proposal tugas akhir sek bener
Post on 29-Nov-2015
100 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
PROPOSAL TUGAS AKHIR
RANCANG BANGUN MODIFIKASI
FRICTION WELDING DENGAN MENGGUNAKAN
TEKANAN HIDROLIK
Disusun Oleh :
1. Akka Syampunia 3.21.10.0.03 / ME-3C
2. Doni Kurniawan 3.21.10.2.08 / ME-3D
3. Nico Dwi Kurniadi 3.21.10.0.16 / ME-3A
4. Nur Rokhman 3.21.10.0.17 / ME-3A
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN
POLITEKNIK NEGERI SEMARANG
SEMARANG
2012
PROPOSAL TA
a) Judul : RANCANG BANGUN MODIFIKASI FRICTION
WELDING MENGGUNAKAN TEKANAN HIDROLIK
b) Jurusan/Prodi : TEKNIK MESIN
Semarang, NOVEMBER 2012
Calon Pembimbing TA Kaprodi
Puji Haryanto Joko Triwardoyo
NIP.19570731.198803.1.001 NIP.19601025.198803.1.001
PROPOSAL TUGAS AKHIR
A. JUDUL
“RANCANG BANGUN MODIFIKASI FRICTION WELDING DENGAN
TEKANAN MENGGUNAKAN HIDROLIK”
B. PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
Pada dasarnya Proses pengelasan saat ini, banyak menggunakan berbagai
metode baik yang menggunakan bahan tambah maupun yang tidak menggunakan
bahan tambah. Contoh pengelasan yang menggunakan bahan tambah diantaranya
adalah las listrik, las assitiline, las mix dan sebagainya. Sedangkan proses pengelasan
yang tidak menggunakan bahan tambah diantaranya adalah proses pengelasan yang
menggunakan metode gesekan dan sebagainya.
Pada tahun 1950, AL Chudikov, seorang ahli mesin dari Uni Sovyet,
mengemukakan hasil pengamatannya tentang teori tenaga mekanik dapat diubah
menjadi energi panas. Gesekan yang terjadi pada bagian-bagian mesin yang bergerak
menimbulkan banyak kerugian karena sebagian tenaga mekanik yang dihasilkan
berubah menjadi panas. Chudikov berpendapat, proses demikian mestinya bisa dipakai
pada proses pengelasan. Setelah melalui percobaan dan penelitian dia berhasil
mengelas dengan memanfaatkan panas yang terjadi akibat gesekan. Untuk
memperbesar panas yang terjadi, benda kerja tidak hanya diputar tetapi ditekan satu
terhadap yang lain. Tekanan juga berfungsi mempercepat fusi. Cara ini disebut las
gesek (Friktion Welding)
Proses ini, adalah penggabungan dua logam melalui gesekan mekanis. Proses
pengelasan terjadi pada saat benda uji yang tidak berputar dikontakan dengan benda
uji berputar di bawah tekanan konstan atau meningkat secara bertahap, sampai kedua
permukaan mencapai suhu pengelasan dan kemudian putaran berhenti.
Gambar 1. Skema proses penyambungan gesek
PERUMUSAN MASALAH
Dengan adanya penjelasan diatas, penulis bermaksud membuat alat yang dapat
marealisasikan teori diatas. Adapun alat yang akan dibuat agar bisa memenuhi teori
diatas adalah :
1. Mendesain mesin sedemikian rupa, sehingga mesin tersebut bisa digunakan untuk
proses pengelasan dengan metode gesekan.
2. Merencanakanan tingkat keamanan dari mesin agar menjadi aman bagi operator
pada saat proses pengoprasian mesin.
3. Kontruksi mesin dibuat sedemikian rupa agar saat proses pengoperasian tidak
terjadi goncangan akibat getaran yang cukup besar.
4. Masin didesain sedemikian rupa agar data-data yang penting saat proses
pengoperasian bisa diperoleh sebagai bahan analisa untuk percobaan selanjutnya.
TUJUAN
Adapun tujuan dari pembuatan alat ini adalah sebagai berikut:
1. Sebagai alternatif dari metode pengelasan yang sudah ada ( pengelasan dengan
bahan tambah).
2. Untuk melengkapi lap mesin
3. Untuk mengaplikasikan mata kuliah yang sudah diajarkan
4. Sebagai syarat kelulusan D3 teknik mesin
C. TINJAUAN PUSTAKA
Perancangan alat friction welding ini memerlukan pertimbangan dan analisis yang
rasional dan ilmiah. Adapun yang perlu diulas adalah sebagai berikut:
1. Perhitungan Torsi
T=60 P2 πn
(Suryanto, 1995)
Keterangan :
T = Torsi(Nm)
P = Daya yang ditransmisikan (watt)
n = Jumlah putaran (rpm)
2. Perhitungan Diameter
Pd = fc.P (Sularso, 1978)
Keterangan :
Pd = nilai daya rencana (KW)
fc = faktor koreksi (diambil 1,5)
P = daya output motor (KW)
Jika momen puntir adalah Tp (Kgmm) maka :
Pd =(Tp1000 )(2πn
60 )102
Sehingga momen puntir
Tp = 9,74 x 105 Pdn
……………………………………(Sularso,1978)
Keterangan :
Tp = momen puntir (Kgmm)
Pd = daya rencana (KW)
N = kecepatan putaran (rpm)
Mencari besar tegangan geser (τg) yang diijinkan di mana faktor pengaruh
konsentrasi tegangan Sf1 = 6 dan Sf2 = 1,3 – 3,0 dan direncanakan bahan poros
S30C yang memiliki kekuatan tarik maksimum (σt) = 48 (kg/mm2) pada lampiran.
τg= σtSf 1.Sf 2
………………………………………………(Sularso,1978)
Keterangan :
τg = tegangan geser (kg/mm2)
σt = kekuatan tarik maksimum (kg/mm2)
Sf1 = factor keamanan (6)
Sf2 = factor konsentrasi tegangan (diambil 3)
Maka :
Τg = σt
Sf 1. Sf 2
= 48(kg/mm2)
6.3
= 2,67 (kg/mm2)
Menentukan diameter poros
d = [5,1τg
Kt.Cb.Tp]1/3 ……………………………………(Sularso, 1978)
Keterangan :
d = diameter poros (mm)
τg = tegangan geser (kg/mm2)
Tp = momen puntir (kgmm)
Kt = factor koreksi (1,0)
Cb = factor beban lentur (2,3)
Menghitung gaya gesek
N = Wbola
= mbola . g
Maka
Fg = μ . N
Menghitung torsi rol
Trol = F.r …………….……………………………………(Shigley, 1999)
Keterangan :
Trol = Tmotor = torsi motor (Nm)
F =gaya pada rol (N)
r = jari-jari rol (m)
3. Perhitungan Bantalan
Pr = X . V . Fr + Y . Fa ………………………………….(Sularso, 1978)
Keterangan :
Pr = beban ekivalen dinamis (kg)
Fr = beban radial (kg)
Fa = beban aksial (kg)
V = beban putar
Untuk harga X,Y, dan V (beban putar) diambil dari tabel
X = 1,0
Y = 0
V = 1,0
Sedangkan besarnya factor kecepatan bantalan (fn) adalah :
fn=¿[
33,3n
]
13 ¿ ………………………………………………..(Sularso, 1978)
Sedangkan besarnya factor umur bantalan (fh) adalah :
f h=f nCPr
……………………………………………....(Sularso,1978)
Diketahui :
n = putaran poros rol pelontar (rpm)
C = kapasitas dinamis spesifik (kg)
Pr = beban ekivalen dinamis (kg)
Tinjauan umur nominal bantalan (Lh) adalah :
Lh = 500 f h3 ………………………………………………...(Sularso, 1978)
Lh > Lh ijin → berarti bantalan yang dipilih aman
4. Perhitungan Baut
τg= σtSf 1.Sf 2
………………………………………………(Sularso,1978)
Keterangan :
τg = tegangan geser (kg/mm2)
σt = kekuatan tarik maksimum (kg/mm2)
Sf1 = faktor keamanan (6)
Sf2 = faktor konsentrasi tegangan (diambil 3)
Menentukan diameter baut
τg= FA
……………………………………………………(Sdigley, 1999)
Dimana
A = π4
d2
Maka
d = √ Fπ4
. τg
keterangan :
τg = tegangan geser (N/mm2)
F = gaya yang terjadi (N)
d = diameter baut (mm)
F. METODE
Metode yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
1. Data hasil studi pustaka
Berupa teori-teori hasil pembelajaran literature ataupun buku-buku yang menunjang
dalam proses pengelasan friction welding.
2. Percobaan
Berdasarkan oleh percobaan penyambungan dua buah naterial yang penulis lakukan
menggunakan mesin bubut.
3. Bimbingan
Metode ini digunakan untuk mendapatkan solusi dari pembimbing mengenai
permasalahan yang dihadapi dalam penyusunan tugas akhir.
4. Perancangan
Setelah melakukan studi pustakadan beberapa percobaan, dilanjutkan dengan
perancangan desain yang akan dibuat untuk tugas akhir. Untuk itu diperlukan
sebuah desain dan gambar kerja, kemudian dipilih alternatif pilihan desain terbaik
dari beberapa desain yang telah digambar sesuai dengan tujuan, fungsi dan
kebutuhan yang ingin dicapai. Setelah ditetapkan pilihan desain yang diinginkan
maka dibuatlah gambar kerja, dilanjutkan dengan pemilihan bahan yang sesuai
dengan perhitungan yang telah direncanakan.
5. Pembuatan komponen
Setelah melakukan proses perancangan dengan berbagai pertimbangan yang telah
ditetapkan dari sebuah gambar kerja. Dilanjutkan dengan pembuatan komponen-
komponen dari suatu mesin sesuai dengan hasil perencanaan serta fungsi dan tujuan
yang hendak dicapai.
6. Perakitan
Setelah semua komponen dari suatu mesin yang dibutuhkan untuk mewujudkan
suatu alat yang dapat membantu pekerjaan sesuai dengan fungsi dan tujuan dari
mesin tersebut terpenuhi, maka dilanjutkan dengan perakitan dari komponen-
komponen tersebut.
7. Pengujian mesin
Pengujian mesin dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui hasil penyambungan
yang harus dicapai oleh alat tersebut, sehingga akan diketahui tingkat keberhasilan
atas perencanaan pembuatan alat peraga. Selain itu juga untuk mengetahui kerja
mesin secara operasional maupun fungsional serta diharapkan nantinya dapat
dievaluasi kelayakan pada segi ekonomi sebagai tujuan akhir dari pembuatan alat
ini. Apabila nanti masih ada kekurangan, diharapkan alat ini dapat diperbaiki dan
disempurnakan kembali sehingga tujuan pembuatan alat peraga sistem pengelasan
ini dapat tercapai dengan sempurna.
Proses pengujian mesin meliputi:
Pengujian operasional mesin
Pengujian mesin dilakukan dengan cara menghidupkan dan melakukan
percobaan, yaitu melakukan proses pengelasan dengan dua buah material yang
saling bergesekan’
Pengumpulan data
Teknik pengumpulan data dilakukan dengan cara mengambil data pada setiap
pengujian operasional mesin dari beberapa kali percobaan secara cermat.
Pengkajian data
Proses analisa data yang dilakukan yaitu dengan mempergunakan metode
analitik.
G. PERHITUNGAN BIAYA
No Bahan Anggaran
1 Motor Listrik 1 PK @ Rp. 1.200.000,00 Rp 1.200.000,00
2 Cak 2 buah @ Rp 450.000,00 Rp 900.000,00
3 Besi siku 50 x 50 mm 2 buah @ Rp. 150.000,00 Rp 160.000,00
4 Silinder Amutit Ø100 X 150 Rp 300.000,00
5 Baut M 8 16 buah @ Rp. 5000,00 Rp 80.000,00
6 Baut M 6 8 buah @ Rp. 3000,00 Rp 24.000,00
7 Besi L 50X50X5 2 batang @ 150.000,00 Rp 300.000,00
8 Puly B1x2 3buah @Rp. 40.000,00 Rp 120.000,00
9 Bantalan 2 buah @ 60.000,00 Rp 120.000,00
10 Thortle Valve @ Rp 100.000,00 Rp 100.000,00
11 Stopwatch @ 30.000,00 Rp 30.000,00
12Katub
43
second @ Rp 200.000,00Rp 200.000,00
13 Selang Hidrolik 6 buah @ Rp 135.000,00 Rp 810.000,00
14Seel katub
43
@ Rp 200.000,00Rp 200.000,00
15 Seel Silinder Hidrolik double @ Rp 150.000,00 Rp 150.000,00
16 Silinder Hidrolik double acting @ Rp 600.000,00 Rp 600.000,00
17 Biaya Pembuatan Rp 1.000.000,00
18 Lain-lain Rp 500.000,00
Total Rp 6.794.000,00
ANGGARAN BIAYA
Perhitungan biaya untuk mengetahui total biaya yang dibutuhkan untuk
membuat mesin ini. Perhitungan ini meliputi :
1. Biaya pembelian bahan
Biaya yang diperlukan untuk pengadaan bahan dalam pembuatan komponen-
komponen mesin ini.
2. Biaya pembelian komponen standar
Biaya yang diperlukan untuk membeli komponen-komponen yang ada di pasaran.
3. Biaya pemesinan
Biaya yang diperlukan sebagai ongkos sewa mesin yang digunakan dalam
pembuatan komponen.
4. Biaya operator
Biaya berdasarkan waktu total pemesinan dikali biaya operator.
5. Lain-lain
Biaya yang dikeluarkan di luar perencanaan.
H. GAMBAR DAN CARA KERJA MESIN
1. Cekam masing-masin material pada rahang cekam
2. Sambungkan mesin dengan sumber tegangan.
3. Atur putaran alat
4. Dekatkan ujung dari masing- masing bahan uji, kemudian hidupkan power unit.
5. Setelah alat sudah siap, hidupkan power motor.
6. Atur kecepatan dorong, kemudian dekatkan dengan tuas katub hidrolik.
7. Matikan alat, mundurkan silinder hidrolik.
DAFTAR PUSTAKA
Cross, Nigel.1991. Engineering Design Method. London: John Wiley and Sons.
Herman, Juts dan Eduard Scaharkus. 1966. Westermann Tables For The Metal
Trade. New Delhi: Wiley Eastern Limited
Sato, G. Takeshi dan N. Sugiarto H.1996. Menggambar Mesin .Jakarta: PT. Pradnya
Paramita.
Shigley, Joseph E dan Larry D. Mitchell. 1999. Perencanaan Teknik Mesin Jilid 1.
Jakarta: Erlangga.
Sularso. 1978. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta: Pradnya
Paramita
n/a. 2003. Fisika 1A. Klaten: Intan Pariwara
http.www.suryapro.com / pro sport tenis [diakses 20 maret 2010]
top related