PPT Tugas Merancang Rev

AUTOMATEDBICYCLEVENDINGStasiun Penyimpanan Sepeda Berbasis PLC dan External Casing

KELOMPOK 19

Pembimbing :

Ir. Warjito M.Sc., Ph.D

ATRIALDIPA DUANOVSAH (0906512040)

FADHIL AL AMANY (0906552952)

KEMAL RAHARDIAN (0906631231)

MARTIN P. PANJAITAN (0906512173)

REVAN DIFITRO (0806454922)

PERKEMBANGAN IDE

Kipas angin 360° dengan pengatur sudutPortable Trash CompactorMeja Pemanas dan Pendingin TermoelektrikUSB Baverage CoollerBattery Powered Vacum CleanerMop Mobile

LATAR BELAKANG PENGEMBANGAN

Sepeda sebagai sarana transportasi alternatif yang murah dan efisien kembali marak

Dibutuhkan stasiun penyimpanan yang praktis dan modern

Sebagai tujuan Tugas Merancang mahasiswa Teknik Mesin UI untuk mengembangkan inovasi dalam sistim penyimpanan sepeda

LITERATUR

SOLIDWORKS 2010 (Aplikasi utama dalam merancang dan menganalisa desain stasiun)

OMRON CX PROGRAMMER (Aplikasi untuk mendesain tangga logic dalam menrancang sistim operasi stasiun)

Katalog , jurnal, serta video untuk menunjang wawasan akan sistim otomasi penyimpanan sepeda

SEKILAS SEJARAHSEPEDA- 1817 : Ditemukan oleh Baron Von Drais untuk mengelilingi

taman kerajaan Prancis- 1865 : Pedal mulai dipasang pada roda depan sepeda, roda depan

ukurannya lebih besar daripada roda belakang- 1900’s : Desain baru sproket dan rantai mengkompensasi ukuran

roda yang lebih kecil, Dunlop menemukan roda pneumatik

VENDING MACHINE- 215 S.M. : Ilmuwan Hero menemukan alat untuk mendistribusikan

air kedalam kuil – kuil Mesir kuno.- 1880 : Richard Carlisle menciptakan mesin dagang otomatis

untuk mendistribusikan buku dan kartu pos dagangannya, perusahaan Thomas Adam Gum Company

memperkenalkan mesin vending ke Amerika pada stasiun subway New York- 1900’s : Mulai diperkenalkan mesin vending minuman- 2007 : BikeDispenser menciptakan stasiun penyimpanan

sepeda dengan sistem vending (gambar)

KOMPONEN

PERANGKAT ELEKTRONIKPROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLERPerangkat elektronik yang berfungsi mengendalikan perangkat dengan memanipulasi input on/off atau output.

DIAGRAM BLOK SISTEM

PERHITUNGAN1.) Sistem Dudukan Roda Depan Sepeda :

- Berat Sepeda (Polygon Heist Series 2008) : 13 kg (127,53 N)

- Perpindahan : 1600 mm (1.6 m)- Kecepatan (Desain) : 0.32 m/s - Proses penarikan memakan waktu 5 detik

- Material : Stainless Steel jenis SS 304 tipe 11 GA (tebal 0,12”/3 mm)

- Kerapatan : 8 g/cc

V = 2 x [(37,5 x 20 x 0,3) + (16 x 7,5 x 0,3)+ (7,5 x 14 x 0,3)/2]+ (30 + 36 + 16) x 8,5 x 0,3= 2 x (225 + 36 +15,75) + 209,1= 726,6 cc

Berat komponen = 726,6 cc x 8.10-3 kg/cc x 9,81 m/s2 = 59,85 NAsumsi berat motor penggerakdari catalog = 2 x 0,1 kg x 9,81 = 1,962 NDudukan motor dengan material yang sama (SS T304) = 2 x 0,4 kg x 9,81 = 7,84 NAsumsi berat total seluruh gear = 6 x 0,05 kg x 9,81 = 2,943 N

Pengunci sepeda :

Volume = 2 x [(30 x 15 x 7,5) + (62,5 x 15 x 7,5) + (15 x 85 x 7,5) + (20 x 10 x 7,5)+ (5 x 10 x 7,5) + (10 x 10 x 7,5)] x 10-9 m3/mm3

= 2 x (3375 + 7031,25 + 9562,5 + 1500 + 375 + 750) x 10-9 m3/mm3

= 4,51875 x 10-5 m3

Berat komponen = 4,51875 x 10-5 m3 x 8000 kg/m3 x 9,81 = 3,55 N

Maka total seluruh massa yang harus ditarik dan didorong oleh motor adalah :127,53 + 59,85 + 1,962 + 7,84 + 2,943 + 3,55 = 203,675 N

FD = cr.m.g + ½.ρ.cd.A.V2

cr = Rolling coeffisien (0,015)

ρ = Density udara (1,2 kg/m3)cd = Coefficient of air resistance (horizontal bike

= 0,8)

Sehingga : FD = 0,015 x 203,675 N = 3,06 N

Kecepatan desain (pergerakan sepeda masuk dan keluar dome) 3 s, maka kecepatan penyangga sepeda :

v = 1,6m / 3 s = 0,53 m/s

Diameter pitch gear pinion = 23,87 mm ≈ 0,024 m, maka kecepatan putar dan torsi motor yang dibutuhkan menjadi :

Motor DC yang : Tsukasa-Tech TG-05K-SG atau TG-05K-SM dengan spesifikasi kecepatan putar 404 rpm dan torsi 39,2 mN.m, kecepatan sistemnya:

Lama waktu penarikan = 1,6 m / 0,413 m/s = 3,87 s

2.) Perhitungan Sistem Pengunci Sepeda

Ukuran Roda : 700 x 38c

Tebal Rim : 30 mm, sama dengan nilai c pada gambar (antara dua penjepit)

Beban Penarikan Sepeda :

Koefisien Gesek karet dengan velg : ± 1, maka:

Ketika bagian tengah kedua pengunci sejajar, maka jarak c = 30 mm (100 mm – 2 x 35 mm) dan harus terbebani sebesar 1,913 N.

b/2 = 2 x sin-1 15/70,58 = 12,27ºpanjang pegas (L) = 2 x (45 – 10) = 70 mm

Lo = 2 x cos(36,87º – 12,27º) x 41,6mm = 75,65 mm

∆x = 75,65 – 70 = 5,65 mm

Kekakuan pegas :

Gaya yang dibutuhkan untuk menlebarkan jarak c hingga 50 mm adalah :

b = sin-1 25/70,58 = 20,74ºLo = 2 x cos(36,87º – 12,27º + 20,74º) x 41,6mm = 58,48 mm

Fpegas = 58,48 x 10-3 m x 338,58 N/m = 19,8 N

Asumsi gear pada shaft : 0.024 m, maka torsi yang dibutuhkan :

T = 19,8 N x 0,024 m = 0,4752 Nm = 475,2 mN.m Motor DC yang digunakan: Tech TG-05K-SG atau TG-05K-SM dengan spesifikasi torsi 490 mN.m dan kecepatan putar 29,6 rpm

Sistem Penggerak Pintu- Pintu jenis rolling door alumunium (ρ = 2700 kg/m3) dengan panjang 1550 mm dan lebar 550 mm dan tebal 1 mm- Rolling koefisien : 0,001

Berat pintu = 1,55 x 0,55 x 0,001 x 2700 x 9,81 = 22,58 N

Berat motor, gear dan dudukan = (0,5 + 0,15 + 0,4) x 9,81= 10,3 N

Beban putar roller pada rel = 22,58 x 0,001 = 0,02258 N

Total beban = 22,58 + 10,3 + 0,02258 = 32,9 N

- Pitch diameter pinion : 0.0637 m- Kecepatan gerak desain : 0.5 m/s- Torsi dan kecepatan putar motor :

T = 32,9 N x 0,03185 = 1,05 Nm

Motor DC yang digunakan : IME MP61 series dengan spesifikasi dengan torsi 3 – 20 Nm dan kecepatan putar 30 – 150 rpm

LADDER DIAGRAM PLC

Simulasi Operasi Produk