pembuatan alat praktikum perawatan sistem

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

PEMBUATAN ALAT PRAKTIKUM PERAWATAN

SISTEM TRANSMISI RODA GIGI

( Design and Manufacture of Transmition Gear Model )

PROYEK AKHIR

Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna

memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)

Program Studi DIII Teknik Mesin

Disusun oleh:

DETA DWI PRASETYO

I 8 1 0 7 0 11

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN PRODUKSI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2010


commit to user

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Sebuah hasil karya yang kami buat demi menggapai sebuah cita-cita, yang ingin ku-

persembahkan kepada:

1. Allah SWT, karena dengan rahmad serta hidayah-Nya saya dapat melaksanakan `Tugas

Akhir’ dengan baik serta dapat menyelesaikan laporan ini dengan lancar.

2. Orang Tua yang aku sayangi dan cintai yang telah memberi dorongan moril maupun

materil serta semangat yang tinggi sehingga saya dapat menyelesikan tugas akhir ini.

3. Kakak dan ade`-ade`ku yang aku sayangi, ayo kejar terus cita-citamu.

4. D III Produksi dan Otomotif angkatan 07’ yang masih tertinggal, ayo semangat kang !!!

perjunganmu belum berakhir.


commit to user

iv

HALAMAN MOTTO

· Hidup adalah perjuangan dan perjuangan butuh pengorbanan maka

berjuanglah sekuat tenaga unuk mendapatkan yang kamu cita-citakan

· Dimana ada kemauan disitu pasti ada jalan

· Sebesar-besar keuntungan di dunia adalah menyibukkan dirimu setiap waktu

pada aktivitas yang akan memberikan manfaat paling banyak di hari hari

akhir. Menyia-nyiakan waktu lebih berbahaya daripada kematian, karena

menyia-nyiakan waktu dapat memutusmu dari Allah SWT dan hari akhir,

sedangkan kematian memutusmu dari dunia dan penghuninya (Ibnu Qayim

Al-Jauziyah)


commit to user

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................... iii

HALAMAN MOTTO .................................................................................. iv

HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................. v

ABSTRAKSI ............................................................................................... vi

KATA PENGANTAR ................................................................................. vii

DAFTAR ISI ................................................................................................ viii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ........................................................................................ xii

DAFTAR NOTASI ...................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................ 1

1.1. Latar Belakang ..................................................................... 1

1.2. Perumusan Masalah ............................................................. 1

1.3. Batasan masalah .................................................................... 1

1.4. Tujuan Proyek Akhir ............................................................ 2

1.5. Manfaat Proyek Akhir .......................................................... 2

1.6. Kerangka Pemikiran .............................................................. 2

1.7. Waktu dan Pelaksanaan ........................................................ 4

1.8. Sistematika Penulisan .......................................................... 5

BAB II DASAR TEORI ............................................................................ 6

2.1. Dasar Transmisi Roda Gigi .................................................. 6

2.1.1. Transmisi Daya dengan gesekan ............................... 6

2.1.2. Transmisi dengan Gerigi ........................................... 6

2.2. Roda Gigi Lurus ................................................................... 7

2.3. Bahan Roda Gigi ................................................................... 8

2.4. Bagian-bagian Roda Gigi ..................................................... 8

2.5. Standar Ukuran Roda Gigi .................................................... 9


commit to user

ix

2.6. Roda Gigi Kerucut ................................................................ 12

2.7. Roda Gigi Cacing ................................................................. 15

2.8. Roda Gigi Helix .................................................................... 18

2.9. Poros ..................................................................................... 21

2.9.1. Macam-macam Poros ............................................... 21

2.9.2. Hal-hal Penting Dalam Perencanaan Poros ............. 21

2.10. Oli pelumas .......................................................................... 22

2.10.1. Klasifikasi Oli Pelumas ............................................ 22

2.10.2. Tingkat Kekentalan ................................................... 23

2.11. Karakter dan Kerja Pelumas ................................................. 24

2.11.1. Jenis – Jenis Pelumas .............................................. 26

2.11.2. Viskositas ................................................................ 28

BAB III ANALISA PERHITUNGAN ........................................................ 30

3.1. Perhitungan Poros ................................................................ 30

3.2. Perhitungan Poros Ulir .......................................................... 32

3.3. Perhitungan Kerangka .......................................................... 34

3.4. Tegangan Maksimum Rangka .............................................. 38

3.5. Perhitungan Las..................................................................... 40

3.6. Perhitungan dan Perencanaan Roda Gigi ............................. 42

3.6.1. Roda Gigi Lurus (Spur Gear) .................................... 42

3.6.2. Roda Gigi Miring (Helix Gear) ................................ 45

3.6.3. Roda Gigi Cacing (Worm Gear) ................................ 48

3.6.4. Roda Gigi Bevel ....................................................... 51

BAB IV PROSES PEMBUATAN ALAT .................................................. 56

4.1. Pembuatan Alat .................................................................... 56

4.2. Pembuatan Meja ................................................................... 56

4.2.1. Bahan yang digunakan .............................................. 56

4.2.2. Alat yang digunakan ................................................. 56

4.2.3. Langkah Pengerjaan ................................................. 57

4.3. Membuat Box Roda Gigi ...................................................... 58

4.4. Proses Pengecatan ................................................................ 59


commit to user

x

4.5. Perakitan ............................................................................... 59

4.6. Waktu Permesinan ................................................................ 61

4.7. Estimasi Biaya ...................................................................... 62

4.7.1. Perhitungan Biaya Operator ..................................... 62

4.7.2. Biaya Pembuatan Alat .............................................. 62

4.8 Perawatan Mesin .................................................................. 64

BAB V KESIMPULAN ............................................................................. 66

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


commit to user

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bagian-bagian roda gigi ............................................................ 8

Gambar 2.2 Bentuk gigi roda gigi payung .................................................... 12

Gambar 2.3 Roda cacing dan roda gigi cacing ............................................. 16

Gambar 2.4 Roda gigi helix .......................................................................... 18

Gambar 2.5 Pasak Benam Persegi ............................................................... 24

Gambar 2.6 Bearing thrust dan radial .......................................................... 28

Gambar 3.1 Lay out rangkaian komponen transmisi gear ............................ 30

Gambar 3.2 Beban pada rangka .................................................................... 34

Gambar 3.3 Reaksi penumpu ........................................................................ 35

Gambar 3.4 Potongan (z-z) kanan ................................................................. 35

Gambar 3.5 Potongan (y-y) kanan ................................................................ 36

Gambar 3.6 Potongan (x-x) kanan ................................................................ 37

Gambar 3.7 Tegangan maksimum rangka .................................................... 38

Gambar 3.8 Sambungan las .......................................................................... 40

Gambar 3.9 Roda gigi lurus .......................................................................... 42

Gambar 3.10 Roda gigi helix ........................................................................ 45

Gambar 3.11 Roda Gigi Cacing .................................................................... 48

Gambar 3.12 Roda Gigi Bevel ...................................................................... 51

Gambar 4.1 Alat perawatan transmisi gear .................................................. 56

Gambar 4.2 Konstruksi rangka ..................................................................... 57

Gambar 4.3 Papan kayu ................................................................................ 58

Gambar 4.4 Box roda gigi ............................................................................ 58


commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 1.1 Waktu dan pelaksanaan ................................................................ 4

Tabel 2.1 Dimensi pasak untuk diameter poros ........................................... 26

Tabel 4.1 Biaya pembuatan alat ................................................................... 62


commit to user

xiii

DAFTAR NOTASI

A = Luas Penampang (mm2)

b = Lebar Muka Gigi (mm)

C = Kelonggaran (mm) Â剖 = Faktor Kecepatan Â魄 = Faktor Keamanan

d = Diameter Jarak Bagi (mm) 雇泼 = Diameter Luar Roda Gigi 雇平 = Diameter Dalam Roda Gigi 雇篇 = Diameter Pinion (mm) 雇啤 = Diameter Gear (mm) 雇票 = Diameter Jarak Bagi Worm 刮颇 = Modulus Elastisitas Dari Pinion (N/ 挠) 刮啤 = Modulus Elastisitas Dari Gear (N/ 挠) 瓜飘 = Gaya Tangensial (N)

h = Tinggi Gigi (mm)

K = Suatu Faktor Yang Tergantung Pada Faktor Bentuk Gigi

L = Jarak Cone

M = Momen (N.m)

m = Modul (mm)


commit to user

xiv

Np = Kecepatan Putar Pinion (rpm)

NG = Kecepatan Putar Gear (rpm)

P = Daya (HP)

Pc = Jarak Bagi Lingkaran

T = Torsi (N.mm)

t = Tebal Pasak (mm)

Te = Torsi Equivalen (N.m)

TG = Jumlah GIgi Gear

TP = Jumlah Gigi Pinion

TEP = Format Gigi Pinion

TEG = Format Gigi Gear

V = Kecepatan (m/s)

V.R = Rasio Kecepatan

W = Beban Normal (N)

WD = Beban dinamik (N)

WS = Beban Statis (N)

WT = Beban Tangensial (N)

WI = Beban Tambahan (N)

X = Jarak Antar Sumbu

YP = Faktor GIgi Pinion

YG = Faktor Gigi Gear


commit to user

xv

Z = Section Modulus

z = Jumlah Gigi

σ = Tegangan Tarik (N/mm2)

τ = Tegangan Geser (N/mm2)

σC = Tegangan Desak (N.mm2)

ƟP1 = Sudut Pitch Untuk Pinion

ƟP2 = Sudut Pitch Untuk Gear


commit to user

ABSTRAKSI

Deta Dwi Prasetyo, 2010 ALAT PRAKTIKUM PERAWATAN SISTEM

TRANSMISI RODA GIGI

Diploma III Mesin Produksi, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Proyek Akhir ini bertujuan merencanakan dan membuat alat praktikum perawatan

sistem transmisi untuk keperluan praktikum perawatan di Jurusan Teknik Mesin,

Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Metode dalam pembuatan alat

ini adalah studi pustaka, perencanaan, pembuatan alat, pengujian alat dan terakhir

proses finishing. Dari perancangan yang dilakukan, dihasilkan suatu alat praktikum

perawatan sistem transmisi roda gigi, total biaya untuk pembuatan 1 unit alat ini

adalah Rp. 6.705.900,-


commit to user

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan perkembangan ilmu dan teknologi khususnya dunia

otomotif, kita dituntut untuk menguasai ilmu permesinan dengan baik. Salah

satu cara untuk mempermudah dalam penguasaan permesinan terutama dalam

sistem transmisi roda gigi adalah dengan membuat alat praktikum sistem

transmisi. Hal ini akan lebih mudah jika dari awal kita tahu prinsip dasar dalam

mentransmisikan daya baik secara teori maupun praktek oleh sebab itu kami

ingin membuat sebuah alat yang nantinya akan mempermudahkan kita dalam

mempelajari sistem transmisi ini.

Alat praktikum perawatan sistem transmisi ini adalah suatu alat yang

didesain khusus dan berfungsi untuk simulasi praktikum perawatan sistem

transmisi. Alat ini tidak diproduksi secara masal tetapi dibuat secara khusus

hanya untuk simulasi praktikum perawatan yang merupakan salah satu mata

kuliah praktek di Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. Alat ini berguna

bagi para mahasiswa untuk latihan praktikum perawatan terhadap alat-alat yang

masih berfungsi.

1.2 Perumusan Masalah

Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana

merancang, membuat alat praktikum sistem transmisi roda gigi yang meliputi :

1. Cara kerja alat.

2. Pemilihan bahan dalam proses pembuatan komponen.

3. Analisa perhitungan.

4. Perkiraan perhitungan biaya.

5. Pembuatan alat.

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah dalam proyek akhir ini meliputi:

1


commit to user

2

1. Perencanaan dan pembuatan alat praktikum sistem transmisi roda

gigi.

2. Perhitungan proyek akhir ini hanya difokuskan pada perhitungan

poros, rangka, kekuatan las, dan roda gigi.

1.4 Tujuan Proyek Akhir

Tujuan dari proyek akhir ini adalah merancang dan membangun alat

praktikum perawatan sistem transmisi yang bagus dan ekonomis sehingga bisa

membantu dalam proses pembelajaran .

Proyek akhir ini juga untuk memenuhi kurikulum SKS program studi

DIII Teknik Mesin Produksi guna mencapai gelar Ahli Madya Teknik Mesin.

1.5 Manfaat Proyek Akhir

Pelaksanaan proyek akhir ini mempunyai banyak manfaat, yaitu :

1. Secara Teoritis

Mahasiswa dapat memperoleh pengetahuan dan pengalaman dalam

perancangan serta pembuatan peralatan baru maupun modifikasi dari peralatan

yang sudah ada.

2. Secara Praktis

Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang sudah diperoleh selama masa

perkuliahan dalam praktek nyata dan melatih ketrampilan dalam bidang

perancangan, pengelasan dan permesinan.

1.6 Kerangka Pemikiran

1.6.1 Langkah-langkah dalam pembuatan alat praktikum perawatan roda gigi

adalah sebagai berikut :

Tahap I : Mulai

Tahap II : Membuat proposal

Tahap III : Mencari data

Tahap IV : Membuat gambar sket

Tahap V : Membuat perhitungan


commit to user

3

Tahap VI : Membuat gambar alat / mesin

Tahap VII : Membuat alat

Tahap VIII : Pengujian alat

Tahap IX : Membuat laporan

1.6.2 Metode pelaksanaan

Diagram 1.1 Metode Pelaksanaan

Mulai

Membuat laporan

Membuat desain

Membuat proposal

Membuat gambar mesin

Pengujian alat

Mencari data

Membuat komponen Membeli komponen

Perakitan

Menentukan material


commit to user

4

1.7 Waktu Dan Pelaksanaan

Proyek akhir ini diperkirakan selesai dalam waktu enam bulan,

dilaksanakan di bengkel Teknik UNS dan bengkel swasta.

Jadwal pelaksanaan

No Jenis Kegiatan Feb. Maret April Mei Juni Juli

1. Mulai pengerjaan

2. Membuat proposal

3. Mencari data

4. Membuat gambar

sketsa

5. Membuat perhitungan

6. Membuat gambar alat

7. Membuat alat

8. Pengujian alat

9. Penyusunan laporan

Tabel 1.1 Waktu dan Pelaksanaan


commit to user

5

1.8 Sistematika Penulisan

Dalam penulisan laporan proyek akhir ini menggunakan sistematika

atau format penulisan sebagai berikut:

1. BAB I PENDAHULUAN

Dalam bab ini berisikan tentang latar belakang, perumusan masalah,

batasan masalah, tujuan proyek akhir, manfaat proyek akhir, kerangka

pemikiran, waktu dan pelaksanaan, dan sistematika penulisan,

2. BAB II DASAR TEORI

Dalam bab ini berisikan pembahasan mengenai konsep teori transmisi gear,

motor listrik, poros, bantalan, kopling,roda gigi lurus, roda gigi heliks, roda

gigi bevel, roda gigi cacing, ulir daya, rangka (statika struktur),pengelasan

dan komponen pendukung mesin yang lain.

3. BAB III PERHITUNGAN DAN ANALISA DATA

Dalam bab ini berisikan pembahasan mengenai perencanaan poros,

perencanaan roda gigi, perencanaan bantalan, perencanaan kekuatan

rangka, perencanaan pengelasan, perencanaan ulir daya dan bantalan.

4. BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN PERAWATAN MESIN

Dalam bab ini akan dikupas secara mendetail tentang alur dan langkah-

langkah pembuatan dan perawatan terhadap mesin agar kemungkinan

terjadi kerusakan mesin dapat diminimalisasi sedini mungkin.

5. BAB V PENUTUP

Dalam bab ini berisikan kesimpulan


commit to user

6

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Dasar Transmisi Roda Gigi

Pada bagian-bagian mesin sering dijumpai suatu poros mengerakkan

poros yang lainnya. Kadang kala poros itu terletak pada posisi satu garis, baik

pada posisi sejajar maupun bersilangan. Untuk memenuhi keperluan

pemindahan gerak/putaran/daya putar antara dua poros atau lebih dalam

teknologi permesinan terdapat berbagai macam cara yaitu diantaranya dengan

meggunakan roda gigi.

Roda gigi merupakan sejenis roda cakra dimana pada sekitar

sekeliling bagian luarnya memiliki profil gigi yang simentris. Dalam bekerja

memindahkan daya/putaran roda gigi mesti berpasangan sesama roda gigi

yang sejenis. Dengan keadaan yang sedemikian rupa itu (bentuk dan cara

kerja) memberikan beberapa keuntungan dalam memindahkan daya

putar/putaran yaitu anti slip dan terjadinya gaya dorong yang positif. Tetapi

hanya dapat memindahkan daya putar dengan jarak antara poros relatif

singkat, tidak dapat terlalu jauh.

Transmisi daya adalah suatu cara untuk menyalurkan atau

memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel, bensin, turbin, motor

listrik, dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut, pompa,

kompresor, mesin produksi, dll).

Ada dua klasifikasi pada transmisi daya :

2.1.1 Transmisi daya dengan gesekan (transmision of friction) :

a. Direct transmision : roda gesek, dll.

b. Indirect transmision : belt (ban mesin)

2.1.2 Transmisi dengan gerigi

a. Direct transmision : gear

6


commit to user

7

b. Indirect transmision : rantai, timing belt, dll

2.2 Roda Gigi Lurus

Roda gigi merupakan suatu elemen mesin yang pada umumnya

berfungsi mentransmisikan daya dari sumbernya. Keuntungan dalam

pemakaian dan pemilihan roda gigi sangat besar dibandingkan jika kita

menggunakan transmisi yang lain, antara lain adalah secara fisikologis lebih

ringkas, putaran lebih tinggi dan tepat serta mentransmisikan daya yang

besar. Roda gigi sendiri sangat banyak macamnya dengan banyak variasi

bentuknya diharapkan roda gigi dapat menjalankan fungsinya secara

maksimal sesuai dengan jenis yang digunakan.

Untuk keperluan transmisi dengan kedudukan poros yang bermacam,

roda gigi diklasifikasikan menjadi :

1. Roda gigi silindris dengan gigi lurus

2. Roda gigi silindris dengan gigi miring

3. Roda gigi kerucut / bevel

4. Roda gigi spiral

5. Roda gigi ulir

6. Roda gigi cacing

Dalam alat praktikum perawatan transmisi roda gigi ini menggunakan

roda gigi lurus yang berfungsi mentransmisikan daya dari motor ke roda gigi

transmisi. Roda gigi bevel juga digunakan dalam pemindahan arah transmisi

daya dari motor ke roda gigi yang lain tetapi poros yang satu dengan yang

lain membentuk sudut 90 derajat tetapi poros dalam satu sumbu yang

berpotongan. Roda gigi cacing digunakan untuk mentransmisikan daya tegak

lurus tetapi poros tidak dalam sumbu yang berpotongan. Roda gigi heliks

yang digunakan untuk perbandingan dengan roda gigi lurus.


commit to user

8

Rasio Roda gigi yang di pakai:

Roda Gigi Cacing : 10:1

Roda Gigi Lurus : 1:1

Roda Gigi helix : 1:1

Rda Gigi Bevel : 1:1

2.3 Bahan Roda Gigi

Besi tuang adalah suatu bahan yang sering digunakan untuk

pembuatan roda gigi karena mempunyai ketahanan aus yang baik. Bahan ini

mudah dituang dan dibubut serta memiliki tingkat kebisingan operasi yang

rendah. Dalam kebanyakan pemakaian, baja adalah bahan yang paling

memuaskan karena memiliki kekuatan yang tinggi dan biaya yang rendah

meskipun ada bahan yang lebih baik yaitu bronze namun bahan ini memiliki

kekuatan yang tinggi dan harganya lebih mahal, dalam pembuatan alat

praktikum sistem transmisi roda gigi ini menggunakan bahan dari baja mild

steel.

2.4 Bagian-Bagian Roda Gigi

Bagian-bagian dan penamaan roda gigi digambarkan sebagai berikut :

Gambar 2.1 Bagian-bagian roda gigi

Keterangan dari gambar:

a. Lingkaran jarak bagi (Pitch circle)


commit to user

9

Lingkaran jarak bagi (Pitch circle) adalah lingkaran khayal tanpa slip

b. Modul

Modul adalah perbandingan antara lingkaran jarak bagi dengan jumlah

gigi, atau dirumuskan sebagai berikut:

m = zd

...........................................................................................(1)

dengan :

m = modul (mm)

d =diameter jarak bagi (mm)

z =jumlah gigi

c. Jarak bagi lingkaran (circular pitch=Pc)

Jarak bagi lingkar yaitu jarak sepanjang lingkaran jarak bagi antara profil

dua gigi yang saling berdekatan. Jarak bagi lingkar dapat dirumuskan

sebagai berikut:

Pc = π zd

= π.m ...............................................................................(2)

Dua buah roda gigi akan bertautan dengan benar jika dua roda gigi

tersebut mempunyai jarak bagi lingkaran yang sama. Jika d 1 dan d 2 adalah

diameter roda gigi yang bertautan dan memiliki jumlah gigi z 1 dan

z 2 ,maka:

Pc = π 1

1

z

d = π

2

2

z

d ...............................................................................(3)

Pc = 1

1

z

d=

2

2

z

d ...............................................................................(4)

d. Tinggi kaki

Tinggi kaki adalah jarak radial pada sebuah gigi antara lingkaran jarak

bagi ke bagian bawah gigi.

e. Tinggi kepala

Tinggi kepala adalah jarak radial pada sebuah gigi antara lingkaran

jarak bagi kebagian atas gigi.

f. Kelonggaran


commit to user

10

Kelonggaran adalah celah antara lingkaran kepala dan lingkaran

dasar/kaki dari roda gigi pasangannya.

2.5 Standar Ukuran Roda Gigi

Untuk roda gigi yang saling berkaitan menurut standar perbandingan

gigi mempunyai tiga sistem perbandingan yang dinyatakan dengan pitch,

yaitu sistem jarak bagi, sistem jarak bagi diametral, sistem modul. Pada

dasarnya ketiga sistem tersebut mempunyai hasil yang sama. Dalam

perhitungan pada umumnya digunakan sistem modul yaitu:

1. Jarak bagi lingkar (Circular Pitch :Pc)

P c =zd.p

.......................................................................................(5)

2. Modul (m)

M= zd

........................................................................................(6)

3. Diameter Pitch (P d )

P d =cPp

........................................................................................(7)

4. Clearence (C)

C = 0,167m ........................................................................................(8)

5. Diameter Luar

D o = (z + 2) m ....................................................................................(9)

6. Diameter Dalam

D i =D o - 2 ( m+C ) ..........................................................................(10)

7. Tinggi Gigi (h)

h = 2m +C,atau ................................................................................(11)

h = 2,16m

8. Lebar Muka Gigi (b)

b = 8m .............................................................................................(12)

Untuk mendesain sebuah roda gigi, maka harus mengetahui aturan-

aturan antara lain:


commit to user

11

1. Mengetahui beban tangensial (W T )

Beban tangensial dapat diperoleh dari daya dan kecepatan jarak bagi

dengan menggunakan hubungan:

W T = CvP

S ........................................................................................(13)

dengan

W T = beban tangensial (N)

P = daya (HP)

v = kecepatan (m/s)

C s = safety faktor

2. Menghitung Beban Dinamik (W d )

W d = W T + W 1 ..............................................................................(14)

dengan

W d = beban dinamik (N)

W T = beban tangensial (N)

W1 = beban tambahan (N)

Beban tambahan ini tergantung pada kecapatan garis jarak bagi, lebar muka,

bahan roda gigi, ketelitian pemotongan, dan gaya tangensial

W1 = T

T

Wcbv

Wcbv

++

+

.11,0

).(11,0 .................................................................(15)

dengan

v = kecepatan garis jarak bagi

b = lebar muka gigi (mm)

c = faktor dinamik (mm)

harga c bisa didapat dengan persamaan

c =

Gp EE

eK11

.

+ ..................................................................................(16)


commit to user

12

dengan

K = suatu faktor yang tergantung pada faktor bentuk gigi

= 0,107, untuk 14,5 0 full depth involute system

= 0,111, untuk 20 0 full depth involute system

= 0,115, untuk 20 0 stub system

E p = modulus elastis dari bahan pinion (N/mm 2 )

E G = modulus elastis dari roda gigi (N/mm 2 )

Dari perhitungan analisa kekuatan gigi maka terdapat beberapa syarat

agar rancangan roda gigi tersebut aman dioperasikan, beberapa hal penting

yang berkaitan dengan perancangan roda gigi transmisi yaitu Nilai W s > W d ,

sehingga perancangan roda gigi diatas adalah aman, baik terhadap beban

statis atau beberapa asumsi beban yang lain antara lain:

1. W s > 1,25W d , aman bila mendapat beban steady

2. W s > 1,35 W d , aman bila mendapat beban berfluktuasi

3. W s > 1,5 W d , aman bila mendapat beban kejut

Nilai W w > W d , sehingga aman digunakan

2.6 Roda Gigi Kerucut

Roda gigi kerucut digunakan dalam perancangan mesin apabila

diperlukan mekanisme pemindahan gerakan antar poros yang berpotongan.

Walaupun roda gigi kerucut biasa dibuat untuk sudut poros 90 0 , roda gigi ini

bisa dibuat hampir untuk semua ukuran sudut.

Dalam melakukan analisa mencari analisa mencari beban poros dan

bantalan pada permukaan roda gigi kerucut adalah dengan menganalisa beban

tangensial yang terjadi bila semua gaya terpusat pada titik tengah gigi.


commit to user

13

Gambar 2.2 Bentuk gigi roda gigi payung

Dalam perancangan penggunaan roda gigi kerucut lurus diperlukan

analisa yang penting antara lain:

1. Menentukan bahan roda gigi kerucut yang digunakan, jenis gigi,

mengasumsikan kecepatan transmisi yang diperlukan.

V.R = G

P

N

N ......................................................................................(17)

= P

G

T

T

Dengan :

V.R = rasio kecepatan

N p = kecepatan putar pinion

N G = kecepatan putar gear

T G = jumlah gigi gear

T P = jumlah gigi pinion

2. Menentukan torsi atau daya yang akan bekerja pada sistem roda gigi

T = GN

P.260.

p .................................................................................. (18)

dengan

T = torsi pada sistem


commit to user

14

P = daya

N G = jumlah gigi gear

3. Menganalisa dimensi gigi, sudut pitch, format gigi, faktor gigi, kecepatan,

sehingga diperoleh ukuran modul yang sesuai dan diameternya

a. Sudut pitch

θ 1P = tan 1- (RV .

1) ............................................................... (19)

θ 2p = 90- θ 1P

dengan

θ 1P = sudut pitch untuk pinion

θ 2p = sudut pitch untuk gear

b. Format gigi

T EP = T P .sec θ 1P ................................................................. (20)

T EG = T G .sec θ 2p .................................................................. (21)

dengan

T EP = format gigi pinion

T EG = format gigi gear

c. Faktor gigi

у’ p = 0,124-EPT686,0

.............................................................. (22)

у’ G = 0,124-EGT686,0

............................................................. (23)

dengan

у‘ p = faktor gigi pinion

у’ G = faktor gigi gear

d. Kecepatan

v = 60

. . GG NDp.................................................................... (24)

dengan : v = kecepatan


commit to user

15

e. Faktor kecepatan

C v = v+3

3 ......................................................................... (25)

Dengan : C v = faktor kecepatan

f. Kekuatan roda gigi kerucut

W T = (σ OG .C v ) b.π.m. у’ G (L

bL -) ................................... (26)

Dengan :

W T = beban tangensial

σ OG = tegangan statis gear

b = lebar

m = modul gigi

L = jarak cone

g. Menentukan dimensi roda gigi yang dipilih

D G =m.T G ......................................................................... (27)

D P =m.T P ......................................................................... (28)

dengan

D G = diameter gear yang dipilih

D P = diameter pinion yang dipilih

Dengan analisa diatas diharapkan perancangan roda gigi kerucut lurus

dapat sesuai dan tepat dengan transmisi yang dioperasikan padanya.

2.7 Roda gigi cacing

Worm gear disebut juga dengan roda gigi cacing adalah sejenis roda

gigi dengan bentuk konstruksinya sama dengan spur gear dengan perbedaan

pada bagian lebar roda terdapat kelengkungan (radius) yang besarnya sama

dengan radius ulir cacing.


commit to user

16

Kekhususan jenis roda gigi ini adalah

1. Hanya dapat bekerja berpasangan dengan ulir cacing (worm thread)

2. Daya yang ditransmisikan dapat lebih besar karena perbandingan putaran

antara roda gigi cacing dengan ulir cacing sangat besar.

3. Pasangan roda gigi cacing dan ulir cacing ini hanya dapat bekerja

memperlambat putaran.

Roda gigi cacing (worm) digunakan apabila diinginkan antara sumbu

input dan sumbu output menyilang tegak lurus. Roda gigi cacing mempunyai

karakteristik yang khas, yaitu input dan output tidak dapat dipertukarkan. Jadi

input selalu dari roda cacingnya (worm).

Gambar 2.3 Roda cacing dan roda gigi cacing

Keterangan:

1. D ow = Diameter luar cacing

2. D w = Diameter jarak bagi cacing

3. h = Tinggi gigi

4. a = Tinggi kepala

5. θ = Sudut kisar

6. P a = Jarak bagi

7. ι = Kisar


commit to user

17

8. L w = Panjang cacing

9. D OG = Diameter luar roda cacing

10. D T = Diameter tenggorok roda cacing

11. D G = Diameter jarak bagi roda cacing

12. b = Lebar roda gigi

13. x = Jarak sumbu

Perhitungan pada roda gigi cacing:

1. Mencari diameter worm (Dw)

Dw = …………………………………………….….(29)

Dengan:

X = jarak antar sumbu diameter gear

2. Mencari diameter worm gear (DG)

Dg =2x – Dw ……………………………………………..(30)

Dari tabel diketahui rasio transmisi 25 => n = 2

3. Jumlah gigi gear

Tg = n . 25 ……………………………………….………..(31)

Pa =Pc = …………………………………..….……..(32)

4. Modul

m = …………………...………………….……………..(33)

Pc = π . m…………………………………………………(34)

5. Diameter worm gear aktual

Dg = …………………………………..……….……..(35)

6. Diameter worm aktual

Dw =2x – Dg………………………………………………(36)

7. Lebar gigi worm gear

b =0,73 . Dw………………………………….………….(37)

Pengecekan terhadap beban tangensial


commit to user

18

V.R = atau Ng = …………………………………….(38)

v = …………………………………………………(39)

Cv = ………………..…………………………….…….(40)

y =0,154– …………………………………...……...(41)

Diketahui tegangan tarik bahan σo = 100 MPa

Beban tangensial yang ditransmisikan

=(σo.Cv)b.π.m.y ……………………………………….(42)

P = . v ………………………………………………...(43)

Jika daya yang ditransmisikan lebih besar dari daya motor maka desain aman.

Pengecekan terhadap beban dinamik

= ……………………………………………………..(44)

P = . v …………………………………………………(45)

Jika daya yang ditransmisikan lebih besar dari daya motor maka desain aman.

2.8 Roda gigi heliks

Roda gigi helix adalah roda gigi yang profil giginya miring berputar

seperti spiral. Dengan bentuk profil yang demikian memungkinkan roda gigi

spiral memindahkan daya antara poros yang bersilangan. Keuntungan lainnya

dari roda gigi spiral dalam bekerja memindahkan daya bunyinya dalam

meluncur tidak terlalu keras.


commit to user

19

Gambar 2.4 Roda gigi helix

Keterangan gambar :

1. Sudut Helix. Sudut heliks adalah suatu sudut tetap yang dibuat oleh

heliks-heliks dengan aksis rotasi.

2. Puncak aksis. Puncak aksis adalah jarak, sejajar dengan aksis, antara

permukaan-permukaan yang sama dari gigi-gigi yang berdekatan. Puncak

ini sama seperti puncak sirkuler dan oleh karenanya ditulis dengan Pc.

Puncak aksis dapat juga didefinisikan sebagai puncak sirkuler pada

bidang rotasi atau bidang diametral.

3. Puncak normal. Puncak normal adalah jarak antara permukaan-

permukaan yang sama dari gigi-gigi yang berdekatan sepanjang suatu

heliks pada puncak silinder normal ke gigi-gigi. Puncak ini ditulis sebagai

pN. Puncak normal dapat juga didefinisikan sebagai puncak sirkuler pada

bidang normal dimana bidang tersebut tegak lurus dengan gigi-gigi.

Secara matematis, puncak normal, pN = pc cos

4. Rumus Untuk Menentukan Dimensi Roda Gigi Helix

a. Mencari torsi (T)

T = …………………………...……………………………..(46)

b. Mencari beban tangensial

= ……………………...………………………………….....(47)

c. Jumlah gigi pinion

= ……………………………………………………………….(48)


commit to user

20

d. Torsi equivalen

= ……………………………………………..……….……(49)

e. Faktor gigi pinion

=0,175- …………………………………………….………(50)

f. Kecepatan

v = ………...……………………………………………….(51)

g. Faktor kecepatan

= ………………...…………………………………………...(52)

h. Gaya tangensial

=( )b.π.m. ………………………………………………(53)

Dengan metode coba-coba didapat nilai modul (m)

i. Lebar gigi

b =12,5. m………………………………………………………..(54)

j. Rasio kecepatan

V.R= …………...………………………………………………..(55)


commit to user

21

k. Rasio faktor

Q = ……………………..…………………………………...(56)

N=tan . cos ……………………………………………………(57)

l. Faktor tegangan beban

K = ……………………………..………...(58)

m. Gaya pemakaian gigi

= ………………….…………………….…………...(59)

2.9 Poros

Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin.

Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran.

Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.

2.9.1 Macam-macam poros

Poros untuk meneruskan daya diklasifikasikan menurut

pembebanannya sebagai berikut.

a. Poros transmisi

Poros ini mendapatkan beban puntir murni atau puntir dan lentur.

Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli sabuk,

atau sprocket rantai, dll

b. Spindel

Poros transmisi yang relatif pendek, seperti poros utama mesin

perkakas, dimana beban utamanya berupa puntiran, disebut spindle. Syarat


commit to user

22

yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk

serta ukurannya harus teliti.

c. Gandar

Poros yang dipasang diantara roda-roda kereta barang, dimana tidak

mendapat beban puntir, bahkan kadang-kadang tidak boleh berputar, disebut

gandar. Gandar ini hanya mendapat beban lentur, kecuali jika digerakkan

oleh penggerak mula dimana akan mengalami beban puntir juga.

Menurut bentuknya, poros dapat digolongkan atas poros lurus umum,

poros engkol sebagai poros utama dari mesin torak,dll. Poros luwes untuk

transmisi daya kecil agar terdapat kebebasan dari perubahan arah, dan lain-

lain

Klasifikasi Mutu Pelumas (API Service)

Untuk mengukur standar mutu pelumas dipakai standar American Petroleum Institute

(API) Service. American Petroleum Institute adalah sebuah lembaga resmi di

Amerika Serikat yang diakui di seluruh dunia, yang membuat kategori pelumas

sesuai dengan kerja mesin.

Klasifikasi pelumas mesin berbahan bakar bensin ditandai dengan huruf S sedangkan

untuk mesin diesel (berbahan bakar solar) ditandai dengan huruf C. Klasifikasi sesuai

dengan tingkat kemampuan pelumas dimulai dari yang terendah adalah SA, SB, SC,

SD, SE, SF, SG, SH, SJ dan SL (untuk mesin bensin) dan CA, CB, CC, CD, CE, CF-

4, CH-4 dan CI-4 (untuk mesin diesel). Pelumas yang memenuhi standar mutu

ditandai dengan pencantuman kata “API Service”, diikuti dengan klasifikasinya.

Contoh : Pennzoil GT Performance Plus, API Service SJ.

Pelumas dengan API Service SL lebih baik kemampuan kerjanya dari SJ. Pelumas

dengan API Service SJ lebih baik dari API Service SH, demikian seterusnya, yang

berlaku juga untuk mesin diesel. Pelumas dengan API Service CH-4 lebih baik

kemampuan kerjanya dari pelumas API Service CF-4. Oleh pembuat mesin, setiap

kendaraan sudah ditentukan spesifikasi apa yang harus digunakan, yang tercantum


commit to user

23

dalam buku manual. Menggunakan pelumas yang spesifikasinya lebih tinggi dari

yang ditentukan oleh pembuat mesin, tidak jadi masalah. Tetapi sangat tidak

disarankan menggunakan pelumas dengan klasifikasi lebih rendah dari yang

ditentukan karena akan berakibat kurang baik pada mesin.

Tingkat Kekentalan

Untuk mengurangi gesekan dan keausan, dibutuhkan “lapisan” di antara dua

permukaan yang bergerak untuk mencegah kontak langsung logam dengan logam.

Lapisan pelumas ini diperlukan dengan ketebalan yang minimum. Ketebalan lapisan

pelumas tergantung pada kekentalan. Kekentalan adalah karakteristik yang sangat

penting dari pelumas. Kalau kekentalan pelumas tinggi, maka lapisan pelumas yang

terbentuk akan tebal. Kalau kekentalan rendah, maka lapisan pelumas yang terbentuk

akan tipis.

Kalau standar API dipakai untuk mengukur standar mutu pelumas, maka untuk

mengukur tingkat kekentalan pelumas dipakai standar SAE - Society of American

Engineers.

Dalam pelumas dikenal dua tingkat kekentalan yaitu :

1. Pelumas dengan kekentalan tunggal (mono grade)

Monograde ditandai dengan satu angka SAE misalnya SAE 10, SAE 30, SAE

40, SAE 90, dll

2. Pelumas dengan kekentalan ganda (multi grade)

Multi grade ditandai dengan dua angka SAE misalnya SAE 10W-40, SAE

20W-50, dll

Pelumas mono grade hanya memiliki satu tingkat kekentalan. Pelumas kategori ini

memiliki rentang yang relative sempit atau kecil terhadap perubahan temperatur.

Kini yang banyak digunakan adalah pelumas multi grade. Pelumas multi grade

memiliki rentang kekentalan yang relatif luas atau lebar, sehingga lebih fleksibel

beradaptasi terhadap perubahan temperatur. Contohnya pelumas SAE 20W-50.


commit to user

24

Huruf W pada SAE 20W-50 menunjukkan bahwa bila pelumas dipakai pada suhu

rendah (W=winter/dingin), pelumas akan bersifat seperti pelumas SAE 20.

Sementara angka 50 menunjukkan bahwa pada suhu tinggi (panas) pelumas bersifat

seperti SAE 50.

Dibanding dengan pelumas mono grade, maka pelumas multi grade bisa disebut

“dingin tidak beku, panas tidak cair”. Karena sifatnya yang fleksibel

mempertahankan kinerja pada berbagai tingkatan suhu, maka pelumas ini relatif

cocok dipakai untuk semua mesin.

MEMAHAMI KARAKTER & KERJA MINYAK PELUMAS

Dari berbagai sumber, disebutkan bahwa minyak pelumas sangat diperlukan sebagai

pelindung benda logam pada mesin. Oleh karena itu minyak pelumas memiliki

peranan penting. Ketahanan dan kekuatan mesin tersebut bisa diukur dari bagaimana

kita mengenal dan memperlakukannya.

Makin sering kita bawa kendaraan R2 atau R4 dengan kebut-kebutan, atau juga

dibawa dengan putaran mesin tinggi, maka mesin akan memiliki resiko lebih cepat

haus. Ibarat seorang manusia, dibawa lari kencang, pastinya ia bakal kehausan dan

jantung pun berdetak dengan kencang.

Pelumas atau oli selayaknya sudah seperti “darah” yang harus mengalir didalam

mesin. Maka sangat penting minyak pelumas di tuang ke dalam mesin agar ia

mampu membersihkan seluruh permukaan dinding silinder terhadap oksida-oksida,

karbon, dan kerak-kerak hasil pembakaran sehingga membawa kotoran-kotoran yang

ada di dalamnya. Jadi, kualitas minyak pelumas juga bisa menyatakan

kemampuannya untuk membersihkan mesin.

Beberapa pelumas sudah memiliki formula khusus yang aktif mengunci partikel

carbon agar tidak terjadi penumpukan. Formula ini berupa aditif yang terkandung

dalam pelumas.


commit to user

25

Aditif diperlukan karena minyak dasar (base oil) penyulingan dari minyak mentah,

tidak bisa langsung dipakai sebagai pelumas, dan harus ditambah aditif. Aditif

sendiri mengandung larutan pembersih kotoran pada logam. Bahan pembersih itu

antara lain adalah detergen yang berfungsi membersihkan kotoran jelaga hasil

oksidasi karbonisasi pembakaran.

Mekanisme kerja detergen, deposit yang terlarut dalam pelumas, diikat membentuk

partikel yang tidak dapat bercampur bersama larutan pelumas dan disaring oleh

penyaring pelumas (filter oil). Untuk itu disarankan melakukan penggantian filter oil

secara rutin. Bahan pembersih pelumas (detergent) biasanya menggunakan bahan

kimia Sulfonat (Ba. Ca). Phossphat, dan lainnya.

Untuk memastikan sistem aditif detergen pelumas bekerja dengan baik, dapat dilihat

pada saat mengganti minyak pelumas.

Bila pelumas tidak mengandung aditif ditergen, tanda-tandanya berwarna cerah atau

agak cerah. Kemudian ada jelaga tebal pada saat klep mesin dibuka. Selain itu,

deposit karbon mengeras pada alur ring piston dan sekitarnya.

Jika pelumas berwarna agak gelap, gelap, bahkan kotor, berarti sistem aditif detergen

pada pelumas bekerja baik. Warna itu menunjukkan banyaknya kotoran deposit

berwarna hitam yang terbawa atau larut pada pelumas. Bisa pula dilihat dari alur ring

piston dan sekitarnya yang nampak bersih.

Terkadang sering juga ditemui pelumas yang baru dibeli cepat kotor atau warnanya

menghitam. Meskipun minyak pelumas menjadi kotor dengan cepat, tetapi minyak

pelumas masih dapat dipergunakan asalkan kekentalannya tidak banyak berubah.

Namun demikian, apabila di dalam minyak yang kotor terdapat butiran-butiran halus

yang mengkilap, maka minyak pelumas harus cepat diganti. Hal tersebut

menunjukkan adanya serbuk logam yang terjadi karena adanya keausan dari


commit to user

26

bantalan-bantalan, dinding silinder serta bagian-bagian mesin lainnya. Apabila

minyak pelumas tersebut masih dipakai juga, dikhawatirkan akan terjadi kerusakan

yang lebih berat.

Khusus pada mesin baru atau komponen mesin yang diganti baru seperti dinding

silinder, torak, atau bantalan, umumnya akan muncul serbuk-serbuk logam. Ini

merupakan gejala normal karena pelumas melakukan adaptasi daengan komponen

yang baru tersebut. Hal inilah yang menyebabkan mengapa penggantian minyak

pelumas dalam tahap-tahap awal harus dilakukan dalam waktu yang lebih singkat.

MEMAHAMI JENIS- JENIS MINYAK PELUMAS

Jika kita sudah paham dengan karakter dan kerja minya pelumas atau sering disebut

dengan oli, maka marilah kita kenali dan pahami jenis-jenisnya yang sudah banyak

beredar dipasaran.

Pada dasarnya minyak pelumas mesin atau yang lebih dikenal dengan nama oli

mesin memang banyak ragam dan macamnya. Bergantung jenis penggunaan mesin

itu sendiri yang membutuhkan oli yang tepat untuk menambah atau mengawetkan

usia pakai (life time) mesin.

Namun hal yang terpeting bahawa semua jenis oli pada dasarnya adalah sama. Yakni

sebagai bahan pelumas agar mesin berjalan mulus dan bebas gangguan. Sekaligus

berfungsi sebagai pendingin dan penyekat. Oli mengandung lapisan-lapisan halus,

berfungsi mencegah terjadinya benturan antar logam dengan logam komponen mesin

seminimal mungkin, mencegah goresan atau keausan

Untuk beberapa keperluan tertentu, aplikasi khusus pada fungsi tertentu, oli dituntut

memiliki sejumlah fungsi-fungsi tambahan. Mesin diesel misalnya, secara normal

beroperasi pada kecepatan rendah tetapi memiliki temperatur yang lebih tinggi

dibandingkan dengan mesin bensin. Mesin diesel juga memiliki kondisi kondusif

yang lebih besar yang dapat menimbulkan oksidasi oli, penumpukan deposit dan

perkaratan logam-logam beari


commit to user

27

JENIS-JENIS PELUMAS

Dipasaran sudah banyak beredar dijual aneka ragam minyak pelumas. Dalam bahasa

sehari-sehari, minyak pelumas disebut dengan oli. Apa saja sih jenis-jenis oli atau

tipe saja yang ada dipasaran?

Oli Mineral

Oli mineral berbahan bakar oli dasar (base oil) yang diambil dari minyak bumi yang

telah diolah dan disempurnakan. Beberapa pakar mesin memberikan saran agar jika

telah biasa menggunakan oli mineral selama bertahun-tahun maka jangan langsung

menggantinya dengan oli sintetis dikarenakan oli sintetis umumnya mengikis deposit

(sisa) yang ditinggalkan oli mineral sehingga deposit tadi terangkat dari tempatnya

dan mengalir ke celah-celah mesin sehingga mengganggu pemakaian mesin.

Oli Sintetis

Oli Sintetis biasanya terdiri atas Polyalphaolifins yang datang dari bagian terbersih

dari pemilahan dari oli mineral, yakni gas. Senyawa ini kemudian dicampur dengan

oli mineral. Inilah mengapa oli sintetis bisa dicampur dengan oli mineral dan

sebaliknya. Basis yang paling stabil adalah polyol-ester (bukan bahan baju

polyester), yang paling sedikit bereaksi bila dicampur dengan bahan lain.

Oli sintetis cenderung tidak mengandung bahan karbon reaktif, senyawa yang sangat

tidak bagus untuk oli karena cenderung bergabung dengan oksigen sehingga

menghasilkan acid (asam). Pada dasarnya, oli sintetis didesain untuk menghasilkan

kinerja yang lebih efektif dibandingkan dengan oli mineral.


commit to user

28

Kekentalan (Viskositas)

Kekentalan merupakan salah satu unsur kandungan oli paling rawan karena berkaitan

dengan ketebalan oli atau seberapa besar resistensinya untuk mengalir. Kekentalan

oli langsung berkaitan dengan sejauh mana oli berfungsi sebagai pelumas sekaligus

pelindung benturan antar permukaan logam.

Oli harus mengalir ketika suhu mesin atau temperatur ambient. Mengalir secara

cukup agar terjamin pasokannya ke komponen-komponen yang bergerak. Semakin

kental oli, maka lapisan yang ditimbulkan menjadi lebih kental. Lapisan halus pada

oli kental memberi kemampuan ekstra menyapu atau membersihkan permukaan

logam yang terlumasi. Sebaliknya oli yang terlalu tebal akan memberi resitensi

berlebih mengalirkan oli pada temperatur rendah sehingga mengganggu jalannya

pelumasan ke komponen yang dibutuhkan.

Untuk itu, oli harus memiliki kekentalan lebih tepat pada temperatur tertinggi atau

temperatur terendah ketika mesin dioperasikan. Dengan demikian, oli memiliki grade

(derajat) tersendiri yang diatur oleh Society of Automotive Engineers (SAE).

Bila pada kemasan oli tersebut tertera angka SAE 5W-30 berarti 5W (Winter)

menunjukkan pada suhu dingin oli bekerja pada kekentalan 5 dan pada suhu terpanas

akan bekerja pada kekentalan 30.

Tetapi yang terbaik adalah mengikuti viskositas sesuai permintaan mesin. Umumnya,

mobil sekarang punya kekentalan lebih rendah dari 5W-30.

Karena mesin belakangan lebih sophisticated sehingga kerapatan antar komponen

makin tipis dan juga banyak celah-celah kecil yang hanya bisa dilalui oleh oli encer.

Tak baik menggunakan oli kental (20W-50) pada mesin seperti ini karena akan

mengganggu debit aliran oli pada mesin dan butuh semprotan lebih tinggi.Untuk

mesin lebih tua, clearance bearing lebih besar sehingga mengizinkan pemakaian oli

kental untuk menjaga tekanan oli normal dan menyediakan lapisan film cukup untuk

bearing.Sebagai contoh dibawah ini adalah tipe Viskositas dan ambien temperatur


commit to user

29

dalam derajat Celcius yang biasa digunakan sebagai standar oli di berbagai

negara/kawasan1. 5W-30 untuk cuaca dingin seperti di Eropa/Amerika Utara

2. 10W-30 untuk iklim sedang seperti dikawasan Asia

3. 15W-30 untuk Cuaca panas seperti dikawasan Tropis

Kualitas

Kualitas oli disimbolkan oleh API (American Petroleum Institute). Simbol terakhir

SL mulai diperkenalkan 1 Juli 2001. Walau begitu, simbol makin baru tetap bisa

dipakai untuk katagori sebelumnya. Seperti API SJ baik untuk SH, SG, SF dan

seterusnya. Sebaliknya jika mesin kendaraan menuntut SJ maka tidak bisa

menggunakan tipe SH karena mesin tidak akan mendapatkan proteksi maksimal

sebab oli SH didesain untuk mesin yang lebih lama.

Ada dua tipe API, S (Service) atau bisa juga (S) diartikan Spark-Plug Ignition (pakai

busi) untuk mobil MPV atau pikap bermesin bensin. C (Commercial) diaplikasikan

pada truk Heavy Duty dan mesin diesel. Contohnya katagori C adalah CF, CF-2, CG-

4.

Bila menggunakan mesin diesel pastikan memakai katagori yang tepat karena oli

mesin diesel berbeda dengan oli mesin bensin karena karakter diesel yang banyak

menghasilkan kontaminasi jelaga sisa pembakaran lebih tinggi. Oli jenis ini

memerlukan tambahan aditif dispersant dan detergent untuk menjaga oli tetap bersih.

Sebagai tambahan, bila oli yang digunakan sudah tipe sintetik maka tidak perlu lagi

diberikan bahan aditif lain karena justru akan mengurangi kireja mesin bahkan

merusaknya.


commit to user

30

BAB III

ANALISA PERHITUNGAN

Gambar 3.1 Layout rangkaian komponen transmisi gear

3.1 Perhitungan poros

Poros yang digunakan ST 37, diketahui tegangan ijin ( = 185

, lampiran 2). Putaran mesin 1440 rpm, dan diameter poros 19,05

mm daya yang ditransmisikan 2 x 746 = 1492 watt / 1500 watt

Untuk perhitugan poros berdasarkan dari apa yang diketahui pada alat

dan mengasumsikan : (Poros B)

Daya (P) = 1500 watt

Putaran motor (N) = 1440 rpm

Diameter spur gear (D1)= 100 mm

Diameter bevel gear (D2)= 80 mm

Tegangan geser (τ) = 185 N/mm

Sudut kontak (a) = 200

· Torsi yang ditransmisikan :

= = 9,9 Nm = 9900 Nmm

A

B

30


commit to user

31

· Gaya Tangensial (spur gear)

= = 198 N

· Beban Normal (spur gear)

= = 210,7 N

Poros B (L = tepat ditengah- tengah poros = 37,5 cm)

Gambar reaksi

A C B

BMD

A C B

Momen

M = = = 39,5 Nm

Torsi equivalen

= = = 40,727 N.m

= 40727 N.mm

Diameter Poros

= 10,389 mm

dari perhitungan didapat nilai d (alat) > d (analisa) jadi AMAN

210,7 N

39,5 Nm


commit to user

32

3.2 Perhitungan Poros Ulir (Poros A)

Poros yang digunakan adalah ST 37 (lampiran2)

Tegangan tarik (st ) = 370 N/mm²

Tegangan geser (t) = 185 N/mm²

Koefisien gesek (m) Tan = 0,15

Beban normal (W) = 15 N = 0,015 kN

Pitch (P) = 1,75

Diameter luar (d) = 12 mm

Diameter luar (d1 ) = 10,106 mm

tan a =

=

= 0,08 a = 4,55

tan = 0,15

= 8,53

P = W tan(a + ) + W

= 0,015 tan(13,08) + 0,015

= 0,0000525 + 0,0035

= 0,0035 kN = 3,5 N


commit to user

33

t = P x

= 0,0035 x 6

= 0,021 kN.m

= 21 Nmm

sc =

= = 0,000132 kN/mm²

= 0,13 N/mm²

Jadi karena tegangan akibat beban sc < st berarti AMAN

t =

=

=

= 0,103 N/mm²

tmax =

=

=

=

= 0,12 N/mm²


commit to user

34

Jadi karena tegangan geser akibat beban tmax < tbahan berarti AMAN

3.3 Perhitungan Rangka

Dalam perancangan alat ini, dibutuhkan sebuah komponen yang

mampu menopang berbagai komponen lain, yaitu rangka. Rangka alat

praktikum transmisi roda gigi ini mempunyai beberapa fungsi yang penting,

antara lain:

1. Tempat menopang motor listrik

2. Tempat menopang box roda gigi

Adapun rangka dari alat ini disusun dari baja hollow (60x30x2) mm

yang harus mempunyai kekuatan menopang komponen alat tersebut, serta

kuat menahan getaran dari motor listrik dan gesekan roda gigi . Selain itu,

kerangka tersebut harus mempunyai ketahanan yang baik.

Gambar 3.2 Beban pada rangka

0,25m 0,75m C A B 0,05

350 N 812,5 N

D


commit to user

35

Reaksi Penumpu :

350 N

Gambar 3.3 Reaksi penumpu

Sfy = 0 RAV + RBV = 350 + (812,5 x 0,8)

= 350 + 650 = 1000 N

Sfx = 0 RAH = 0

SMA = 0 RBV x 1 = 812,5 (0,65) (0,8)

RBV = 422,5 N

RAV = 1000 – 422,5 = 577,5 N

Potongan z-z (D - B) kanan

Gambar 3.4 Potongan z-z kanan

Nx = 0

C B A

x

x

y

y

RAV RBV

RAH

z

z

D x

MX 812,5 N

VX

NX

812,5 N

D


commit to user

36

Vx = 812,5 . x

Mx = -812,5 x/2 . x

Titik D (x = 0)

ND = 0

VD = 81,25 . 0 = 0

MD = 0

Titik B (X = 0,05)

NB = 0

VB = 812,5 x 0,05 = 406,25 N

MB = -812,5 . 0,05 . (0,05 /2)

= -1,0156 N.m

Potongan y-y (B - C) kanan

812,5 N

Nx

Gambar 3.5 Potongan y-y kanan

Nx = 0

Vx = 812,5 . x – 422,5

Mx = -812,5 . x . x/2 + 422,5 (x-0,05)

Titik B (x = 0,05)

NB = 0

VB = 812,5 . 0,05 . 422,5

= -381,875 N

422,5 N Vx

0,05 D B x

Mx


commit to user

37

MB = -812,5 . 0,05 0,05/2 + 422,5 (0,05-0,05) = -1,0156 N.m

Titik C (x = 0,8)

Nc = 0

Vc = 812,5 . 0,8 – 422,5

= 227,5 N

MC = -812,5 . 0,8 . 0,8/2 + 422,5 (0,8 - 0,05)

= 260 + 316,875

= 56,87 N.m

Potongan x-x (C-A) kanan

Gambar 3.6 Potongan x-x kanan

Nx = 0

Vx = 812,5 . 0,8 - 422,5 = 227,5 N

Mx = -812,5 . 0,8 (x - ) + 422,5 (x - 0,05)

Gaya dalam

Titik C (x = 0,8)

Nc = 0

Vc = 812,5 . 0,8 – 422,5

= 227,5 N

MC = -812,5 . 0,8 . 0,8/2 + 422,5 (0,8-0,05)

= 260 + 316,875

= 56,87 N.m

Mx

Vx

0,05

422,5 N x

Nx

812,5 N

D C B 0,8


commit to user

38

Titik A (x = 1,05)

NA = 0

VA = 227,5 N

MA = -812,5 . 0.8 (1,05 – (0,8/2)) + 422,5 (1,05 – 0,05)

= -422,5 + 422,5 = 0 N.m

Diagram NFD

A C B D

Diagram SFD

A C B D

Diagram BMD

56,875 N

0

A C B D

3.4 Tegangan Maksimum Rangka

`

60 mm

30 mm

Gambar 3.7 Tegangan maksimum rangka

- 1,015 N 0

227,5 N

40,625 N

- 381,875 N

B

2 mm


commit to user

39

Moment Inersia

I = lo + Ad2

Dimana:

Io = b . h3

Io = 60 . 303 mm

Io = 1.620.000 mm

Io = 135.000 mm

Luas Penampang Besi Hollow

A = t (2b+2h)

= 2 mm (2.60+2.30) mm

= 360 mm2

d = 30/2

d = 15 mm

d2 = 225 mm2

Iz = lo + Ad2

= 4500 + (360 mm2 x 225 mm2)

= 216.000 mm4

Ditinjau Dari Tegangan Tarik

y =


commit to user

40

=

= = 30 mm

σmax =

σmax =

= 0,789 N/mm2

Jadi karena tegangan akibat beban (σmax = 0,789 N/mm2) < dari tegangan ijin

bahan (σijin = 370 N/mm2) maka desain AMAN.

3.5 Perhitungan Las

Pengelasan yang digunakan pada kontruksi rangka meja alat

praktikum transmisi gear ini adalah sambungan las butt joint. Perhitungan

kekuatan las pada sambungan tepi pada rangka dengan tebal baja hollow 2

mm, panjang pengelasan 30 mm, sehingga untuk memperhitungkan kekuatan

las ditentukan A dengan :

Gambar 3.8 Sambungan las

65 kg 250 mm


commit to user

41

Diketahui :

Jenis elektroda = E 6013 (lampiran3)

Tegangan tarik ijin (so) = 47,1 Kg/ mm2

Tegangan geser ijin (τ) = = = 23,55 kg / mm2

P = 65 Kg x 10 m/s2 = 650 N

l = 30 mm

b = 60 mm – 2 x tebal hollow = 56 mm

e = 250 mm

S = 2 mm

1. Menentukan luas penampang las

A = t.s (2b + 2 l)

= 0,707.2 (2.56 + 2.30)

= 243,21 mm2

2. Tegangan geser las

t = = = 2,67 N/mm2

3. Moment lentur las

M = P.e

= 650. 250

= 162.500 Nmm

4. Section modulus

Z = t . s (b l + b2/3)

= 0,707.2 (56.30 + 562/3 )

= 3853,62 mm3

5. Tegangan lentur

sb = M / Z


commit to user

42

= 162.500 / 3853,62

= 42,168 N/mm2

6. Tegangan geser maksimum

t max = ½

= ½

= 29,93 N/mm2

= 2,993 kg/mm2

Elektroda yang digunakan E 6013

E 60 = kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60.000 psi atau 42,2

kg/mm2

1 = posisi pengelasan mendatar, vertical atas kepala dan horizontal

3 = jenis listrik adalah DC polaritas balik (DC+) diameter elektroda 2,6 mm,

arus 230 – 270 A, tegangan 27-29 V

Jadi karena t pengelasan (2,993 kg/mm2) < t ijin (23,55 kg/mm2) maka

pengelasan AMAN.

3.6 Perhitungan dan Perencanaan Roda Gigi

3.6.1. Roda Gigi Lurus (Spur gear)

Gambar 3.9 Roda gigi lurus


commit to user

43

Diketahui / diasumsikan :

Daya (P) = 1500 watt

Putaran pinion (Np) = 1440 rpm

Jumlah gigi pinion (Tp) = 48

Jumlah gigi gear (TG) = 48

σog = σop = 100 N/mm2

a. Mencari Velocity (V)

V =

=

=

= 3619,11 m mm/s

= 3,61911 m m/s

b. Mencari Beban Tangensial (WT)

WT = s (lampiran5)

= x 0,8 = N

c. Mencari (Cv)

Cv =

=

d. Mencari Yp= YG

Yp = 0,154 -

= 0,154 -


commit to user

44

= 0,154 - 0,019 = 0,135

· sop.Yp = 100.0,135= 13,5

WT = ( σopx Cv) b.π.m.0,135

= (100x ) 8m.π.m.0,135

=

3+3,61911m =

3+3,61911m = 3,069 m3

Dengan metode uji coba di dapat nilai m = 1,5 mm dibulatkan 2 mm

e. Mencari nilai b

b = 8m

= 8.2

= 16 mm

f. Mencari nilai Dp

Dp = m.Tp

= 2. 48 = 96 mm

Check keamanan beban

T =

=

= 9,9 Nm

v = 3,61911.m

= 3,61911.2 = 7,24 m/s

WT = .Cs

=

= 165,75 N


commit to user

45

W1 =

=

= 37,6 N

WD = WT + W1

= 165,75 + 37,6

= 203,35 N

y = 0,124 –

= 0,124 –

= 0,055

WS = se.b.Pc.y

= 350.16.p.m.0,055

= 350.16.p.2.0,055

= 1935,22 N

Karena WS > WD jadi desain roda gigi AMAN

3.6.2. Roda Gigi Miring (Heliks)

Gambar 3.10 Roda gigi heliks


commit to user

46

Diketahui / diasumsikan :

P = 1500 Watt

= 20o

a = 20o

Np = 1440 rpm

Dp = 0,1 m

sop = sog = 100 N/mm2

ses = 6,8 Mpa = 6,8 N/mm2

· Mencari modul dan lebar gigi

T =

=

= 9,9 Nm

WT =

=

= 198 N

TP =

=

TE =

=

=

= 106,4/m

YP = 0,175 -

= 0,175 -

= 0,175 - 0,0079m


commit to user

47

V =

=

= 7,54 m/s

Nilai b untuk roda gigi helix antara 12,5 - 20 m

b = 12,5 . m

WT = (sop . Cv) b p m yp

198 = (100 . 0,443) 12,5 m . p . m (0,175 - 0,079 m)

= 1739,6 m2 (0,175 - 0,079 m)

= 304,44 m2 - 137,43 m3

dengan metode coba-coba didapat

m = 1,76 dibulatkan 2 mm

b = 12,5.m

= 12,5 . 2 = 25 mm

V.R =

= = 1

Q =

=

= 1

N = tan . cos

= tan 20o x cos20o

= 0,342

N = 18,88

EP = EG = 200 kN/mm2 = 200 x 103 N/mm2

K = ( )

= ( )

= 87915 . ( )


commit to user

48

= 0,87915 N/mm

WW =

=

=

= 2489,03 N

3.6.3. Roda Gigi Cacing (Worm gear)

Gambar 3.11 Roda gigi cacing (worm gear)

Diketahui :

P = 1500 Watt

V.R = 25

x = 85 mm

Nw = 1500 rpm

· Mencari diameter Worm

Dw =

=

= 34,4 mm 35 mm

· Mencari diameter worm gear


commit to user

49

DG = 2x -Dw

= (2 x 85) - 35

= 135 mm

Dari tabel 31.2 rasio transmisi 25 n = 2

· Jumlah gigi gear

TG = 2 x 25 = 50

Pa = Pc

=

= 8,48 mm

· Modul

m =

=

= 2,7 mm

Pc = p x m

= p x 2,7

= 8,48 mm

· Diameter worm gear aktual

DG =

=

= 134,9 135 mm

· Diameter worm aktual

Dw = 2x - DG

= (2 x 85) - 135 = 35 mm

· Lebar gigi worm gear (b)

b = 0,73 x Dw

= 0,73 x 35

=26,25 30 mm

1. Pengecekan Terhadap beban tangensial


commit to user

50

V.R = atau NG =

= = 60 rpm

V =

= = 0,424 m/s

CV =

=

= 0,934

y = 0,154 -

= 0,154 -

= 0,135

Diketahui tegangan tarik bahan so = 100 Mpa

Beban tangensial yang di transmisikan

WT = (so . Cv) b p y

= (100 . 0,934) 30 . p . 0,135

= 3565 N

P = WT x V

= 3565 x 0,424

= 1511,6 Watt

karena daya yang ditransmsikan lebih besar dari daya motor (1500 Watt)

maka desain AMAN

2. Pengecekan terhadap beban dinamik

WD =

=

= 3833,33 N

P = WD x V

= 3833,33 x 0,424


commit to user

51

= 1625,33 Watt

Daya yang dapat ditransmisikan lebih besar dari motor (1500 W) ini

berarti desain AMAN

3.6.4. Roda Gigi Bevel

Gambar 3.12 Roda gigi bevel

Dengan asumsi

Diket :

P = 1500 Watt

Np = NG = 1440 rpm

Tp = TG = 24

V.P = = 1

Mencari Torsi

T = = 9,9 N.m = 9900 N.mm

Sudut pitch

θ P2 = θ P1 = ( )


commit to user

52

= .1

= 450

Format gigi

TEG =T EP = Tp.sec. θ P1

= 24.sec. = 33,94

Faktor gigi

YG = YP = 0,124 -

= 0,124 –

= 0,1037

Kecepatan garis puncak

V = = π

=

=

= 1,804 m.

CV =

Panjang puncak kerucut

L =

=

= = 12 m


commit to user

53

Lebar muka gigi

b =

= = 5,67 m

WT = = = N

WT = ( .CV ) b.π. m.YG

=100. .5,67 m.π m. 0,1037 ( )

Dengan metode uji coba di dapat nilai modul (m) = 2,6 = 3 mm

Jadi nilai :

b = 5,67 m

= 5,67.3

= 17,01 mm

L = 17 m

= 17.3

= 51 mm

DG =DP = m.Tp

= 3.24

= 72 mm

Check beban dinamik

V = 1,809 m

= 1,809. 3 = 5,427.


commit to user

54

WT = = 275 N

Dari table 28.7 ( lampiran 6)

Modul 3 mempunyai nilai e = 0,051mm

K = 0,107 untuk sudut 14,50

EP = EG= 100x103 N/mm2

C =

=

= = 272,85 N/mm

WD = WT +

=275 +

= 275 +

= 275+ 2875

= 3150 N

Check gaya statis (Ws)

Dari table 28.8 ( lampiran 7)

Bahan steel B.H.N = 150 nilai σe = 252 N/mm2

Gaya statis

Ws = σe.b.π.m.уG


commit to user

55

= 252.17,01.π.3.0,1037 = 4169,2 N

WS > WD jadi desain AMAN


commit to user

56

BAB IV

PROSES PEMBUATAN ALAT

4.1. Pembuatan Alat

Alat ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa UNS dengan bengkel

mesin UNS. Untuk menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan. Beberapa

komponen yang dikerjakan mahasiswa antara lain adalah meja.

Gambar 4.1 Alat perawatan transmisi gear

4.2 Pembuatan Meja

4.2.1. Bahan yang digunakan adalah :

1. Besi hollow (60 x 30 x 2)mm bahan ST-37

2. Plat 1 mm

3. Kayu jati (110 x 70 x 3)cm

4. Paku rivet/keling

5. Elektrode jenis E 6013

4.2.2. Alat yang digunakan :

1. Seperangkat alat las

2. Seperangkat alat bor

56


commit to user

57

3. Gergaji mesin/ manual

4. Rivet

5. Obeng plus/minus

6. Penggaris

7. Penggores

8. Penyiku

9. Palu besi/karet

10. Mesin penekuk plat

11. Gerinda mesin

Gambar 4.2. Konstruksi rangka

4.2.3. Langkah Pengerjaan

a. Langkah pembuatan rangka meja :

1. Memotong besi hollow (60 x 30 x 2) sepanjang 70 cm sebanyak 4 buah.




b. Langkah penutup rangka meja :

1. Memotong plat (47 x 52 )cm sebanyak 2 buah.


commit to user

58



c. Untuk papan meja :

Menggunakan kayu jati dengan ukuran (110x 70 x 3)cm

Gambar 4.3. papan kayu

4.3 Membuat Box Roda Gigi

Gambar 4.4. Box Roda Gigi

Bahan yang digunakan adalah lembaran plat dengan tebal 5 mm,

dengan ukuran panjang bagian (depan, tengah dan belakang) 75 cm x 20 cm,

bagian samping 55 cm x 20 cm dan pada bagian sekat-sekat tengah 28 cm x

20 cm. Pada bagian dasar menggunakan plat 3 mm, dengan ukuran 81 cm x

58 cm.

Langkah pembuatan box roda gigi:

1. Membuat pola gambar pada plat sesuai ukuran

2. Memotong plat pada pola dengan brander potong


commit to user

59

3. Mengebor pada titik-titik yang sudah ditentukan

4. Menyambung plat dengan las

5. Finishing.

4.4. Proses Pengecatan

Langkah pengerjaan dalam proses pengecatan yaitu :

1. Membersihkan seluruh permukaan benda dengan amplas dan air untuk

menghilangkan korosi.

2. Pengamplasan dilakukan beberapa kali sampai permukaan benda luar dan

dalam benar-benar bersih dari korosi.

3. Mendempul bagian yang tidak rata.

4. Mengamplas bagian yang di dempul sampai halus.

5. Memberikan cat dasar atau poxi keseluruh bagian yang akan dicat.

6. Mengamplas kembali permukaan yang telah diberi cat dasar (poxi) sampai

benar-benar halus dan rata sebelum dilakukan pengecatan.

7. Melakukan pengecatan warna.

4.5. Perakitan

Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan

pembuatan suatu mesin atau alat, dimana suatu cara atau tindakan untuk

menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung

dari satu kesatuan menurut pasangannya, sehingga akan menjadi perakitan

mesin yang siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan.

Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal

sebagai berikut :

1. Komponen-komponen yang akan dirakit, telah selesai dikerjakan dan

telah siap ukuran sesuai perencanaan.

2. Komponen-komponen standart siap pakai ataupun dipasangkan.

3. Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara

pemasangannya.


commit to user

60

4. Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing

komponen yang tersedia.

5. Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan.

Komponen- komponen yang ada dari alat praktikum perawatan sistem

transmisi ini adalah :

1. 3 pasang roda gigi lurus

2. 1 pasang roda gigi worm

3. 1 pasang roda gigi helix

4. 3 pasang roda gigi bevel

5. Motor listrik 1 phase 2 hp

6. Motor power window

7. Roda gigi power window

8. Poros berulir

9. Poros dengan spy

10. Poros halus

11. Kopling fleksibel

12. Bearing

13. Dudukan motor

14. Gear box

15. Panel kelistrikan

16. Mover

Langkah-langkah perakitan :

1. Menyiapkan rangka meja yang telah dilas sesuai desain.

2. Memasang penutup rangka meja (plat 1 mm) ke rangka.

3. Memasang papan kayu pada rangka meja.

4. Memasang gear box pada meja

5. Memasang dudukan motor listrik

6. Memasang motor listrik diatas dudukan

7. Merakit poros, bearing, kopling, power window dan gear di dalam gear

box


commit to user

61

8. Merakit rangkaian listrik untuk menghidupkan motor dan power window

4.6 Waktu Permesinan

Kecepatan pengelasan berdasarkan eksperimen yang dilakukan yaitu

2,5 mm/dt.

Pengelasan yang dilakukan sepanjang 28 x 18 = 504 cm

= 5040 mm

Waktu Pengelasan listrik :

Tm = pengelasankecepapengelasanpanjang

tan

= 5,25040

= 2016 dt = 33,6 menit

Waktu setting 10 menit

Waktu total pengelasan adalah 10 + 33,6 = 43,6 menit.

Proses pengeboran untuk plat 5 mm dengan diameter 12 mm

Waktu pengeboran 12 mm:

Putaran (n) = 150 rpm.

Sr = 0,1 mm/put

Kedalaman = 5 mm

Waktu untuk sekali pengeboran :

Tm = nSrld

..3,0 +

= 150.1,0512.3,0 +

= 0,5733 menit

Pengeboran dilakukan di 72 titik, sehingga waktu pengeboran :

= 72 x 0,5733

= 41,28 menit


commit to user

62

Waktu setting = 5 menit

Waktu pengeboran untuk mata bor 12 mm adalah 41,28 + 5 = 46,28 menit.

Waktu total pengeboran untuk pengeboran lubang bearing pada gear box dan

dudukan = 46,28 menit.

4.7 Estimasi Biaya

4.7.1. Perhitungan Biaya Operator.

Mesin bor.

Biaya = Waktu pemakaian total (biaya sewa + biaya operator)

= (46,28 ) menit (Rp 10.000/jam + Rp 5.000/jam)

= Rp11.500 ,-

Pengelasan.

Biaya = Waktu pemakaian total (biaya sewa + biaya operator)

= (43,6) menit (Rp 20.000/jam + Rp 5.000/jam)

= Rp 18.200,-

4.7.2. Biaya Pembuatan Alat

Tabel 4.1 biaya pembuatan Alat Transmisi Roda Gigi

No Nama/Jenis Barang Jumlah Harga Satuan

Jumlah

1 Rangka (besi hollow) 2 lonjor Rp 72.000 Rp 144.000

2 Plat 1mm 1 ½ lembar Rp 60.000 Rp 90.000

3 Menekuk plat - Rp 120.000 Rp 120.000

4 Papan kayu landasan 1 buah Rp 200.000 Rp 200.000

5 Engsel Geser laci 1 pasang Rp 50.000 Rp 50.000

6 Motor Listrik 1 buah Rp1.475.000 Rp1.475.000

7 Roda Gigi Lurus 6 buah Rp257.000 Rp 1.542.000

8 Roda Gigi Helix 2 buah Rp255.000 Rp 510.000

9 Roda Gigi Worm 1 pasang Rp700.000 Rp 700.000


commit to user

63

10 Kopling 1 buah Rp 80.000 Rp 80.000

11 Bearing 22 buah Rp 25.000 Rp 550.000

12 Poros Ulir 1 buah Rp 15.000 Rp 15.000

13 Poros 3/4” 5 kg Rp 10.000 Rp 50.000

14 Poros Alur 1 buah Rp 60.000 Rp 60.000

15 Plat 5 mm + ongkos

potong 32.5 kg Rp 10.000 Rp 360.000

16 Plat 3 mm 13.5kg Rp 12.000 Rp 162.000

17 Power window + saklar 1 buah Rp 120.000 Rp 120.000

18 Roda gigi Power window 1 buah Rp 30.000 Rp 30.000

19 Akrilik 5 mm 90x90 cm Rp 200.000 Rp 200.000

20 List Biru 2 m Rp 5.000 Rp 10.000

21 Mata bor 4mm 1 buah Rp 5.000 Rp 5.000

22 Jepitan Pintu 2 buah Rp 3.000 Rp 6.000

23 Baut Uk. M10 X 30+

Ring 76 buah Rp 1000 Rp 76.000

24 Baut Uk. M10 X 40 4 buah Rp 900 Rp 3.600



27 Sekrup 7 buah Rp 1000 Rp 7.000

28 Cat kaleng Hitam ¼ kg 2 kaleng Rp 6.000 Rp 12.000

29 Cat kaleng merah 100gr 1kaleng Rp 19.000 Rp 19.000

30 Kabel eterna 2 m Rp 11.000 Rp 22.000


commit to user

64

31 Steker Broco 1 buah Rp 8.500 Rp 8.500

32 Engsel 4buah Rp 2.500 Rp 10.000

33 Lem alteco 4 buah Rp 4.000 Rp 16.000

34 Saklar (ON/OFF) 1 buah Rp 45.000 Rp 45.000

35 Lampu Led Hijau 1 buah Rp 10.000 Rp 10.000

36 Lampu Led 3 warna 2 buah Rp 850 Rp 1.700

37 Tenol 1 gulung Rp 6.000 Rp 6.000

38 Relay 12 V DC 2 buah Rp 2.600 Rp 5.200

39 Switching 12 V 1 buah Rp 75.000 Rp 75.000

40 Resistor 680 Ohm 2 buah Rp 100 Rp 200

Jumlah Rp 6.626.200

Biaya mesin bor Rp 11.500

Biaya Pengelasan Rp 18.200

Biaya Pembuatan Alat Rp. 6.626.200

Biaya lain-lain Rp. 50.000 +

Total Rp. 6.705.900

4.8 Perawatan Mesin

Perawatan merupakan suatu kegiatan atau pekerjaan yang dilakukan

terhadap suatu alat, mesin atau sistem yang mempunyai tujuan antara lain :

1. Mencegah terjadinya kerusakan mesin pada saat dibutuhkan atau

beroperasi.

2. Memperpanjang umur mesin.

3. Mengurangi kerusakan-kerusakan yang tidak diharapkan.


commit to user

65

Perawatan yang baik dilakukan pada sebuah alat atau mesin adalah

melakukan tahapan-tahapan perawatan. Hal ini berarti menggunakan sebuah

siklus penjadwalan perawatan, yaitu :

1. Inspeksi (pemeriksaan).

2. Perbaikan kecil (small repair).

3. Perbaikan total atau bongkar mesin (complete over houle).

Seperti pada industri manufaktur pada umumnya apabila tahap-tahap

di atas terjadwal dan dilaksanakan dengan tertib, maka untuk prestasi

tertinggi dan efektifitas mesin dapat tercapai dengan maksimal. Dalam alat

praktikum perawatan transmisi gear ini secara terperinci perawatan dapat

dilakukan dengan meliputi :

1. Bearing :

Hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan perawatan antara lain :

a. Melakukan pemeriksaan putaran bearing.

b. Memberi grease pada setiap lubang bearing.

2. Roda gigi / gear

Hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan perawatan antara lain :

a. Melakukan pemeriksaan keausan .

b. Membersihkan dari karat.

c. Memberi grease pada setiap roda gigi.

3. Poros

Hal yang perlu diperhatikan dalam melakukan perawatan antara lain

a. Melakukan pemeriksaan kelurusan poros.

b. Membersihkan dari karat.


commit to user

66

BAB V

KESIMPULAN

Dari hasil pembuatan alat praktikum perawatan sistem transmisi roda

gigi dapat disimpulkan sebagai berikut :

a. Dari perbandingan hasil perhitungan analisis dan yang digunakan pada

alat dapat diketahui bahwa alat yang dirakit aman.

b. Alat praktikum ini digunakan untuk memperagakan transmisi daya pada

beberapa gear yang berbeda-beda.

c. Total biaya untuk pembuatan 1 unit mesin ini adalah ± Rp 6.705.900,-

66

pembuatan alat praktikum perawatan sistem

Documents