BAB IV

BAB IVPENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATAPada bab empat ini berisikan tentang tahapan-tahapan perancangan mesin punch. Sebelum melakukan perancangan mesin, terlebih dahulu dilakukan identifikasi data-data yang akan digunakan dalam perancangan.

4.1 Pengumpulan DataData-data yang dikumpulkan merupakan data-data yang diperlukan dalam perancangan tata letak fasilitas pabrik yang terdiri atas :

1. Data Produk

Yoesani Shoes merupakan salah satu Industri kecil dan menengah untuk usaha pembuatan sepatu dan sandal. Pengamatan dilakukan pada stasiun kerja pemotongan sol sepatu dengan produk yang dihasilkan adalah sol sepatu dalam beberapa ukuran sepatu. Material utama pembentuk sol sepatu merupakan karet.2. Ultimate StrengthNilai titik putus suatu material (Ultimate Strength) tergantung pada komposisi material, hasil pengujian material karet ditunjukkan pada Tabel 4.1.Tabel 4.1. Data tegangan putus beberapa jenis material

[Sumber : Wikipedia Tensile Strength]4.2Pemilihan Mekanisme Mesin PunchPada perancangan mesin punch ini, ada beberapa mekanisme yang memungkinkan untuk dilakukan pada proses punch. Mekanisme-mekanisme tersebut adalah dengan menggunakan sistem elektrik, pneumatic dan hydraulic. Dasar pemilihan mekanisme ini lebih ditekankan pada mekanisme yang paling efektif untuk melakukan gerakan naik turun dengan gaya tekan yang lebih besar. Pemilihan alternatif mekanisme punch dapat dilakukan dengan membuat tabel standar nilai yang menyangkut spesifikasi-spesifikasi penting yang diinginkan dari mekanisme punch yang akan digunakan. Dengan adanya tabel standar nilai ini akan memudahkan dalam menganalisis mekanisme mana yang terbaik yang akan digunakan. Setelah membuat tabel standar nilai ini, maka dilakukan penilaian pada masing-masing alternatif sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan. Mekanisme yang memiliki jumlah total nilai terbesar adalah mekanisme yang dipilih dalam desain mesin ini. Melihat hasil nilai yang diperoleh dari tabel pemilihan pada tabel 4.2, dapat disimpulkan bahwa penggunaan mekanisme hydraulic adalah yang paling baik.

Tabel 4.2. Pemilihan alternatif Mekanisme Punch

4.3Komponen-Komponen yang Digunakan pada Mesin Punch

Pada perancangan mesin punch ini, terdapat beberapa komponen yang terlibat dalam proses punch.a. Motor listrik

Motor listrik yang digunakan adalah motor induksi single phase dengan spesifikasi detail berikut:Type: HL075-2

Power: 0,75 Kw/1 HP

Voltage: 220 V

Frequency: 50 Hz

Ampere: 6,7 A

Speed: 2840 r/min

Contoh motor induksi single phase dapat dilihat pada Gambar 4.1

Gambar 4.1. Motor Induksib. Bottle JackPenggunaan bottle jack atau dongkrak jenis botol didasarkan atas kemudahan dan kesederhanaan desain serta biaya yang digunakan lebih rendah.

Contoh dongkrak botol kapasitas 5 ton dapat dilihat pada Gambar 4.2

Gambar 4.2. Bottle Jackc. Belt dan PuliPenggunaan belt dan puli adalah sebagai penyalur tenaga dari motor listrik menuju bottle jack.

Contoh belt dan puli dapat dilihat pada Gambar 4.3

Gambar 4.3. Belt dan Puli4.4Rancang Bangun Mesin Punch

Hasil rancang bangun mesin ini dapat dilihat pada Gambar 4.4

Gambar 4.4. Rancang bangun mesin punch

4.5Perhitungan Rancangan Mesin PunchBerdasarkan data yang diperoleh pada bagian sebelumnya, maka dilakukan perancangan mesin dengan menghitung gaya-gaya yang terjadi pada mesin punch. Perhitungan gaya yang terjadi pada mesin punch memiliki tahapan-tahapan yang terdiri atas identifikasi tekanan pada karet, perhitungan gaya pada punch, perhitungan torsi, penentuan daya punch. 4.5.1Identifikasi Tekanan Pada Karet

Identifikasi tekanan pada karet merupakan tahap awal dalam perancangan mesin punch. Identifikasi ini dilakukan untuk mengetahui besarnya tekanan yang dibutuhkan untuk mencapai titik tegangan putus material karet. Pada identifikasi tekanan dibutuhkan ukuran luas penampang yang mengalami gaya tekan. Bentuk penampang melintang dari sol sepatu dapat dilihat pada Gambar 4.5.

Ketebalan 1 mm

Keliling 100 mm

Gambar 4.5. Bentuk penampang sol sepatuLuas = Panjang x LebarLuas = 100 mm x 1 mm =100 mm2Berdasarkan tabel tegangan tarik maka diasumsikan nilai ultimate strength karet yang akan di punch sebesar 15 Mpa.

Pressure (tekanan) = 15 x 106 N/m2

Area (Luas Penampang) = 1 x10-3 m2Force (Gaya) = Pressure (tekanan) x Area (Luas)F = P.A

F = (15 x 106 N/m2). (10-3 m2)F = 15000 N = 1,5x104 kg.m/s2Gaya yang dibutuhkan untuk mencapai titik ultimate strength sebesar 1,5x104 kg.m/s2

4.5.2Perhitungan Gaya Pada Punch

,

, diketahui :

F

F

N F

Gambar 4.6. Mata pisau punch

4.5.3Perhitungan Gaya pada Batang PengungkitPerhitungan gaya dilakukan pada batang pengungkit, bottle jack, dan tuas pengungkit.

Maka F1 = F2 = 15125 N

F1 F2

Berdasarkan kebutuhan gaya sebesar 15125 N, maka dipilih bottle jack dengan kapasitas 2 tonDiketahui

r1 = 8 mm , r2 =44 mm

A =

A1 =50.28 mm2A1 = 1521.14 mm2Gaya pada bottle jack F2

F1

P

=

F1 = F2 x

F1 = 15125 N x

F1 = 500 N

Gaya pada tuas pengungkit

F1 F2

50 mm 200 mm

F1 = F2

F1 = 0.2 x 500 N = 100 N

Torsi pada puli besar

Putaran yang diharapkan puli besar: 180 rpm

Daya pada puli besar

Perbandingan putaran 10 : 1

Putaran pada puli kecil : 1800 rpm = 30 HzTorsi pada puli kecil

Daya pada puli kecil

Kebutuhan Daya sebesar 377.15 WSatu tenaga kuda sama dengan sekitar 746 wattMaka

4.5.4Perhitungan Kebutuhan Torsi Asumsi :

Putaran = 2200 rpm

Perbandingan Putaran = 1Diameter puli motor = 0.05 m Perhitungan besar Torsi:

4.5.5 Perhitungan Kecepatan proses punch Kecepatan prose punch dipengaruhi oleh kecepatan pompa pada dongkrak, perbandingan puli dan kecepatan motor induksi. Kecepatan dongkrak dari titik mati bawah hingga titik mati atas adalah 45 kali tekan pompa pada dongkrak. Kecepatan yang dihasilkan oleh puli akhir dan langsung terhubung dengan pompa adalah 45 putaran per detik. Sehingga waktu yang dibutuhkan untuk proses punch sebesar 45 detik. Dengan waktu setup yang dapat diperkirakan sebesar 15 detik, maka diperoleh waktu keseluruhan sebesar 60 detik.

15PAGE 23

_1306322410.unknown

_1313303255.unknown

_1313617946.unknown

_1313618667.unknown

_1323072384.unknown

_1313618853.unknown

_1313618040.unknown

_1313310739.unknown

_1313617016.unknown

_1313307050.unknown

_1313310557.unknown

_1313302826.unknown

_1313302901.unknown

_1313303106.unknown

_1313302781.unknown

_1313280110.unknown

_1313288335.unknown

_1313274468.unknown

_1313279184.unknown

_1306321794.unknown

_1306322304.unknown

_1306322331.unknown

_1306322133.unknown

_1293547714.unknown

_1293563291.unknown

_1293563355.unknown

_1293551061.unknown

_1293548041.unknown

_1293547681.unknown