bab 1 pendahuluan - dme innovation...secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana...

24
1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Pengenalan Mesin rumput merupakan satu ciptaan yang mampu memudahkan pengguna dalam kehidupan seharian. Pada masa kini terdapat banyak jenis mesin rumput yang kita boleh dapati dipasaran. Antara mesin rumput yang sering digunakan ialah jenis galas dan jenis tolak. Kedua mesin rumput ini menggunakan sistem yang sama iaitu dari segi penggunaan enjin yang dibekalkan bahan bakar petrol untuk dihidupkan. Oleh itu, kami

Upload: others

Post on 08-Jun-2021

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Pengenalan

Mesin rumput merupakan satu ciptaan yang mampu memudahkan pengguna dalam

kehidupan seharian. Pada masa kini terdapat banyak jenis mesin rumput yang kita boleh

dapati dipasaran. Antara mesin rumput yang sering digunakan ialah jenis galas dan jenis

tolak. Kedua mesin rumput ini menggunakan sistem yang sama iaitu dari segi

penggunaan enjin yang dibekalkan bahan bakar petrol untuk dihidupkan. Oleh itu, kami

Page 2: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

2

telah membuat kajian tentang mesin rumput ini dan menginovasikan mesin tersebut

untuk sistem yang lebih baik dan mesra pengguna.

Mesin rumput yang telah kami hasilkan mempunyai ciri-ciri menarik iaitu ia

menggunakan tenaga solar bagi mengecas bekalan tenaga yang kami gunakan iaitu

bateri. Semasa pemotongan dijalankan tenaga solar dan bateri akan menggerakkan motor

yang digunakan bagi pemotongan. Dengan adanya sistem solar ini tenaga bateri dapat

dijimatkan malah ia akan mengecas semula tenaga bateri tersebut untuk kegunaan

seterusnya.

Selain itu, mesin kami ini dengan ciri-ciri yang bebas dari pencemaran bunyi tidak

seperti mesin yang ada dipasaran sekarang ia mengeluarkan bunyi yang bising dan agak

mengganggu jiran yang lain. Dengan menggunakan motor kipas radiator dan

menggunakan bilah pemotong jenis kabel nylon dikuasakan dengan bateri dan solar ia

membuatkan mesin beroperasi dengan senyap tanpa sebarang bunyi yang tidak diingini.

1.2 Penyataan Masalah

Berdasarkan produk yang telah kami hasilkan iaitu mesin rumput dengan solar,

kami ingin menambahbaikan mesin yang sedia ada di masa kini. Pada asasnya, mesin

rumput ini adalah sebuah mesin yang digunapakai bagi membantu kita untuk memotong

rumput. Kami telah membuat carian dari internet tentang mesin yang sedia ada untuk

dapatkan maklumat tentang spesifikasi yang lebih terperinci tentang sistem yang

Page 3: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

3

digunakan dalam mesin rumput dipasaran. Namun, terdapat pelbagai masalah yang

terdapat pada mesin rumput yang sedia ada dipasaran kini.

Berikut merupakan masalah yang dihadapi oleh mesin rumput yang terdapat pada

masa kini, antaranya ialah ia masih menggunakan petrol sebagai bahan bakar untuk

menghidupkan mesin rumput. Ia menyebabkan pencemaran udara hasil dari sisa bahan

tercemar seperti asap. Selain itu, mesin yang sedia ada menggunakan enjin dan

menyebabkan pencemaran bunyi. Ia agak mengganggu ketenteraman jiran dan sesiapa

sahaja dengan bunyi enjin yang bising. Mesin sedia ada juga sedikit menyukarkan bagi

pengguna wanita untuk menjalankan aktiviti memotong rumput di halaman rumah dan

menyukarkan untuk membuat penyelenggaraan pada mesin tersebut.

1.3 Objektif

Di dalam membina dan menyiapkan projek ini terdapat beberapa objektif yang

ditetapkan. Antaranya:

i. Memfabrikasi mesin rumput solar yang mesra pengguna dan mesra alam.

ii. Mendapatkan halaju sudut, 𝜔 dan halaju linear, 𝑣 pada motor mesin rumput.

iii. Mendapatkan daya kilas, tork, 𝜏 pemotong mesin rumput.

Page 4: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

4

1.4 Skop Projek

Bagi melengkapkan projek ini, kami telah mengenalpasti skop bagi projek kami.

Mesin ini hanya sesuai digunakan di tempat-tempat yang berkeluasan berskala

sederhana sahaja seperti di halaman taman perumahan atau padang taman permainan. Ini

kerana faktor penggunaan tenaga yang kami guna iaitu bateri yang hanya sesuai untuk

digunakan dalam had masa tertentu. Selain itu, tenaga solar yang kami guna

memerlukan cahaya matahari untuk mengecas semula bateri. Faktor lain ialah

disebabkan kami menggunakan tali pemotong nylon dan ianya hanya sesuai untuk

rumput-rumput tertentu yang tidak terlalu tebal seperti cow grass, rumput sambau,

rumput kemuncup dan lain-lain.

Oleh kerana faktor tersebut, kami telah mengambil keputusan untuk menghadkan

skop bagi projek ini. Tetapi fungsi dan kelebihan mesin ini amat sesuai dan mudah

digunakan bagi pengguna-pengguna dikawasan perumahan untuk kerja pemotongan

rumput dilaman rumah, terutama sekali bagi penduduk yang tinggal dikawasan

perumahan jauh dari kemudahan seperti stesen minyak.

Page 5: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

5

BAB 2

KAJIAN LITERATUR

2.1 Pendahuluan

Mesin rumput sememangnya amat diperlukan di seluruh dunia kecuali di negara atau

kawasan-kawasan yang beriklim terlampau panas serta terlampau sejuk. Kawasan yang

terlampau sejuk misalnya di kawasan beriklim tundra di bahagian utara dunia sememangnya

tidak memerlukan penggunaan mesin rumput, hal ini atas faktor-faktor berikut seperti faktor

geografi seperti cuaca, iklim, suhu, yang menyebabkan hampir keseluruhan tanah dikawasan

tersebut tidak ditumbuhi dengan tumbuh-tumbuhan. Hal ini berlawanan dengan faktor

geografi yang terdapat di kawasan yang berada berhampiran garisan khatulistiwa seperti di

Malaysia amnya. Faktor geografi di Malaysia menyebabkan tumbuh-tumbuhan mudah untuk

Page 6: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

6

tumbuh dan tanah di Negara ini mudah menumbuhkan tumbuhan seperti rumput dan

sebagainya. Faktor geografi sememangnya menunjukkan bahawa kegunaan mesin rumput

penting ataupun tidak.Bagi pemilihan projek mesin rumput dengan pengecas solar ini, alatan

pengecas solar ini sememangnya bersesuian dengan kadar penerimaan cahaya matahari di

Malaysia. Perkara ini boleh dirujuk di laman sesawang Wikipedia yang bertulis, “sebagai sebuah

negara yang dikelilingi laut dan terletak berhampiran khatulistiwa, Malaysia secara semula jadi

menerima cahaya matahari yang banyak dan seterusnya sinaran matahari”. Seterusnya

daripada laman sesawang yang sama bertulis, “terdapat perbezaan jumlah cahaya matahari

yang diterima mengikut musim dan tempat. Secara purata, Alor Star dan Kota Bharu menerima

lebih kurang 7 jam cahaya matahari sehari, sementara Kuching hanya menerima 3.7 jam sehari

secara purata dalam bulan Januari. Selain itu, Alor Star menerima nilai maksima sebanyak 8.7

jam sehari secara purata pada bulan yang sama.”

Berpandukan laman sesawang itu tadi, jumlah masa tersebut menunjukkan bahawa

penggunaan pengecas solar amat diperlukan bagi mengecas bateri mesin rumput. Hal ini dapat

dilihat berpandukan daripada kadar penerimaan cahaya atau sinar matahari yang banyak bagi

mengecas bateri mesin rumput ini dengan menggunakan panel solar dengan bantuan pengawal

cas solar atau solar charging controller. Oleh yang demikian, projek ini berpotensi untuk

dijadikan sebagai sebuah mesin rumput dengan pengecas solar bagi kegunaan di kawasan

perumahan taman yang terletak jauh daripada kemudahan bahan api.

Page 7: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

2.2 Tenaga solar

Tenaga solar merupakan sebuah tenaga yang percuma. Tenaga solar terhasil melalui

pelakuran termonuklear atau thermonuclear fusion yang terjadi pada permukaan matahari.

Spektrum dari cahaya solar yang terpancar pada muka bumi kebanyakannya tersebar meluas di

seluruh julat inframerah yang boleh dilihat dan berhampiran dengan sebahagian kecil di

kawasan ultraungu.

Mengikut sumber kajian daripada Colorado School of Mines menunjukkan bahawa kira-

kira separuh tenaga solar yang masuk mencapai permukaan bumi. Mengikut statistik daripada

kajian tersebut yang tertera pada rajah 2.3, kira-kira 174 PW( petawatts) tenaga solar yang

dipancar dari matahari dan hanya 89PW yang mencapai permukaan bumi. Pengurangan tenaga

solar ini disebabkan oleh pelbagai faktor seperti pantulan oleh lapisan atmosfera, awanan,

permukaan bumi, dan diserap oleh atmosfera, serta dipancarkan balik ke angkasa.

Page 8: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

8

Rajah 2.1 Kira-kira separuh tenaga solar yang masuk mencapai permukaan bumi

Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara

iaitu melalui tenaga haba, Thermal Solar Energy dan tenaga elektrik, Photovoltaic Solar Energy.

Melalui tenaga haba, dapat digunakan bagi mesin pemanas yang terdapat di kediaman, serta

boleh digunakan bagi menjalankan turbin untuk menjana sumber elektrik. Manakala melalui

Photovoltaic Solar Energy (rujuk 2.1.1.) atau tenaga solar ke elektrik, dapat menjana elektrik

secara langsung dan daripada sumber ini, mesin rumput ini mendapat sumber elektrik melalui

tenaga solar yang digunakan sebagai tenaga yang mengecas bateri mesin rumput ini. Contoh

carta alir dapat dilihat seperti gambaran rajah 2.2.

Page 9: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

9

Rajah 2.2 carta alir sumber tenaga solar ke tenaga elektrik

2.2.1 Tenaga Solar Fotovoltik (Photovoltaic Solar Energy)

Secara umumnya, kata nama fotovoltik berasal daripada perkataan foto, yang

bermaksud cahaya, dan voltik atau voltan yang bermaksud ukuran elektrik. Seterusnya elektrik

fotovoltik diperolehi dengan menggunakan sistem fotovoltik. Satu sistem fotovoltik pula terdiri

daripada pelbagai komponen asas seperti panel solar, pengawal cas solar, bateri dan beban

seperti dalam rajah 2.3.

Page 10: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

10

Rajah 2.3 Sistem asas fotovoltik

Page 11: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

11

2.3 Panel Solar

Panel solar direka khas untuk menyerap serta menerima cahaya daripada matahari

untuk menghasilkan tenaga elektrik dan tenaga haba. Bagi menghasilkan sebuah solar panel yg

sedia ada gabungan beberapa bentuk gabungan bahan seperti solar cells , solar module dan

seterusnya solar panel atau dalam bahasa melayu disebut panel solar. Panel solar di dalam

projek mesin rumput ini berfungsi sebagai pengecas tenaga kepada sumber kuasa mesin, iaitu

bateri 12V. Hal ini kerana panel solar mesin ini hanya membekalkan kuasa sehingga 30W sahaja

dan tidak memadai bagi menyokong motor elektrik mesin ini.

Rajah 2.4 Struktur panel solar

Page 12: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

12

2.3.1 Penyelenggaraan Panel

Secara umumnya, panel solar hanya memerlukan sedikit penyelenggaraan berbanding

alatan-alatan lain yang fungsinya bergerak berbanding panel solar. Hanya beberapa kali dalam

setahun panel solar ini perlu diperiksa untuk memastikan tiada kotoran atau zarah-zarah halus

melekat di permukaan panel tersebut. Penukaran kecekapan panel solar selalunya berada pada

tahap 20% disebabkan oleh habuk, kotoran dan zarah-zarah kotor yang melekat pada

permukaan panel solar tersebut. "A dirty solar panel can reduce its power capabilities by up to

30 percent in high dust/pollen or desert areas", says Seamus Curran associate professor of

physics at the University of Houston and director of the Institute for NanoEnergy, which

specializes in the design, engineering, and assembly of nanostructures . Seperti pendapat Prof.

Seamus tersebut, dia menjangkakan bahawa sebuah panel solar yang kotor, dikatakan

kuasanya berkurangan sebanyak 30% ketika berada dikawasan yang tinggi debunya seperti

kawasan padang pasir.

Kenyataan ini dinyatakan oleh Prof. Seamus bahawa kekotoran tersebut akan

menghalang cahaya matahari daripada diserap oleh panel solar tersebut. Hal yang demikian

menyebabkan kuasa sebuah panel solar tersebut berkurang sebanyak 30%.

Oleh yang demikian, salah satu penyelenggaraan yang dapat meningkatkan kadar cahaya sinar

matahari adalah dengan membersihkan keseluruhan permukaan panel solar tersebut. Hal ini

dapat ditunjukkan apabila penyelidik mendapati panel-panel yang tidak dibersihkan atau

dihujani, bagi tempoh 145 hari ketika musim panas di California, hanya mengalami kekurangan

sebanyk 7.4%. Manakala di kawasan perumahan biasa untuk kuasa 5 kW, mencuci panel solar

ketika pertengahan musim panas dapat dapat mengubah sekurang-kurangnya 20% keuntungan

Page 13: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

13

dalam produktiviti elektrik sehingga penghujung musim panas – kira-kira 2½ bulan. Bagi sistem

solar komersial yang berada di tingkat paling atas bangunan atau solar array system, kos

menyelenggara adalah tinggi, tetapi kerugian kewangan yang dihadapi adalah besar, tapi

penylenggaraan ini perlu bagi memastikan panel solar berada dalam keadaan yang bersih serta

dapat menyerap cahaya matahari dengan semaksimum mungkin.

2.4 Pengawal Cas Solar (Solar Charging Controller)

Kebanyakan panel solar yang berskala kecil atau hanya digunakan satu panel dalam

satu masa memerlukan pengawal cas solar. Pengawal solar sangat diperlukan untuk

memastikan bateri tidak terlebih cas, dengan mengalihkan kuasa daripada bateri apabila bateri

yang telah dicas sepenuhnya. Hanya jika panel solar yang sangat kecil seperti penjimat bateri

digunakan untuk mengecas bateri yang besar adalah mungkin untuk melakukan tanpa

pengawal cas solar. Kebanyakan pengawal caj solar juga menggabungkan fungsi low-voltage

disconnect function iaitu apabila voltan pada keadaan rendah, litar akan terputus. Low-voltage

disconnect function juga menghalang bateri daripada rosak apabila dinyahcas sepenuhnya. Hal

ini dengan mematikan perkakas elektrik DC apabila voltan bateri jatuh pada kadar yang sangat

rendah.

Pengawal caj solar dintentukan oleh sistem voltan yang direka bentuk untuk beroperasi

dan arus maksimum yang pengawal cas boleh kendali. Sistem voltan biasanya 12V atau 24V,

Page 14: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

14

dan terdapat juga 48V. Arus maksimum ditentukan oleh bilangan dan saiz panel solar

digunakan.

Satu panel tunggal akan memerlukan pengawal cas solar antara 4A dan 6A, manakala

barisan yang lebih besar mungkin memerlukan pengawal 40A atau lebih. Tetapan yang berbeza

diperlukan jika bateri dimeterai digunakan untuk mengelakkan kehilangan elektrolit melalui

gassing. Pengawal contoh yang ditunjukkan boleh didapati dengan penarafan 8A, 12A, 20A dan

30A, dan secara automatik memilih antara 12V dan 24 V.

Prinsip di sebalik pengawal caj solar adalah mudah. Terdapat litar untuk mengukur

voltan bateri, yang beroperasi sebagai suis untuk mengalihkan kuasa dari bateri apabila ia dicas

sepenuhnya. Oleh kerana sel-sel solar tidak rosak dengan menjadi pendek atau litar menjadi

terbuka(open circuit), sama ada kaedah ini boleh digunakan untuk menghentikan kuasa

daripada mencapai bateri.

Rajah 2.5 Pengawal cas solar

Page 15: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

15

2.5 Pengenalan kimpalan MIG

Rajah 2.6 Kimpalan MIG

Kimpalan adalah satu proses pencantuman sesuatu bahan dengan bahan yang lain

dengan menggunakan suatu bahan khas, contohnya logam atau termoplastik. Proses

pengimpalan ini melibatkan pencairan sesuatu jenis logam tersebut untuk menjadikannya

sebagai pengikat di antara sesuatu struktur dengan struktur yang lain. Kadangkala tekanan juga

digunakan di samping haba untuk menghasilkan kimpalan tersebut. Ini berbeza dengan

pematerian, yang cuma meleburkan bahan sambungan (pateri) untuk membentuk sambungan,

dan bukan struktur itu sendiri.

Page 16: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

16

Kimpalan dilakukan dengan menggunakan pelbagai jenis kaedah. Antara kaedah

kimpalan yang dikenalpasti adalah kimpalan dengan menggunakan nyalaan api, tenaga elektrik

bervoltan tinggi, sinaran laser, tembakan elektron, kimpalan geseran dan ultrabunyi.

Sungguhpun ia sering merupakan proses pengilangan, kimpalan boleh dilakukan dipersekitaran

yang berbeza, termasuk kawasan terbuka, bawah air dan di angkasa lepas. Kimpalan

merupakan usaha yang berpotensi merbahaya dan langkah keselamatan diperlukan bagi

mengelakkan terbakar, renjatan eletrik, kerosakan penglihatan, menghidu gas dan asap

beracun.

Sehingga akhir kurun ke-19, satu-satunya proses kimpalan adalah kimpalan tempa, di

maka tukang besi telah gunakan selama berabad lamanya bagi menyambung besi dan keluli

dengan memanaskan dan menempa. Kimpalan gerbang dan kimpalan gas merupakan proses

terawal yang dikembangkan pada akhir abad ke 19 dan kimpalan eletrik tidak lama kemudian.

Teknologi kimpalan berkembang dengan pantas pada awal kurun ke-20 ketika Perang Dunia

Pertama dan Perang Dunia Kedua mendorong permintaan bagi kaedah sambungan yang

mudah dan boleh diharap. Selepas perang, beberapa teknik kimpalan moden dibangunkan

termasuk kaedah insani seperti kimpalan gerbang logam perisai shielded metal arc welding, kini

salah satu kaedah kimpalan yang paling popular, termasuk proses separa automatik dan

automatik seperti kimpalan gerbang logam gas, kimpalan gerbang bawah air, kimpalan gerbang

teras flux dan kimplan elektroslag. Perkembangan berterusan dengan ciptaan kimpalan laser,

kimpalan elektron, kimpalan denyutan magnetik dan kimpalan putaran geseran friction stir

welding pada bahagian akhir kurun. Kini, sains terus berkembang. Kimpalan automatik adalah

biasa pada persekitaran pengilangan, dan penyelidikan berterusan membangunkan kaedah

kimpalan baru dan lebih mengetahui mengenai kualiti kimpalan.

Page 17: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

17

2.6 Bekalan kuasa

Rajah 2.7 Bekalan kuasa bagi kimpalan MIG

Untuk membekalkan tenaga elektrik yang diperlukan untuk proses kimpalan arka,

beberapa bekalan kuasa yang berbeza boleh digunakan. Bekalan kuasa yang paling biasa

kimpalan adalah bekalan kuasa sekata (malar) dan bekalan kuasa voltan malar. Bagi kimpalan

arka, panjang lengkok secara langsung berkaitan dengan voltan, dan jumlah input haba

berkaitan dengan arus eletrik yang digunakan. Bekalan arus kuasa malar yang paling sering

digunakan untuk proses kimpalan insani seperti kimpalan arka gas tungsten dan kimpalan arka

logam berperisai, kerana ia mengekalkan arus yang agak sekata walaupun pada voltan yang

berbeza. Ini adalah penting kerana bagi kimpalan insani, ia boleh menjadi sukar untuk

memegang elektrod secara sempurna dan mantap, dan akibatnya jarak arka, dan voltan

Page 18: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

18

cenderung untuk naik turun. Bekalan kuasa voltan sekata mengekalkan voltan sekata dan

membezakan arus, dan hasilnya, merupakan kaedah yang paling sering digunakan untuk proses

kimpalan automatik seperti kimpalan arka logam gas, kimpalan arka teras berbeza, dan

kimpalan arka bawah air. Bagi proses ini, panjang arka dikekalkan, kerana sebarang perubahan

pada jarak antara wayar dan bahan asas dengan cepat diperbetulkan melalui perubahan yang

besar pada arus. Sebagai contoh, jika dawai dan bahan asas didapati terlalu dekat, arus eletrik

akan meningkat pantas, yang seterusnya menyebabkan haba meningkat dan hujung dawai cair,

kembali pada jarak pemisahan asalnya.

Jenis arus yang digunakan juga memainkan peranan yang penting dalam kimpalan arka.

Proses elektrod guna habis seperti kimpalan arka logam berperisai dan gas kimpalan arka

logam secara amnya menggunakan arus terus, tetapi elektrod boleh dicaj sama ada positif atau

negatif. Bagi kimpalan, anod bercas positif akan mempunyai tumpuan haba yang lebih besar,

dan hasilnya, menukar polariti elektrod memiliki kesan pada ciri kimpalan. Jika elektrod bercas

positif, logam asas akan menjadi lebih panas, meningkatkan penembusan kimpal dan

kepantasan kimpalan. Sama juga, elektrod yang bercas negatif menghasilkan kimpalan yang

lebih cetek. . Proses elektrod tidak habis guna, seperti kimpalan arka gas tungsten, boleh

menggunakan sama ada arus langsung, atau juga arus ulang-alik. Walaubagaimanapun, dengan

arus terus, kerana hanya elektrod yang mencipta arka dan tidak membekalkan bahan pengisi,

elektrod yang bercas positif menyebabkan kimpalan cetek, manakala elektrod yang bercas

negatif membuat lebih kimpalan. Arus ulang-alik bergerak pesat di antara keduanya,

menghasilkan penembusan-kimpalan yang sederhana. Satu kelemahan AC, adalah hakikat

bahawa arka mesti dinyalakan semula selepas setiap lintasan sifar, telah ditangani melalui

ciptaan unit kuasa khas yang menghasilkan corak gelombang persegi dan bukannya gelombang

Page 19: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

19

sinus biasa, menjadikan lintasan sifar pesat boleh digunakan dan dengan itu meminimumkan

kesan masalah itu.

2.7 Kualiti kimpalan MIG

Dua daripada masalah kualiti yang paling lazim di GMAW adalah barang yg dibuang dan

keliangan. Jika tidak dikawal, ia boleh membawa kepada lemah, kurang kimpalan mulur. Barang

yang dibuang adalah masalah biasa terutama dalam kimpalan aluminium GMAW, biasanya

datang dari zarah aluminium oksida atau aluminium nitrida di dalam elektrod atau asas bahan

tersebut. Elektrod dan bahan kerja perlu diberus dengan berus dawai atau kimia dirawat untuk

mengeluarkan oksida di permukaan. Mana-mana oksigen dalam hubungan dengan kolam

kimpalan, baik dari suasana atau gas melindungi, sebab sanga juga. Akibatnya, aliran yang

mencukupi gas lengai melindungi perlu, dan kimpalan di udara turun naik harus dielakkan.

Dalam GMAW punca utama keliangan adalah pemerangkapan gas masuk ke dalam

kolam kimpalan, yang berlaku apabila logam memejal sebelum melarikan diri gas. Gas boleh

datang dari kekotoran dalam gas pelindung atau pada bahan kerja, dan juga dari arka yang

terlalu panjang atau ganas. Secara amnya, jumlah gas terperangkap secara langsung berkaitan

dengan kadar penyejukan kolam kimpalan. Kerana kekonduksian haba yang lebih tinggi,

manakala kimpalan aluminium adalah lebih mudah terdedah kepada kadar penyejukan yang

lebih besar dan keliangan dengan itu tambahan. Untuk mengurangkannya, bahan kerja dan

elektrod hendaklah bersih, kelajuan kimpalan berkurangan dan set semasa cukup tinggi untuk

memberi input haba yang mencukupi dan pemindahan logam stabil tetapi cukup rendah

bahawa arka kekal stabil. Prapemanasan juga boleh membantu mengurangkan kadar

Page 20: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

20

penyejukan dalam beberapa kes dengan mengurangkan kecerunan suhu antara kawasan

kimpalan dan bahan asas.

2.8 Motor Radiator

Motor ini digunapakai pada kenderaan di bahagian radiator untuk kegunaan kipas untuk

menyejukkan enjin pada tahap panas yang telah ditetapkan. Motor ini adalah jenis berus DC

dan merupakan sejenis motor elektrik dengan penukar tertib (komutator) terbina dalam yang

direka untuk menggunakan punca arus terus. Motor ini menjana kuasa dari 70 watt hingga 300

watt dengan kadar voltan motor 12 volt ke 24 volt. Motor ini mempunyai tahap kecekapan

yang tinggi dan menghasilkan putaran dalam kelajuan hingga 2500 rpm.

Rajah 2.8 Motor radiator

Page 21: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

21

2.9 Bateri Basah

Bateri basah ini adalah jenis asid-plumbum yang boleh dicas semula. Bateri jenis ini

membekalkan voltan hingga 12 volt dan akan dicas semula oleh alternator semasa kenderaan

dalam keadaan dihidupkan. Bateri asid-plumbum menjadi pilihan kenderaan bermotor untuk

membekalkan arus tinggi yang diperlukan oleh motor pemula kereta.

Rajah 2.9 Bateri basah

Page 22: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

22

2.10 Jek

Jek digunakan untuk menaik dan menurunkan beban. Jek ini berfungsi secara manual

dengan menggunakan alat khas untuk memusingkan batang skru jek untuk melaras ketinggian

beban. Dengan adanya jek pada mesin rumput ini, kedudukan motor dapat dilaraskan dengan

mudah. Hal ini berkaitan dengan konsep mesra pengguna dimana pengguna yang hendak

melakukan kerja-kerja menyelenggara tali pemotong dapat mengubah ketinggian mototr agar

mudah diselenggara. Jek juga akan membantu melaraskan ketinggian motor serta tali

pemototong mengikut tahap ketinggian rumput yang hendak dipotong.

Rajah 2.10 Jek

Page 23: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

23

2.11 Bahan

i. Besi Sudut

Besi ini dijadikan rangka bagi bahagian utama mesin kerana sifatnya yang kukuh dan

kuat. Besi ini membantu menyokong keseluruhan mesin rumput ini agar sentiasa kukuh dan

tahan lasak. Selain daripada keluasan tapak yang memudahkan kerja kimpalan, besi sudut ini

juga mempunyai tahap ketahanan yang tinggi apabila siap di kimpal bersama besi sudut yang

lain.

Rajah 2.11 Besi sudut

Page 24: BAB 1 PENDAHULUAN - DME Innovation...Secara umumnya tenaga solar ini boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam 2 cara iaitu melalui tenaga haba, ... dan tidak memadai bagi menyokong

24

ii. Besi Hollow

Menggunakan 2 saiz yang berbeza mengikut kesesuaian bahagian yang ingin dicantum.

Besi hollow yang di gunakan adalah jenis empat segi sama saiz satu dan dua inci. Penggunaan

besi hollow ini jika dilihat pada mesin keseluruhannya hanya bagi menampung komponen-

komponen yang ringan seperti panel solar dan pengawal cas solar. Hal ini kerana, umumnya

besi ini tidak mempunyai tahap kekuatan yang sama seperti besi sudut kerana atas dasar

ketebalan dan sebagainya. Oleh yang demikian, besi ini amat sesuai bagi menampung

komponen-komponen yang ringan.

Rajah 2.12 Besi hollow