Skripsi Modul Rancang Bangun Mesin Pengampelas Kayu
Post on 19-Jun-2015
1225 Views
Preview:
Transcript
MODUL RANCANG BANGUN MESIN PENGAMPELAS KAYU
BERBASIS PNEUMATIK SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN
SKRIPSI
Diajukan Dalam Rangka Penyelesaian
Studi Strata 1 Untuk Mencapai Gelar Sarjana Pendidikan
Disusun Oleh
Nama : Yan Berliantina
NIM : 5314000006
Program Studi : PTE / S1
Jurusan : TeknikElektro
Fakultas : Teknik
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2005
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi dengan judul “Modul Rancang Bangun Mesin Pengampelas
Kayu Berbasis Pneumatik Sebagai Media Pembelajaran” telah dipertahankan
dihadapan sidang panitia ujian skripsi Fakultas Teknik Universitas Negeri
Semarang yang diselenggarakan pada :
Hari : Kamis
Tanggal : 3 Februari 2005
Panitia
Ketua Sekretaris
Drs. Djoko Adi Widodo, M.T Drs. R. Kartono, M.Pd NIP. 131 750 064 NIP. 131 474 229
Pembimbing I Penguji I
Drs. Noor Hudallah, M.T Drs.Noor Hudallah, M.TNIP. 131 813 663 NIP. 131 813 663
Pembimbing II Penguji II
Dra. Dwi Purwanti, M.S Dra. Dwi Purwanti, M.SNIP. 131 876 224 NIP. 131 876 224
Penguji III
Drs. Said Sunardiyo, M.TNIP. 131 961 219
Dekan
Prof. Dr. SoesantoNIP. 130 875 753
ABSTRAK
Yan Berliantina 2004: Modul Rancang Bangun Mesin Pengampelas KayuBerbasis Pneumatik Sebagai Media Pembelajaran. Skripsi. Semarang:TeknikElektro. Fakultas Teknik. Universitas Negeri Semarang.
Pneumatik merupakan salah satu ilmu teknik yang penting dalam teknologidewasa ini. Kesulitan otomasi yang timbul atas dasar-dasar yang rasional dapatdipecahkan dengan sistem-sistem pneumatik. Pelaksanaan pneumatik masing-masing selalu merupakan suatu bentuk mekanisasi atau otomasi sebagian atauotomasi lengkap. Hal ini tidak saja terjadi pada pengendalian atau penggerakantetapi juga pada peralatan-peralatan rentang untuk pengerjaan tertentu, atau padaalat-alat angkut, gosok dan angkat. Pada kehidupan sehari-hari biasanyapengampelasan dilakukan secara manual yang membutuhkan banyak tenaga,waktu dan kurang efisiensi. Tetapi dengan proses mekanisasi menggunakansistem pneumatik dapat mempermudah atau memperingan pekerjaan, efisiensiwaktu, tenaga dan biaya. Oleh karenanya pemahaman mengenai dasar-dasarpneumatik dan aplikasinya perlu diberikan kepada mahasiswa jurusan TeknikElektro sebagai bekal untuk digunakan di dunia industri dalam bentuk media/alatpembelajaran. Maka timbul suatu permasalahan bagaimana desain dan kinerjamesin pengampelas kayu berbasis pneumatik sebagai media pembelajaran.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui keberhasilan kinerja darimesin pengampelas kayu sebagai media pembelajaran dengan menggunakansistem pneumatik dan Membantu membuat media pembelajaran praktikumkhususnya dalam bidang pneumatik. Manfaat yang ingin dicapai dalam penelitianini adalah untuk memperbaiki mutu proses pembelajaran mengenai sistempneumatik dan untuk melengkapi sarana praktikum sistem pneumatik di jurusanTeknik Elektro UNNES.
Penelitian ini dilaksanakan dalam bentuk rancang bangun/pengembanganmedia pembelajaran mahasiswa dengan komponen utama berupa peralatanpneumatis. Perencanaan hingga realisasi alat mencakup langkah-langkah:spesifikasi masalah, analisis masalah, alternatip pemecahan masalah, pemilihanpemecahan masalah, pelaksanaan pekerjaan proyek serta langkah pengujian danevaluasi.
Hasil dari rancang bangun berupa alat peraga sebagai media pembelajaran,di mana alat peraga ini dapat melakukan gerakan pengampelasan secara linier.Dan pada hasil percobaan (lihat daftar lampiran 9) dapat diketahui bahwa tingkatkehalusan bahan dalam hal ini kayu dipengaruhi oleh tipe ampelas yangdigunakan dan kualitas serat (keras/lunak) pada bahan tersebut.
Saran yang dapat disampaikan bahwa sebaiknya modul alat peraga inidigunakan untuk mengampelas kayu dengan bidang datar dan berserat lunak sertaukurannya tidak lebih dari 12 cm2. Untuk menghasilkan ketebalan bahan yangdiampelas sesuai dengan keinginan maka pada tiang penyangga tabung pneumatikperlu ditambah alat penentu ketebalan bahan.
PENGANTAR
Puji dan syukur dipanjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat
rahmat dan karunia-Nya jualah dapat diselesaikan skripsi yang berjudul “Modul
Rancang Bangun Mesin Pengampelas Kayu Berbasis Pneumatik Sebagai
Media Pembelajaran”.
Terima kasih yang tiada terhingga disampaikan kepada :
1. Bapak Drs. Noor Hudallah, M.T, pembimbing I sekaligus ketua research
grand yang telah memberi kesempatan dan bantuan pembibingan serta dana
kepada penulis dalam penyelesaian skripsi.
2. Ibu Dra. Dwi Purwanti, M.S, pembimbing II yang telah memberikan tambahan
pengetahuan dan saran demi kelancaran skripsi.
3. Bapak Prof. Dr. Soesanto, Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri
Semarang.
4. Bapak Drs. Djoko Adi Widodo, M.T, Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas
Teknik Universitas Negeri Semarang.
5. Bapak dan Ibu tercinta serta kakak yang telah memberikan bantuan baik moril,
spirituil maupun materiil.
Akhirnya diucapkan terima kasih kepada semua pihak yang tidak mungkin
disebutkan satu persatu yang telah banyak membantu dalam proses skripsi ini.
Semarang, Desember 2004
Peneliti
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ..................................................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN.................................................................................ii
ABSTRAK .............................................................................................................iii
PENGANTAR........................................................................................................ iv
DAFTAR ISI ........................................................................................................... v
DAFTAR TABEL ................................................................................................viii
DAFTAR GAMBAR.............................................................................................. ix
DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................................................xi
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
A. Latar Belakang................................................................................................... 1
B. Permasalahan..................................................................................................... 3
C. Batasan Masalah................................................................................................ 3
D. Tujuan Penelitian............................................................................................... 3
E. Manfaat Penelitian............................................................................................. 4
F. Penegasan Istilah ............................................................................................... 4
G. Sistematika Skripsi ............................................................................................ 5
BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................. 8
A. Sistem Pneumatik .................................................................................. 8
B. Pemanfaatan Udara yang Dimampatkan dan Kehidupan Sehari-hari . 10
C. Peralatan Pendukung Sistem Pneumatik ............................................. 10
1. Kompresor..................................................................................... 11
2. Unit Pelayanan Udara ................................................................... 12
3. Unit Penggerak (Aktuator)............................................................ 13
a. Penentuan Ukuran Silinder...................................................... 13
b. Kebutuhan Udara..................................................................... 13
c. Gaya Piston.............................................................................. 14
d. Aktuator................................................................................... 14
1) Silinder Kerja Ganda ......................................................... 15
2) Slinder Kerja Tunggal ....................................................... 16
4. Katup 5 Lubang Tekanan Bolak-Balik ......................................... 16
5. Katup Pengontrol Aliran ............................................................... 17
6. Selenoid ........................................................................................ 18
7. Katup 3/2....................................................................................... 19
8. Limit Switch ................................................................................. 20
9. Catu Daya...................................................................................... 21
BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 22
A. Metode Pengimpulan Data .................................................................. 22
B. Tempat Dan Waktu Penelitian............................................................. 23
C. Prosedur Penelitian.............................................................................. 23
D. Alternatif Desain Rangkaian ............................................................... 26
1. Alternatif Desain Rangkaian I ...................................................... 26
2. Alternatif Desain Rangkaian II ..................................................... 27
3. Alternatif Desain Rangkaian III.................................................... 28
E. Penilaian Dan Pemilihan Alternatif Rangkaian Yang Direncanakan..29
F. Bahan................................................................................................... 31
G. Alat ..................................................................................................... 32
BAB IV PERENCANAAN ALAT ...................................................................... 33
A. Alat Pengampelas Kayu ...................................................................... 33
1. Mesin Pabrik (Mesin Industri) ...................................................... 33
2. Alat Yang Direncanakan............................................................... 34
B. Diameter Silinder................................................................................. 35
C. Catu Daya 24 VDC.............................................................................. 37
D. Modul Katup Selenoid 5/2 .................................................................. 38
E. Modul Katup 3/2 ................................................................................. 39
F. Modul Terminal Sumber Catu Daya ................................................... 40
G. Komponen Pendukung ........................................................................ 41
1. Meja Landasan .............................................................................. 41
2. Tiang Penyangga Tabung Pneumatik ........................................... 42
3. Alat Penjepit Objek Yang Diampelas ........................................... 43
4. Balok Pengampelas....................................................................... 45
5. Box Catu Daya.............................................................................. 46
H. Realisasi Desain................................................................................... 48
BAB V HASIL UJI COBA DAN PEMBAHASAN ............................................. 49
10. Hasil Uji Coba .............................................................................. 49
11. Pembahasan................................................................................... 50
BAB VI PENUTUP............................................................................................... 51
A. Simpulan.............................................................................................. 51
B. Saran .................................................................................................... 52
DAFTAR PUSTAKA............................................................................................ 54
DAFTAR TABEL
Nomor Tabel Halaman
1. Kriteria Bobot Penilaian Alternatif Desain ..................................................... 27
2. Data Pengujian Dengan Jenis Kayu Yang Berbeda.........................................64
3. Data Pengujian Tingkat Kehalusan Untuk Beberapa Jenis Ampelas ..............64
4. Data Pengujian Tekanan Pada Aktuator ......................................................... 64
DAFTAR GAMBAR
Nomor Gambar Halaman
1. Sistem Pneumatis Sederhana............................................................................. 9
2. Simbol Diagram Tabung Gerak Ganda ........................................................... 15
3. Simbol Diagram Tabung Gerak Tunggal ........................................................ 16
4. Simbol Katup 5 Lubang Tekanan Bolak-Balik ............................................... 16
5. Dua Posisi Katup 5 Lubang............................................................................. 17
6. Simbol Katup Pengontrol Volume Aliran ....................................................... 18
7. Skema Diagram Selenoid ................................................................................ 18
8. Katup Tuas Set/Reset 3 Lubang ...................................................................... 20
9. Kontak Limit Switch ........................................................................................ 21
10. Skema Catu Daya Penyearah Gelombang Penuh............................................ 21
11. Tahapan Realisasi Penelitian........................................................................... 24
12. Desain Rangkaian Kontrol Pneumatik I ......................................................... 26
13. Desain Rangkaian Kontrol Pneumatik II Dan Rangkaian Kontrol Elektrik.... 27
14. Desain Rangkaian Kontrol Pneumatik III ....................................................... 29
15. Model (Kontruksi) Mesin Pengampelas Pada Pabrik Kayu............................ 33
16. Skema Rangkaian Catu Daya .......................................................................... 37
17. Desain Modul Katup Selenoid 5/2 .................................................................. 38
18. Desain Modul Katup Tuas 3/2......................................................................... 39
19. Desain Modul Terminal Sumber Catu Daya ................................................... 40
20. Desain Meja Landasan .................................................................................... 41
21. Desain Tiang Penyangga Tabung Pneumatik.................................................. 42
22. Desain Alat Penjepit Objek ............................................................................. 44
23. Desain Balok Pengampelas ............................................................................. 45
24. Desain Box Catu Daya..................................................................................... 47
25. Realisasi Desain Alat Peraga........................................................................... 48
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran Halaman
1. Foto Katup 5/2 Dobel Selenoid ....................................................................... 54
2. Foto Katup 3/2 Set/Reset................................................................................. 55
3. Foto Catu Daya 24 Volt Dalam Box................................................................ 56
4. Foto Alat Penjepit Objek ................................................................................. 57
5. Foto Limited Switch Dan Tabung Pneumatik ................................................. 58
6. Foto Realisasi Modul Alat Peraga .................................................................. 59
7. Prinsip Kerja Dan Langkah Kerja Modul........................................................ 60
8. Rekapitulasi Biaya Pembuatan Modul ............................................................ 62
9. Data Hasil Percobaan ...................................................................................... 64
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan dan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi telah
banyak menciptakan peralatan teknologi yang dapat dimanfaatkan oleh dunia
pendidikan, mulai pendidikan tingkat dasar sampai pendidikan tingkat tinggi.
Salah satu hasil dari teknologi yang telah dimanfaatkan dalam dunia
pendidikan adalah media / alat sumber belajar yang berguna untuk
menyumbangkan peran dalam proses belajar mengajar.
Media pendidikan merupakan salah satu faktor yang besar
pengaruhnya terhadap terjadinya proses belajar mengajar yang efektif dan
efisien. Dalam pelaksanaan proses belajar mengajar pemanfaatan media
pendidikan serta sumber-sumer pendidikan yang lain dapat menunjang
keberhasilan proses belajar mengajar. Penggunaan media dalam proses belajar
mengajar bertujuan agar proses belajar mengajar tersebut dapat berlangsung
secara tepat guna dan berhasil guna, sehingga mutu pendidikan dapat
ditingkatkan (Latuheru, 1988: 15)
Pembelajaran yang baik, selain memerlukan pendidik yang menguasai
materi dan metode pembelajaran, juga memerlukan suatu media / alat bantu
pengajaran. Tersedianya alat bantu mutlak diperlukan untuk pembelajaran
praktikum, sehingga dapat memberikan pengalaman kepada peserta didik.
Pneumatik merupakan salah satu ilmu teknik yang penting dalam
teknologi dewasa ini. Kesulitan otomasi yang timbul atas dasar-dasar yang
rasional dapat dipecahkan dengan sistem-sistem pneumatik. Teknologi
pneumatik merupakan suatu bentuk mekanisasi atau otomasi sebagian atau
otomasi lengkap pada pengendalian atau penggerakan selain itu juga pada
peralatan-peralatan rentang untuk pengerjaan tertentu, atau pada alat-alat
angkut, gosok dan angkat.
Pada prinsipnya pneumatik menggunakan teknik udara mampat, di
mana udara mampat sebagai pendukung, pengangkut dan pemberi tenaga pada
peralatan yang menggunakan sistem pneumatik salah satu diantaranya adalah
mesin pengampelas kayu.
Pada kehidupan sehari-hari biasanya pengampelasan dilakukan secara
manual yang membutuhkan banyak tenaga, waktu dan kurang efisiensi. Tetapi
dengan proses mekanisasi menggunakan sistem pneumatik dapat
mempermudah atau memperingan pekerjaan, efisiensi waktu, tenaga dan
biaya.
Pemahaman mengenai dasar-dasar pneumatik dan aplikasinya perlu
diberikan kepada mahasiswa jurusan Teknik Elektro sebagai bekal untuk
digunakan di dunia industri dalam bentuk media/alat pembelajaran.
Berdasarkan uraian di atas maka perlu pengadaan media pembelajaran
praktikum mengenai penggunaan sistem pneumatik dalam pengontrolan mesin
pengampelas kayu. Maka penelitian ini berjudul “Modul Rancang Bangun
Mesin Pengampelas Kayu Berbasis Pneumatik Sebagai Media Pembelajaran”.
B. Permasalahan
Berdasarkan uraian yang telah dikemukakan di atas, maka masalah
yang dapat dirumuskan adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana desain mesin pengampelas kayu berbasis pneumatik sebagai
media pembelajaran?
2. Bagaimana kinerja mesin pengampelas kayu berbasis pneumatik dalam
fungsinya sebagai media pembelajaran?
C. Batasan Masalah
Agar pembahasan masalah tidak melebar, lebih tertuju dan
terkonsentrasi pada permasalahan yang akan dibahas, maka skripsi ini dibatasi
masalahnya sebagai berikut :
1. Objek penelitian adalah modul mesin pengampelas kayu dengan
penggerak pneumatik sebagai media pembelajaran.
2. Analisis alat lebih menekankan pada fungsinya sebagai media
pembelajaran dan tidak menekankan pada kontruksi desain alat.
D. Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dalam melakukan penelitian ini adalah
untuk :
1. Mengetahui keberhasilan kinerja dari mesin pengampelas kayu berbasis
pneumatik sebagai media pembelajaran.
2. Membantu membuat media pembelajaran praktikum khususnya dalam
bidang pneumatik.
E. Manfaat Penelitian
Manfaat yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk
memperbaiki mutu proses pembelajaran mengenai sistem pneumatik dan
untuk melengkapi sarana praktikum sistem pneumatik di jurusan Teknik
Elektro UNNES.
F. Penegasan Istilah
Menghindari salah penafsiran tentang judul skripsi ini, diperlukan
suatu penegasan istilah sebagai berikut :
1. Modul
Komponen dari suatu sistem yang berdiri sendiri, tetapi menunjang
program dari sistem itu. (KBBI, 1991: 662)
2. Rancang Bangun
Penerapan kaidah-kaidah ilmu dalam pelaksanaan seperti perancangan,
pembuatan konstruksi, serta pengoperasian kerangka, peralatan dan sistem
yang ekonomis dan efisien. (KBBI, 1990: 725)
3. Pneumatik
Teori atau pengetahuan udara yang bergerak. (Krist, 1993: 1)
4. Media Pembelajaran
Semua alat (bantu) atau benda yang digunakan dalam kegiatan belajar
mengajar, dengan maksud untuk menyampaikan pesan (informasi)
pembelajaran dari sumber (guru maupun sumber lain) kepada penerima
(dalam hal ini anak didik atau warga belajar). (Latuheru, 1988: 14)
Jadi yang dimaksud judul dalam penelitian ini adalah suatu modul
berupa mesin pengampelas kayu yang didesain sedemikian rupa sesuai dengan
kaidah rancang bangun dengan memanfaatkan udara sebagai tenaga penggerak
dari komponen pneumatik, yang nantinya realisasi modul dapat digunakan
sebagai alat bantu dalam pembelajaran.
G. Sistematika Skripsi
Sistematika skripsi ini disusun dari awal hingga akhir dengan langkah-
langkah sebagai berikut :
1. Bagian Awal Skripsi
Bagian awal skripsi ini terdiri dari halaman judul, halaman pengesahan,
abstrak, kata pengantar, daftar isi, daftar tabel, daftar gambar, dan daftar
lampiran.
2. Bagian Pokok Skripsi
Bagian pokok skripsi ini terdiri dari yang masing-masing berisikan
tentang:
a. Bab I Pendahuluan
Pada bab ini diuraikan tentang alasan pemilihan judul, penegasan
istilah, permasalahan, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat
penelitian, dan sistematika skripsi.
b. Bab II Landasan Teori
Pada bab ini menjelaskan teori-teori yang dijadikan bahan acuan dan
ada kaitannya dengan prinsip dasar dari kompresor, unit pelayanan
udara, unit penggerak, katup 5/2 tekanan bolak-balik, katup
pengontrol aliran, dan katup tuas set/reset 3 lubang, limit switch dan
selenoid serta catu daya.
c. Bab III Metode Penelitian
Pada bab ini diuraikan tentang metode pengumpulan data, waktu dan
tempat penelitian, prosedur penelitian, alternatif dan pemilihan desain
rangkaian.
d. Bab IV Perencanaan Alat
Pada bab ini dikemukakan mengenai perencanaan, langkah kerja serta
realisasi desain.
e. Bab V Hasil Uji Coba dan Pembahasan
Pada bab ini berisi hasil uji coba dan pembahasan.
f. Bab VI Penutup
Pada bab ini berisi kesimpulan dari semua hasil penelitian dan saran.
3. Bagian Akhir Skripsi
Berisi tentang daftar pustaka dan lampiran. Daftar pustaka berisi daftar
buku atau referensi dari berbagai sumber yang mendukung penelitian ini,
sedangkan lampiran berisi tentang data-data yang diperlukan untuk
memperkuat penjelasan dari isi laporan.
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Sistem Pneumatik
Udara yang dimampatkan merupakan udara yang diambil dari sekitar/
lingkungan kemudian ditiupkan secara paksa ke dalam suatu tempat yang
ukurannya relatif kecil. Pada proses pemampatan udara, misalnya pada saat
meniup balon atau memompa ban sepeda diketahui bahwa peniupan bola
ataupun pemompaan ban sepeda bukanlah hal yang mudah, apalagi jika cukup
banyak balon yang ditiup ataupun ban sepeda yang dipompa.
Bila udara sudah dimampatkan ke dalam balon atau ban sepeda, udara
tersebut akan berusaha keluar lagi. Hal ini terjadi karena udara menyimpan
hampir seluruh tenaga yang digunakan untuk memasukkannya dengan paksa.
Tetapi jika balon tersebut dilepaskan, tenaga atau energi yang tersimpan pada
udara di dalam balon akan membuat balon melesat seperti roket. Tenaga yang
tersimpan inilah yang hakekatnya bekerja untuk menggerakkan balon. Prinsip
inilah yang mendasari prinsip kerja sistem pneumatik (Patient, 1985: 3).
Semua sistem yang menggunakan tenaga yang disimpan dalam bentuk
udara yang dimampatkan serta dimanfaatkan untuk menghasilkan suatu kerja
disebut sistem pneumatika (pneumatik system). Konstruksi sederhana sebuah
peralatan pneumatis adalah seperti gambar 1.
Gambar 1. Sistem Pneumatik Sederhana
Pada industri (sesuai gambar 1), pemampatan udara dilakukan
menggunakan kompresor yang digerakkan oleh motor listrik ataupun motor
bakar. Kompresor memampatkan udara ke dalam sebuah tangki penyimpan
yang kuat yang disebut tangki penampung atau receiver dan tenaga/udara yang
tersimpan di dalamnya siap digunakan.
Komponen pneumatik utama yang digunakan dalam rancang bangun
peralatan pada penelitian ini adalah katup (valve) dan tabung (cylinder).
Katup-katup berfungsi sebagai pengendali tabung, sedangkan tabung berfungsi
untuk menghasilkan gaya (force) serta gerak linier (linier motion) untuk
melakukan suatu kerja/gerakan.
motorlistrik
penampung
udara
mampat
kompresor
suplai udara bebas
tombol tekan
gaya
gerak linier
torak
penyaringpelumaspengaturtekanan
katup
pneumatik
B. Pemanfaatan Udara yang Dimampatkan dan Kehidupan Sehari-hari
Setiap hari banyak dijumpai berbagai macam peralatan yang bekerja
berdasarkan sistem udara yang dimampatkan. Ban-ban pneumatik pada mobil
sering kali diisi dengan udara yang dimampatkan menggunakan kompresor
yang biasa terdapat pada tempat-tempat service kendaraan bermotor. Bengkel-
bengkel yang cukup lengkap peralatannya biasanya memiliki peralatan seperti:
bor, pengencang atau pelepas mur roda, ataupun semprotan cat yang bekerja
menggunakan udara yang dimampatkan.
Udara yang dimampatkan juga dimanfaatkan pada bor-bor pneumatik
yang digunakan pada pekerjaan-pekerjaan perbaikan jalan dan pembangunan
gedung-gedung. Demikian halnya dokter gigi menggunakan bor dengan sistem
yang sama untuk membor gigi dengan kecepatan tinggi. Pintu-pintu pada
kereta-kereta bawah tanah serta bus-bus banyak yang dioperasikan secara
pneumatik. Rem-rem pneumatik biasa dipakai pada kereta api dan kendaraan
niaga. Sistem suspensi pneumatik dipakai juga pada beberapa kendaraan
modern.
Bisa dikatakan banyak bidang kehidupan sehari-hari yang dalam
operasionalnya bisa digantikan fungsinya oleh peralatan pneumatis, misalnya
gergaji kayu, dongkrak mobil dan berbagai bidang yang lain.
C. Peralatan Pendukung Sistem Pneumatik
Pada peralatan yang menggunakan sistem pneumatik dibutuhkan
peralatan-peralatan pendukung dalam pengoperasiannya, peralatan pendukung
tersebut antara lain : kompresor, unit pelayanan udara, silinder gerak ganda
(double-acting cylinder), katup tuas 3 lubang, limit switch, katup 5 lubang
tekanan bolak-balik, katup pengatur aliran dan lain sebagainya. Peralatan-
peralatan tersebut merupakan sebagian dari banyak peralatan pendukung
sistem pneumatik.
1. Kompresor
Kompresor merupakan pensuplai udara yang dimampatkan untuk
dimanfaatkan oleh tabung-tabung pneumatik. Udara diisap dari atmosfer
melalui sebuah filter oleh sebuah pompa torak yang disebut sebagai
kompresor. Kompresor ini kemudian memompakan udara tersebut ke
dalam sebuah tangki penampung dari baja yang disebut receiver. Sebagai
penggerak kompresor digunakan sebuah motor listrik atau sebuah motor
bakar yang terhubung dengan sebuah saklar/switch sensor tekanan yang
dihubungkan dengan penampung. Jika tekanan udara di dalam penampung
turun sampai suatu harga minimum tertentu, saklar akan secara otomatis
menghidupkan motor listrik dan kompresor akan mengisi lagi persediaan
udara di dalam penampung. Jika udara dalam penampung sudah
maksimum, saklar akan menghentikan motor listrik dan kompresor akan
berhenti bekerja.
Udara yang telah dimampatkan keluar dari tangki penampung
melalui sebuah katup buka-tutup. Sebelum mencapai jaringan distribusi,
udara harus melewati sebuah unit filter atau penyaring yang akan
memisahkan kandungan air dari udara sehingga peralatan-peralatan
pneumatik terhindar dari proses pengaratan.
Selanjutnya udara memasuki sistem distribusi, yang biasanya jika
di industri memakai pipa baja galvanis, tetapi untuk keperluan eksperimen
laboratoris biasanya menggunakan selang karet yang cukup baik.
2. Unit Pelayanan Udara (Air Service Unit)
Unit pelayanan udara (air service unit) terdiri dari empat
komponen utama yaitu :
a. Penyaring udara bertekanan yang berfungsi untuk memisahkan
partikel-partikel debu dan kandungan air di saluran keluar.
b. Pengatur tekanan udara berfungsi untuk mengatur tekanan kerja yang
akan digunakan relatif tetap.
c. Manometer (pengukur tekanan), berfungsi untuk mengetahui tinggi
rendahnya tekanan kerja.
d. Pelumas udara bertekanan berfungsi untuk menyalurkan pelumas
dikabutkan yang dialirkan ke sistem distribusi udara dari sistem
kontrol dan komponen pneumatik yang akan digunakan dan
mencegah terjadinya korosi pada komponen pneumatik.
Unit pelayanan udara dipasang setelah sistem penyaluran udara
dari kompresor dan sebuah sistem kontrol pneumatik.
3. Unit Penggerak (Aktuator)
Karakeristik penampilan silinder dapat ditentukan secara teori atau
dengan data-data dari pabriknya.
a. Penentuan Ukuran Silinder
Penentuan ukuran diameter torak pada silinder pneumatik
secara teoritis dirumuskan sebagai berikut :
(Sugihartono, 1985: 93)
b. Kebutuhan Udara
Untuk menyiapkan dan untuk mengetaui biaya pengadaan
energi terlebih dahulu harus diketahui konsumsi udara pada system.
Pada tekanan kerja, diameter piston dan langkah tertentu, konsumsi
udara dihitung sebagai berikut:
Kebutuhan udara = perbandingan kompresi x luas penampang
piston x panjang langkah
kPa 101,3
operasitekanan 101,3Kompresian Perbanding
+=
terhitunggaya dari 20%-3 diambil ) N (gesekan R) cm (rak tengah togaris d
) Pa ( kerja tekanan p
) N efektif torak gaya F : dimana
4.
p. F2
====
−= Rdπ
Rumus-rumus untuk menghitung pemakaian udara
1) Untuk silinder penggerak tunggal dapat dihitung:
enit)i (liter/man kompresperbandingDnhQ ⋅⋅⋅⋅= 2785,0
2) Untuk silinder penggerak ganda:
( ) ( ){ }kompresianperbandingndDhDhQ 785,0785,0 222 ⋅⋅−⋅+⋅=
di mana : Q = Volume udara (liter/menit)
h = panjang langkah (cm)
n = banyak langkah setiap menit
(Sugihartono, 1985: 101)
c. Gaya Piston
Gaya piston yang dihasilkan silinder bergantung pada tekanan
udara, diameter silinder, dan tahanan gesekan dari komponen perapat.
Gaya piston secara teoritis dihiting menurut rumus berikut:
(Patient Peter. Pickup Roy. dan Powell Norman, 1985: 49)
d. Aktuator
Aktuator adalah bagian keluaran untuk mengubah energi suplai
menjadi kerja yang dimanfaatkan. Sinyal keluaran dikontrol oleh
system kontrol dan aktuator bertanggung jawab pada sinyal kontrol
melalui elemen kontrol terakhir.
(Pa) kerjatekanan )(m dipakai yangpiston Luas
(N) ritispiston teo gaya
2
==
=×=
P
A
F
PAF
Gambar 2. Simbol Diagram Tabung Gerak Ganda
Aktuator pneumatik gerak lurus dibagi menjadi 2 jenis yaitu:
1) Silinder Kerja Ganda (Double-Acting Cylinder)
Silinder penggerak ganda digunakan terutama apabila
torak diperlukan untuk melakukan kerja bukan hanya pada
gerakan maju, tetapi juga pada gerakan mundur. Dengan
memberikan udara bertekanan pada satu sisi permukaan piston,
sisi yang lain terbuka ke atmosfer. Untuk gaya kerja dua arah,
gerakan piston kembali masuk juga diberikan oleh udara yang
bertekanan yang diberikan pada sisi yang lain. Dua saluran ini
berfungsi sebagai saluran masukan sekaligus juga sebagai saluran
pembuangan.
Silinder kerja ganda mempunyai keuntungan yaitu bisa
dibebani pada kedua arah gerakan batang pistonnya. Ini
memungkinkan pemasangan lebih fleksibel. Gaya yang diberikan
pada batang piston adalah lebih besar untuk gerakan keluar
daripada gerakan masuk. Karena efektif permukaan piston
dikurangi pada sisi batang piston oleh luas permukaan batang
piston.
Gambar 4. Simbol Katup 5 Lubang Tekanan Bolak-balik
2) Silinder Kerja Tunggal (Single-Acting Cylinder)
Silinder kerja tunggal mempunyai seal piston tunggal
yang dipasang pada sisi suplai udara bertekanan. Dengan
memberikan udara bertekanan pada satu sisi permukaan piston,
sisi yang lain terbuka ke atmosfir. Silinder hanya bisa
memberikan gaya kerja ke satu arah. Gerakan piston kembali
masuk diberikan oleh gaya pegas yang ada di dalam silinder
direncanakan hanya untuk mengembalikan silinder pada posisi
awal dengan alasan kecepatan kembali tinggi pada kondisi tanpa
beban.
Gambar 3. Simbol Diagram Tabung Gerak Tunggal
4. Katup 5 Lubang Tekanan Bolak-balik
Katup 5 lubang tekanan bolak-balik atau double pressure operated
5 port valve dijalankan tidak secara mekanisme seperti tuas atau tombol
melainkan melalui isyarat angin atau air signal, seperti ditunjukkan pada
gambar 4.
13
4
5
1
1
2
Gambar 5. Dua Posisi Katup 5 Lubang
Isyarat pada lubang 1 2 Isyarat pada lubang 1 4
Di dalam katup bolak-balik ini terdapat sebuah spool yang bisa
bergerak ke dua arah, tergantung dari isyarat angin yang diberikan. Spool
ini bergerak seperti torak dalam tabung gerak ganda. Lubang penerima
isyarat angin biasa ditandai dengan label 1 2 dan 1 4. Simbol-simbol
dalam gambar 5, memperlihatkan dua posisi katup dua lubang dengan
tekanan bolak-balik.
Pada posisi pertama, isyarat angin diberikan pada lubang berlabel 1
2. Akibatnya, udara mampat masuk ke dalam katup melalui lubang 1 dan
keluar melalui lubang 2. Dalam posisi kedua isyarat angin diberikan pada
lubang 1 4. Akibatnya, udara mampat masuk ke dalam katup melalui
lubang 1 dan keluar melalui lubang 4.
5. Katup Pengontrol Aliran
Katup pengontrol aliran merupakan katup yang mengendalikan aliran
udara kempaan yang melewatinya. Katup pengontrol aliran mempengaruhi
volume aliran udara bertekanan pada dua arah. Jika pada katup kontrol aliran
ini dipasang pula katup satu arah, maka kecepatan hanya dipengaruhi hanya
pada satu arah. Katup bisa dipasang sebagai katup penutup dalam rangkaian
atau dipasang langsung pada saluran silinder.
6. Selenoid
Untuk mengendalikan suatu sistem pneumatik bisa dilakukan dengan
kendali listrik. Hal tersebut dimungkinkan karena adanya katup
elektropneumatik yang disebut katup selenoid atau sering hanya disebut
selenoid saja. Selenoid terdiri atas sebuah kumparan kawat yang bila dialiri
listrik akan menghasilkan suatu medan magnet di sekelilingnya. Jika sebuah
armatur dari besi diletakkan dalam daerah medan magnet kumparan, maka
armatur tersebut akan tertarik ke arah kumparan. Gerakan armatur besi inilah
yang menjadi dasar beroperasinya katup selenoid. Skema diagram selenoid
adalah seperti gambar berikut.
Gambar 7. Skema Diagram Selenoid
Gambar 6. Simbol Katup Pengontrol Volume Aliran
Pada banyak aplikasi pneumatis, selenoid ini lebih banyak dipakai
dibanding komponen pneumatis. Selenoid menjadi pilihan dalam aplikasi
sistem pneumatis karena memiliki keunggulan-keunggulan (Patient, 1985:
59):
a. Jangkauan pengiriman isyarat listrik lebih jauh dibanding dengan
jangkauan isyarat pneumatik.
b. Isyarat listrik lebih cepat bereaksi daripada isyarat pneumatik.
c. Energi yang digunakan unruk isyarat pengendalian dengan listrik
lebih kecil dibanding jika digunakan isyarat pneumatik.
d. Isyarat listrik dan elektronik lebih efisien dibanding isyarat
pneumatik.
e. Komponen-komponen yang digunakan dalam isyarat pengendalian
dengan listrik dan elektronik lebih murah dan lebih hemat ruangan
dibanding komponen-komponen pneumatik.
Pemilihan selenoid, didasarkan atas besarnya tegangan kerja dari
kumparannya. Tegangan kerja yang dipergunakan oleh kumparan selenoid
adalah: 12 Volt, 24 Volt, 50 Volt, 110 Volt, 240 Volt dan 440 Volt. Untuk
lebih amannya disarankan untuk memilih selenoid dengan tegangan kerja yang
kecil.
7. Katup 3/2
Untuk menghindari gaya gerakan yang besar dan gerakan berulang-
ulang pada silinder pneumatik, katup pengarah yang dikontrol secara mekanik
harus dilengkapi dengan katup pemandu. Katup pemandu menghasilkan
isyarat angin untuk menjalankan katup pengontrol. Seperti contoh katup tuas
set/reset 3/2 (gambar 8). apabila tuas ditekan atau diset maka isayarat angin
masuk melalui lubang 1 dan keluar melalui lubang 2 selanjutnya diteruskan ke
katup pengontrol yang dapat mengoperasikan tabung. Lubang pembuangan
pada no 3 apabila direset dan gerakan torak pada tabung berhenti.
Gambar 8. Katup Tuas Set/Reset 3 Lubang
8. Limit Switch
Saklar batas atau limit switch (LS) merupakan saklar yang dapat
dioperasikan secara otomatis maupun nonotomatis. Limit switch yang bekerja
secara otomatis adalah jenis limit switch yang tidak mempertahankan kontak
sedangkan limit switch yang bekerja nonotomatis adalah limit switch yang
mempertahankan kontak (Sumantri Oman 1993 : 34). Kontak-kontak dalam
limit switch seperti kontak-kontak terdapat pada tombol tekan, yaitu
mempunyai kontak Normally Open (NO) dan kontak normally close (NC).
Gambar 9. Kontak Limit Switch
Limit switch yang tidak mempertahankan kontak akan bekerja apabila
ada benda yng menekan rollernya, sehingga kedudukan kontak NO menjadi
NC dan kontak NC menjadi NO. Jika benda sudah diangkat, roller dari limit
switch ke posisi semula, demikian pula kedudukan kontak-kontaknya.
9. Catu Daya
Catu daya merupakan sumber energi listrik arus searah (DC). Pada
rangkaian catu daya digunakan transformator penurun tegangan. Dari jala-jala
listrik bolak-balik (AC) 110/220 Volt, 50 Hz dapat diturunkan menurut
kebutuhan alat pemakai. Dan komponen dioda digunakan untuk penyearah
gelombang baik penyearah setengah gelombang maupun penyearah
gelombang penuh, hal ini disesuaikan dengan jumlah dioda. Serta komponen
kapasitor digunakan sebagai penapis tegangan.
Gambar 10. Skema Catu Daya Penyearah Gelombang Penuh
NO NC
1 1 0 /2 2 0 V o lt5 0 H z
T
C T
D 1
D 2
C
2 4 V
R
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Metode Pengumpulan Data
Untuk memperoleh data-data yang dibutuhkan dalam proses
pembuatan skripsi, penulis melaksanakan kegiatan observasi lapangan.
Kegiatan ini dimaksudkan agar penulis memperoleh data-data dan cara kerja
mesin secara nyata dan akurat serta mencatat hal-hal penting guna melengkapi
data sebagai bahan acuan perancangan alat peraga maupun dalam pembuatan
laporan.
Di samping itu penulis juga mencari dan mengumpulkan berbagai
literature ataupun buku-buku sebagai bahan acuan landasan teori, guna
melengkapi dan memperkuat teori-teori yang berhubungan dengan pembuatan
serta pembahasan skripsi ini, sehingga hal-hal yang ditulis ataupun
diungkapkan dalam skripsi ini mempunyai sumber yang dapat
dipertanggungjawabkan.
Untuk memperjelas alur skripsi dan membantu pemecahan masalah
mengenai proses perancangan alat peraga sampai dalam penyelesaian
pembuatan laporan skripsi ini, penulis membutuhkan pengetahuan, wawasan,
dan arahan, serta bimbingan oleh dosen pembimbing yang berkompeten
dibidangnya.
B. Tempat Dan Waktu Penelitian
Tempat pelaksanaan penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik
Kontrol Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Semarang, dan waktu
pelaksanaan dimulai pada bulan Agustus 2004 sampai dengan Desember
2004.
C. Prosedur Penelitian
Dalam merancang model peraga mesin pengampelas kayu perlu dipilih
beberapa kemungkinan pilihan yang dapat dilakukan dalam rangka
mewujudkan pembuatan model yang disesuaikan dengan kriteria desain yang
diinginkan.
Untuk itu penelitian dilaksanakan dalam bentuk rancang
bangun/pengembangan media pembelajaran mahasiswa dengan komponen
utama berupa peralatan pneumatik. Perencanaan hingga realisasi alat
mencakup langkah-langkah: spesifikasi masalah, analisis masalah, alternatip
pemecahan masalah, pemilihan pemecahan masalah, pelaksanaan pekerjaan
proyek serta langkah pengujian dan evaluasi. Penentuan tahapan penelitian ini
dimaksudkan agar dalam proses pelaksanaannya dapat tersusun secara
terencana dan sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan serta mempercepat
proses pemecahan masalah atau hambatan di dalam pelaksanaan penelitian.
Unit-unit aplikasi sistem pneumatis tersebut dibuat berdasar urutan
langkah/tahap-tahap pembuatan alat sesuai dengan diagram alir sebagai
berikut:
Gambar 11. Diagram Alir Tahapan Pembuatan alat
Gambar 11. Diagram Alir Tahapan Pembuatan alat
Rancang Bangun MesinPengampelas Kayu Berbasis
Pneumatik
Batasan Atau Spesifikasi MasalahRumusan mengenai tujuan atau kebutuhan yang harus dipenuhi
Analisis Permasalahan
Pengumpulan data yang berkaitan dengan masalah yang harus dipecahkan, analisis
masalah, riset dan penelitian semua kemungkinan pengembangan yang ada
PELAKSANAANPembuatan prototip berdasar proses perencanaan dan perancangan disertai struktur
penunjang dan perangkat keras lain yang dibutuhkan
Pilihan Pemecahan Masalah1. Dengan pneumatik2. Kombinasi pneumatik, elektrik
dan mekanik
AdaMasalah
UJI COBA DAN EVALUASIUji coba perangkat keras yang sudah dibuat dengan modifikasi sesuai keperluan.
Dilakukan evaluasi fungsi alat dan ditulis laporannya
AdaPerbaikan
Selesai (Realisasi Alat)
Ya
Tidak
Ya
Tidak
Pada tahap awal perancangan adalah menentukan kebutuhan (need).
Beberapa kriteria desain rangkaian kontrol yang diinginkan untuk mencapai
tujuan perancangan secara umum dilelompokkan menjadi dua, yaitu :
• Kriteria “must”, yaitu kriteria yang harus dipenuhi dalam perancangan.
• Kriteria“wish”, yaitu kriteria yang diharapkan ada pada hasil perancangan.
Pada perancangan ini kriteria desain rangkaian yang harus dan
diharapkan dapat dipenuhi adalah sebagai berikut :
• Kriteria yang harus dipenuhi yaitu :
1. Model rangkaian ini menggunakan tekanan udara maksimal 10 bar
sesuai dengan label yang tercantum dalam tabung pneumatik.
2. Model rangkaian ini mampu mengampelas kayu (10 cm x 10 cm x
1,5 cm).
3. Tidak memerlukan operator khusus dalam menjalankan model.
4. Dapat dipergunakan sebagai modul pembelajaran untuk praktek
maupun teori mahasiswa.
• Kriteria yang diharapkan ada pada hasil rancangan, yaitu :
1. Mudah dalam perawatan dan perbaikannya.
2. Model rangkaian yang digunakan merupakan rangkaian full
pneumatik dengan penggerak manual maupun elektrik.
3. Memudahkan mahasiswa dalam memahami dan mengerti
mengenai beberapa modul komponen pneumatik.
D. Alternatif Desain Rangkaian
Alteranatif desain rangkaian ini meliputi kegiatan membandingkan
konsep perancangan rangkaian komponen pneumatik pada mesin pengampelas
kayu.
1. Alternatif Desain Rangkaian I
Mekanisme kerja rangkaian dalam alternatif desain I adalah sebagai
berikut :
Gambar 12. Desain Rangkaian Kontrol Pneumatik I
1
2
3
4
5
1
3
2
1
3
2
1
1
ka tup 5 lub a ng b o la k -ba lik
ka tup tua s3 lub a ng
ka tup 3 lub a ng b e rod a
ta b ung g e ra k g anda
p e ng a tur a lira n
II I
2 4
Apabila katup tuas 3 lubang di ON – kan udara mampat mengalir dari
lubang 1 (katup 5 lubang) ke lubang 4 sehingga totak bergerak kearah positif
sampai menyentuh katup pemandu 2(katup 3 lubang beroda), katup ini
menyebabkan torak kembali ke posisi negatif karena udara mengalir dari
lubang 1 ke lubang 2. Keadaan ini berlangsung secara terus-menerus sampai
katup tuas 3 lubang direset/dioff-kan.
2. Alternatif Desain Rangkaian II
Mekanisme kerja rangkaian dalam alternatif desain II adalah sebagai
berikut :
Gambar 13. Desain Rangkaian Kontrol Pneumatik II
Dan Rangkaian Kontrol Elektrik
24
315
1
2
3
p e n g a t u r a l i r a n
l im it e d s w it c ht a b u n g g e r a k g a n d a
k a t u p s e le n o id 5 lu b a n gt e k a n a n b o la k - b a l ik
k a t u p t u a s 3 lu b a n g
S V 2S V 1
L S 1
L S 2
+ 24 VDC
SV1 SV2
LS1 LS2S
Apabila tombol ON di tekan maka selenoid valve (SV 1) bekerja,
udara bertekanan mengalir menuju ke silinder penggerak ganda sisi belakang
akibatnya torak bergerak maju. Bila torak sampai pada tempat di mana limit
switch ditempelkan, maka kontak NO pada limit switch menutup
mengakibatkan selenoid valve 2 bekerja. Aliran udara katup berpindah ke
bagian depan silinder, akibatnya torak bergerak ke belakang (mundur) sampai
menyentuh limit switch. Kontak NO limit switch mengaktifkan SV 1 sehingga
torak bergerak maju dan begitu seterusnya. Bila katup manual kita tutup maka
torak akan berhenti.
3. Alternatif Desain Rangkaian III
Mekanisme kerja rangkaian dalam alternatif desain III adalah sebagai
berikut :
Apabila pada posisi ON SV1 akan bekerja, sehingga udara bertekanan
akan mengalir ke sisi belakang tabung melalui lubang 4 pada katup 5/2.
akibatnya torak akan bergerak maju. Bila torak sampai pada tempat di mana
limit switch ditempelkan, maka kontak NO pada limit switch menutup
mengakibatkan selenoid valve 2 bekerja. Aliran udara katup berpindah ke
bagian depan silinder melalui lubang 2 pada katup 5/2, akibatnya torak
bergerak ke belakang (mundur) sampai menyentuh limit switch. Kontak NO
limit switch mengaktifkan SV 1 sehingga torak bergerak maju dan begitu
seterusnya. Bila katup manual kita tutup maka torak akan berhenti.
Gambar 14. Desain Rangkaian Kontrol Pneumatik III
E. Penilaian Dan Pemilihan Alternatif Rangkaian Yang Direncanakan
Mekanisme-mekanisme diatas kemudian dievaluasi, dimana pada
tahap ini penyusun meminta petunjuk dan pertimbangan dari bapak dan ibu
dosen mengenai mekanisme kerja rangkaian diatas serta survei komponen
pneumatik, yang menitik beratkan pada desain rangkaian yang mampu
melakukan kerja secara cepat dan presisi, disamping itu dapat dipakai untuk
sarana modul pembelajaran mahasiswa khususnya di bidang kontrol
pneumatik.
24
pengatur aliran
limited switch
tabung gerak ganda
1 3
4
5
1 121 2
3
3
12
+ 24 VDC
+ 24 VDC
katup selenoid3 lubang
katup selenoid3 lubang
SV 1SV 2
Tabel 1.Kriteria Bobot Penilaian Alternatif Desain
Desain I Desain II Desain IIINo Pembanding Bobot
(B) Nilai(N)
NxB Nilai NxB Nilai NxB
1 Harga (terjangkau) 25% 3 0,75 4 1,00 3 0,75
2 Keefektifan (modul) 20% 3 0,60 3 0,60 4 0,80
3 Pengoperasian 15% 3 0,45 3 0,45 3 0,45
4 Kehandalan 15% 3 0,45 3 0,45 3 0,45
5 Keamanan 15% 3 0,45 3 0,45 3 0,45
6 Kontruksi rangkaian 10% 3 0,30 4 0,40 3 0,30
Total nilai dengan bobot 100% 18 3,00 20 3,35 19 3,05
Keterangan nilai :
4 = sangat baik 2 = cukup3 = baik 1 = kurang
Adapun pengertian masing-masing bobot nilai pembanding :
1. Harga memiliki bobot 25 %, merupakan pertimbangan pertama pada
suatu mesin, dimana komponen pneumatik ini memiliki harga yang relatif
mahal. Semakin banyak komponen yang dibutuhkan maka semakin mahal
harganya.
2. Efisiensi memiliki bobot 20 %, merupakan keefektifan dalam modul
media pembelajaran, semakin banyak modul komponen pneumatik,
sehingga mahasiswa bisa lebih banyak mengerti dan memahami mengenai
spesifikasi dan karakteristik dari komponen pneumatik itu sendiri.
3. Pengoperasian memiliki bobot 15 %, karena efektif tidaknya dalam
melakukan suatu gerakan pengampelasan.
4. Kehandalan memiliki bobot 15 %, mampu melakukan gerakan
pengampelasan kayu seperti yang diinginkan.
5. Keamanan memiliki bobot 15 %, berperan dalam keselamatan kerja
pemakai.
6. Kontruksi rangkaian bobot 10 %, karena semakin sedikit komponen
maka semakin mudah kontruksinya.
Dari hasil evaluasi penyusun ternyata alternatif II memperoleh nilai
paling tinggi menurut kriteria yang diperbandingkan dan selanjutnya
rangkaian kontrol pada gambar 12 dipilih sebagai rangkaian yang akan
dipakai.
F. Bahan
Bahan penelitian adalah berbagai jenis peralatan pneumatis dan bahan
pembuatan unit meliputi:
1. Perangkat pneumatik meliputi: tabung atau silinder kerja ganda, katup 5/2
dobel selenoid, katup tuas 3/2 set/reset, 2 limit switch, air service unit,
kompresor, neple 6mm, selang 6mm secukupnya
2. Akrilik/formika
3. Multiplek
4. Besi siku
5. Elektroda
6. Stacker bus
7. Kabel PVC
G. Alat
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini yang dibutuhkan dalam
realisasi unit-unit pneumatisnya adalah:
1. Gergaji besi (gergaji kayu)
2. Pemotong besi
3. Bor listrik
4. Mesin las listrik
5. Solder listrik + timah solder
6. Multi meter
7. Tool-set/tool-kit
8. Peralatan kerja bangku (tang, kikir, ragum, dll)
BAB IV
PERENCANAAN ALAT
A. Alat Pengampelas Kayu
Pada perusahaan kayu atau industri meubel, alat pengampelas kayu
atau lazim disebut mesin sanding digunakan sebagai penghalus bahan.
Beberapa model atau kontruksi mesin pengampelas yang dipakai pada indusri
meubel, perusahaan kayu (pabrik kayu) dan industri rumah tangga disesuaikan
dengan kapasitas kebutuhan serta struktur bentuk bahan yang akan diampelas.
Untuk itu dalam penelitian ini pembandingan dilakukan pada
model/kontruksi :
1. Mesin Pabrik (Mesin Industri)
Gambar 15. Model (Kontruksi) Mesin Pengampelas Pada Pabrik Kayu
Model (kontruksi) mesin pengampelas pada pabrik atau industri kayu
sangat rumit dan menggunakan peralatan/komponen yang memiliki tingkat
presisi cukup tinggi sehingga biaya pembuatan maupun harga dari mesin ini
sangat tinggi. Oleh karenanya diperlukan operator khusus dalam menjalankan
mesin maupun dalam perawatannya. Pada umumnya mesin pengampelas kayu
yang dipakai pada perusahaan kayu dan industri meubel menggunakan tenaga
penggerak motor listrik sedangkan komponen pneumatik digunakan sebagai
alat penekan sanding belt, seperti dalam gambar 15.
2. Alat Yang Direncanakan
Model peraga yang menjadi objek penelitian merupakan sebuah model
yang memperagakan suatu proses produksi pada proses pengampelasan kayu
dengan sistem pneumatik. Dalam merancang model peraga tersebut
direncanakan diameter silinder yang digunakan dan tekanan kerja yang
dioperasikan serta perencanaan desain.
Model peraga tersebut menggunakan satu buah silinder kerja ganda,
modul katup tuas tiga lubang, modul katup doble selenoid 5/2 dan komponen
pendukung seperti satu mekanisme penjepit objek yang akan diampelas, satu
mekanisme balok pengampelas, dan satu mekanisme penyangga silinder kerja
ganda serta komponen mekanik lainnya.
Keunggulan modul mesin pengampelas kayu dibandingkan dengan
mesin pabrik/industri yaitu :
♦ Biaya pembuatan relatif lebih kecil.
♦ Perawatannya mudah.
♦ Tidak memerlukan operator khusus.
♦ Jumlah komponen yang digunakan relatif sedikit.
♦ Komponen yang digunakan merupakan barang bekas pakai yang
masih dapat berfungsi dengan baik.
♦ Pemasangan ampelas lebih mudah dilakukan.
B. Diameter Silinder
Dalam model peraga silinder kerja ganda berfungsi sebagai penggerak
gerakan linier balok pengampelas. Pada penelitian ini silinder yang digunakan
harus mampu menggerakkan balok pengampelas dengan massa 0,5 Kg dan
tekanan yang dibutuhkan minimal 6 bar.
Diketahui :
Volume balok pengampelas = 2x80x100 = 16000 mm3 = 0,16 . 10-4 m3
Massa jenis kayu = 1000 kg/m3
Massa balok pengampelas = 1000 kg/m3 x 0,16 . 10-4 m3 = 0,016 kg
Koefisien gesek statik kayu pada besi = 0,4-0,6
(S.Timoshenko, D.H.Young : 1956 : 47)
N
fs
F
W
Jadi diameter torak :
Dari pengukuran di atas didapat ukuran diameter torak. Karena tidak
terjangkaunya harga dan sulit didapat untuk diameter torak yang dibutuhkan
NF
NF
NF
fF
fF
Fx
NsmKgN
gmN
WN
WN
Fy
s
s
s
096,016,0.6,0
.
00
16,0/10.016,0
.
00
2
====
=−=Σ
==
==
=−=Σ
µ
mmd
md
d
d
d
dA
mA
mNN
A
PRF
A
RPAF
mNBarP
NNR
NF
14,1
10.14,1
10.13,0
10.13,04.14,3
10.1,0
4.
10.1,0
10.60096,0096,0
.
10.66
10.6,9096,0%.10
096,0
3
5
52
25
2
25
25
25
3
==
=
=
=
=
=
+=
+=
−===
==
=
−
−
−
−
−
−
π
seperti di atas, maka dipilih silinder dengan diameter torak 12 mm. Untuk
panjang langkah pada silinder diambil sesuai dengan kebutuhan pada
perencanaan alat.
C. Catu Daya 24 VDC
Dalam desain rangkaian pneumatik ini dibutuhkan catu daya sebagai
sumber tegangan DC. Desain catu daya disesuaiakan dengan kebutuhan alat
atau komponen yang dipakai. Pada penelitian ini dibutuhkan tegangan 24 volt
DC untuk menggerakkan selenoid valve dan limit switch. Maka desain catu
daya yang digunakan haruslah dapat mengeluarkan tegangan output 24 volt
DC. Untuk itu perancangannya menggunakan trasformator penurun tegangan
25 Volt AC/3A dengan Center Tap (CT), sebagai penyearah digunakan
penyearah gelombang penuh dan kapasitor sebagai penapis tegangan. Untuk
memperkuat daya keluaran diperlukan transistor daya (2N3055). Agar
menghasilkan tegangan keluaran tetap 24 volt DC dipasang IC regulator 7824,
seperti terlihat pada gambar 14.
Gambar 16. Skema Rangkaian Catu Daya
IC7824
+
-
24 V0
220
110CT
T
3A
100 u50 V
6800 u50 V
D2
D1
2200 u35 V
2N3055
++
+
D. Modul Katup Selenoid 5/2
1. Bahan :
a. Pneumatik : valve 5/2 dobel selenoid 24 VDC FESTO type MSFG,
neple 6 mm (5 buah)
b. Modul : akrilik ukuran 32,5 x 19,5 cm, banana plug (stacker bus) 4
buah, dan kabel PVC secukupnya
2. Peralatan : mesin bor, gergaji, ampelas, penggaris siku
3. Gambar Kerja
4. Urutan Kerja :
a. Mempelajari gambar kerja
b. Mempersiapkan benda kerja
c. Memotong lembaran akrilik dengan ukuran 32,5 x 19,5 cm
d. Menghaluskan permukaan pada tepi dengan ampelas
e. Memberikan tanda untuk lubang pengeboran dengan spidol
f. Membuat lubang pengeboran sebesar φ 6mm sebanyak 4 buah untuk
terminal (stacker bus) dan φ 6mm untuk dudukan pneumatik
sebanyak 2 buah
32,5 cm
19,5
cm
Ø 6mm
Ø 6mm
Gambar 17. Desain Modul Katup Selenoid 5/2
g. Menghaluskan semua permukaan hasil bor dan permukaan yang
masih tajam
h. Memasang komponen
E. Modul Katup Tuas 3/2
1. Bahan :
a. Pneumatik : katup tuas 3/2 SMC, neple 6mm (3 buah)
b. Modul : akrilik ukuran 15 x 19,5 cm
2. Peralatan : mesin bor , gergaji, ampelas, penggaris siku
3. Gambar Kerja
4. Urutan Kerja :
a. Mempelajari gambar kerja
b. Mempersiapkan benda kerja
c. Memotong lembaran akrilik dengan ukuran 15 x 19,5 cm
d. Menghaluskan permukaan pada tepi dengan ampelas
e. Membuat lubang pengeboran sebesar φ 4mm sebanyak 2 buah untuk
dudukan pneumatik
15 cm
19
,5 c
m
Ø 4m m
Gambar 18. Desain Modul Katup Tuas 3/2
f. Menghaluskan semua permukaan hasil bor dan permukaan yang
masih tajam
g. Memasang komponen
F. Modul Terminal Sumber Catu Daya
1. Bahan : akrilik ukuran 12,5 x 19,5 cm, banana plug 4 buah
2. Peralatan : gergaji, ampelas, mesin bor, penggaris siku
3. Gambar Kerja
4. Urutan Kerja :
a. Mempelajari gambar kerja
b. Mempersiapkan benda kerja
c. Memotong lembaran akrilik dengan ukuran 12,5 x 19,5 cm
d. Menghaluskan permukaan pada tepi dengan ampelas
e. Membuat lubang pengeboran sebesar φ 6mm sebanyak 4 buah untuk
terminal (stacker bus)
f. Menghaluskan semua permukaan hasil bor dan permukaan yang
masih tajam
g. Memasang komponen
1 2 ,5 c m
19
,5 c
m
Ø 6 m m
Gambar 19. Desain Modul Terminal Sumber Catu Daya
G. Komponen Pendukung
1. Meja Landasan
a. Bahan : besi siku 3x3, multiplek 9mm ukuran 100x60x70 cm,
elektoda
b. Peralatan : mesin bor, las listrik, pemotong besi, gergaji besi dan
kayu, kikir, gerenda, penggaris, spidol
c. Gambar Kerja
d. Urutan Kerja :
¬ Mempelajari gambar kerja
¬ Mempersiapkan benda kerja
37 cm
70 cm
100 cm
60 cm
76 cm
20 cm
Gambar 20. Desain Meja Landasan
¬ Memotong lembaran multiplek dengan ukuran 100x60x70 cm
¬ Memotong batangan besi siku dengan ukuran 100x60x70 cm
¬ Menghaluskan permukaan pada tepi dengan ampelas
¬ Membuat lubang pengeboran sebesar φ 6 sebanyak 12 buah
¬ Menghaluskan semua permukaan hasil bor dan permukaan yang
masih kasar
¬ Memasang kerangka
2. Tiang Penyangga Tabung Pneumatik
a. Bahan : - Besi ulir φ 2,44 cm ; P = 39 cm
- 2 mur baut φ 2,5 cm
- Besi batang 17x20x390 mm
- Plat besi 6x125x150 mm
b. Peralatan : las listrik, pemotong pelat, bor listrik, gerinda, peralatan
kerja bangku (gergaji besi, penggaris, ragum, kikir batang)
c. Gambar Kerja
39 cm
15 cm
12 ,5 cm
Ø 2 ,4cm
Gambar 21. Desain Tiang Penyangga Tabung Pneumatik
d. Urutan Kerja
¬ Mempelajari gambar kerja
¬ Mempersiapkan benda kerja
¬ Persiapkan besi ulir φ 2,44 cm ; P = 39 cm dan mur φ 2,5 cm
¬ Memotong besi batangan dengan ukuran 17x20x390 mm
¬ Memotong besi plat dengan ukuran 6x125x150 mm
¬ Menghaluskan permukaan pada tepi dengan gerinda/kikir
¬ Membuat lubang pengeboran sebesar φ 4mm sebanyak 4 buah
¬ Menyatukan besi ulir dan besi batang pada plat yang telah
dipotong dengan las seperti bentuk pada gambar
¬ Menghaluskan semua permukaan hasil bor dan permukaan yang
masih tajam
3. Alat Penjepit Objek Yang Diampelas
a. Bahan : kayu papan 4x20x30 cm, ulir φ 6mm;P = 50cm, ulir φ 4mm;
P = 25 cm, besi siku 5x50x450 mm, dan kanal aluminium 1x2x45 cm,
2 mur φ 6mm
b. Peralatan : bor listrik, las listrik, pemotong besi, gerinda, ampelas,
peralatan kerja bangku (gergaji kayu, kikir bulat dan batang,
penggaris,ragum, tatah, palu )
c. Gambar Kerja
d. Urutan Kerja :
¬ Mempelajari gambar kerja
¬ Mempersiapkan benda kerja
¬ Persiapkan besi ulir φ 6 mm ; P = 50 cm dan ulir φ 4 mm; P = 25
cm
¬ Memotong kayu papan dengan ukuran 4x20x30 cm
¬ Menghaluskan permukaan pada tepi dengan ampelas
¬ Memotong besi siku dengan ukuran 5x50x450 mm
¬ Memotong kanal aluminium 1x2x45 cm
¬ Menghaluskan permukaan pada tepi dengan gerinda/kikir
¬ Membuat lubang pengeboran sebesar φ 4mm pada kayu papan
secara horisontal
¬ Menyatukan besi siku dan kanal aluminium yang telah dipotong
sesuai ukuran seperti bentuk pada gambar (berfungsi sebagai rel)
30 cm
4 cm 20 cm
Gambar 22. Desain Alat Penjepit Objek
¬ Menyatukan mur baut dengan penyangga mur yang berfungsi
sebagai tempat batangan ulir φ 6 mm sehingga papan kayu dapat
digerakkan seperti bentuk pada gambar
¬ Masukkan batangan ulir φ 4 mm di lubang horizontal pada papan
kayu yang diatur sedemikian rupa sehingga dapat berfungsi
sebagai tempat penjepit objek yang diampelas
4. Balok Pengampelas
a. Bahan : batangan besi, kanal aluminium 1 x 2 cm, plat besi 2x80x100
mm
b. Peralatan : bor listrik, las listrik, peralatan kerja bangku, gerinda,
ampelas (kikir batang, gergaji besi, ragum, penggaris)
c. Gambar Kerja
d. Urutan Kerja :
¬ Mempelajari gambar kerja
¬ Mempersiapkan benda kerja
11
cm
10 c m
8 c m
Gambar 23. Desain Balok Pengampelas
¬ Memotong batangan besi dengan panjang 11cm, yang dibentuk
sedemikian rupa sesuai dengan kontruksi
¬ Menghaluskan permukaan pada tepi dengan gerinda/kikir
¬ Memotong besi plat dengan ukuran 2x80x100 mm
¬ Memotong kanal aluminium 1x2x8 cm
¬ Menghaluskan permukaan pada tepi dengan ampelas/kikir
¬ Membuat lubang pengeboran sebesar φ 4mm pada kayu papan
secara horisontal
¬ Menyatukan plat besi dengan batangan besi yang telah dipotong
sesuai ukuran (dilas)
¬ Menyatukan 2 baut dan plat besi dengan dilas yang ditempatkan
sedemikian rupa sebagai tempat kanal aluminium untuk penjepit
ampelas
¬ Masukkan kanal aluminium pada baut yang diatur sedemikian
rupa sehingga dapat berfungsi sebagai tempat penjepit ampelas
kemudian pasang pengunci pada baut
5. Box Catu Daya
a. Bahan : multiplek 9 mm, lem kayu, mata bor 6mm, cat kayu dan paku
reng
b. Peralatan : gergaji kayu, palu, penggaris siku, bor listrik, ampelas,
kuas 2”
c. Gambar Kerja :
Gambar 24. Desain Box Catu Daya
d. Urutan Kerja :
¬ Mempelajari gambar kerja
¬ Mempersiapkan benda kerja
¬ Memotong multiplek 9 mm dengan ukuran p = 21 cm (2x), l = 18
cm (2x), dan t = 10 cm (2x).
¬ Menghaluskan semua sisi yang telah dipotong dengan ampelas
¬ Membuat lubang pada sisi panjang sebanyak 5 lubang dengan
diameter 6mm
¬ Menyambung semua bagian sisi dengan lem kayu dan dikuatkan
dengan paku reng
¬ Diamkan beberapa saat hingga lem kayu mongering
¬ Cat box yang sudah jadi kemudian keringkan
21 cm
10 c
m
18 cm
H. Realisasi Desain
Gambar 25. Realisasi Desain Alat Peraga
Keterangan gambar :
1. Tabung gerak ganda2. Modul katup tuas 3/23. Modul katup 5/2 dobel selenoid4. Modul terminal catu daya5. Catu daya 24 VDC6. Penyangga tabung pneumatik7. Limit switch8. Alat penjepit objek9. Balok pengampelas10. Meja landasan11. Rel tempat modul
51
2 3 4 67
10
811
9
BAB V
HASIL UJI COBA DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Uji Coba
Pada percobaan I model peraga mesin pengampelas kayu dengan
menggunakan ampelas tipe P150 dengan tekanan (bar) yang sama pada waktu
yang sama pula tetapi dengan jenis kayu berbeda didapatkan hasil bahwa
tingkat kehalusan bahan selain ditentukan jenis ampelas yang digunakan juga
kualitas serat dari bahan itu sendiri. Semakin lunak serat yang terkandung
dalam bahan maka semakin mudah bahan tersebut diampelas, dan sebaliknya
semakin keras/kasar serat yang terkandung dalam bahan maka semakin sukar
bahan tersebut diampelas. Hal ini dapat dilihat pada lampiran 9 tabel 2, yang
mana banyaknya pengampelasan yang paling sedikit menunjukkan bahwa
bahan tersebut berserat paling lunak dan sebaliknya jumlah pengampelasan
yang paling banyak menunjukkan bahwa bahan tersebut berserat paling
kasar/keras.
Pada percobaan II model peraga mesin pengampelas kayu dengan
menggunakan ampelas dengan tipe yang berbeda pada tekanan bar yang sama
pada waktu yang sama pula didapatkan hasil bahwa tipe ampelas yang
memiliki ukuran paling kecil dalam tabel P 150 (lihat lampiran 9 tabel 3 )
dapat mempercepat kehalusan bahan daripada tipe bahan yang memliki ukuran
lebih besar..
Pada percobaan III model peraga mesin pengampelas kayu dengan
pengujian tekanan aktuator. Pada percobaan ini didapatkan hasil bahwa
tekanan keluar aktuator lebih besar daripada tekanan masuk aktuator. Lihat
pada lampiran 9 tabel 4.
B. Pembahasan
Dari data yang diperoleh dapat dibuat analisa sebagai berikut ;
1. Tingkat kehalusan pada objek yang diampelas bergantung pada jenis
ampelas yang dipakai dan besarnya tekanan (Bar) yang digunakan pada
waktu pengampelasan serta kualitas serat yang terkandung dalam bahan.
2. Semakin besar tekanan yang digunakan maka waktu yang dibutuhkan
aktuaktor untuk bergerak semakin kecil.
3. Tekanan keluar aktuator lebih besar daripada tekanan masuk aktuator, hal
ini karena efektif permukaan piston dikurangi pada sisi batang piston oleh
luas permukaan batang piston.
4. Semakin besar tekanan maka semakin cepat pula gerakan linear yang
ditimbulkan.
5. Kecepatan silinder pneumatik bergantung pada beban, tekanan kerja,
diameter dalam, panjang saluran, katup kontrol arah dan ukuran katup
kontrol arah yang digunakan.
BAB VI
PENUTUP
A. Simpulan
Setelah melakuan uji coba terhadap model mesin pengampelas kayu dapat
diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Sesuai karakterisitk system, tekanan udara yang cocok digunakan pada
waktu pengujian model peraga adalah 4, 5, dan 6 bar.
2. Modul mesin pengampelas kayu dan alat mekanik pendukung dapat
bekerja dengan baik, tetapi :
a. penentuan tingkat ketebalan bahan tidak dapat disetel.
b. penentuan tingkat kehalusan bahan atau objek yang diampelas
berdasarkan tipe ampelas yang dipakai.
c. gerakan x dan y pada alat penjepit bahan masih secara manual.
3. Untuk mendapatkan kinerja aktuator yang sesuai dalam pengampelasan
dibutuhkan tekanan udara minimal 4 bar (400 kPa).
4. Katup 5/2 dobel selenoid pada modul mesin pengampelas kayu diperlukan
sebagai pengontrol langkah maju dan langkah mundur tabung pneumatik.
5. Gerakan bolak-balik secara otomatis pada batang torak tabung pneumatik
diperoleh dengan menggunakan peralatan listrik yaitu limit switch yang
berfungsi mengontrol katup selenoid, dan untuk menghentikan serta
menggerakkan kembali gerakan bolak-balik diperlukan katup pemandu
(katup tuas 3/2) sebagai pengganti sakelar.
6. Penentuan kecepatan batang torak silinder pneumatik pada modul mesin
pengampelas kayu diperoleh dengan menggunakan speed control sebagai
pengatur volume aliran udara mampat.
7. Kecepatan silinder pneumatik bergantung pada beban, tekanan kerja,
diameter dalam, panjang saluran, katup kontrol arah dan ukuran katup
kontrol arah yang digunakan.
B. Saran
1. Sebaiknya modul alat peraga ini digunakan untuk mengampelas kayu
dengan bidang datar dan serat lunak serta ukurannya tidak lebih dari 12
cm2, hal ini disesuaikan dengan alat penjepit bahan dan panjang langkah
batang torak tabung pneumatik.
2. Pada alat penjepit bahan perlu ditambah rangkaian pneumatik yang lain
agar menghasilkan otomasi gerakan x dan y.
3. Untuk menghasilkan ketebalan bahan yang diampelas sesuai dengan
keinginan maka pada tiang penyangga tabung pneumatik perlu ditambah
alat penentu ketebalan bahan.
4. Komponen pneumatik sebaiknya dirawat secara berkala agar tetap bekerja
dengan baik bila digunakan.
5. Hindari penggunaan saluran udara (selang) yang terlalu panjang, sebab hal
ini akan mempengaruhi kapasitas atau kebutuhan udara pada tabung
pneumatik.
6. Periksa kondisi komponen sebelum dirangkai ke dalam sistem pneumatik.
7. Apabila terjadi kesalahan pada rangkaian yang menggerakkan model
sebaiknya periksa posisi katup yang digunakan pada rangkaian.
8. Usahakan dudukan silinder dan katup kokoh dan tidak bergoyang.
DAFTAR PUSTAKA
Patient Peter. Pickup Roy. dan Powell Norman. 1985. Pengantar Ilmu TeknikPneumatika, PT. Gramedia: Jakarta.
Sisjono. 1997. Sistem Kontrol Pneumatik. PPGT: Bandung.
Unit Produksi Jurusan Listrik (BLPT Semarang). 2002. Petunjuk PenggunaanTrainer Elektro Pneumatik Tingkat Dasar. BLPT: Semarang.
Krist Thomas. 1993. Dasar-Dasar Pneumatik. Erlangga: Jakarta.
Sugihartono. 1985. Dasar-Dasar Kontrol Pnematik. Tarsito: Bandung.
Sumantri Oman. 1993. Sistem Pengontrolan Motor Di Industri. Depdikbud:Jakarta.
Tim Penyusun Kamus Pusat Bahasa. 1991. Kamus Besar Bahasa Indonesia.Balai Pustaka: Jakarta.
Timoshenko. S dan Young. D.H. 1987. Mekanika Teknik. Erlangga: Jakarta.
Latuheru. 1988. Media Pembelajaran. Depdikbud: Jakarta.
Tim Penyusun Kamus Pusat Bahasa. 1990. Kamus Besar Bahasa Indonesia.Balai Pustaka: Jakarta
Lampiran 1
Foto Katup 5/2 Dobel Selenoid
Lampiran 2
Foto Katup 3/2 Set/Reset
Lampiran 3
Foto Catu Daya 24 Volt Dalam Box
Lampiran 4
Foto Alat Penjepit Objek
Lampiran 5
Foto Limited Switch Dan Tabung Pneumatik
Limited Switch
Tabung Pneumatik
Lampiran 6
Foto Realisasi Modul Alat Peraga
Lampiran 7
Prinsip Kerja Dan Langkah Kerja Penggunaan Modul Mesin Pengampelas
Kayu Berbasis Pneumatik
Gambar Rangkaian Kontrol Pneumatik Dan Rangkaian Kontrol Elektrik
Prinsip Kerja
Apabila tombol ON di tekan maka selenoid valve (SV 1) bekerja,
udara bertekanan mengalir menuju ke silinder penggerak ganda sisi belakang
akibatnya torak bergerak maju. Bila torak sampai pada tempat di mana limit
switch ditempelkan, maka kontak NO pada limit switch menutup
mengakibatkan selenoid valve 2 bekerja. Aliran udara katup berpindah ke
bagian depan silinder, akibatnya torak bergerak ke belakang (mundur) sampai
menyentuh limit switch. Kontak NO limit switch mengaktifkan SV 1 sehingga
torak bergerak maju dan begitu seterusnya. Bila katup manual kita tutup maka
torak akan berhenti.
24
315
1
2
3
p e n g a t u r a l i r a n
l im it e d s w it c ht a b u n g g e r a k g a n d a
k a t u p s e le n o id 5 lu b a n gt e k a n a n b o la k - b a l ik
k a t u p t u a s 3 lu b a n g
S V 2S V 1
L S 1
L S 2
+ 24 VDC
SV1 SV2
LS1 LS2S
Langkah Kerja
1. Persiapkan alat dan bahan kerja seperti selang dan jamper sesuaikan dengan
penggunaannya serta Air Service Unit
2. Pelajari gambar modul alat peraga sebelum dirangkai
3. Pasang kabel jamper dan selang sesuai dengan petunjuk gambar
4. Hidupkan kompresor hingga sampai pada batas tekanan maksimum
5. Sambungkan selang kompresor ke Air Service Unit
6. Atur tekanan udara pada Air Service Unit sesuai dengan tekanan (Bar) yang
dibutuhkan alat peraga (Min. = 4 Bar/58 Psi)
7. Periksa kembali rangkaian sebelum alat peraga dioperasikan, jika kurang
mantap tanyakan kepada dosen/asisten dosen
8. Pasang ampelas pada balok pengampelas
9. Letakkan kayu yang akan diampelas pada alat penjepit objek
10. Atur posisi tabung pneumatik dengan merubah posisi mur pada tiang
penyangga, sehingga balok pengampelas menempel pada permukaan bidang
kayu/objek
11. Buka keran selang pada kompresor dan Air Service Unit
12. Tekan tombol ON pada catu daya, setelah itu tarik tuas katup3/2 di posisi
SET. Jika pemasangan rangakaian betul maka torak pengampelas pada tabung
pneumatik akan bergerak dan melakukan gerakan pengampelasan
13. Untuk mengatur kecepatan torak pengampelas gunakan speed control yang
terpasang pada tabung pneumatik
14. Untuk menggerakkan objek yang diampelas ke samping kanan/kiri cukup
dengan memutar tuas pada alat penjepit objek
15. Untuk menghentikan gerakan torak cukup menarik tuas katup 3/2 pada posisi
RESET
16. Apabila telah selesai matikan catu daya dan tutup keran pada kompresor dan
Air Service Unit
17. Cabut/lepaskan selang dan jamper yang terpasang pada rangkaian, lalu rapikan
18. Kembalikan alat dan bahan pada tempatnya
Lampiran 8
REKAPITULASI BIAYA PEMBUATAN MODUL MESIN PENGAMPELASKAYU
BERBASIS PNEUMATIK
KOMPONEN PNEUMATIK + ELEKTRIKNO NAMA BARANG/ALAT SATUAN HARGA
1 Katup 5/2 Dobel Selenoid (Festo) 24 V 1 Rp 600,000.002 Tabung Pneumatik 1 Rp 225,000.003 Katup 3/2 1 Rp 125,000.004 Speed Control @ Rp 25000,- 2 Rp 50,000.005 Neple 1/9-6 @ Rp 8500,- 8 Rp 68,000.006 Limit Switch @ Rp 35000,- 2 Rp 70,000.007 Stecker Bus @ Rp 700,- 4 Set Rp 2,800.008 Akrilik 1 m2 Rp 50,000.00
Total Rp 1,190,800.00
MEJA LANDASANNO NAMA BARANG/ALAT SATUAN HARGA
1 Multipleks Rp 45,000.002 Besi Siku 30x3 (2 Batang) 12 m Rp 64,000.003 Besi Siku Berlubang 3 m Rp 17,500.004 Mur Baut 6 mm 20 Rp 8,000.005 Politur 1 Botol Rp 18,000.006 Kuas 2" 1 Rp 2,500.007 Elektroda 10 Rp 15,000.008 Rel Aluminium 2 m Rp 17,000.009Cat 1 Kg (Putih Abu-abu) 1 Rp 18,500.00
10Cat 1/4 Kg (Biru) 1 Rp 7,500.0011Plastik Steel 1 Rp 8,000.00
Total Rp 221,000.00
CATU DAYA 24 VNO NAMA BARANG/ALAT SATUAN HARGA
1 BIG 3A CT 15 V 1 Rp 22,500.002 IC 7824 + Pendingin + Isilator 1 Rp 5,750.003 TR 2N3055 + Pendingin + Isolator 1 Rp 9,250.004 Elco 6800 uF / 35V 1 Rp 6,000.005 Elco 4700 uF / 35V 1 Rp 4,000.006 Elco 2200 uF / 35V 1 Rp 2,000.007 Saklar + Lamp. 1 Rp 1,250.008 PCB PC 255 1 Rp 1,300.009 Kabel Serabut 2m Rp 700.00
10Dioda 4A 2 Rp 4,000.00Total Rp 56,750.00
MEKANIKNO NAMA BARANG/ALAT SATUAN HARGA
1 Besi Ulir ( d = 2.44 cm ) 1 Rp 8,000.002 Besi Ulir ( d = 6 mm ) 1 Rp 3,500.003 Besi Ulir ( d = 4 mm ) 1 Rp 2,000.004 Baut ( d = 2.5 cm ) @ Rp.1000 2 Rp 2,000.005 Kayu Papan tebal = 4 cm 1 m2 Rp 40,000.006 Besi Siku 5x50 mm 1 m Rp 8,500.007 Kanal Aluminium 1x2 cm 1 m Rp 14,500.008 Besi Batang 1 m Rp 7,500.009 Plat Besi Tebal 6 mm 1 m2 Rp 7,500.00
10 Wing Nut @ Rp.1500 3 Rp 4,500.00Total Rp 98,000.00
Lampiran 9
Tabel 2Data Pengujian Jenis Kayu Yang Berbeda
Banyaknya Pengampelasan (n)No JenisKayu
P(Bar)
Waktu(s) Uji I Uji II Uji III
1 Sengon 62 62 622 Nangka 100 100 1003 Jati 112 112 1124 Damar Laut 98 98 985 Nyatoh 90 90 906 Pelampean 70 70 707 Malapi
4 30
84 84 84
Tabel 3Data Pengujian Tingkat Kehalusan Untuk Beberapa Jenis Ampelas
Tingkat kehalusanNo TipeAmpelas
P(Bar)
Waktu(s) Uji I II III
1 P 600 Kurang halus Kurang halus Kurang halus2 P 400 Cukup halus Cukup halus Cukup halus3 P 150
4 30Halus Halus Halus
Tabel 4Data Pengujian Tekanan Pada Aktuator
Tekanan masuk aktuator (Bar) Tekanan keluar aktuator (Bar)No Psumb.
(Bar) Uji I Uji II Uji III Rata-rata
Uji I Uji II Uji III Rata-rata
1 4 3,10 3,10 3,10 3,10 3,45 3,45 3,45 3,452 5 4,50 4,50 4,50 4,50 4,83 4,83 4,83 4,833 6 5,52 5,52 5,52 5,52 5,90 5,90 5,90 5,90
top related