PERANCANGAN SUB LINE METAL FORMING UNTUK PRODUK DOOR PANEL REFRIGATOR (PINTU KULKAS) Karya Tulis ini dibuat untuk memenuhi Tugas Semester Akhir sebagai penutup program Diploma III Politeknik Disusun Oleh : 1. EKA NUGRAHA NIM. 200135007 2. FARIED ISMUWARDHANI NIM. 200135008 3. ZAENAL MUTAQIN NIM. 200132024 4. YOGIE MARADONA NIM. 200131026 POLITEKNIK MANUFAKTUR BANDUNG 2003
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PERANCANGAN SUB LINE METAL FORMING UNTUK PRODUK DOOR PANEL REFRIGATOR
(PINTU KULKAS)
Karya Tulis ini dibuat untuk memenuhi
Tugas Semester Akhir sebagai penutup program
Diploma III Politeknik
Disusun Oleh :
1. EKA NUGRAHA NIM. 200135007
2. FARIED ISMUWARDHANI NIM. 200135008
3. ZAENAL MUTAQIN NIM. 200132024
4. YOGIE MARADONA NIM. 200131026
POLITEKNIK MANUFAKTUR BANDUNG
2003
LEMBAR PENGESAHAN
Karya Tulis ini yang berjudul :
PERANCANGAN SUB LINE METAL FORMING UNTUK
PRODUK DOOR PANEL REFRIGATOR (PINTU KULKAS)
Disusun Oleh :
1. EKA NUGRAHA NIM. 200135007
2. FARIED ISMUWARDHANI NIM. 200135008
3. ZAENAL MUTAQIN NIM. 200132024
4. YOGIE MARADONA NIM. 200131026
Telah direvisi dengan sebaik-baiknya.
Bandung, 15 Agustus 2003
Pembimbing I Pembimbing II
Addonis Candra ST Dede Supriadi
NIP. 132 258 823 NRP.
Mengetahui :
Peguji I Penguji II Penguji III
Aris Budiarto
NRP. NRP. NRP.
ABSTRAK
Awal abad ke 21 diantisipasi sebagai datangnya masa depan yang sarat perubahan,
persaingan dan kompleksitas. Dasawarsa ini merupakan tahun-tahun transisi menuju
masyarakat industri berteknologi modern yang menekankan pada kemampuan memanfaatkan
informasi, keterkaitan global, infrastuktur yang terintegrasi dan sumberdaya manusia yang
kreatif dan inovatif.
Permintaan yang penulis temui saat ini adalah perancangan mesin untuk mengisi dan
atau mengganti line produksi dalam pembentukan pelat menjadi door panel refrigator (pintu
kulkas) sehingga diharapkan mesin tersebut mampu memproses 6 variasi produk dengan lebar
pelat yang sama.
Permintaan tersebut timbul terutama disebabkan karena keterbatasan sarana yang
tersedia saat ini dalam memenuhi lot produksi (demand) dan daya saing yang tinggi,
diharapkan dengan dirancangnya mesin ini mampu memproduksi variasi produk dengan
jumlah yang lebih banyak dan dalam waktu yang lebih singkat.
Perancangan sebuah mesin yang terdiri dari sistem konveyor dan press tools serta
didukung media kerja pneumatik dan hidrolik yang diatur sedemikian rupa hubungannya oleh
PLC diharapkan mampu memenuhi permintaan tersebut, selain itu mesin ini dilengkapi pula
dengan inverter yang berperan utama sebagai variator kecepatan yang dapat menunjang
peningkatan produktifitas untuk kedepannya.
Perancangan mesin ini merupakan hasil kombinasi dari beberapa disiplin ilmu yang
melibatkan persoalan desain, mekanik dan otomasi yang berjalan secara paralel dan
bergabung pada setiap akhir dari kegiatan. Rancangan diperoleh dari penalaran rasional,
perhitungan dan pemilihan dari beberapa alternatif yang terpikirkan dengan menggunakan
beberapa literatur sebagai data.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Illahi Rabbi, yang dengan rahmat-Nya kami
dapat menyelsaikan karya tulis yang berjudul “ Perancangan Sub Line Metal Forming
Untuk Produk Door Refrigator (Pintu Kulkas) “. Karya tulis ini disusun sebagai syarat
kelulusan program Diploma III Ahli Teknik Politeknik Manufaktur Bandung.
Pada kesempatan ini, tak lupa kami sampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Orang tua serta keluarga tercinta atas dukungan moril dan materil terutama doa restu
yang diberikan kepada kami.
2. Dosen pembimbing : Bpk. Addonis Candra dan Mas Dede Supriadi, yang telah
meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran untuk membimbing kami dalam
menyelesaikan karya tulis ini.
3. Bpk. Ali S, Mas Dedi Arif (Ins. ME), Bpk. Bayu P (Ins. DE), serta Bpk. Ruminto (Ins.
AE), yang telah memberikan bantuan dan saran dalam menyelesaikan karya tulis ini.
4. Pihak Puslatker IJM yang telah memberikan kesempatan untuk mengunakan fasilitas
PLC Siemens S7-300.
5. Sdri. Vidia Geraldin, Sdri. Santi Dewi Efendi dan Sdr Ir Enrizal Nazar atas
kebersamaannya dalam memberikan dorongan moril.
6. Dan semua pihak yang telah turut serta membantu.
Selama pembuatan karya tulis ini, kami menemui berbagai kendala dan kesulitan oleh
karena itu kami menunggu saran dan kritik yang membangun. Kami berharap karya tulis ini
dpat bermanfaat bagi pembaca umumnya dan kami sebagai penulis khususnya.
Bandung, Agustus 2003
Penyusun
iv
DAFTAR ISI
Halaman
Lembar Pengesahan i
Abstrak ii
Kata Pengantar iii
Daftar Isi iv
BAB I PENDAHULUAN 1
I.1 Latar Belakang Masalah 1
I.2 Rumusan Masalah 3
I.3 Pendekatan Penyelesaian Masalah ` 4
I.4 Pembatasan Masalah dan Ruang Lingkup Kajian 4
I.5 Tujuan Penulisan 5
I.6 Pengumpulan Data 5
I.7 Sistematika Pembahasan 5
BAB II LANDASAN TEORI
II.1 Proses Desain 7
II.2 Konveyor 9
II.3.1 Definisi 9
II.2.2 Pembagian pokok perlengkapan penanganan bahan 9
II.2.3 Sabuk konveyor 10
II.3 General Mekanik 11
II.3.1 Transmisi sabuk gilir (timing belt) 11
II.3.1.1. Material/ Komponen penyusun 11
II.3.1.2. Profil gigi 12
II.3.1.3. Definisi dan symbol 13
II.3.1.4. Data dan langkah-langkah desain sabuk gilir 15
IV.4 Alternatif pemilihan sensor benda kerja 72 IV.5 Alternatif desain press tools 73 IV.6 Alternatif perancangan konstruksi silinder 76 IV.7 Alternatif variator kecepatan 79 BAB V PROSES PERANCANGAN, PERHITUNGAN DAN PENGOLAHAN
DATA 82
V.1 Perancangan daya motor 82
V.1.1 Momen Tahanan (T) 82
V.1.2 Kecepatan putar puli penggerak 82
V.1.3 Daya motor sementara 82
V.1.4 Momen Percepatan 83
V.1.5 Momen Awal Motor 87
V.1.6 Daya Motor Yang Dipilih 87
V.2 Perancangan Sabuk Gilir (transmisi) 89
iv
V.2.1 Sket gambar 89
V.2.2 Perhitungan dan pengolahan data 93
V.2.3 Data teknis desain sabuk gilir (transmisi) 96
V.3 Perancangan Sabuk Gilir (konveyor) 96
V.3.1 Sket gambar 96
V.3.2 Perhitungan dan pengolahan data 96
V.3.3 Data teknis desain sabuk gilir (transmisi) 96
V.4 Perancangan poros dan pasak 97
V.4.1 Pengolahan Data dan Perhitungan Poros 97
V.4.2 Pengolahan Data dan Perhitungan Pasak 101
V.4.2.1 Akibat Gaya Tangensial 102
V.4.2.2 Akibat Tekanan Bidang 102
V.4.2.3 Panjang Pasak 102
V.5 Pneumatik 103
V.5.1 Air Pressure yang digunakan 103
V.5.2 Silinder yang digunakan 103
V.5.2.1 Gaya (F) 103
V.5.2.1.1 Stopper silinder 103
V.5.2.1.2 Side positioning silinder 106
V.6 Perhitungan Gaya Hidrolik 108
V.6.1 Gaya yang terjadi 108
V.6.2 Tekanan kerja pada silinder 108
V.6.2.1 Volume silinder 110
V.6.2.2 Pergerakan linear silinder 111
V.6.2.3 Debit gerakan maju 111
V.6.2.4 Daya pompa 112
V.6.2.5 Ketebalan dinding pipa, diameter pipa yang digunakan dan
kecepatan aliran fluida dalam pipa. 112
V.6.2.5.1 Diameter pipa 112
V.6.2.5.2 Kecepatan aliran 112
V.6.2.5.3 Ketebalan dinding pipa 113
iv
V.6.2.6 Volume reservoir 113
V.6.2.7 Parameter penurunan tekanan 113
V.6.2.8 Tekanan kerja hidrolik 114
V.6.2.9 Parameter perpipaan 114
V.7 Perhitungan konstruksi rangka bed mesin sub metal forming pintu kulkas. 115
V.7.1 momen tahanan yang harus dimiliki profil adalah 117
V.7.2 Pengecekan terhadap tegangan yang terjadi 117
V.7.3 Pengecekan terhadap defleksi 118
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 121
VI.1 Kesimpulan 121
VI.2 Saran 122
DAFTAR PUSTAKA 124
LAMPIRAN A DAN B PERANCANGAN MEKANIK
LAMPIRAN C PERANCANGAN MEKANIK
LAMPIRAN D OTOMASI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah
Tuntutan kualitas produk dengan daya saing tinggi berkorelasi terhadap
perkembangan teknologi yang cepat dan semakin ketatnya persaingan di berbagai sektor.
Peralatan yang dimili oleh suatu industri sebagai hasil guna penerapan teknologi
diharapkan mendukung kemampuan dan kecepatan produksi. Untuk beberapa proses
produksi, kebutuhan akan penggunaan peralatan tepat guna atau special purpose machine
menjadi faktor yang sangat menentukan.
Penggunaan peralatan/ teknologi tepat guna tersebut salah satunya adalah
penggunaan mesin yang dirancang khusus untuk memproduksi produk yang khusus pula,
sehingga diharapkan mesin tersebut mampu berproduksi dengan jumlah yang banyak,
waktu yang singkat dan kualitas yang baik.
Teknologi yang digunakan bermacam-macam mulai dengan menggunakan
microcontroller, logic control sampai menggunakan computer. Teknologi yang
berhubungan dengan proses otomatis terus berkembang seiring meningkatnya kebutuhan
kuantitas maupun kualitas. Contoh penggunaan mesin otomatis terdapat hampir di semua
sektor industri, salah satunya adalah perusahaan yang memproduksi pelat menjadi door
panel refrigator (pintu kulkas).
Perusahaan ini membutuhkan 5 (lima) stasion untuk proses pembentukan pelat
menjadi door panel refrigator (pintu kulkas) tipe A yang lay out produksinya tampak
seperti berikut :
stasion code 1 2 3 4 5
gambar I-1
loading Bend 2
Draw Pierce unloading punch Bend 1
2
o Loading
Tahap dimana pelat yang ukurannya telah ditentukan di pindahkan dari
tumpukan pelat-pelat (tempat penyimpanan) ke stasion 1, proses ini
menggunakan vacum clamper dan hanya aktif jika operator hendak memulai 1
(satu) kali proses pembentuka pelat.
o Stasion 1
Pada tahap ini berlangsung proses pelubangan bagian sisi-sisi pelat
menggunakan punching tool.
o Stasion 2
Pada tahap ini berlangsung proses pelipatan bagian sisi-sisi pelat yang telah
dilubangi (┌─┐).
o Stasion 3
Pada tahap ini berlangsung proses pelipatan untuk yang kedua kalinya pada
bagian sisi-sisi pelat.
Semua uraian diatas merupakan stasion-stasion yang melakukan proses utama
dalam pembentukan pelat menjadi door panel refrigator (pintu kulkas), stasion 4 dan
stasion 5 di lewat ( skip ) langsung unloading.
Untuk jelasnya tahapan pembentukan pelat tipe A ini tampak seperti gambar di
bawah :
gambar I-2
3
Dalam tahap pengembangan/ modifikasi produk, industri tersebut akan
mengeksekusi produk tipe B yang terdiri dari 6 variasi produk berbeda (lihat gambar 1
lampiran B), tetapi memiliki lebar pelat yang sama (685 mm), sehingga dibutuhkan
station baru yang dapat mengeksekusi ke enam variasi produk diatas oleh satu mesin.
1.2 Rumusan Masalah
Untuk memenuhi kebutuhan tersebut maka industri harus membuat 1 (satu) unit
stasion baru yang didalamnya melibatkan proses piercing (1.1), proses drawing (1.2) dan
stasion yang dikosongkan (1.3) sehingga diharapkan unit baru ini dapat disisipkan
(mengambil alih) PUNCH stasion 1 awal pada line produksi yang ada, sehingga lay out
alur produksinya menjadi :
Gambar I-3
Dimasa mendatang, “ PUNCH stasion 1 “ untuk tipe A mungkin diletakkan di
stasion 1.3 sehingga tipe operasinya adalah :
Tipe loading 1.1 1.2 1.3 2 3 4 5 unloading
A √ − − √ √ √ − − √
B √ √ √ − √ √ − − √
Gambar I-4
1.1 1.2 1.3 loading Pierce unloading Draw Bend 2
Bend 1
4
1.3 Pendekatan Penyelesaian Masalah
Karena perancangan stasion baru ini merupakan suatu sistem yang integrated,
maka pendekatan yang paling baik untuk menyelasaikan masalah tersebut adalah dengan
membagi sistem tersebut menjadi beberapa sub sistem, yaitu:
1. Rancangan tools
Rancangan ini akan mengembangkan desain press tools untuk proses piercing
pada pelat dan memberikan input untuk perhitungan-perhitungan sub sistem
lainnya.
2. Rancangan mekanik umum ( general mekanik )
Rancangan ini secara garis besar meliputi mekanisme konveyor dan sistem
transmisi yang akan berfungsi sebagai pembawa pelat yang akan di proses,
menjadi input untuk perhitungan rangka/ struktur yang akan berfungsi sebagai
tumpuan utama dari sistem serta input untuk perancangan kontrol
3. Rancangan kontrol
Rancangan ini akan mengontrol semua aktivitas sistem dalam proses
pembentukan pelat sesuai dengan variasi produk yang ingin di produksi.
1.4 Pembatasan Masalah dan Ruang Lingkup Kajian
Berdasarkan latar belakang dan rumusan masalah tersebut maka masalah-
masalah yang akan dibahas dalam karya tulis ini adalah :
o Perancangan konstruksi mesin dan press tools hanya pada stasion satu
o Perhitungan perancangan yang akan dibahas meliputi perhitungan daya motor,
elemen transmisi, media kerja dan profil rangka berdasarkan ilmu kekuatan
bahan dan elemen mesin.
o Perancangan elektrik dan program PLC yang digunakan.
5
o Untuk perancangan press tools meliputi perhitungan dimensi tools dan gaya
potong.
o Untuk kecepatan relatif dari pergerakan konveyor diasumsikan ideal
1.5 Tujuan Penulisan
Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah:
1. Untuk menghasilkan suatu rancangan mesin yang dapat melakukan proses
piercing dan drawing dengan menggunakan sistem konveyor sebagai pembawa
dan penepat (memposisikan) pelat yang ukurannya telah ditentukan sesuai
dengan urutan proses, dalam sub-line metal forming untuk produk DOOR
PANEL REFRIGATOR (PINTU KULKAS)
2. Dokumentasi yang dapat dijadikan bahan ajar dan studi banding untuk pihak-
pihak yang menghadapi masalah yang serupa (taransfer of knowledge)
1.6 Pengumpulan Data
Dalam pembuatan tugas akhir ini, data-data didapatkan melalui :
1. Visiting report Polman ke pihak pemesan
2. Studi literature
3. Katalog- katalog
1.7 Sistematika Pembahasan
Untuk memudahkan pembaca memahami alur permasalahan yang ada dalam
stasion 1 sub-metal forming produk door panel refrigator, maka penulisan karya tulis ini
terbagi menjadi beberapa bab yang disusun secara sistematis.
6
BAB I PENDAHULUAN
Dalam bab ini dijelaskan mengenai latar belakang, rumusan, pendekatan
penyelesaian dan pembatasan masalah, tujuan penulisan, metoda, sistematika
pembahasan.
BAB II LANDASAN TEORI
Dalam bab ini dijelaskan mengenai beberapa teori yang mendukung perancangan
mesin pada stasion baru.
BAB III MEKANISME KERJA MESIN
Dalam bab ini dijelaskan mengenai proses kerja mesin yang dijabarkan dalam
bentuk flowchart untuk salah satu variasi produk tipe B.
BAB IV ALTERNATIF
Dalam bab ini dibahas mengenai masalah-masalah yang mungkin muncul
terhadap rancangan yang telah direncanakan dalam penyusunan kerangka penyelesaian
masalah, sehingga dapat dipertimbangkan keuntungan serta kerugian dari rancangan yang
satu dengan yang lainnya melalui alternatif.
BAB V PROSES PERANCANGAN, PERHITUNGAN DAN PENGOLAHAN
DATA
Dalam bab ini dilakukan pengolahan data dan perhitungan terhadap beberapa
komponen utama dalam perancangan.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Dalam bab ini dijelaskan mengenai kesimpulan tentang apa yang telah dibahas
pada bab-bab sebelumnya dan memuat saran-saran untuk pengembangan sistem dan
realisasi lebih lanjut.
7
BAB II LANDASAN TEORI
II.1. Proses Desain
Tahap proses desain dengan input dan outputnya dapat digambarkan dalam skema
berikut ini :
Gambar.II-1. Tahapan proses desain
Urutan logis diatas adalah pola baku. Dalam prakteknya dapat terjadi pengulangan
kembali tahap-tahap tertentu, umpan balik, pemasukan atau penyisipan input-input baru.
(Purwasasmita, 2000 : 101)
Skema diatas jika diterjemahkan lebih lanjut akan menghasilkan suatu tahap-tahap
desain yang harus dilalui yaitu :
1) mengidentifikasi/ merumuskan tugas desain yang bagaimanakah yang harus dipenuhi
pada tahap ini akan timbul banyak pertanyaan-pertanyaan karena masukan-masukan yang
tidak lengkap dan tidak terorganisir dengan baik (vague statement of what is needed),
sebagai gambaran pertanyaan yang harus timbul antara lain :
• apakah desain serupa pernah dibuat ?
• pengalaman/ pengetahuan apa yang dapat diperoleh ?
• faktor-faktor utama apa yang sangat menentukan untuk konstruksi ? (fungsi, berat,
harga, penampilan luar, keinginan khusus dari pembeli)
• standar-standar dan norma-norma manakah yang harus dipenuhi ?
Problem formulation ( rumusan )
Problem analysis
( analisis)
Search (pencarian)
Decision (keputusan)
Specification (spesifikasi)
Vague statement of what is needed
Broadmind of the problem
Details of The problem
Many partial solution mostly in concept form
Prefered solution through form
Product of
8
2) menentukan ukuran-ukuran utama dengan perhitungan kasar
biasanya tahap ini diawali dengan rancangan kasar yang berskala (problem formulation)
terhadap konstruksi yang akan di buat berlandaskan pada permintaan konsumen dan
Keterangan 1:kurang 3:cukup baik 2:cukup 4.baik n:nilai b:bobot
Dari penilaian tersebut tampak bahwa alternatif 2 memiliki point yang lebih tinggi dibandingkan dengan alternatif pertama, oleh karena itu dalam perancangan pengikatan rangka dilakukan dengan cara pengelasan
00.10.20.30.40.50.60.70.80.9
0 0.2 0.4 0.6 0.8
Aspek Ekonomis
Asp
ek T
ekni
s
Alternatif 1Alternatif 2
65
IV.2 Alternatif Pengikatan Rangka
Alternatif 1
(Antisipasi gaya pemotongan dengan idler)
Keuntungan
Kerugian
• Dudukan puli gilir tetap terhadap meja,
karena tegangan awal sabuk diatur oleh
idler.
• Memperbesar sudut kontak, sehingga
jumlah gigi yang berpasangan terhadap
puli lebih banyak dan kemungkinan
loncatnya gigi sabuk terhadap alur puli
(slip) semakin kecil.
• Mengurangi getaran pada sisi kendor
dan mengurangi tumbukan antara gigi
sabuk dan gigi puli.
• Konstruksi lebih rumit.
• Akan mengurangi umur teknis dari
sabuk gilir (gesekan & tekukan).
• Untuk jarak antar sumbu poros yang
sama, membutuhkan panjang pitch
sabuk gilir yang lebih panjang.
• Membutuhkan gaya tahanan sabuk
yang lebih besar.
• Kemungkinan terjadinya defleksi
terhadap benda kerja lebih besar akibat
gaya perlawanan dari idler.
66
Alternativ 2
(Antisipasi gaya pemotongan dengan pemberat)
Keuntungan
Kerugian
• Konstruksi lebih sederhana
• Untuk jarak antar sumbu poros yang
sama, membutuhkan panjang pitch
sabuk gilir yang lebih pendek
dibandingkan dengan pemakaian idler
• Gaya tahanan sabuk yang terjadi lebih
kecil
• Kemungkinan terjadinya defleksi
terhadap benda kerja lebih kecil
• Total beban yang dipindahkan terhadap
poros lebih besar
• Getaran pada sisi kendor dan tumbukan
antara gigi sabuk dan gigi puli akan
relatif lebih besar
• Membutuhkan konstruksi pendukung
untuk gerak linier (pengatur)
67
Penilaian Antisipasi gaya pemotongan
penilaian teknis Aspek teknis Alternatif 1 Alternatif 2 ideal b I.b
Keterangan 1:kurang 3:cukup baik 2:cukup 4.baik n:nilai b:bobot
Dari penilaian tersebut tampak bahwa alternatif 2 memiliki point yang lebih tinggi
dibandingkan dengan alternatif pertama, oleh karena itu dalam perancangan terhadap
antisipasi putusnya sabuk dilakukan dengan pemberat.
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0.74 0.75 0.76 0.77 0.78
Aspek Ekonomis
Asp
ek T
ekni
s
Alternatif 1Alternatif 2
68
IV.3 Alternatif Media Kerja
Media kerja ini digunakan untuk proses piercing dan drawing, sehingga plat tersebut terlubangi dan tertekuk. Oleh karena itu konstruksi ini harus memenuhi kriteria sebagai berikut :
- Mampu menekan plat dan membentuk plat
- Mampu melubangi plat dengan proses piercing
Alternatif 1 :
(Hidrolik)
No Keuntungan No. Kerugian
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
Gaya dan tekanan yang mampu
dihasilkan sangat besar serta
mudah dalam pengontrolannya
Gerakan yang ditimbulkan halus
(bebas hentakan) dan lambat
Kecepatan gerak dapat dikontrol
Bersifat melumasi diri
Lebih presisi dibanding media
kerja pneumatik.
Gaya / Torsi relatif konstan
terhadap perubahan kecepatan
gerak
Perubahan arah gerak dapat
dikontrol secara langsung saat
aktuator gerak.
Gaya,tekanan besar dengan
dimensi yang kecil dan bobotnya
ringan.
Dengan motor hidrolik, efisiensi
bagus.
Suku cadang sederhana dan
mantap.
Kebutuhan akan ruangan cukup
1.
2.
3.
.
4.
5.
Viscositas fluida bervariasi terhadap
perubahan pneumatik.
Tidak memungkinkan untuk industri
yang bersifat steril
Bila terjadi kebocoran mengurangi
tekanan kerja
Biasanya perancangan dan
komponennya sangat mahal
Membutuhkan pengetahuan khusus
69
12.
terbatas.
Tidak memerlukan banyak
pemeliharaan.
Kuat untuk kondisi proses yang
bergerak secara kontinyu
Alternatif ke- 2 :
(Pneumatik)
No. Keuntungan No. Kerugian
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Gaya dan tekanan yang
dihasilkan kecil sampai dengan
menengah.
Pemasangan pipa lebih mudah.
Gerak cepat mudah ditimbulkan .
Dapat dioperasikan untuk
industri yang bersifat steril.
Sistem sederhana dan aman.
Gaya dibatasi oleh tekanan dan
diameter silinder.
Dengan motor udara, efisieansi
kecil
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Perlu tambahan peralatan mekanik
untuk mendapatkan perubahan posisi
yang teliti.
Kebocoran sulit terdeteksi dan mudah
terjadi.
Relatif mahal
Membutuhkan pengetahuan khusus.
Harga operasi mahal.
Kebocoran dan pembuangan udara
menyebabkan kebisingan (perlu
peredam)
Dapat terjadi perubahan tekanan
sehingga kecepatan tidak stabil
Dapat terjadi pendinginan udara
Kemungkinan terjadi kecepatan –
kecepatan aliran yang sangat tinggi.
70
Alternatif ke-3 :
(Ulir transporter)
No Keuntungan No Kerugian
1
2
Mampu menahan beban putar
Langkahnya dapat diatur
(menggunakan motor servo)
1
2
3
4
5
Sulit di assembling
Roda gigi mudah aus
Relatif mahal
Cukup rumit dan membutuhkan banyak
tempat
Penggunaan untuk instalasi – instalasi
yang diautomasikan adalah terbatas
Keterangan skala angka penilaian
Kurang Cukup Sedang Baik
1 2 3 4
Daftar penilaian alternatif dari segi teknis,
No. Kriteria Teknis Alternatif 1 Alternatif 2 Alternatif 3
1.
2.
3.
4.
5.
Pencapaian Fungsi
Kekuatan
Perawatan
Assembling
Faktor Keamanan
4
4
2
3
4
3
2
4
3
2
2
2
2
1
1
Total 18 15 8
Tabel 1. Penilaian alternatif media kerja
Dengan melihat tabel 1 maka pemilihan media kerja berupa hidrolik untuk proses piercing
dan drawing. Sedangkan pemakaian media kerja pneumatik untuk stopper dengan
mempertimbangkan, efisiensi baik pada gerak linear dan incompressible.
71
IV.4 Alternatif pemilihan Sensor Benda Kerja
Dalam kasus ini, benda kerja merupakan jenis logam oleh karena itu diambil tiga
alternatif pemilihan sensor, yaitu :
1. Alternatif satu
Menggunakan sensor Induktif
2. Alternatif dua
Menggunakan sensor kapasitif
3. Alternatif tiga
Menggunakan sensor opto elektronik
Induktif Kapasitif OptoElektronik Kriteria
N N.B N N.B N N.B
Pendeteksian benda logam 4 16 4 16 4 16
Akurasi dalam pendeteksian 4 12 3 9 1 3
Ketepatan dalam pendeteksian
benda kerja
3 9 2 6 1 3
Pendeteksian benda non logam 1 1 4 4 4 4
Total - 38 - 35 - 26
Keterangan :
B = Bobot
N = Nilai
1 = kurang
2 = cukup
3 = cukup baik
4 = baik
Dari tabel di atas terlehat bahwa sensor induktif lebih baik untuk digunakan pada mesin ini.
72
IV.5 Alternatif desain press tools
Alternatif 1
Keuntungan
Kerugian
Biaya pemesanan silinder akan
murah dengan menghemat jumlah
silinder yang harus dipakai .
Jumlah selang yang dihubungkan
akan semakin simpel.
penggunaan silinder lebih efektif.
Pembuatan konstruksi stripper lebih
sederhana.
Pemasangann stripper dengan cara
memanjang menjamin kelurusan
pelat (tidak terjadinya defleksi
terhadap pelat karena penekanan
stripper).
Lebih menjamin kepresisian jarak
antar lubang hasil piercing.
• Pegas yang digunakan pada setiap tools
akan berbeda.
73
Alternatif 2
Keuntungan
Kerugian
• Penggunaan pegas stripper untuk
lubang yang sama adalah seragam.
• dalam pemasangan silinder akan terlalu
sulit karena saling berhimpit.
• jumlah silinder yang dibutuhkan
semakin banyak sehingga biaya akan
lebih mahal.
• bila dilihat dari proses perangkaian,
jumlah selang yang dihubungkan akan
semakin komplek .
• Mengingat silinder yang dipakai untuk
memotong sebuah lubang dengan
pemotongan tiga buah lubang secara
serempak adalah sama, maka
penggunaan pada alternatif ini tidak
efektif.
• Walaupun pembuatan konstruksi
stripper adalah seragam, tapi tingkat
kesulitan proses adalah tinggi.
74
Antisipasi gaya pemotongan
penilaian
teknis Aspek teknis Alternatif 1 Alternatif 2 ideal b I.b n n.b n n.b I Pencapaian fungsi 4 16 2 8 4 4 16 Permesinan 3 9 2 6 4 3 12 Handal 4 8 4 8 4 2 8 Penampilan 4 4 2 2 4 1 4 Total 15 37 10 24 16 10 40 % Teknis 0.925 0.6 1 Penilaian Ekonomis Aspek ekonomis Alternatif 1 Alternatif 2 ideal b I.b n n.b n n.b I Biaya 4 4 1 1 4 1 4 Total 2 2 3 3 4 1 4 % Ekonomis 0.5 0.75 1 Keterangan 1:kurang 3:cukup baik 2:cukup 4.baik n:nilai b:bobot
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8
Aspek Ekonomis
Aspe
k Te
knis
Alternatif 1Alternatif 2
Dari penilaian tersebut tampak bahwa alternatif 1 memiliki point yang lebih tinggi
dibandingkan dengan alternatif kedua, oleh karena itu dalam perancangan press tool dengan
satu silinder penggerak.
75
IV.6 Alternatif Perancangan Konstruksi slider
Alternatif 1
Keuntungan
Kerugian
• Konstruksi simpel
• Alignment elemen-elemen transmisi
lebih terjamin
• Kemudahan dalam proses bongkar
pasang
• Konstruksi adjuster membutuhkan
kepresisian
• Poros cepat aus, sehingga mem-
butuhkan pelumasan
• Gerakannya seret (gesekan besar)
• Butuh lebih banyak proses pemesinan
• Umur teknis lebih rendah
76
Alternatif 2
Keuntungan
Kerugian
• Gerakannya mulus
• Gesekan yang terjadi kecil
• Pelumasan lebih terjamin
• Rigiditas lebih tinggi
• Pemakaian elemen standar lebih banyak
• Umur teknis lebih lama
• Konstruksi lebih kompleks
• Alignment harus lebih diperhatikan
sewaktu bongkar pasang
77
Pemilihan konstruksi slider Penilaian teknis Aspek teknis Alternatif 1 Alternatif 2 ideal b I.b n n.b n n.b I Pencapaian fungsi 2 8 4 16 4 4 16 Permesinan 2 6 3 9 4 3 12 Handal 2 4 4 8 4 2 8 Penampilan 2 2 3 3 4 1 4 Total 8 20 14 36 16 10 40 % Teknis 0.5 0.9 1 Penilaian Ekonomis Aspek ekonomis Alternatif 1 Alternatif 2 ideal b I.b n n.b n n.b I Biaya 2 2 3 3 4 1 4 Total 2 2 3 3 4 1 4 % Ekonomis 0.5 0.75 1 Keterangan 1:kurang 3:cukup baik 2:cukup 4.baik n:nilai b:bobot
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 0.2 0.4 0.6 0.8
Aspek Ekonomis
Aspe
k Te
knis
Alternatif 1Alternatif 2
Dari penilaian tersebut tampak bahwa alternatif 2 memiliki point yang lebih tinggi
dibandingkan dengan alternatif pertama, oleh karena itu dalam perancangan bantalan dipasang
pada bagian slider.
78
IV.7 Alternatif Variator kecepatan Alternatif 1
Alternatif 1
Keuntungan
Kerugian
Harga lebih murah
Sangat cocok untuk sistem yang
dalam operasinya membutuhkan
kecepatan yang berubah-ubah
• Pengaturan dilakukan secara mekanis
dan butuh waktu yang lebih lama.
• Dibutuhkan rasio reduksi yang lebih
besar.
• Kecepatan diatur dengan perbandingan
diameter puli.
• Kecepatan yang diinginkan belum tentu
tercapai.
79
Alternatif 2
Keuntungan
Kerugian
Pengaturan dengan digital.
Rasio reduksi (gear head ) bisa
lebih rendah.
Kecepatan diatur dengan mengubah
frekuensi.
Kecepatan yang diinginkan akan
selalu tercapai.
Kemampuan merubah, meregulasi
kecepatan dan kemampuan
menyesuaikan torsi dengan
dinamika gerakan yang tinggi.
Ketepatan posisi sangat baik.
• Harga Relatif mahal.
80
Variator Kecepatan penilaian teknis
Aspek teknis Alternatif 1 Alternatif 2 ideal b I.b n n.b n n.b I
Dari hasil pemilihan motor sementara masih diperoleh perbandingan kecepatan putar
pada poros keluaran gear head ( Gn ) terhadap kecepatan putar yang dibutuhkan sistem ( Sn )
dengan rasio sebesar
862,164,134,25==i
sehingga momen beban penuh motor ( FT ) adalah
].[2,13862,1]..[09,7. mkgmkgiTT GF ===
karena FT = 13,2 [kg.m] > tT = 12,844 [kg.m], maka berdasarkan persamaan (24) daya motor
yang dipilih adalah
][19,097,0.6120
][64,13..2]..[2,13 kWrpmmkgPR ==π < 0,2 [kW]
berarti motor dengan daya ][2,0 kWPM = tersebut bisa dipakai, sebagai catatan untuk
mencapai kecepatan putar pada poros keluaran gear head yang sama dengan kecepatan putar
yang dibutuhkan konveyor maka digunakan inverter.
Dimensi motor yang digunakan dapat dilihat pada tabel 7 lampiran C. Hubungan Motor,
Inverter dan GearHead dapat dilihat pada gambar 2 lampiran C.
88
V.2 Perancangan Sabuk Gilir (transmisi)
V.2.1 Sket gambar
V.2.2 Perhitungan dan pengolahan data
Motor penggerak Motor AC standard P = 0,2 [kW]
(low starting torque)
Mesin yang digerakkan Konveyor n1 = n2 = 13,73 rpm
Kondisi kerja Diameter puli ≤ 100 mm
Jarak antar center (a) 350 mm
Waktu operasi harian 16 – 24 jam
Faktor beban c2
lihat tabel 2 pada lampiran A1 c2 = 1,7
Rasio transmisi pada puli gilir
173,1373,13
2
1 ===nn
i 1
111==
i
Faktor akselerasi c3
dari tabel 3 pada lampiran A1 c3 = 0
89
Faktor kelelahan c4
dari tabel 4 pada lampiran A1 c4 = + 0,4
Total serpis faktor c0
4320 cccc ++= c0 = 1,7 + 0 + 0,4 = 2,1
Pemilihan pitch t sabuk gilir
nk = 13,5 rpm
P. c0 = 0,2 [kW].2,1
= 0,42 [kW]
Dari gambar 5 pada lampiran A1 dapat
dilihat bahwa pitch 8 mm memenuhi kedua
persyaratan, maka digunakan tipe belt
STD8M
Koreksi terhadap jumlah gigi z1 dan
diameter pitch puli dw untuk p = 8 mm
dengan mencari dw yang mendekati Ø 100
mm
Berdasarkan tabel 13 lampiran A1 diperoleh
dw = 101,86 mm yang memiliki jumlah gigi
z1 = 40, karena rasio i = 1 maka :
dwg = dwk = 101,86 mm
zg = zk = 40 gigi
Menghitung panjang pitch Lp
Berdasarkan rumus (5) maka
Lp = 2 . 350 [mm] + π . 101,86 [mm]
= 1020 [mm]
Pada tabel 12 lampiran A2 diperoleh
panjang sabuk standard yang mendekati Lp
untuk tipe STD8M yaitu Lw = 1056 mm
dengan jumlah gigi z = 132
(untuk pemesanan jenis belt yang diorder
adalah 1056-S8M )
Koreksi jarak antar sumbu
Jika Lw < Lp maka a’ = a - 2
wp LL −
Jika Lw > Lp maka a’ = a + 2
pw LL −
Karena Lw > Lp maka:
a’ = 350 [mm] + [ ] [ ]
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ −
210201056 mmmm
= 368 mm
Jadi jarak antar poros (a) yang sebenarnya
adalah 368 mm
90
Jumlah gigi yang berpasangan
Ze = Zk . 360β = 40 .
360180 = 20
Karena i = 1 maka jumlah gigi yang
berpasangan terhadap masing-masing puli
adalah sama yaitu 20 gigi
faktor jumlah pasang gigi terkait c1
lihat tabel 5 lampiran A1 Untuk Ze =20 ≥ 6 maka c1 = 1
faktor panjang sabuk c5
lihat tabel 6 lampiran A1
Untuk p = 8 mm dan Lw = 1056 mm, maka
c5 = 1
Kapasitas daya yang ditransmisikan PN
Lihat tabel 9 lampiran A1
Untuk zk = 40 dan nk = 13,73 rpm diperoleh
PN = 0,5 Kw
Faktor lebar sabuk c6
Jika dipilih lebar sabuk = 20 mm Dari tabel 10 lampiran A1 diperoleh c6 = 1
Faktor perhitungan lebar c6 err
Berdasarkan rumus (7) maka :
c6 err = [ ][ ] 1.1.5,0
1,2.2,0kWkW = 0,84
Karena berdasarkan syarat, bahwa c6≥ c6 err
maka sabuk dengan lebar 20 mm dapat
digunakan
Kecepatan linear sabuk [ ] [ ]33 10.60
73,13.86,101.10.60
.. rpmmmndv w ππ
==
= 0,073 m/s
Gaya tarik efektif Fu
Fu = v
P.103
Maka gaya tarik efektif yang terjadi adalah
Fu = [ ]
smkW
073,02,0.103
= 2739,73 N
Pengecekan gaya tarik efektif yang
diizinkan (Fu zul) untuk lebar sabuk yang
dipilih
Lihat tabel 2 lampiran A2
Karena untuk sabuk gilir dengan lebar 20
Fu zul = 1800 [N] < Fu = 2739,73 [N] maka
sabuk ini kurang memenuhi syarat, pilih
sabuk dengan lebar 30 mm
(Fu zul = 2900 N)
Pemakaian daya untuk lebar sabuk yang
dipilih (PR)
Berdasarkan rumus (6) maka:
PR = 0,5 [kW]. 1 = 0,5 [kW]
91
Total serpis faktor c0 err untuk lebar sabuk
yang dipilih
Berdasarkan rumus (8) maka :
c0 err = [ ][ ]kW
kW2,0
1.1.5,0 = 2,5
Total beban pada poros Fv
Lihat tabel 1-a dan 1-b pada lampiran A2
diperoleh :
k1 = 0,75
k2 = 1,6
Berdasarkan persamaan (9) maka:
det]/[073,02
180sin].[2,0.10.6,1.75,0
3
m
kWFv =
= 3287,67 [N]
Daerah penyetelan
Panjang sabuk 1056 mm
Tipe S8M
dari tabel 16 lampiran A1 diperoleh
Ci =15 mm dan Cs = 10 mm
Pemasangan
Untuk a = 368 mm, maka berdasarkan
gambar 2.5 diperoleh
][75,5][368.641 mmmmd ==
untuk lebar sabuk = 30 mm, maka
berdasarkan tabel 3 pada lampiran A2 gaya
tarik yang harus diberikan p = 1,4 – 2,7 daN
Ini berarti pada bahwa jika dibagian tengah-
tengah rentangan sabuk diberikan gaya
tarik berkisar antara 14 sampai 27 N, maka
defleksi yang terjadi pada bagian tersebut
adalah 5,75 mm dari kondisi lurusnya dan
kondisi ini idealnya harus tercapai dengan
cara menyetelnya pada batas margin 15 mm
ke arah dalam atau 10 mm ke arah luar dari
jarak sumbu porosnya ≈ [ ]1015368+− mm
V.2.3 Data teknis desain sabuk gilir (transmisi)
Profil sabuk gilir STD
Pitch gigi t = 8 mm
Jumlah gigi pada puli gilir 40== gk zz
Diameter pitch puli gilir 86,101== wgwk DD mm
Kecepatan putar puli gilir 73,13== gk nn rpm
Rasio transmisi i = 1
Panjang pitch sabuk penggerak 1056=wL mm
92
Jumlah gigi pada sabuk gilir z = 132
Lebar sabuk gilir b = 30 mm
Perkiraan berat m = 0,149 kg
Jarak sumbu poros a = 368 mm
Sudut kontak antar sabuk terhadap puli β = 180º
Jumlah gigi terkait (JGT) 20=ez
Kecepatan linier sabuk 073,0=ν m/s
V.3 Perancangan Sabuk Gilir (konveyor)
V.3.1 Sket gambar
V.3.2 Perhitungan dan pengolahan data
Motor penggerak Motor AC standard P = 0,2 [kW]
(low starting torque)
Mesin yang digerakkan Konveyor n1 = n2 = 13,73 rpm
Kondisi kerja Diameter puli 115 ≤ dw ≤ 140 mm
Jarak antar center (a) 1600 mm
Waktu operasi harian 16 – 24 jam
Faktor beban c2
lihat tabel 2 pada lampiran A1 c2 = 1,7
93
Rasio transmisi pada puli gilir
173,1373,13
2
1 ===nn
i 1
111==
i
Faktor akselerasi c3
dari tabel 3 pada lampiran A1 c3 = 0
Faktor kelelahan c4
dari tabel 4 pada lampiran A1 c4 = + 0,4
Total serpis faktor c0
4320 cccc ++= c0 = 1,7 + 0 + 0,4 = 2,1
Pemilihan pitch t sabuk gilir
nk = 13,8 rpm
P. c0 = 0,2 [kW].2,1
= 0,42 [kW]
Dari gambar 5 pada lampiran A1 dapat
dilihat bahwa pitch 8 mm memenuhi kedua
persyaratan, maka digunakan tipe belt
STD8M
Koreksi terhadap jumlah gigi z1 dan
diameter pitch puli dw untuk p = 8 mm
dengan mencari dw yang mendekati Ø 140
mm tetapi harus lebih besar dari Ø 115 mm
Berdasarkan tabel 13 lampiran A1 diperoleh
dw = 122,23 mm yang memiliki jumlah gigi
z1 = 48, karena rasio i = 1 maka :
dwg = dwk = 122,23 mm
zg = zk = 48 gigi
Menghitung panjang pitch Lp
Berdasarkan rumus (5) maka
Lp = 2 . 1600 [mm] + π . 122,23 [mm]
= 3583,997 [mm]
Pada tabel 12 lampiran A2 diperoleh
panjang sabuk maksimum untuk tipe
STD8M yaitu Lw = 2800 mm < Lp =
3583,997 [mm] tipe ini tidak bisa dipakai.
94
gunakan tipe sabuk HTD14M
Koreksi terhadap jumlah gigi z1 dan
diameter pitch puli dw untuk p = 14 mm
dengan mencari dw yang mendekati Ø 140
mm tetapi harus lebih besar dari Ø 115 mm
Berdasarkan tabel 15 lampiran A1 diperoleh
dw = 133,69 mm yang memiliki jumlah
gigi z1 = 30, karena rasio i = 1 maka :
dwg = dwk = 133,69 mm
zg = zk = 30 gigi
Koreksi panjang pitch Lp
Berdasarkan rumus (5) maka
Lp = 2 . 1600 [mm] + π . 133,69 [mm]
= 3619,99 [mm]
Pada tabel 11 lampiran A2 diperoleh
panjang sabuk standard yang mendekati Lp
untuk tipe STD8M yaitu Lw = 3500 mm
dengan jumlah gigi z = 275
(untuk pemesanan jenis belt yang diorder
adalah 3500-14M )
Koreksi jarak antar sumbu
Jika Lw < Lp maka a’ = a - 2
wp LL −
Jika Lw > Lp maka a’ = a + 2
pw LL −
Karena Lw < Lp maka:
a’ = 1600 [mm] - [ ] [ ]
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ −
2350099,3619 mmmm
= 1540 mm
Jadi jarak antar poros (a) yang sebenarnya
adalah 1540 mm
Jumlah gigi yang berpasangan
Ze = Zk . 360β = 30 .
360180 = 15
Karena i = 1 maka jumlah gigi yang
berpasangan terhadap masing-masing puli
adalah sama yaitu 15 gigi
faktor jumlah pasang gigi terkait c1
lihat tabel 5 lampiran A1 Untuk Ze =20 ≥ 6 maka c1 = 1
faktor panjang sabuk c5
lihat tabel 6 lampiran A1
Untuk p = 14 mm dan Lw = 3500 mm, maka
c5 = 1,1
Kapasitas daya yang ditransmisikan PN
Lihat tabel 7 lampiran A1 Untuk zk = 30 dan nk = 13,8 rpm diperoleh
PN = 1,6 kW
Faktor lebar sabuk c6
Jika dipilih lebar sabuk = 40 mm Dari tabel 8 lampiran A1 diperoleh c6 = 1
95
Faktor perhitungan lebar c6 err
Berdasarkan rumus (7) maka :
c6 err = [ ][ ] 1,1.1.6,1
1,2.2,0kWkW = 0,239
Karena berdasarkan syarat, bahwa c6 ≥ c6 err
maka sabuk dengan lebar 40 mm dapat
digunakan
Kecepatan linear sabuk [ ] [ ]33 10.60
73,13.69,133.10.60
.. rpmmmndv w ππ
==
= 0,096 m/s
Gaya tarik efektif Fu
Fu = v
P.103
Maka gaya tarik efektif yang terjadi adalah
Fu = [ ]
smkW
096,02,0.103
= 2083,33 N
Pengecekan gaya tarik efektif yang
diizinkan (Fu zul) untuk lebar sabuk yang
dipilih
Lihat tabel 2 lampiran A2
Karena untuk sabuk gilir dengan lebar 40
Fu zul = 8500 [N] > Fu = 1855,67 [N] maka
sabuk ini memenuhi kedua syarat sehingga
bisa dipakai
Pemakaian daya untuk lebar sabuk yang
dipilih (PR)
Berdasarkan rumus (6) maka:
PR = 1,6 [kW]. 1 = 1,6 [kW]
Total serpis faktor c0 err untuk lebar sabuk
yang dipilih
Berdasarkan rumus (8) maka :
c0 err = [ ][ ]kW
kW2,0
1,1.1.6,1 = 8,8
Total beban pada poros Fv
Lihat tabel 1-a dan 1-b pada lampiran A2
diperoleh :
k1 = 0,75
k2 = 1,6
Berdasarkan persamaan (9) maka:
det]/[096,02
180sin].[2,0.10.6,1.75,0
3
m
kWFv =
= 2500 [N]
Daerah penyetelan
Panjang sabuk 3500 mm
Tipe HTD14M
dari tabel 16 lampiran A1 harga yang paling
dekat adalah tipe H diperoleh
Ci =15 mm dan Cs = 30 mm
Pemasangan
Untuk a = 1540 mm, maka berdasarkan
gambar 2.5 diperoleh
Ini berarti pada bahwa jika dibagian tengah-
tengah rentangan sabuk diberikan gaya
tarik berkisar antara 32 sampai 50 N, maka
96
][06,24][1540.641 mmmmd ==
untuk lebar sabuk = 50 mm, maka
berdasarkan tabel 3 pada lampiran A2 gaya
tarik yang harus diberikan p = 3,2 – 5 daN
defleksi yang terjadi pada bagian tersebut
adalah 2,4 cm dari kondisi lurusnya dan
kondisi ini idealnya harus tercapai dengan
cara menyetelnya pada batas margin 15 mm
ke arah dalam atau 30 mm ke arah luar dari
jarak sumbu porosnya ≈ [ ]3015368+− mm
V.3.3 Data teknis desain sabuk gilir (transmisi)
Profil sabuk gilir HTD
Pitch gigi t = 14 mm
Jumlah gigi pada puli gilir 30== gk zz
Diameter pitch puli gilir 69,133== wgwk DD mm
Kecepatan putar puli gilir 73,13== gk nn rpm
Rasio transmisi i = 1
Panjang pitch sabuk penggerak 3500=wL mm
Jumlah gigi pada sabuk gilir z = 275
Lebar sabuk gilir b = 40 mm
Perkiraan berat m = 1,519 kg
Jarak sumbu poros a = 1540 mm
Sudut kontak antar sabuk terhadap puli β = 180º
Jumlah gigi terkait (JGT) 15=ez
Kecepatan linier sabuk (konveyor) 096,0=ν m/s
V.4 Perancangan poros dan pasak
V.4.1 Pengolahan Data dan Perhitungan Poros
97
1
2,0=MP kW ; 11,139=GT Nm
0.2w = 90,55 N (pelat)
6.2w = 62,96 N (baja)
7.26.2 +w = 94,97 N (baja)
6.2vF = 2500 N (bab V.3.2)
7.2vF = 3287,67 N (bab V.2.2)
°= 30β
2
Gambar disamping merupakan taksiran
terhadap ruang, jarak pemusatan gaya-gaya
yang terjadi terhadap tumpuan dan dimensi
poros didasarkan pada dimensi puli yang
sebenarnya
3
Lihat point 1 (x-y)
( )
][07,1601][8,2152][73,551
][5000][2,28470
][73,551][440.317].[2,2847
][35,374][78,83].[25000.
NFNNF
NNFFF
NFmmFN
mmmmNM
AY
AY
BYAY
Y
BY
BY
AXY
==+
=++=Σ=
+=+
=Σ
4 4.a. DIAGRAM GESER (x-y)
98
4.b. DIAGRAM MOMENT (x-y)
Moment lentur XY maksimum di titik 1
14,1431. =xyM [Nm]
][78,83].[07,16011 mmNM XY = = 143,14 [Nm]
][51,752][22,233
].[2500][317].[07,16012
NmMmm
NmmNM
XY
XY
−=
−=
][92,353][57,290
].[2500])[3,57].[2,2847][35,374].[07,1601(3
NmMmm
NmmNmmNM
XY
XY
=
−+=
99
5 Lihat point 1 (x-z)
][3,391][84,1094
][74,94][96,62][84,16430
][84,1094][440.][317].[84,1643
][73,359].[74,94][78,83].[96,620.
NFN
NNNFF
NFmmFmmN
mmNmmNM
AZ
AZ
Z
BZ
BZ
AXY
−=
++=+=Σ−=
+=+
=Σ
6 6.a. DIAGRAM GESER (x-z)
6.b. DIAGRAM MOMENT (x-z)
Moment lentur XZ maksimum di titik 2
36,1092. −=xzM [Nm]
][78,321][78,83].[3,3911
NmMmmNM
XZ
XZ
−=−=
(Moment lentur XZ maksimum)
][36,1092][22,233
].[96,62][317].[3,3912
NmMmm
NmmNM
XZ
xz
−=
−−=
100
][69,873
][68,42].[84,1643][95,275].[96,62][359].[3,3913
NmMmmNmm
NmmNM
XZ
XZ
−=+
−−=
7
Resultan gaya
1. Tumpuan A ( RAF )
][19,1648][3,391][07,1601 22
22
NFNNF
FFF
RA
RA
AZAYRA
=
+=
+=
2. Tumpuan A ( RBF )
][1226
][84,1094][73,551 22
22
NFNNF
FFF
RB
RB
BZBYRB
=
+=
+=
Resulatan moment lentur
1. dititik 1
][85,1463])[78,32(])[14,143(1
122
21.
21.
NmMNmNmM
MMM
R
R
XZXYR
=
+=
+=
2. di titik 2
][9,1322])[36,109(])[51,75(2
2
22
22.
22.
NmMNmNmM
MMM
R
R
XZXYR
=
+=
+=
Moment lentur maksimum 146,85 [Nm]
menyebababkan posisi (titik)1 menjadi
daerah yang kritis.
101
8 Sesuai dengan gambar pada point 2 maka rancangan poros berstep (dudukan puli dan bearing) yang akan digunakan tampak seperti gambar di bawah ini
(potongan A-A adalah daerah kritis) asumsi:
• Bahan poros St 37 (lihat tabel 4 lampiran C)
• yσ = 260 [MPa]
• dari tabel 3 lampiran C faktor keamanan (n)
= 1,5
Berdasarkan persamaan (25) maka tegangan
geser yang diizinkan adalah
]/[875,1.2
]/[260 22
mmNmmNa ==τ
pada tabel 2 lampiran C untuk jenis
pembebanan mendadak dan terjadi sedikit
kejutan (puli) pada poros yang berputar
diperoleh
Cm = 1,75
Ct = 1,25
Untuk momen lentur M= 146,85 [Nm] dan
11,139=GT [Nm] maka berdasarkan
persamaan (29) menghasilkan
( ) ( )][3,26
10.11,139.25,110.85,146.75,1.87
1,5 31
2323
mmd
d
s
s
=
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡+⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛=
9 Jika defleksi akibat puntiran dibatasi sampai 0,25º maka diameter poros minimum berdasarkan persamaan (30)
][86,2125,0]./[10.21
][295].[10.56,69.584 24
34
mmdmmN
mmNmmd
s
s
=
=
10 Dimensi poros
Beradasarkan kedua syarat perhitungan poros tersebut maka pada potongan A-A digunakan poros
dengan Ø 30 [mm], disamping guna penyesuaian terhadap lubang puli, juga dapat dipastikan
bahwa poros tersebut mampu menahan beban yang terjadi.
V.4.2 Pengolahan Data dan Perhitungan Pasak
Jika torsi yang ditransmisikan sebesar 139,11 [Nm], pasak dari bahan ST-60 (tabel 9
lampiran C) dan faktor keamanan n = 1,5 (tabel 3 lampiran C) maka
Berdasarkan persamaan (31) gaya tangensial
102
][9274])[10.30(][11,139.2
3 NmNmF ==
−
berdasarkan persamaan (25) tegangan geser izin
]/[3,1085,1.2
]/[325 22
mmNmmNa ==τ
V.4.2.1 Akibat Gaya Tangensial
lihat lampiran F untuk diameter poros 30 mm lebar standar pasak yang digunakan b = 10 mm,
maka berdasarkan persamaan (33) panjang pasak
][56,8]/[3,108].[10
][92742 mm
mmNmmNl ==
V.4.2.2 Akibat Tekanan Bidang
Untuk pasak dengan lebar 30 mm diperoleh 2t = 3 mm, jika tekanan permukaan
]/[80 2mmNpa = maka berdasarkan persamaan (35)
][64,38][3]./[80
][92742 mm
mmmmNNl ==
V.4.2.3 Panjang Pasak
• Akibat gaya tangensial diperoleh ][56,8 mml = , maka berdasarkan persamaan (36)
285,0][30][56,8==
mmmm
dl
s
≤ 0,75 (kurang baik)
• Akibat tekanan bidang diperoleh ][64,38 mml = , maka berdasarkan persamaan (36)
5,1][30
][64,3875,0 ≤≤mm
mm = 5,1288,175,0 ≤≤ (baik)
pilih pasak dengan panjang 40 mm (lampiran F), maka berdasarkan persamaan (36)
5,1][30][4075,0 ≤≤
mmmm = 5,1333,175,0 ≤≤
pasak yang digunakan adalah pasak sejajar A 10 x 8 x 40 PMS 0-47
103
V.5 Pneumatik
V.5.1 Air Pressure yang digunakan
Untuk menghasilkan tekanan pada silinder stopper dan side positioning, maka kita
menggunakan tekanan kerja efektif yang distandarkan untuk penggunaan silinder yang dipilih,
yaitu sebesar 6± bar ( 510.6 Pa).
V.5.2 Silinder yang digunakan
Pada proses pemberhentian benda kerja dan pemosisian benda kerja, silinder yang
digunakan disesuaikan dengan besar beban yang akan dipindahkan oleh silinder. Keterangan
dari silinder digunakan dapat kita perhatikan pada table dibawah ini :
Fungsi Silinder
Diameter
Silinder
(mm)
Panjang stroke
(mm)
Jenis produk
silinder
Stopper 20 30 CRDG-25-PA
Side Positioning 15 30 CRDNSU-25-PA
Silinder stopper yang digunakan pada stasion satu adalah dua buah dan silinder side
positioning enam buah. Berikut data hasil perhitungan dari masing – masing silinder :
V.5.2.1 Gaya (F)
V.5.2.1.1 Stopper silinder
Data yang ada :
maxv = Kecepatan maksimum konveyor = 0,1 m/s
s = Jarak antara sensor dengan silinder stopper = 20 cm
H = Langkah piston = 30 mm
p = 6 bar = 6.105 N/m2
F1 = Gaya minimum silinder
A = Luas penampang dimana gaya bekerja
m = Massa benda kerja
104
m’ = Massa end effector dari silinder stopper = 0,33 kg
Dalam perhitungan penetuan dimensi silinder stopper ini, pengaruh benda kerja perlu
diperhitungkan, yaitu :
* asumsi a = perlambatan motor = -0,02 m/s2
* 1v = kecepatan benda kerja sesaat sebelum menumbuk stopper
kecepatan di atas bisa dihitung dengan menggunakan persamaan
s
vva
×−
=2
2max
21
2,021,0
02,022
1
×−
=−v
01,0008,0 21 −=− v
008,001,01 −=v
045,01 =v m/s
* t = waktu pencapaian
max1
2vvst
+×
=
1,0045,0
2,02+
×=
76,2=t detik
* F’ = gaya yang terjadi
105
amF ×='
0
1max
−−
×=t
vvm
076,2
045,01,08,7−
−×=
16,0'=F N
Dari perhitungan diatas terlihat bahwa gaya yang diberikan oleh benda kerja pada saat
menumbuk stopper sangat kecil, yaitu 0,16 N.
Dikerenakan gaya tersebut sangat lah kecil maka bisa diabaikan.
Berdasarkan data yang ada, bahwa massa end effector silinder mempunya massa 0,33 kg,
sehingga berdasarkan persamaan di bawah ini :
* gmF ×=
1033,0 ×=
3,3=F N
Sehingga gaya minimum yang harus diberikan oleh silinder (F1) harus lebih besar dari 3,3
N.
Berdasarkan persamaan [59] :
106
* ApF =
FpA =
3,3106 5×
=
18,0= mm2
π18,02×=D
47,0=D mm
Dari perhitungan di atas bisa dikatakan bahwa diameter silinder sangatlah kecil, maka
penentuan dimensi silinder hanya berdasarkan kepada fungsinya. Dan silinder yang
digunakan adalah jenis CRDG-25-PA.
V.5.2.1.2 Side positioning silinder
Data yang ada :
H = Langkah piston = 30 mm
p = 6 bar = 0,6 N/mm2
m = Massa benda kerja = 7,8 kg
μ = koefisien gesek belt dengan benda kerja = 0,2
A = Luas penampang dimana gaya bekerja
F’ = Gaya minimal yang harus diberikan = 15,6 N
Sehingga :
Berdasarkan persamaan [58] :
107
* pAF ×='
pFA '
=
6,06,15
=
26=A mm2
π262×=D
75,5=D mm
Gaya dari silinder yang digunakan harus lebih besar dari gaya yang dibutuhkan karena
pertimbangan – pertimbangan berikut :
- Alasan ergonomis. Dari ukuran mesin dan space yang ada maka dimensi silinder yang
digunakan harus proporsional.
- Untuk meyakinkan bahwa silinder yang digunakan lebih aman dan fungsinya akan
tercapai dengan pasti.
Berdasarkan dari pertimbangan – pertimbangan diatas maka silinder yang digunakan
adalah jenis CRDNSU-25-PA.
108
V.6 Perhitungan Gaya Hidrolik
Data – data :
a. ρ ( berat jenis plat baja) = 7850 kg/m2 b. Masa plat = 7.8 kg
c. Pemakaian 1 silinder, 1 lubang
Ø lubang 2,6 mm → F 1= 1900 N
Pemakaian 1 silinder, 2 lubang
Ø lubang 9 + Ø lubang 2.6mm → F2 = 10525 N
Pemakaian 1 silinder, 3 lubang
Ø lubang 2,6 mm → F3 = 5799 N
e. 1 daN = 10 N
f. 3
1cmdaN =1 bar
V.6.1 Gaya yang terjadi
Gaya maju
Ø lubang 2,6 mm → F1 = 1900 N
V.6.2 Tekanan kerja pada silinder
Data – data :
a. Gaya maju silinder (Ø lubang 2,6 mm) = 1900 N = 190 daN
b. Øsil luar (ds) = 10,2 cm = 4 inch
c. Øsil rod (dr) = 6,35 cm = 2,5 inch
d. Panjang langkah yang diinginkan/Stroke (Stroke) = 5,1 cm = 2 inch
e. Efisiensi (η ) = 95%
Berdasarkan persamaan (49) besar Tekanan pada silinder adalah :
Fmaju1 = 100
.785,0.. 21 ηdP
190 daN = P1. (10,2)2 cm2. 0,785. 0,95
109
P1 = 59,77190
P1 = 2,45 bar
Fmaju2 = 100
.785,0.. 22 ηdP
579,9 daN = P2. (10,2)2 cm2. 0,785. 0,95
P2 = 59,779,579
P2 = 7,5 bar
Fmaju3 = 100
.785,0.. 23 ηdP
1052,5 daN = P3. (10,2)2 cm2. 0,785. 0,95
P3 = 59,775,1052
P3 = 13 bar
Gaya mundur
Data – data perhitungan :
a. Tekanan kerja silinder (P) = 2,45 bar
b. Øsil luar (ds) = 10,2 cm
c. Øsil rod (dr) = 6,35 cm
d. Efisiensi (η ) = 95 %
Berdasarkan persamaan (50) besar gaya mundur pada silinder adalah :
Fmundur1 = 100
.785,0)..( 221 ηdroddsilP −
= 2,45 . (10,22 – 6,352) . 0,7854 . 0,95
= 116,48 daN
= 1165 N
110
Fmundur2 = 100
.785,0)..( 222 ηdroddsilP −
= 7,5 . (10,22 – 6,352) . 0,7854 . 0,95
= 356,6 daN
= 3566 N
Fmundur3 = 100
.785,0)..( 223 ηdroddsilP −
= 13 . (10,22 – 6,352) . 0,7854 . 0,95
= 646,5 daN
= 6456 N
V.6.2.1 Volume silinder
Diketahui :
a. Øsil luar (ds) = 10,2 cm
b. Panjang langkah yang diinginkan/Stroke (Stroke) = 5,1 cm
Berdasarkan persamaan (52) kapasitas volume silinder pada saat maju adalah :
Vmaju = A . L
= 4. 2dπ .L
= 4
)2,10.( 2π . 5,1
= 416,5 cm3
= 0,416 liter
Volume mundur
a. Øsil luar (ds) = 10,2 cm
b. Panjang langkah yang diinginkan/Stroke (Stroke) = 5,1 cm
Øsil rod (dr) = 6,35 cm
Berdasarkan persamaan (53) kapasitas volume silinder pada saat mundur adalah :
Vmundur = Vmaju - Vrod
= 4.lπ . (dsil 2 – drod
2)
= 0,785 . 5,1 . (10,22 -6,352)
= 255,1 cm3
= 0,2551 liter
111
V.6.2.2 Pergerakan linear silinder
Untuk menentukan kecepatan maju dari silinder diasumsikan waktu yang dibutuhkan adalah 1 detik untuk stroke 5,1 cm. Untuk mengatur kecepatan digunakan katup one way flow control. Dari data – data yang sudah didapat pada hasil perhitungan maka :
νmaju = tL
= 11,5 = 5,1
seccm
Jadi kecepatan maju yang dibutuhkan untuk mencapai kondisi maksimum adalah 5,1 cm/sec. Sedangkan untuk pergerakan mundurnya adalah :
Q = A . νmaju
= 0,785 . d2 . 5,1
= 0,785 . (10,2)2 . 5,1 cm
= 416,5 cm3/sec
νmundur = ).(785,0 22 droddsil
Q−
= )35,62,10.(785,0
41622 −
= 50416 = 8,32 cm/sec
Waktu yang dibutuhkan silinder untuk mencapai kondisi minimum adalah :
t = L / νmundur
= 32,81,5 = 0,6 sec
V.6.2.3 Debit gerakan maju
Berdasarkan persamaan (51) besar debit gerakan maju adalah :
Q = A . νmaju
= 0,785 . d2 . 5,1
= 0,785 . (10,2)2 . 5,1 cm
112
= 416,5 cm3/sec
= 0,4165 liter/sec
V.6.2.4 Daya pompa
Untuk menghitung besarnya daya pompa yang dibutuhkan untuk menekan plat
(mplat×g = 76,5) maka digunakan hokum Bernoulli dengan persamaan berikut ini :
Masa oli/sec (moli) = Volume oli × ρoli
= 0,416 liter × 0,888 kg/dm3 = 0,369 kg
Ketinggian piston hidrolik dari reservoir (h) = 900 mm, gravitasi (g) 9,81 m/s2.
Debit aliran fluida (ν) = 0,4165 liter/sec.
Berdasarkan persamaan (48) maka :
Ppompa = moli . g . h + P2 . ν
= (0,364) . 9,81 . 1,1 + 13 .105 . 0,4165 . 10-3
= 0,54 kW
Note : tekanan yang digunakan adalah tekanan maksimum 13 bar
V.6.2.5 Ketebalan dinding pipa, diameter pipa yang digunakan dan kecepatan aliran fluida dalam pipa.
V.6.2.5.1 Diameter pipa Dengan melihat tabel 3 lampiran D carbon steel tubes DIN 2391/c maka dapat
ditentukan diameter luar pipa yang dibutuhkan yaitu 22 mm (0,866 inch) dan diameter
dalam sebesar 15,7 mm (0,622 inch). Karena ukuran diameter luar tersebut tidak ada
maka diambil pendekatan dengan ukuran pipa nominal sebesar 12,7 mm (0,5 inci).
V.6.2.5.2 Kecepatan aliran Dari hasil penentuan diameter pipa maka kecepatan aliran fluida dalam pipa dapat
dihitung, yaitu :
a. Qgpm = 448 Q(ft3/sec) =448 × 0.0147 = 6,58 gpm
b. Di (diameter dalam) = 0,622 inci
ν = 2
.408,0D
Qgpm
113
= 2)622,0(.58,6.408,0 Qgpm
= 6,93 ft/sec
= 2,11 m/sec
Dalam pipa maupun bagian – bagian lainnya maka kecepatan aliran dibatasi , tidak
boleh melewati kecepatan kritis (Vkrit), apabila kecepatan aliran ini melewati batas
Vkrit maka akan beralih dari laminar ke turbulen.
Diketahui:
ν (viscositas kinematik) = 0,19.10-4 m2/sec
d (diameter dalam pipa) = 0,622 inci = 1,57 10-2 m
Rekrit = 2320
νkrit = Rekrit ν/d
= 210.57,14-0,19.10 . 2320
−
= 2,84 m/sec
V.6.2.5.3 Ketebalan dinding pipa
Ketebalan dinding pipa dapat diketahui dari tabel lampiran. Dengan diameter
nominal 0,5 inci. Jenis pipa yang digunakan adalah schedule 40 yang memiliki
diameter dalam agak besar dibanding schedule 80 karena untuk meminimalkan
kerugian – kerugian dalam pipa. Maka diameter luar pipa = 0,840 inch, diameter
dalam pipa = 0,622 inch dan ketebalan dinding pipa 0,27 cm.
V.6.2.6 Volume reservoir Volume reservoir yang harus dipenuhi dihitung dengan menggunakan persamaan
berikut :
Volume reservoir = 3 × (Volume oli di pipa +Volume disilinder)
= 3 × ( 6 + 5,82) liter
= 35 liter
V.6.2.7 Parameter penurunan tekanan
Parameter penurunan tekanan dihitung untuk mengetahui berapakah tekanan
jatuh pada sistem perpipaan, katup dan fitting. Jika dibandingkan dengan tekanan kerja
sistem sehingga dari hasil perhitungan didapat, jika nilai tekanan jatuh pada sistem
114
perpipaan, katup dan fitting lebih besar dari tekanan kerja system, maka nilai tersebut
tidak dapat diabaikan dan harus diperhitungkan dalam instalasi pipa. Tetapi jika nilai
tekanan jatuhnya lebih kecil dari tekanan kerja sistem maka tekanan tersebut dapat
diabaikan. Namun untuk faktor keamanaan nilai tersebut diperhitungkan sebagai
losses dengan nilai maksimum 10%.(Thomas krist,Dr.Ing.Hidraulika.Penerbit
Erlangga).
V.6.2.8 Tekanan kerja hidrolik
Berdasarkan persamaan (54) besar tekanan kerja hidrolik adalah : Diketahui :
HL : 10%
Psilinder : 2,45 bar
Wp1 = Psilinder1 (1+HL)
= 2,45 (1+0,1)
= 2,69 bar
Wp2 = Psilinder2 (1+HL)
= 8,25 bar
Wp3 = Psilinder3 (1+HL)
= 14,3 bar
Sehingga didapatkan untuk Wp keseluruhan untuk tekanan kerja hidrolik adalah 14,3
bar.
Wp adalah tekanan kerja yang dibutuhkan sistem sebelum terjadi drop tekanan. Nilai
ini dapat diatur melalui komponen relief valve dan penunjukan dapat dibaca pada
pressure gauge (Pengontrol tekanan).
V.6.2.9 Parameter perpipaan
Parameter perpipaan yang dihitung adalah tekanan ledak yaitu tekanan
maksimal yang mampu diterima oleh pipa maupun pompa. Dihitung dengan
menggunakan rumus :
Wp = FsBp
Bp1 = Wp × Fs
115
= 2,69 × 8
= 21,52 bar { Bp(tekanan ledak) > tekanan kerja silinder}
BP2 = 66 bar
BP3 = 114 bar
Wp = Tekanan kerja hidrolik
Fs = Faktor keamanan untuk tekanan 0 – 69 bar yaitu 8. (Antony Esposito. Fluid
Power with Application. Prentice-Hall Internasional inc. New jersey, USA.1994)
V.7 Perhitungan konstruksi rangka bed mesin sub metal forming pintu kulkas.
Dalam menghitung dimensi profil rangka yang akan digunakan, batasan data yang digunakan
dalam perhitungan adalah sebagai berikut :
• Hanya beban statis dari sistem saja yang akan ditahan oleh rangka dan dianggap
sistem berada dalam kondisi statis tertentu
• Dimensi pelat 20 x 1400 x 1600 [ 3mm ] pada konstruksi diatas diasumsikan kuat
menahan gaya akibat beban yang ada di atasnya (presstool dan sistem konveyor) baik
karena tekanan permukaan maupun geseran, maka pada perhitungan kekuatan rangka
mesin dilihat dari kekuatan konstruksi rangka saja.
• Karena ditumpu oleh landasan pelat (bed) maka gaya diasumsikan terdistribusi secara
merata terhadap rangka
• Konstruksi rangka menggunakan profil baja standar (lihat tabel 5 lampiran C)
• Bahan yang digunakan oleh rangka adalah St.-37
Diketahui : massa pelat, sistem konveyor dan presstool sebesar = 1400 Kg
Ditanyakan : tentukan jenis dan dimensi profil yang mampu menahan beban tersebut ?
Jawab :
116
Dengan melihat dari salah satu sisi pada gambar diatas, maka resultan dari beban yang
terdistribusi merata dapat disederhanakan dalam bentuk diagram benda bebas sebagai berikut
“Design of Timing Belt Drives”, URL : http://www.contitech.del (15 Juni 2003)
LAMPIRAN A
Tabel 1
Gambar 1
• Profil gigi berdasarkan standard ISO 5296-1978 ( E )
Gambar 2
• Profil gigi berdasarkan katalog SDP/SI
Gambar 3
• Profil gigi berdasarkan katalog Veco- transmission
Gambar 4
• Profil gigi berdasarkan katalog SIEGLING
catatan :
Faktor beban dapat dicari jika tipe motor penggerak dan mesin yang digerakkannya telah ditentukan, harga
pada tabel diatas tidak berlaku untuk kondisi kerja yang tidak standard.
Tabel 3
Faktor akselerasi c3
Tabel 2 Faktor beban c2
Rasio transmisi Faktor akselerasi
Faktor akselerasi dipakai ketika rasio transmissi lebih besar dari 1,24
Tabel 4 Faktor kelelahan c4 Faktor ini tergantung pada waktu operasi harian dan condisi kerja tertentu untuk setiap mesin
Tabel 5
faktor jumlah pasang gigi terkait c1
Tabel 6
faktor panjang sabuk c5
Tipe dan waktu operasi Faktor kelelahan
jumlah gigi yang berpasangan gigi dalam faktor pasangan
Gambar 5
catatan: untuk daerah transisi dimana pitch berada diantara dua alternatif pitch direkomendasikan untuk menghitung kedua-duanya untuk memperoleh hasil pemilihan yang optimum.
Tabel 7
Tabel 8
Tabel 9
Tabel 10
tabel 11
tabel 12
tabel 13
tabel 14
tabel 15
tabel 16 daerah penyetelan minimum jarak antar sumbu poros
LAMPIRAN B tabel 1
tabel 2
tabel 3
LAMPIRAN C Tabel 1 Efisiensi mekanis (η )
Rantai dan sproket 0,95 – 0,98
Roda gigi lurus atau miring 0,9
Roda gigi cacing 0,45 – 0,85
Sabuk gilir 0,96 – 0,98
Tabel 2 Harga-harga faktor momen lentur mC dan faktor momen puntir tC Jenis Pembebanan Cm CtPoros diam
Beban diberi bertahap 1,0 1,0Beban diberi mendadak 1,5 - 2,0 1,5 -2,0
Poros berputarBeban diberi bertahap 1,5 1,0Beban steady 1,5 1,0Beban diberi mendadak, kejutan kecil 1,5 - 2,0 1,0 - 1,5Beban diberi mendadak, kejutan besa 2,0 - 3,0 1,5 -3,0
Tabel 3 Harga faktor keamanan [JOSEPH VIDONIC – 1957]
n material lingkungan beban1,25 - 1,5 andal terkendali tertentu
15 - 2 terkenal konstan tertentu2 - 2,5 rata-rata biasa tertentu2,5 - 3 kurang teruji biasa biasa3 - 4 belum teruji tidak pasti biasa/ tak tentu