6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Elemen Mesin

2.1.1 Motor Listrik

Mesin–mesin yang dinamakan motor listrik dirncang untuk

mengubah energi listrik menjadi energi mekanis, untuk menggerakkan

berbagai peralatan, mesin–mesin dalam industri, pengangkutan dan lain-

lain. Pada dasarnya motor listrik digunakan untuk menggerakkan elemen

mesin, seperti pulley, poros, dan sudu lempar.

Menurut Sumanto (1993), sebagai alat penggerak, motor listrik

lebih unggul dibandingkan alat-alat penggerak jenis lain karena motor

listrik dapat dikonstruksi kan sesuai dengan kebutuhan dan karakteristik

penggerakan, antara lain :

1. Bisa dibuat dalam berbagai ukuran tenaga.

2. Mempunyai batas-batas kecepatan (speed range) yang luas.

3. Pelayangan operasi mudah dan pemeliharaanya sederhana.

4. Bisa dikendalikan secara manual atau otomatis.

Menurut Sumanto (1993), ditinjau dari jumlah fase tegangan yang

digunakan, dapat dikenal 2 jenis motor, yaitu :

7

2.1.2 Motor satu fase

Disebut motor satu fase karena untuk menghasilkan tenaga

mekanik, pada motor tersebut dimasukkan tegangan satu –‘ fase.

Didalam praktek yang sering digunakan adalah motor satu fase dengan

lilitan dua fase. Dikatakan demikian. karena didalam motor satu fase

lilitan statornya terdiri dari dua jenis lilitan, yaitu lilitan pokok dan lilitan

Bantu. Kedua jenis lilitan tersebut dimuat sedemikian rupa sehingga

walaupun arus yang mengalir adalah arus/tegangan 1 fase tetapi akan

mengakibatkan arus yang mengalir pada lilitan mempunyai perbedaan

fase.

2.2 Motor Listrik Arus Bolak Balik

Motor Listrik adalah elemen mesin yang berfungsi sebagai tenaga

penggerak. Penggunaan motor elektrik disesuaikan dengan kebutuhan

daya mesin. Motor Listrik pada umumnya berbentuk silinder dan dibagian

bawah terdapat dudukan yang berfungsi sebagai lubang baut supaya

motor listrik dapat dirangkai dengan rangka mesin atau konstruksi mesin

yang lain. Poros penggerak terdapat di salah satu ujung motor listrik dan

tepat di tengah-tengahnya, seperti pada gambar 2.2 dibawah ini

(Suherman, 1987).

8

Gambar 2.2 Motor Listrik

Jika 1n (rpm) adalah putaran dari poros motor listrik dan T (kg.mm)

adalah torsi pada poros motor listrik, maka besarnya daya P (kW) yang

diperlukan untuk menggerakkan sistem adalah:

102

)60/2)(1000/( 1nTP

151074,9n

TP

Dengan : P = Daya motor listrik (kW)

T = Torsi (kg.mm).

9

2.3 Konstruksi Motor Induksi

komutator dan sikat arang Konstruksi motor induksi secara detail

terdiri atas dua bagian, yaitu: bagian stator dan bagian rotor (Gambar

2.3). Stator adalah bagian motor yang diam terdir dari : badan motor, inti

stator, belitan stator, bearing, dan terminal box. Bagian rotor adalah

bagian motor yang berputar, terdiri atas rotor sangkar, dan poros rotor.

Konstruksi motor induksi tidak ada bagian rotor yang bersentuhan

dengan bagian stator, karena dalam motor induksi tidak.

Gambar 2.3 Fisik motor induksi

10

Konstruksi motor induksi lebih sederhana dibandingkan dengan

motor DC, dikarenakan tidak ada komutator dan tidak ada sikat arang

Sehingga pemeliharaan motor induksi hanya bagian mekanik saja, dan

konstruksinya yang sederhana motor induksi sangat handal dan jarang

sekali rusak secara elektrik. Bagian motor induksi yang perlu dipelihara

rutin adah pelumasan bearing, dan pemeriksaan kekencangan baut-baut

kabel pada terminal box karena kendor atau bahkan lepas akibat

pengaruh getaran secara terus - menerus.

Rumus mengitung daya input motor induksi:

P1 = 3 · U · cos ϕ (Watt)

P1 : Daya input (Watt)

U : Tegangan (Volt)

I : Arus (Amper)

cos ϕ : Faktor kerja

2.4 Poros

Macam-macam poros

Poros berperan meneruskan daya bersama-sama dengan

putaran. Umumnya poros meneruskan daya melalui sabuk, roda gigi dan

rantai , dengan demikian poros menerima beban puntir dan lentur.

Putaran poros biasa ditumpu oleh satu atau lebih bantalan untuk

11

meredam gesekan yang ditimbulkan seperti yang ditunjukkan gambar 2.4

di bawah ini.

Gambar 2.4 Poros di tumpu oleh dua bantalan.

Ada beberapa macam jenis poros, di antaranya yaitu :

2.4.1 Poros Transmisi

Poros ini berfungsi untuk mentransmisikan daya dan putaran. Hal

ini menyebabkan poros mendapatkan momen bending/beban lentur dan

momen torsion/beban puntir. Data yang ditranmisikan kepada poros

melalui kopling, roda gigi, pulley maupun dengan sprocket.

12

2.4.2 Spindel

Spindel berfungsi sebagai poros transmisi. Namun, beban yang

diterima poros ini hanya beban punter dan ontoh dari poros ini

adalah spindle pada mesin perkakas, dimana ukurannya relative

pendek. Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus

kecil, bentuk serta ukurannya harus teliti.

2.4.3 Gandar

Poros ini berfungsi menyangga suatu mekanisme. Beban yang

diterima poros ini adalah beban lentur, tidak terjadi putaran pada poros

(Sularso dan Suga, 2004). Poros digunakan pada setiap mesin dan

peralatan mesin, poros dibebani dengan beban yang berubah yaitu

komninasi dari lenturan dan puntiran disertai dengan berbagai tingkatan

konsentrasi tegangan. Pemindahan tenaga dan pergerakan mesin dapat

dibagi dua :

1. Pergerakan Langsung

Dalam hal ini poros motor bergerak (motor listrik, mesin uap dan

motor bakar) Dihubungkan langsung dengan poros perkakas atau mesin

yang hendak digerakkan dengan kopling-kopling.

2. Pergerakan Tidak Langsung

13

Dalam hal ini poros motor penggerak tidak langsung berhubungan

dengan perkakas atau mesin yang digerakkan, melainkan dengan

menggunakan pulley dalam mentransmisikan tenaga. (Nababan, 2005).

2.4.4 Pulley

Pulley sabuk dibuat dari dari besi cor atau dari baja. Pulley kayu

tidak banyak lagi dijumpai. Untuk konstruksi ringan diterapkan pulley dari

paduan alumunium. Pulley sabuk baja terutama cocok untuk kecepatan

sabuk yang tinggi (diatas 35 m/det).

Untuk menghitung kecepatan atau ukuran roda transmisi, putara

transmisi penggerak dikalikan diameternya adalah sama dengan putaran

roda transmisi yang digerakkan dikalikan dengan diameternya. SD

(penggerak) = SD (yang digerakkan).

Dimana S adalah kecepatan putar pulley (rpm) dan D adalah diameter

pulley (mm) Menurut Daryanto (1986), ada beberapa jenis tipe pulley

yang digunakan sebagai sabuk penggerak, yaitu:

2.4.5 Pulley datar

Pulley ini kebanyakan dibuat dari besi tuang dan juga dari baja

dalam bentuk yang bervariasi.

14

2.4.6 Pulley mahkota

Pulley ini lebih efektif dari pulley datar karena sabuknya sedikit menyudut

sehingga untuk slip sukar, dan derajat ketirusannya bermacam-macam

menurut kegunaanya.

2.4.7 Pulley tipe lain

Pulley ini harus mempunyai kisar celah yang sama dengan kisar urat

pada sabuk penggeraknya.

2.5 Pemasangan pulley dapat dilakukan dengan cara:

2.5.1 Horizontal

Pemasangan pulley dapat dilakukan dengan cara mendatar dimana

pasangan pulley terletak pada sumbu mendatar.

2.5.2 Vertikal

Pemasangan pulley dilakukan secara tegak dimana letak

pasangan pulley adalah pada sumbu vertikal. Pada pemasangan ini akan

terjadi getaran pada bagian sabuk yang kendur sehingga akan

menimbulkan getaran pada mekanisme serta penurunan umur sabuk.

2.6 Sabuk V

Penggerak berbentuk sabuk bekerja atas dasar gesekan tenaga

yang disalurkan dari mesin penggerak dengan cara persinggingan sabuk

yang menghubungkan antar pulley penggerak dengan pulley yang akan

15

digerakkan. Sebaliknya sabuk mempunyai sifat lekat tetapi tidak lengket

pada pulley dan salah satu pulley itu harus dapat diatur (Pratomo dan

Irwanto, 1983). Syarat yang harus dipenuhi untuk bahan sabuk adalah

kekuatan dan kelembutan yang berguna untuk bertahan terhadap

kelengkungan yang berulang kali disekeliling pulley. Selanjutnya yang

penting ialah koefisien gesek antara sabuk dan pulley, massa setiap

satuan panjang dan ketahanan terhadap pengaruh luar seperti uap

lembab, kalor, debu, dan sebagainya.

2.7 Bantalan

Bantalan adalah tempat poros bertumpu. Bantalan ini dapat

dipasang didalam mesin, dimana poros bertumpu pada bagian yang

terpisah. Bantalan dipasang pada bagian mesin yang dinamakan blok

bantalan. Dalam bantalan biasanya terjadi gaya reaksi. Apabila gaya

reaksi ini jauh lebih banyak mengarah tegak pada garis sumbu poros,

bantalan dinamakan bantalan radial, kalau gaya reaksi itu jauh lebih

banyak mengarah sepanjang garis sumbu, namanya adalah bantalan

aksial (Daryanto, 1993). Bantalan adalah elemen mesin yang mempunyai

poros berbeban sehingga gerakan bolak-balik dapat berlangsung dengan

halus, aman dan tahan lama. Bantalan harus kokoh untuk memungkinkan

poros dan elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak

berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau

16

tidak dapat bekerja semestinya. Jadi, bantalan dalam permesinan dapat

disamakan peranannya dengan pondasi pada gedung Bantalan dalam

peralatan usaha tani diperlukan untuk menahan berbagai suku pemindah

daya tetap ditempatnya. Bantalan yang tepat untuk digunakan ditentukan

oleh besarnya keausan, kecepatan putar poros, beban yang harus

didukung, dan besarnya daya dorong akhir Menurut Daryanto (1993)

pada prinsipnya berbagai macam bantalan dapat digolongkan menjadi:

1. Bantalan luncur

2. Bantalan gelinding (bantalan pelana dan rol)

3. Bantalan dengan beban radial

4. Bantalan dengan beban aksial

5. Bantalan dengan beban campuran (radial-aksial).

Gambar 2.7 Komponen bantalan gelinding Rumus perhitungan

Rumus perhitungan bantalan gelinding antara lain mengenai:

1) Beban ekuivalen dinamis

17

P = x.v. Fr + Fa.Y

Dengan : x = 0,56

v = 1

y = 1,45

Fr = beban radial

Fa = beban aksial

2) Faktor kecepatan

3/13,33

nfn

3) Faktor umur P

Cfnfh

4) Umur bantalan LK = 500 3fh

2.8 Mesin pengaduk dodol

Mesin ini berfungsi untuk mengaduk dodol disertai dengan

pemanasan untuk proses pemasakannya. Mesin ini mempunyai tipe XT 4-

h, dengan dimensi (PxLxT) 900x500x1250 mm, terbuat dari bahan rangka

plat baja. Penggerak Elektro Motor yang digunakan mempunyai tenaga

1/2 Hp, dengan konsumsi listrik 220 V, dengan jenis motor satu fase.

Menggunakan pemanas berupa LPG atau kompor minyak dengan

kemampuan mengolah 5 kg/batch. (Gama Mesin Mandiri, 2007)

Permasalah dari teknologi pengolahan dodol adalah sistem distribusi

18

panas selama pengadukan. Melalui pengembangan alat pengaduk dodol

sistim double jacket sistem memanfaatkan fluida berupa oli dan

pengaduk kombinasi atau combination paddle, telah banyak memberikan

dampak positif terhadap kegiatan produksi dodol buah. Tinjauan aspek

ekonomis adalah biaya operasional cukup rendah, sedangkan tinjauan

produk adalah kualitas dodol yang seragam dan kompak. Spesifikasi

mesin pengaduk dodol (Double Jacket) adalah. Bahan frame pipa besi

kotak 4x4 cm. Tabung / silinder terbuat dari stainless steel 304 dengan

dimensi (pxlxt) cm : 70 x 60 x 85 cm (menyesuaikan). Daya listrik

maksimal : 500 W / 220 AV. Kapasitas pengolahan 10 kg / proses. Bahan

bakar panas yang digunakan adalah burner LPG Transmisi rpm : Gear box,

pulley, V belt, 20-40 rpm.

19

2.8.1 Desain alat

Gambar 2.8 mesin adonan yang sudah jadi

2.8.2 Analisa Produk

Pada analisa produk ini penulis melaksanakan suatu analisa

dengan cara memecah produk akhir/produk jadi, menjadi komponen-

komponen pembentuk produk tersebut secara detail. Sebagai dasar untuk

mengambil keputusan apakah untuk suatu komponen tertentu sebaiknya

dibuatkan sendiri atau membeli.

20

2.8.3 Analisa proses

Pada analisa proses ini akan dibahas mengenai aliran bahan baku

menuju ke pengerjaan permesinan sesuai dengan urutan proses yang

diperlukan dalam berbagai bentuk seperti production ranting, operation

list atau process chart.

2.8.4 Proses produksi

1. Bahan Baku

2. Proses Marking

3. Proses marking dilakukan dengan pembuatan garis tipis pada logam

dan dalam beberapa hal yang diperlukan persiapan sehingga hasil

goresa terlihat jelas.

3. Proses Pemotongan dengan menggergaji (saw) baik dengan gergaji

tangan gergaji mesin maupun proses pemotongan dengan juga dan

mengerinda.

4. Proses Pemesinan

Jenis proses Mesin perkakas yang digunakan:

bubut (Turning)

Menggurdi (Drilling)

Menggerinda (Grinding)

Mencetak tekan (Bending)

MengerMemol (Rolling) 1. Mesin bubut

21

Mesin gurdi

Mesin gerinda

Mesin cetak tekan

Mesin rol

5. Proses Perakitan

Perakitan adalah merupakaan penyatuan bagian - bagian pokok dari

Komponen-komponen mesin dengan cara pengelasan maupun dengan

menggunakan pasangan mur dan baut.

6. Proses Pengecatan

Pengecatan (painting) bertujuan untuk memperindah suatu produk dan

untuk melindungi logam dari lingkungan yang dapat menyebabkan

korosi.

2.8.5 Analisa struktur

Analisis struktur merupakan ilmu untuk menentukan efek dari

beban pada struktur fisik dan komponennya. Adapun cara – cara

pemakaiannya meliputi analisis bangunan, jembatan, perkakas,mesin,

tanah, dll. Analisis struktur menggabungkan bidang mekanika teknik, teknik

material dan matematika teknik untuk menghitung deformasi struktur,

kekuatan internal, tekanan, reaksi tumpuan, percepatan, dan stabilitas.

Hasil analisis tersebut digunakan untuk memverifikasi kekuatan struktur

yang akan maupun telah dibangun. Dengan demikian analisis struktur

22

merupakan bagian penting dari desain rekayasa strukturn Sejarah analisis

struktur lahir dari ilmu mekanika yang merupakan cabang dari fisika.

Tulisan tertua yang berisi ilmu ini dibuat oleh Archimedes (287-212 SM)

yang membahas prinsip pengungkit dan prinsip kemampuan mengapung.

Kemajuan yang besar diawali oleh hukum kombinasi vektor gaya oleh

Stevinus (1548-1620), yang juga merumuskan sebagian besar dari prinsip-

prinsip statika.

Penyelidikan tentang lentur pertama kali dilakukan Galileo Galilei (1564-

1642) namun baru dipecahkan dengan baik oelh Auguste Coloumb (1736-

1806). Robert Hooke (1635 - 1703) menemukan kelakuan material yang

dikenal dengan hukum Hooke sebagai dasar dari ilmu elastisitas. Metode

kerja maya dikembangkan awalnya oleh Leibnitz untuk menyelesaikan

masalah mekanika biasa. Selanjutnya pendekatan ini benar-benar sangat

berguna dan penggunaannya diperluas dalam berbagai kasus. Berbeda

dengan ilmuwan lain yang menekankan persamaan analitik, Christian Otto

Mohr (1835–1918) mengembangkan metode grafis yang antara lain

lingkaran Mohr (untuk menentukan tegangan), dan diagram Williot-Mohr

(untuk menentukan perpindahan truss). Tokoh lain yang terlibat dalam

perkembangan ilmu analisis struktur awal diantaranya, Marotte,

D'Alembert, Euler (teori balok dan tekuk), Navier, Bernoulli,

23

(teori balok), Maxwell(Prinsip Maxwell), Betti (hukum Betti), St. Venant

(torsi), Rayleigh, dan Castigliano (teori defleksi). Teori balok Euler-Bernoulli

dibuktikan kebenarannya dengan diselesaikannya pembangunan Menara

Eiffel di Paris. Sebelumnya teori itu hanya dibahas oleh para ilmuwan

semata.Di abad modern, perkembangan besar ilmu bahan dilakukan oleh

ilmuwan Rusia-AS Stephen P. Timoshenko. Maha karyanya Strenght of

Materialmerupakan buku wajib mahasiswa teknik sipil hampir diseluruh

dunia. Penemuan penting lain adalah metode distribusi momen oleh Hardy

Cross pada tahun 1930 dalam tulisannya di jurnal ASCE. Kontribusi lain

Cross adalah metode analogi kolom. Namun metode klasik yang mulai

digantikan seiring dengan berkembangnya kemampuan dan kecepatan

komputer. Maka dari itu penggunaan metode elemen hingga semakin

meluas oleh insinyur struktur. Analisis yang sebelumnya memakan banyak

kertas dengan ketelitian semakin berkurang dengan banyaknya variabel

berhasil diatasi. Metode ini pertama kali dipakai dalam menganalisis

gedung Opera Sydney oleh firma konsultan kenamaan Ove Arup. Bisa

dikatakan metode elemen hingga merupakan penemuan terpenting dalam

bidang analisis struktur.

24

2.9 Metode Analisa Data

2.9.1 Analisa Regresi Sederhana

Untuk mengetahui pengaruh variabel x (diferensiasi produk)

dengan variabel y (kepuasan pelanggan), maka penulis menggunakan

Analisa Regresi sederhana dengan formula sebagai berikut (Supranto, 1996

: 50 – 51).

Y = a + b X

Dimana Y = Kepuasan pelanggan

X = Diferensiasi produk

A = Konstanta

B = Koefisien regresi

Besarnya a dan b dapat dihitung dengan rumus :

a =

22

2

XX.n

XYXXY

b =

22XXn

YXY.Xn

2.9.2 Analisa Koefisien Korelasi

Untuk mengetahui seberapa kuat hubungan antara variabel-

variabel tersebut, maka digunakan metode analisa korelasi (r) yang

rumusnya adalah sebagai berikut (Supranto, 1996 ; 96 – 98)

25

r =

2222 YY.nXX.n

YXXY.n

a Bila r = 0 atau mendekati 0, maka hubungan antara kedua variabel

sangat lemah atau tidak terdapat hubungan sama sekali.

b Bila r = 1 atau mendekati 1, maka hubungan antara keduanya

sempurna positif atau terdapat hubungan yang sangat kuat.

c Bila r = -1 atau mendekati -1, maka hubungan antara keduanya

sempurna negatif atau terdapat hubungan yang sangat kuat negatif.

Koefisien terminasi (r)2 merupakan suatu ukuran yang menunjukan

besarnya sumbangan dari variabel yang mempunyai linier terhadap

variasi naik turunnya y. Koefisien determinasi terletak pada 0-1

dimana r2 tidak boleh negatif.

2.9.3 Pengujian Hipotesa

Pengujian hipotesa dengan uji t adalah sebagai berikut (Dajan A, 1996 ;

321 – 323) :

Thitung = b

0

s

.b

Keterangan :

b : Koefisien regresi sederhana

sb : Standar error of the regression coefficient Untuk mendapatkan

standar error dari b digunakan rumus berikut (Dajan, 1996 ; 325) :

26

SY.X = 2n

XYbYaY2

Selanjutnya dengan kebebasan yang digunakan adalah n-2 dengan

menggunakan tingkat signifikan yang dipilih = 0,05 atau 5 %.Dima thitung ≤

tabel ( n-k) maka Ho diterima thitung> tabel ( : n-k) maka Ho ditolak. Ho=

0 diferensiasi produk tidak berpengaruh terhadap kepuasan pelanggan.

H1>0 diferensiasi produk berpengaruh terhadap kepuasan pelanggan.