABUK-V PADA MESIN AMPLAS PROYEK AKHIR Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md) Program Studi DIII Teknik Mesin Disusun Oleh : NASRULLOH BURHANUDIN Y. F. (I8114033) PROGRAM STUDI D3 TEKNIK MESIN PRODUKSI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2017
KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Warahmatullah Wabarakatuhu Segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT. yang telah memberikan rahmat, nikmat dan karunia-nya. Sholawat serta salam penulis panjatkan kepada Nabi Agung, Nabi akhir zaman, Nabi Muhammad SAW., keluarga, sahabat dan seluruh umat-nya sampai akhir zaman. Penulisan Laporan Proyek Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Mesin Produksi Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih atas segala bantuan dan perhatian selama melakukan Proyek Akhir dan penyusunan Laporan Proyek Akhir kepada: 1. Bapak Dr. Budi Santoso, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Bapak R. Lullus Lambang GH, S.T., M.T. selaku Koordinator Proyek Akhir Program Studi Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 3. Bapak Dr. Eko Surojo, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan pengarahan dalam pembuatan Proyek Akhir maupun penyusunan Laporan Proyek Akhir. 4. Bapak Dr. Joko Triyono, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan pengarahan dalam pembuatan Proyek Akhir maupun penyusunan Laporan Proyek Akhir. 5. Semua Dosen dan Laboran Jurusan Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret Surakarta. 6. Bapak dan Ibunda tercinta yang selama ini telah memberikan dorongan dan dukungan baik berupa do a maupun dalam bentuk materi yang diperlukan dalam penulisan Laporan Proyek Akhir ini. 7. Fajar Dwi Wibowo dan Fikran Yandi Saputra selaku rekan satu kelompok dalam pembuatan Proyek Akhir yang telah membantu dalam kelancaran Proyek Akhir iv
hingga pembuatan laporan ini, meskipun terkadang tidak saling kompak satu sama lain. 8. Rekan-rekan mahasiswa Program Studi Diploma III Teknik Mesin Produksi angkatan 2014, yang senantiasa memberikan solidaritas, motivasi dan semangat akan keberhasilan yang akan kita capai. 9. Semua pihak yang yang telah membantu hingga terselesaikannya Proyek Akhir dan penyusunan laporan ini. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dari laporan Proyek Akhir ini, baik dari materi maupun teknik penyajiannya, mengingat kurangnya pengetahuan dan pengalaman penulis. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan. Wassalamu alaikum Warahmatullah Wabarakatuhu Surakarta, Juli 2017 Penulis v
ABSTRAK PERANCANGAN SISTEM TRANSMISI PULI DAN SABUK-V PADA MESIN AMPLAS Oleh: Nasrulloh Burhanudin Tujuan dari Proyek Akhir ini adalah merancang dan membuat mesin amplas, untuk menghasilkan sebuah mesin yang lebih efisien dan efektif, sebelumnya telah didesain melalui program Solidwork, agar menghasilkan mesin yang baik dan optimal. Metode perancangan melalui proses dari survey lapangan, sehingga didapat desain yang lebih sederhana dari mesin yang sudah ada. Kemudian melakukan proses pembuatan mesin amplas dengan mekanisme dan perawatan yang lebih mudah. Dari hasil analisa perhitungan mendapatkan spesifikasi sebagai berikut mesin pemindah daya motor AC ½ hp, putaran motor listrik 1450 rpm, diameter puli 50 dan 127 mm dengan material puli aluminium. Sabuk-v yang dipakai tipe A-39. Kata kunci: Mesin amplas, daya, sabuk dan puli vi
ABSTRACT DESIGN OF TRANSMISSION SYSTEM PULLEY AND V- BELT ON SANDPAPER MACHINE By: Nasrulloh Burhanudin The purpose of this final project was to design and make the sandpaper machine, for result an engine more efficient and effective, had previously been in the design through Solidwork program, in order to produce a good machine and optimal. The design method through the process of field survey, so we get a design that is more simpler than the existing engines. Then to the process of making sandpaper machine with mechanisms and easier maintenance. From the analysis of the calculation to get the following spesification engine power transfer AC motor ½ hp, 1450 rpm electric motor rotation, diameter pulley 50 and 127 mm with pulley material of aluminium. V-belt used type A 39. Keywords: Sandpaper machine, power, pulley and belt vii
DAFTAR ISI HALAMAN KULIT (SAMPUL)... i HALAMAN PENGESAHAN... ii HALAMAN BERITA ACARA UJIAN... iii KATA PENGANTAR... iv ABSTRAK... vi DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... x DAFTAR GAMBAR... xi DAFTAR PERSAMAAN... xii DAFTAR NOTASI... xiii BAB I PENDAHULAUAN 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Perumusan Masalah... 2 1.3 Batasan Masalah... 2 1.4 Tujuan Proyek Akhir... 3 1.5 Manfaat Proyek Akhir... 3 1.6 Sistematika Laporan... 3 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Mekanisme Mesin Amplas... 5 2.2.1 Tinjauan... 5 2.2.2 Pengertian... 5 2.2 Konsep Perencanaan Sistem Transmisi pada Mesin Amplas... 5 2.2.1 Motor Listrik... 6 2.2.2 Puli... 6 2.2.3 Sabuk-V... 7 2.2.4 Pasak... 15 BAB III METODE PELAKSANAAN 3.1 Diagram Alur Proses Perencanaan... 17 3.2 Skema Peralatan... 18 3.2.1 Piringan Amplas... 20 3.2.2 Poros Transmisi... 20 viii
3.2.3 Rangka... 21 3.2.4 Puli... 21 3.2.5 Sabuk-V... 22 3.2.6 Motor Listrik... 22 3.3 Perhitungan Komponen... 23 3.3.1 Pehitungan daya motor listrik... 23 3.3.2 Perhitungan puli dan sabuk-v... 24 3.3.3 Perhitungan pasak... 27 BAB IV PROSES PRODUKSI 4.1 Komponen Mesin Amplas... 29 4.2 Peralatan yang digunakan... 29 4.3 Proses Produksi... 29 4.3.1 Proses pengeboran dan pembubutan puli motor listrik... 29 4.3.2 Proses pengeboran dan pembubutan puli poros... 32 4.4 Perhitungan Biaya Produksi... 35 4.4.1 Estimasi biaya raw material... 35 4.4.2 Estimasi biaya permesinan... 36 4.5 Perakitan dan Perawatan... 36 BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan... 39 5.2 Saran... 39 Daftar Pustaka Lampiran ix
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Dimensi standar sabuk-v menurut IS:2494-1974... 9 Tabel 2.2 Dimensi standar puli alur-v menurut IS:2494-1974... 9 Tabel 2.3 Standar panjang dari sabuk-v menurut IS:2494-1974... 10 Tabel 4.1 Estimasi biaya raw material... 36 Tabel 4.2 Estimasi waktu proses produksi... 36 Tabel 4.3 Total biaya proses pembuatan... 36 x
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Bagian-bagian Motor Listrik... 6 Gambar 2.2 Penampang sabuk-v dan alur V pada puli... 8 Gambar 2.3 Sabuk-V... 8 Gambar 2.4 Ukuran penampang sabuk-v... 9 Gambar 2.5 Sketsa rangkaian puli dan sabuk... 11 Gambar 2.6 Luas penampang sabuk-v... 13 Gambar 2.7 Sudut kontak... 14 Gambar 2.8 Rectangular sunk key... 15 Gambar 2.9 Gaya aksi pada poros... 16 Gambar 3.1 Blok Diagram Metodologi Pelaksanaan Program... 17 Gambar 3.2 Rancangan mesin amplas... 19 Gambar 3.3 Piringan amplas... 20 Gambar 3.4 Poros Transmisi... 20 Gambar 3.5 Rangka Mesin... 21 Gambar 3.6 Puli... 21 Gambar 3.7 Sabuk-V... 22 Gambar 3.8 Motor Listrik... 22 Gambar 3.9 Skema puli dan sabuk... 24 Gambar 4.1 Gambar 2D puli motor... 30 Gambar 4.2 Gambar 2D puli poros... 33 xi
DAFTAR PERSAMAAN Rumus 2.1 Diameter puli yang digerakkan... 6 Rumus 2.2 Menentukan panjang sabuk... 10 Rumus 2.3 Mengatur kecepatan linier sabuk... 11 Rumus 2.4 Sudut α untuk sabuk terbuka... 11 Rumus 2.5 Sudut kontak untuk sabuk terbuka... 11 Rumus 2.6 Tarikan sisi kencang dan tarikan sisi kendor pada sabuk... 11 Rumus 2.7 Daya yang ditransmisikan ke sabuk... 11 Rumus 2.8 Luas penampang sabuk-v tipe A... 12 Rumus 2.9 Luas penampang sabuk-v tipe A... 12 Rumus 2.10 Luas penampang sabuk-v tipe A... 12 Rumus 2.11 Massa sabuk-v per meter... 12 Rumus 2.12 Tegangan tarik sentrifugal sabuk-v... 12 Rumus 2.13 Gaya maksimum sabuk... 13 Rumus 2.14 Tarikan sisi kencang sabuk... 13 Rumus 2.15 Torsi yang ditransmisikan... 15 Rumus 2.16 Kekuatan geser torsional poros... 15 xii
DAFTAR NOTASI D2 = diameter puli yang digerakkan (mm) D1 = diameter puli penggerak (mm) n1 = putaran puli penggerak (rpm) n2 = putaran puli yang digerakkan (rpm) L = panjang sabuk (mm) r 1 = jari-jari puli penggerak (mm) r 2 = jari-jari puli yang digerakkan (mm) v = kecepatan sabuk (m/s) x = jarak antar poros (mm) T 1 = tarikan sisi kencang (kg) T 2 = tarikan sisi kendur (kg) µ = koefisien gesek untuk puli dengan sabuk α = sudut puli θ = sudut kontak (rad) t = tinggi sabuk (mm) c = lebar sabuk bagian dalam (mm) b = lebar sabuk (mm) A = luas penampang sabuk (mm 2 ) β = sudut sabuk L = panjang sabuk (mm) ρ = density karet (kg/m 3 ) m = massa sabuk-v per meter (kg/mm) σmax = tegangan ijin maksimum sabuk (N) w = lebar pasak (mm) t = tebal pasak (mm) d = diameter poros atau diameter lubang hub (mm) T = Torsi yang ditransmisikan oleh poros (N.mm) F = Gaya aksi tangensial pada keliling (permukaan) poros (N) σc = tegangan luluh (MPa) l = panjang pasak (mm) xiii
τ = tegangan geser maksimal poros (MPa) xiv