PROPOSAL TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN DAN PENGUJIAN

CETAKAN SEGI EMPAT UNTUK MESIN CETAK PAVING

BLOCK DENGAN PENGGERAK HIDROLIK

Disusun Oleh :

1. Mahendra Adityasmoko 3.21.11.2.14 / ME-3B

2. Yoseph Wijayanto 3.21.11.2.24 / ME-3F

3. Destian Hendrix Setyawan 3.21.11.3.06 / ME-3F

4. Ardian Ragil Saputro 3.21.11.5.03 / ME-3F

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

SEMARANG

2013

2

LEMBAR PENGESAHAN

a) Judul : RANCANG BANGUN DAN PENGUJIAN

CETAKAN SEGI EMPAT UNTUK MESIN

CETAK PAVING BLOCK DENGAN

PENGGERAK HIDROLIK

b) Jurusan/Prodi : TEKNIK MESIN

Semarang, 11 Desember 2013

Penyusun

Mahendra Adityasmoko Yoseph Wijayanto

NIM. 3.21.11.2.14 NIM. 3.21.11.2.24

Destian Hendrix Setyawan Ardian Ragil Saputro

NIM. 3.21.11.3.06 NIM. 3.21.11.5.03

Mengetahui, Menyetujui,

Kaprodi Teknik Mesin Calon Pembimbing

Hartono, S.T., M.T. L.Y. Sutadi, S.T., M.T.

NIP. 19590328.198903.1.001 NIP. 19570603.198603.1.004

3

PROPOSAL TUGAS AKHIR

A. JUDUL

RANCANG BANGUN DAN PENGUJIAN CETAKAN SEGI EMPAT

UNTUK MESIN CETAK PAVING BLOCK DENGAN PENGGERAK

HIDROLIK

B. PENDAHULUAN

Pada saat ini teknologi semakin canggih dan berkembang mengikuti inovasi-

inovasi yang dilakukan oleh manusia dalam meningkatkan taraf hidup. Khususnya

pada industri pembuatan paving block juga mengalami kemajuan guna menemukan

satu bentuk yang dapat memberikan suatu kepuasan bagi para penggunanya.

Paving block merupakan produk bahan bangunan dari semen dan pasir yang

digunakan sebagai salah satu alternatif pengerasan permukaan tanah. Dibandingkan

dengan aspal, penggunaan paving block lebih dapat menyerap panas dan air.

Merujuk anjuran pemerintah tentang penyerapan air tanah khususnya dikota-kota

besar, paving block merupakan solusi yang tepat untuk jalanan, tempat parkir, area

industri dan tempat terbuka lainya yang membutuhkan pengerasan, ini dikarenakan

dengan menggunakan paving block 60% air hujan akan terserap. Di Jawa Tengah,

penggunaan paving block sudah banyak dijumpai seperti trotoar, jalan di komplek

perumahan atau kawasan pemukiman, taman, pekarangan bahkan halaman rumah.

Selain itu, nilai guna paving block juga mulai dikaitkan dengan aspek estetika

karena paving block memiliki bentuk yang variatif. Sebagai contoh, penggunaan

paving block kini banyak digunakan sebagai dekorasi pada pagar rumah, gapura

perumahan, dan sebagainya.

Penggunaan paving block dapat dilakukan dengan alat cetak manual atau

menggunakan mesin paving sistem hidrolik. Pembuatan secara manual

membutuhkan tenaga yang extra untuk dapat menyelesaikan pembuatan paving

block. Selain itu juga memerlukan waktu yang banyak agar bisa memenuhi pesanan

konsumen. Sedangkan pada mesin cetak paving block sistem hidrolik sangat

membantu sekali dalam hal waktu, kecepatan produksi, dan kuantitas produksi.

4

Namun dengan mesin cetak paving block sistem hidrolik tidak semua

kalangan masyarakat bisa merasakan mesin tersebut, khususnya pengusaha

menengah kebawah. Disamping harga mesin yang cukup mahal karena

menggunakan sistem hidrolik, perawatannya pun juga tidak mudah. Masalah itu

dapat diatasi dengan membuat suatu alat yang mampu mencetak paving block

dengan waktu yang singkat, jumlah yang cukup banyak, serta perawatan yang

mudah sehingga pengusaha kecil dan menengah bisa menggunakan alat tersebut.

C. RUMUSAN MASALAH

Dari uraian di atas dapat disimpulkan beberapa rumusan masalah yang

muncul yakni :

1. Merancang alat cetak paving block cetakan segi empat dengan penggerak

hidrolik yang memiliki kecepatan produksi dan kuantitas produksi yang

tinggi serta perawatan mesin yang mudah.

2. Cara kerja alat cetak paving block cetakan segi empat dengan penggerak

hidrolik.

D. TUJUAN

Adapun tujuan dari pembuatan alat ini adalah sebagai berikut:

a. Menghasilkan alat cetak paving block cetakan segi empat penggerak

hidrolik yang memiliki kecepatan produksi dan kuantitas produksi yang

tinggi.

b. Memberikan opsi kepada masyarakat untuk mengunakan alat yang

harganya relatif terjangkau dengan pengoperasian mesin dan perawatan

mesin yang mudah.

E. TINJAUAN PUSTAKA

Perancangan cetakan paving segi empat ini memerlukan pertimbangan

dan analisis yang rasional dan ilmiah. Adapun yang perlu diulas adalah

sebagai berikut:

5

1. Sambungan Mur Baut

Tegangan tarik

= F/A A = /4 D12

Tegangan geser

= Fg/A A = /4 D12

Tegangan kombinasi

max = /2 + 1/2 2 + 4 2

max = 1/2 2 + 4 2

keterangan :

= tegangan tarik baut Fi = gaya ijin

max = tegangan tarik baut maks Fg = gaya geser yang terjadi

= tegangan geser baut F = gaya yang terjadi

max = tegangan geser baut maks D1 = diameter inti baut

A = luas penampang baut

2. Gaya Tarik Aksial Batang

= F/A = tegangan tarik batang

F = gaya tarik yang terjadi

A = luas penampang batang

3. Perhitungan Kekuatan Bahan Las

Gaya berat (W) yang diterima rangka : W = m x g

Momen bengkok yang diterima rangka (Mb): Mb = W x L

Momen tiap las (M ) : M = Mb

4

Tegangan bengkok (b) yang terjadi : b = 4,24xM

h(b.b+3lb)

F. METODE

Metode yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini adalah sebagai

berikut :

1. Observasi

6

Merupakan salah satu metode yang digunakan untuk memperoleh data

peralatan yang diperlukan, komponen, dan juga untuk memperoleh

informasi mengenai permasalahan yang timbul dalam perancangan alat.

2. Studi pustaka

Berupa teori-teori pembelajaran literature ataupun buku-buku yang

menunjang proses mencetak paving block dengan cetakan segi empat.

3. Bimbingan

Metode ini digunakan untuk mendapatkan solusi dari pembimbing

mengenai permasalahan yang dihadapi dalam penyusunan tugas akhir.

4. Perancangan

Setelah melakukan studi pustaka dan beberapa percobaan, dilanjutkan

dengan perancangan desain yang akan dibuat untuk tugas akhir. Untuk

itu diperlukan sebuah desain dan gambar kerja, kemudian dipilih

alternatif pilihan desain terbaik dari beberapa desain yang telah digambar

sesuai dengan tujuan, fungsi dan kebutuhan yang ingin dicapai. Setelah

ditetapkan pilihan desain yang diinginkan maka dibuatlah gambar kerja,

dilanjutkan dengan pemilihan bahan yang sesuai dengan perhitungan

yang telah direncanakan.

5. Pembuatan

Setelah melakukan proses perancangan dengan berbagai pertimbangan

yang telah ditetapkan dari sebuah gambar kerja. Dilanjutkan dengan

pembuatan komponen-komponen dari suatu mesin sesuai dengan hasil

perencanaan serta fungsi dan tujuan yang hendak dicapai yaitu

mewujudkan hasil rancangan pengepress paving block dengan

melakukan penyesuaian-penyesuaian dengan alat-alat yang mudah

ditemukan dipasaran.

6. Perakitan

Setelah semua komponen dari suatu mesin yang dibutuhkan untuk

mewujudkan suatu alat yang dapat membantu pekerjaan sesuai dengan

7

fungsi dan tujuan dari mesin tersebut terpenuhi, maka dilanjutkan dengan

perakitan dari komponen-komponen tersebut.

7. Pengujian mesin

Metode ini meliputi pelaksanaan pengujian, pengambilan data serta

menganalisa hasil pengujian mesin cetak paving block cetakan segi

empat dengan penggerak hidrolik.

G. JADWAL KEGIATAN

Kegiatan Bulan ke

1 2 3 4 5 6

Kegiatan pengenalan obyek sasaran

Penentuan design mesin

Belanja bahan dan alat

Pembuatan mesin

Uji coba mesin

Pelaporan

8

H. CARA KERJA ALAT

Prinsip kerja mesin cetak paving block cetakan segi empat penggerak

hidrolik :

1. Langkah 1 Pengangkat akan bergerak naik mengangkat cetakan-atas, sementara kait

cetakan-bawah tetap terbuka sehingga cetakan-bawah tetap di tempat.

V313-8.4

2. Langkah 2 Cetakan atas diangkat maksimal.

V313-8.4

pengangkat

cetakan atas cetakan bawah

cetakan atas

Diangkat maksimal

9

3. Langkah 3 Pengisian bahan paving tahap 1 (yang terisi hanya bagian belakang).

V313-8.4

4. Langkah 4 Pengisian bahan paving tahap 2 (seluruh ruang cetakan-bawah terisi

bahan paving).

V313-8.4

Pada langkah ini penggetar di ON kan sehingga bahan paving yang

sudah berada di dalam cetakan-bawah dapat rata mengisi seluruh

ruangan cetakan-bawah.

Penggetaran cetakan bawah saat tersebut lebih-kurang 5 detik.

tempat pengisian bahan paving (tahap 1)

tempat pengisian bahan paving (tahap 2)

cetakan bawah

10

5. Langkah 5 Penggeser-pasir 2 dimasukkan ke penggeser-pasir 1.

V313-8.4

6. Langkah 6 Penggeser-pasir 1 dan penggeser-pasir 2 digeser maksimum ke belakang

sehingga tidak menghalangi cetakan-atas untuk melakukan pengepressan

paving.

alat penggetar

cetakan bawah

bahan paving

penggeser pasir 2 penggeser pasir 1

11

V313-8.4

7. Langkah 7 Pengepressan bahan paving berlangsung.

V313-8.4

Pada langkah ini penggetar di ON kan, sehingga bahan paving yang

sudah ditekan di dalam cetakan-bawah semakin padat tertekan karena

pengaruh beban impak dari getaran.

Penggetaran cetakan bawah saat tersebut lebih-kurang 5 detik.

penggeser pasir 1 dan 2 digeser maksimum ke belakang

F

F

penggetar berada pada posisi ON

12

8. Langkah 8 Pelepasan cetakan-atas (cetakan-atas diangkat) dari pengangkat,

dimulainya pengangkatan cetakan bawah, sementara cetakan atas tetap

di tempat (menjaga agar paving tetap di tempat).

V313-8.4

9. Langkah 9 Pengangkatan cetakan-bawah terus berlangsung, sementara cetakan-atas

tetap di tempat (menjaga agar paving tetap di tempat).

V313-8.4

10. Langkah 10 Pengangkatan cetakan-bawah terus berlangsung, hingga cetakan-atas

terangkat maksimum, kemudian dilakukan pengambilan paving yang

sudah tercetak.

cetakan bawah

cetakan atas

cetakan atas dilepas

pengangkat

pengangkat cetakan bawah

cetakan bawah terangkat

cetakan atas tetap ditempat

13

V313-8.4

11. Langkah 11 Penurunan cetakan-atas dan cetakan-bawah hingga cetakan-atas turun

maksimum

V313-8.4

12. Langkah 12 Penurunan cetakan-atas sudah berhenti (karena sudah maksimum),

sementara cetakan-bawah masih turun terus hingga maksimum (kontak

dengan bantalan multiplek).

V313-8.4

cetakan atas dan bawah terangkat maksimum

cetakan atas turun maksimum dan cetakan bawah masih turun

cetakan atas berhenti dan cetakan bawah turun hingga maksimum

14

13. Langkah 13 Pengangkatan cetakan-atas (cetakan bawah tetap di tempat) hingga

maksimum, kemudian cetakan-bawah siap di isi bahan paving, untuk

membuat paving berikutnya.

V313-8.4

pengangkatan cetakan atas hingga maksimum

cetakan bawah tetap ditempat

15

I. PERHITUNGAN BIAYA

Rincian biaya rancang bangun cetakan segi empat untuk mesin cetak

paving block dengan penggerak hidrolik.

16

ANGGARAN BIAYA

Perhitungan biaya untuk mengetahui total biaya yang dibutuhkan

untuk membuat mesin ini. Perhitungan ini meliputi :

1. Biaya pembelian bahan

Biaya yang diperlukan untuk pengadaan bahan dalam pembuatan

komponen-komponen mesin ini.

2. Biaya pembelian komponen standar

Biaya yang diperlukan untuk membeli komponen-komponen yang ada

di pasaran.

3. Biaya pemesinan

Biaya yang diperlukan sebagai ongkos sewa mesin yang digunakan

dalam pembuatan komponen.

4. Biaya operator

Biaya yang dikeluarkan untuk tenaga pembuat komponen.

5. Lain-lain

Biaya yang dikeluarkan di luar perencanaan.

17

J. LAMPIRAN

18

DAFTAR PUSTAKA

Khurmi, R.S. JK.Ghupta.2005.A Text book of Machine Design. New Delhi:

Eurasia Publising House (PUT)LTD.

Shigley,Joseph E. Larry D. Mitchell.1983.Mechanical Engineering Design.

Newyork: Mc Graw hill.

Sebayang, Syukur. I Wayan Diana. Alexander Purba.2011.Jurnal Rekayasa Vol

15:Perbandingan Mutu Paving Block Produksi Manual dengan Produksi

Masinal. Universitas Lampung : Bandar Lampung

A, Bakhtiar. Jurnal : Studi Peningkatan Mutu Paving Block dengan

Penambahan Abu Sekam Padi. Politeknik Negeri Lhoksumawe.