i

TUGAS AKHIR – TM 145648

RANCANG BANGUN MESIN BENDING PROFIL

MELINGKAR DAN V PADA SISI KAWAT HANGER

BERDIAMETER 3MM

RIZKY TIRTA GANDA

NRP. 2113 039 020

RANGGA WAHYU ADISTANA

NRP. 2113 039 023

Dosen Pembimbing

Ir. HARI SUBIYANTO, M.Sc

Ir. WINARTO, DEA

Instruktur Pembimbing

Didik Sofyan, A.Md, ST, M.Psi

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK MESIN

PRODUKSI KERJASAMA ITS-DISNAKERTRANSDUK

Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya 2016

ii

FINAL PROJECT– TM 145648

DESIGN AND MANUFACTURING OF CIRCULAR

AND V PROFILE BENDING MACHINE FOR SIDE

WIRE HANGER WITH 3MM DIAMETER

RIZKY TIRTA GANDA

NRP. 2113 039 020

RANGGA WAYU ADISTANA

NRP. 2113 039 023

Counsellor Lecture

Ir. HARI SUBIYANTO, M.Sc

Ir.WINARTO, DEA

Counsellor Instructure

Didik Sofyan, A.Md, ST, M.Psi

PROGRAM STUDY DIPLOMA III MECHANICAL

ENGINEERING DEPARTMENT ITS-DISNAKERTRANSDUK

Faculty of Industrial Technology

Sepuluh Nopember Institute of Technology

Surabaya 2016

iv

RANCANG BANGUN MESIN BENDING PROFIL

MELINGKAR DAN V PADA SISI KAWAT HANGER

BERDIAMETER 3MM

Nama Mahasiswa : Rizky Tirta Ganda

NRP : 2113-039-020

Nama Mahasisa : Rangga Wahyu Adistana

NRP : 2113-039-023

Jurusan : D-3 Teknik Mesin

Disnakertransduk FTI -ITS

Dosen Pembimbing : Ir. Hari Subiyanto, M.Sc

Ir. Winarto, DEA

Instruktur Pembimbing : Didik Sofyan ,ST, M.Psi

Abstrak

Proses pembuatan profil hanger pada UKM Panji Surya

Sampurna proses dilakukan secara manual. Cara manual ini

membutuhkan tujuh proses bending dalam satu siklus pengerjaan

yang membutuhkan waktu cukup lama. Oleh karena itu dirancang

alat bantu untuk mereduksi proses pembentukan profil.

Konsep desain mesin bending profil melingkar dan v pada

sisi hanger memanfaatkan punch and dies dalam proses

pembentukan. Pergerakan punch ditunjang oleh sistem transmisi

diantaranya dua pasang roda gigi, gearbox, dan belt pulley yang

menerima daya dan putaran dari motor listrik AC. Arah putaran

motor listrik dikontrol oleh sistem kontrol.

Dari hasil perencanaan dan perhitungan didapatkan

spesifikasi transmisi diantaranya roda gigi lurus dimana pinion

dan gear modul 4,5 dengan diameter luar 121,5mm dan

184,5mm, gearbox tipe vertikal dengan rasio 1 : 50, dan pulley 3

inch dengan dua alur yang dihubungkan dengan sabuk v dengan

rasio 1 : 1. Sebagai sumber daya dan putaran digunakan motor

listrik AC 3 phase 1,5 HP dengan putaran 1400 rpm. Untuk

pengaman putaran punch digunakan dua sensor limit switch.

Kata kunci: bending, punch and dies, transmisi, kawat hanger

v

DESAIN AND MANUFACTURING OF CIRCULAR AND V

PROFILE BENDING MACHINE FOR SIDE WIRE

HANGER WITH 3MM DIAMETER

Name of Student : 1. Rizky Tirta Ganda

2. Rangga Wahyu Adistana

NRP : 1. 2113-039-020

2. 2113-039-023

Department : D-3 TeknikMesinDisnaker

Disnakertransduk FTI-ITS

Counsellor Lecturer : Ir. Hari Subiyanto, MSc

Co - Counsellor Lecturer : Ir. Winarto, DEA

CounsellorInstructor :Didik Sofyan ,ST, M.Psi

Abstract

The process of making profile hanger on the UKM Panji

Surya Sampurna processes was done manually. This manual

requires seven process bending in one cycle of workmanship

which takes quite a long time. Therefore the tools designed to

reduce the process of establishment of the profile.

The concept of design a circular bending profile and v for

side hanger used punch and dies in the process of forming. The

punch supported by a system for transmitting including two pairs

gears, gearbox, and belt pulley receiving resources and the

rotation from an electric motor AC. The round of electric motor

controlled by control system.

From the planning and calculation obtained specifications

transmission of them gears straight where pinion and gear

module 4,5 in diameter outside 121,5mm and 184,5mm, gearbox

type vertical with ratio 1: 50, 3 inch and pulley with two groove

connected with a v with ratio: 1 1. As a resource and round used

by electric motor AC 3 phase 1,5 HP with arround velocity 1400

rpm. For safety arround punch of die use two censor limit switch.

Keyword: bending, punch and dies, transmission, wire hanger

vi

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, segala puji dan syukur kami panjatkan

kehadirat Allah SWT. Karena atas ramat dan hidayahnya-Nya,

tugas akhir yang berjudul Rancang Bangun Mesin Bending

Profil Melingkar dan V pada Sisi Kawat Hanger Berdiameter

3mm ini dapat disusun dan diselesaikan dengan lancar.

Penelitian yang kami lakukan dalam rangka

menyelesaikan mata kuliah Tugas Akhir yang merupakan salah

satu persyaratan yang harus dipenuhi oleh setiap mahasiswa

Program Studi D3 Politeknik Mesin Disnakertransduk FTI-ITS,

sesuai dengan kurikulum yang telah ditetapkan. Selain itu

penelitian ini juga merupakan suatu bukti nyata yang diberikan

almamater dalam rangka pengabdian masyarakat dalam bentuk

teknologi tepat guna.

Banyak pihak yang telah membantu selama pengerjaan

penelitian ini, oleh karena itu pada kesempatan ini kami

sampaikan tarima kasih kepada :

1. Bapak Ir. Hari Subiyanto, MSc selaku dosen pembimbing

mata kuliah Tugas Akhir D3 Teknik Mesin

Disnakertransduk FTI - ITS. yang telah banyak

memberikan bimbingan dan nasehat kepada kami.

2. Bapak Ir. Winarto, DEA selaku Co-Dosen Pembimbing

mata kuliah Tugas Akhir D3 Teknik Mesin FTI-ITS yang

telah memberikan bimbingan selama penyusunan Tugas

Akhir kami.

3. Bapak Didik Sofyan, Amd, ST, M.Psi, selaku instruktur

pembimbing mata kuliah tugas akhir di UPT-PK

Disnaker Surabaya

4. Bapak Ir. Denny ME Soedjono, MT selaku koordinator

mata kuliah tugas akhir.

5. Bapak Dr. Ir. Heru Mirmanto, MT selaku KaProdi

program studi D3 Teknik Mesin FTI - ITS yang telah

memberikan bimbingan.

vii

6. Bapak - Bapak Dosen tim penguji yang telah memberikan

saran dan masukan guna menyempurnakan penelitian

rancang bangun mesin bending profil kawat hanger ini.

7. Bapak Joko selaku pemilik Industri Kecil –UKM Panji

Surya Sampurna yang telah memberikan masukan dan

data-data tentang proses pembuatan saringan dandang

secara manual.

8. Bapak dan Ibu tercinta beserta kakak, adik, anggota

keluarga, dan orang - orang yang kami cintai atas doa dan

dukungannya.

9. Serta semua pihak yang telah membantu terselesaikannya

penyusunan laporan Tugas Akhir ini, kami mengucapkan

banyak terima kasih.

Kekurangan atau ketidaksempurnaan tentu masih ada,

namun bukan sesuatu yang disengaja, hal tersebut semata - mata

karena kekhilafan dan keterbatasan pengetahuan yang dimiliki.

Oleh karena itu kritik dan saran yang membangun sangat

diharapkan demi kesempurnaan penelitian ini.

Akhir kata semoga Penelitian ini bermanfaat bagi

pembaca dan mahasiswa, khususnya mahasiswa Program studi

D3 Teknik Mesin Disnakertransduk - ITS.

Surabaya, Juli 2016

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN ..................................................................................i

LEMBAR PENGESAHAAN .................................................... iii

ABSTRAK ..................................................................................iv

KATA PENGANTAR.................................................................vi

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

DAFTAR GAMBAR ................................................................ xiv

DAFTAR TABEL ..................................................................... xvi

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

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

1.2 Rumusan Masalah ................................................................. 6

1.3 Batasan Masalah ................................................................... 6

1.4 Tujuan Masalah ..................................................................... 7

1.5 Manfaat Penulisan ................................................................ 7

1.6 Sistematika Penulisan ............................................................ 8

BAB II DASAR TEORI ............................................................. 10

2.1 Hanger .................................................................................. 10

2.2 Bending................................................................................ 11

2.2.1 Pengertian bending .................................................... 11

2.2.2 Angel bending............................................................ 11

2.2.3 V Bending Dies ......................................................... 11

2.3 Perencanaan Punch and Dies ................................................ 12

2.4 Analisa Gaya Bending Proses PembentukanProfil ............... 13

2.5 Torsi Proses Bending Pembentukan Profil Hanger ............... 14

2.6 Springback ........................................................................... 14

2.6 Springback Rasio .......................................................... 15

2.7 Spesifikasi material .............................................................. 15

2.7.1 Analisa Kekuatan Tarik Material ............................... 15

2.8 Perencanaan Roda Gigi ........................................................ 16

2.8.1 Roda Gigi Lurus ........................................................ 17

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

2.9.1 Hal-hal Penting dalam Perencanaan Poros ................. 21

2.9.2 Poros dengan beban bending dan torsi ....................... 22

2.10 Pasak .................................................................................. 23

ix

2.10.1 Klasifikasi pasak ...................................................... 24

2.10.2 Tinjauan terhadap geser ........................................... 25

2.10.3 Tinjauan terhadap kompresi ..................................... 26

2.11 Bearing (Bantalan) ............................................................. 27

2.11.1 Klasifikasi Bearing .................................................. 28

2.11.2 Perencanaan Bearing ............................................... 29

2.11.3 Menghitung Gaya Radial Pada Bantalan .................. 30

2.11.4 Beban Ekivalen pada Bearing .................................. 30

2.11.5 Prediksi Umur Bearing ............................................ 32

2.12 Kopling ............................................................................... 33

2.12.1 Kopling tetap ........................................................... 34

2.13 Perencanaan Reducer (Gearbox)......................................... 36

2.14 Perencanaan Belt dan Pulley............................................... 37

2.14.1 Daya dan Torsi Perencanaan .................................... 38

2.14.2 Menghitung Diameter Pulley yang Digerakkan ....... 38

2.14.3 Pemilihan Type Belt................................................. 39

2.14.4 Kecepatan Keliling Belt. .......................................... 39

2.14.5 Gaya Keliling Belt ................................................... 39

2.14.6 Panjang Belt. ............................................................ 40

2.14.7 Sudut Kontak pada Pulley. ....................................... 40

2.14.8 Gaya Efektif pada Belt ............................................. 41

2.14.9 Tegangan Maksimum pada Belt ............................... 42

2.14.10 Umur Belt .............................................................. 43

2.15 Motor listrik 3 Phasa .......................................................... 43

BAB III METODOLOGI ........................................................... 46

3.1 Diagram alir (flow chart) .................................................... 46

3.2 Penjelasan diagram alir proses pembuatanalat .................... 47

3.3 Komponen utama pada Mesin Bending Profil Melingkar

dan V pada Sisi Hanger ........................................................... 49

3.4 Prinsip kerja Mesin Bending Profil Melingkar dan V pada

Sisi Hanger ................................................................................. 53

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN .................... 57

4.1 Analisa Gaya Bending ........................................................ 57

x

4.2 Perhitungan Torsi Proses Pembentukan Profil .................... 59

4.3 Springback Rasio ................................................................ 60

4.4 Spesifikasi Material yang Digunakan ................................. 61

4.5 Perencanaan Roda Gigi....................................................... 62

4.5.1 Perhitungan Diameter Pitch Rencana ......................... 63

4.5.2 Perencanaan Jumlah Gigi ........................................... 63

4.5.3 Perhitungan Diameter Pitch yang Diperlukan ............ 64

4.5.4 Perhitungan Diameter Luar Roda Gigi....................... 65

4.5.5 Jarak Antar Poros Gear dan Pinion yang Diperlukan . 65

4.5.6 Perencanaan Putaran Roda Gigi ................................. 65

4.5.7 Perhitungan Torsi Gear Kanan ................................... 66

4.5.8 Gaya Tangensial, Gaya Normal, dan Gaya Radial pada

Gear Kanan ......................................................................... 66

4.5.9 Perhitungan Torsi Gear Kiri ....................................... 68

4.5.10 Gaya Tangensial, Gaya Normal, dan Gaya Radial

pada Gear Kiri .................................................................... 68

4.5.11 Perhitungan Torsi pada Pinion ................................. 70

4.5.12 Gaya Tangensial, Gaya Normal, dan Gaya Radial

padaPinion .......................................................................... 70

4.5.13Perencanaan Material Roda Gigi .............................. 71

4.6 Perencanaan Poros .............................................................. 72

4.6.1MomenTorsiPoros Transmisi ...................................... 72

4.6.2 Momen Bending Poros Transmisi Gear Kanan .......... 73

4.6.3 Pemilihan Jenis Bahan Minimum Poros Transmisi Gear

Kanan ................................................................................. 97

4.6.4 Momen Bending Poros Transmisi Gear Kiri .............. 98

4.6.5 Pemilihan Jenis Bahan Minimum Poros Transmisi Gear

Kiri ................................................................................... 114

4.6.6 Momen Bending Poros Transmisi Pinion ................ 116

........ 4.6.7 Pemilihan Jenis Bahan Minimum Poros Transmisi

Pinion ............................................................................... 122

4.7 PerhitunganPasak ............................................................. 122

4.7.1 Perhitungan Pasak Untuk Poros Transmisi Penggerak

Gear Kanan ....................................................................... 123

4.7.2 Gaya yang Terjadi pada Pasak Poros Transmisi

xi

Penggerak Gear Kanan ..................................................... 123

4.7.3 Tinjauan Terhadap Tegangan Kompresi Pasak Poros

Penggerak Gear Kanan ..................................................... 123

4.7.4 Tinjauan Terhadap Tegangan Geser Pasak Poros

Transmisi Penggerak Gear Kanan .................................... 124

4.7.5 Perhitungan Pasak Untuk Poros Transmisi Penggerak

Gear Kiri ........................................................................... 124

4.7.6 Gaya yang Terjadi pada Pasak Poros Transmisi

Penggerak Gear Kiri ......................................................... 124

4.7.7 Tinjauan Terhadap Tegangan Kompresi Pasak Poros

Penggerak Gear Kiri ......................................................... 125

4.7.8 Tinjauan Terhadap Tegangan Geser Pasak Poros

Transmisi Penggerak Gear Kiri ........................................ 125

4.7.9 Perhitungan Pasak Untuk Poros Transmisi Penggerak

Pinion ............................................................................... 126

4.7.10 Gaya yang Terjadi Pada Pasak Poros Transmisi

Penggerak Pinion .............................................................. 126

4.7.11 Tinjauan Terhadap Tegangan Geser Pasak Poros

Transmisi Penggerak Pinion ............................................. 126

4.7.12 Tinjauan Terhadap Tegangan Kompresi Pasak Poros

Transmisi Penggerak Pinion ............................................. 126

4.8 Perhitungan Bantalan (Bearing) ....................................... 127

4.8.1 Perhitungan Bantalan (Bearing) Untuk Poros Transmisi

Penggerak Gear Kanan ..................................................... 127

4.8.2 Gaya Radial pada Bearing Untuk Poros Transmisi

Penggerak Gear Kanan ..................................................... 128

4.8.3 Beban Equivalent pada Bantalan untuk Poros

Transmisi Penggerak Gear Kanan .................................... 129

4.8.4 Umur Bantalan (Bearing) Untuk Poros Transmisi

Penggerak Gear Kanan ..................................................... 129

4.8.5 Perhitungan Bantalan (Bearing) Untuk Poros Transmisi

Penggerak Gear Kiri ......................................................... 130

4.8.6 Gaya Radial pada Bearing Untuk Poros Transmisi

Penggerak Gear Kiri ......................................................... 130

xii

4.8.7 Beban Equivalent pada Bantalan untuk Poros

Transmisi Penggerak Gear Kiri ........................................ 131

4.8.8 Umur Bantalan (Bearing) Untuk Poros Transmisi

Penggerak Gear Kiri ......................................................... 132

4.8.9 Perhitungan Bantalan (Bearing) Untuk Poros Transmisi

Penggerak Pinion .............................................................. 132

4.8.10 Gaya Radial pada BearingUntuk Poros Transmisi

Penggerak Pinion .............................................................. 133

4.8.11 Beban Equivalent padaBantalan Untuk Poros

Transmisi Penggerak Pinion ............................................. 133

4.8.12 UmurBantalan (Bearing) Untuk Poros Transmisi

Penggerak Pinion .............................................................. 133

4.9 Perencanaan kopling ......................................................... 134

4.9.1Pemilihan Jenis Bahan Minimum Kopling ............... 135

4.10 Perencanaan Reducer (Gearbox)....................................... 135

4.10.1 Perhitungan Putaran yang ditransmisikan pada

Gearbox ........................................................................... 136

4.10.2 Perhitungan Torsi Pada Gearbox ........................... 137

4.11 Perencanaan Belt dan Pulley ............................................. 137

4.11.1 Perhitungan Daya pada Pulley ............................... 137

4.11.2 Perhitungan Diameter Pulley yang Digerakkan ..... 138

4.11.3 Pemilihan Type Belt............................................... 138

4.11.4 Kecepatan Keliling Pulley ..................................... 138

4.11.5 Gaya Keliling Belt ................................................. 139

4.11.6 Panjang Belt ........................................................... 139

4.11.7 Sudut Kontak pada Pulley ...................................... 140

4.11.8 Gaya Efektif Belt ................................................... 141

4.11.9 Tegangan Maksimum Pada Belt............................. 141

4.11.10 Menentukan Jumlah Belt...................................... 142

4.11.11 PerhitunganUmur Belt ......................................... 143

4.12 Perencanaan motor listrik ................................................. 144

4.13 Hasil Pengujian Mesin Bending Profil Melingkar dan V

Pada Sisi Hanger Kawat ................................................... 144

4.14 Pembahasan Hasil Pengujian Mesin Bending Profil

Melingkar dan V Pada Sisi Hanger Kawat ....................... 145

xiii

4.14.1 Tinjauan pada Punch .............................................. 145

4.14.2 Tinjauan pada Meja .............................................. 146

4.14.3 Tinjauan pada Kengka Mesin ................................ 146

BAB V PENUTUP ................................................................... 147

5.1 Kesimpulan ........................................................................ 147

5.2 Saran .................................................................................. 149

LAMPIRAN

xvi

DAFTAR TABEL

2.1 Ball bearing service factors, Fs ............................................ 31

4.1 Data percobaan penentuan gaya pembentukan tiap profil ... 57

4.2 Data gaya pembentukan real pada tiap profil ...................... 58

4.3 Tabel hasil percobaan mesin .............................................. 144

xiv

DAFTAR GAMBAR

1.1 Hanger Kawat ........................................................................ 1

1.2 Skema Proses manufaktur pembuatan hanger kawat ............. 2

1.3 Skema ProsesProses Pembentukan hanger manual ............... 4

2.1 Hanger kawat dan kayu ........................................................ 10

2.2 Terminologi Bending ............................................................ 11

2.3 Proses V-Bending ................................................................. 12

2.4 Alat Bending Profil Melingkar dan V ................................... 13

2.5 Distribusi gaya pembentukan pada setiap profil .................. 13

2.6 Springback pada pelat .......................................................... 15

2.7 Sepasang roda gigi lurus ...................................................... 17

2.8 macam – macam pasak ......................................................... 25

2.9 Gaya yang terjadi pada pasak .............................................. 25

2.10 Single Row Ball Bearing .................................................... 27

2.11 Tipe Bearing Gelinding ...................................................... 29

2.12 Gear coupling ..................................................................... 35

2.13 Paralel shaft reducer .......................................................... 36

2.14 Konstruksi Belt dan Pulley ................................................. 38

2.15 Kecepatan keliling pulley ................................................... 39

2.16 Sudut kontak antara pulley dan belt ................................... 41

2.16 Struktur motor listrik 3 phase ............................................ 44

3.1 Diagram alir perencanaan rancang bangun mesin .............. 47

3.2 Motor lisrtik AC ................................................................... 49

3.3 Pulley ................................................................................... 49

3.4 Gearbox ................................................................................ 50

3.5 Kopling ................................................................................. 50

3.6 Pinion dan Roda Gigi ........................................................... 51

3.7 Punch and Dies .................................................................... 52

3.8 Pin Stopper ........................................................................... 52

3.9 Push Button ON .................................................................... 53

3.10 Tombol Emergency ............................................................. 53

3.11 Desain mesin bending profil melingkar dan v pada sisi

kawat hanger .............................................................................. 55

3.12 Urutan operasional kerja mesin bending untuk pembuatan

profil hanger .............................................................................. 56

xv

4.1 Free Body Diagram Pembentukan Profil Melingkar ............ 59

4.2 Free Body Diagram pembentukan profil v1 .......................... 60

4.3 Free body diagram pembentukan profil v2 ........................... 60

4.4 Gaya-gaya pada roda gigi.................................................... 66

4.5 Gear coupling..................................................................... 134

4.6 Gearbox vertikal ................................................................. 136

4.7 hanger hasil percobaan dengan Mesin ............................... 145

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Hanger merupakan benda yang digunakan untuk

menggantung pakaian. Umumnya bahan dasar yang digunakan

untuk pembuatan hanger yaitu plastik, kayu, dan kawat (lihat

gambar 1.1). Kebutuhan pasar akan produksi hanger terutama

yang menggunakan bahan dasar kawat baja cukup tinggi,

mengingat mulai banyak terdapat butik, jasa cuci pakaian

(laundry), dan home industry yang bergerak di bidang produksi

dan jasa pencucian pakaian. Alasan sebagian konsumen lebih

memilih hanger kawat adalah karena faktor kekuatan meskipun

dalam segi harga relatif lebih mahal dibandingkan hanger plastik.

Gambar 1.1 Hanger Kawat

Di Indonesia, khususnya di Jawa Timur cukup banyak UKM

yang memproduksi hanger kawat. Salah satunya yaitu UKM

Panji Sampurna milik Bapak Joko Suryo yang berlokasi di Desa

Tenaru, Kecamatan Driyorejo, Kabupaten Gresik, Jawa Timur.

Terdapat berbagai macam hanger yang diproduksi sesuai fungsi

pemakaian diantaranya hanger untuk jilbab, hanger untuk pakaian

anak, dan hanger untuk baju orang dewasa. UKM tersebut mampu

memproduksi hingga 700 lusin hanger dalam sehari. Alur proses

manufaktur pembuatan hanger kawat di UKM tersebut seperti

yang terlihat pada skema berikut. (lihat gambar 1.2)

2

Gambar 1.2 Skema Proses Manufaktur Pembuatan Hanger

Kawat

Material hanger adalah kawat baja roll dengan diameter 3mm

(a). Kawat baja roll mengalami pelurusan (b) menggunakan mesin

pelurus kawat. Kawat baja tersebut kemudian melalui proses

pemotongan (c) menggunakan mesin pemotong kawat sesuai

panjang yang dibutuhkan, produk hanger untuk pakaian orang

dewasa membutuhkan panjang kawat 105mm. Selanjutnya

dilakukan proses pembentukan profil hanger pada kawat yang

telah terpotong. Proses pembentukan profil hanger di UKM ini

masih menggunakan peralatan manual dimana pada tahap tersebut

membutuhkan tujuh proses dalam satu siklus proses pembentukan

profil, diantaranya pembuatan pilinan pada salah satu ujung kawat

(d), pembentukan profil V untuk sisi kiri (e) dan kanan (f)

menggunkan mesin punch, pembentukan profil melingkar pada

dua sisi (g), penggabungan ujung kawat (h), pembentukan profil

hook (i), dan finishing ujung hook (j). Berikutnya hanger tersebut

dilapisi dengan khrom dengan cara electroplating (k). Setelah

melalui proses pelapisan, terakhir hanger dikeringkan selama

kurang lebih 30 menit (l).

Proses pembentukan profil hanger di UKM ini masih

menggunakan metode konvensional menggunakan peralatan

manual. Pembentukan profil hanger dengan peralatan manual

(a) (b)

(c)

(d) (e) (f)

3

membutuhkan tujuh proses dalam satu siklus proses pembentukan

profil. Tujuh proses tersebut diantaranya (lihat gambar 1.3) ;

pembuatan pilinan pada salah satu ujung kawat (a), pembentukan

profil V1 (b), pembentukan profil V2 (c), pembentukan profil

melingkar pada dua sisi (d), penggabungan ujung kawat (e),

pembentukan profil hook (f), dan finishing ujung hook (g).

Berikut merupakan skema proses pembentukan profil hanger

secara manual di UKM Panji Surya Sampurna :

(a) pembuatan pilinan

(b) pembentukan profil v kanan

(c) pembetukan profil v kiri

(d) pembentukan profil melingkar

(e) penggabungan ujung kawat

(f) pembetukan profil hook

(g) Finishing ujung hook

4

Gambar 1.3 Skema Proses Pembentukan Profil Hanger Manual

Berdasarkan beberapa permasalahan yang ada pada UKM

Panji Sampurna, maka untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas

proses bending profil hanger kawat, kami merancang sebuah

penelitian dengan judul “Rancang Bangun Mesin Bending

Profil Melingkar dan V pada Sisi Kawat Hanger Berdiameter

3mm.” Prinsip kerja alat ini memanfaatkan kombinasi

mekanisme kerja sistem transmisi komponen elemen mesin dan

metode pembentukan logam dengan proses momen bending.

Daya dan putaran yang bersumber dari motor listrik AC akan

ditransmisikan pada sistem melalui belt-pulley dengan

perbandingan transmisi 1 : 1. Daya dan putaran tersebut

kemudian direduksi menggunakan reducer (gearbox) dengan

rasio 1 : 50. Selanjutnya roda gigi sebagai komponen penggerak

utama sistem akan mendistribusikan daya dan putaran tersebut

pada poros penggerak punch. Terdapat dua pasang pinion dan

roda gigi dengan tujuan dihasilkan mekanisme gerakan poros

secara bersamaan yang mampu beroperasi dengan arah saling

berlawanan dalam satu siklus proses bending pembentukan profil

kawat. Sehingga didapatkan punch dengan posisi tertangkup

terhadap dies saat proses pembentukan profil. Dengan sistem

otomasi, mekanisme pergerakan sistem dikontrol oleh komponen

sistem kontrol pada mesin.

Mesin bending profil melingkar dan v pada sisi hanger

bertujuan untuk mereduksi tujuh proses pembentukan profil

hanger secara manual menjadi lima proses (lihat gambar 1.4).

Setelah dilakukan pembuatan pilinan pada salah satu ujung kawat

(a), kawat kemudian diproses menggunakan mesin untuk

membentuk profil melingkar dan v secara serempak (b) dengan

kapasitas maksimal empat batang kawat dalam satu kali proses.

Selanjutnya pembentukan profil kembali diproses secara manual

diantaranya menggabungkan dua ujung kawat (c), membuat hook

(d), dan finishing pada ujung hook (e). Dengan demikian beban

kerja operator operator dapat berkurang. Selain itu dengan

5

digunakannnya mesin ini produktivitas dan keselamatan kerja

(K3) dari operator dapat ditingkatkan.

(a) pembuatan pilinan

(b) pembetukan profil melingkar dan v

(c) penggabungan ujung kawat

(d) pembetukan profil hook

(e) Finishing ujung hook

6

Gambar 1.4 Skema Proses Pembentukan Profil Hanger dengan

Alat Bantu Mesin Bending Profil Melingkar dan V.

1.2 Rumusan Masalah

Dari uraian diatas dapat disimpulkan permasalahan yang

muncul dari penelitian “Rancang Bangun Mesin Bending Profil

Melingkar dan V pada Sisi Kawat Hanger Berdiameter 3mm.” ini

adalah :

1. Bagaimana mendesain dan membuat alat bending profil v

dan profil melingkar hanger yang mampu bekerja dalam

satu kali proses serta aman untuk digunakan?

2. Bagaimana memilih komponen elemen mesin yang sesuai

agar proses bending dapat berjalan sesuai kebutuhan?

3. Bagaimana menghitung gaya maupun daya yang

dibutuhkan mesin bending profil melingkar dan v pada

sisi hanger dalam proses bending kawat hanger?

4. Bagaimana mesin bending profil melingkar dan v pada

sisi hanger mampu meningkatkan kapasitas produksi

UKM Panji Sampurna?

5. Bagaimana mesin bending profil melingkar dan v pada

sisi hanger mampu meningkatkan efisiensi waktu pada

produksi UKM Panji Sampurna?

1.3 Batasan Masalah

Untuk mencapai tujuan perancangan dan memperjelas

lingkup permasalahan yang akan dibahas, maka perlu ditentukan

batasan-batasan masalahnya, yaitu mengenai “Rancang Bangun

Mesin Bending Profil Melingkar dan V pada Sisi Kawat Hanger

Berdiameter 3mm.” Dimana dalam batasan masalah ini

diperlukan parameter-parameter yang nantinya dapat dijadikan

acuan dalam pembahasan penulisan. Diantara parameter-

parameter tersebut adalah:

7

1. Perhitungan macam dimensi dan sambungan rangka

diasumsikan aman untuk pemakaian (untuk

pengoperasian).

2. Getaran yang terjadi selama proses kerja sistem tidak

mempengaruhi proses pemesinan.

3. Bend tool yang dipakai yaitu profil punch and dies hanger

sesuai contoh alat manual yang dimiliki UKM.

4. Sistem kelistrikan tidak dibahas lebih lanjut.

1.4 Tujuan Penulisan

Dengan mengacu pada latar belakang dan permasalahan

diatas maka tujuan yang akan dicapai dari pembuatan “Rancang

Bangun Mesin Bending Profil Melingkar dan V pada Sisi Kawat

Hanger Berdiameter 3mm.” ini adalah:

1. Mendesain dan membuat alat bending hanger yang efektif

dan efisien serta aman untuk digunakan.

2. Memilih komponen elemen mesin yang sesuai dengan

perencanaan agar proses bending dapat berjalan sesuai

kebutuhan.

3. Menghitung gaya dan daya yang dibutuhkan mesin

bending profil melingkar dan v pada sisi hanger dalam

proses bending kawat hanger.

4. Membuat mesin bending profil melingkar dan v pada sisi

hanger yang mampu meningkatkan kualitas dan kuantitas

produk UKM Panji Sampurna.

5. Membuat mesin bending profil melingkar dan v pada sisi

hanger yang mampu meningkatkan efisiensi waktu

produksi UKM Panji Sampurna.

1.5 Manfaat Penulisan

Dengan adanya mesin bending profil melingkar dan v pada

sisi hanger ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai

berikut:

1. Dapat merancang serta mewujudkan mesin bending

kawat hanger.

8

2. Mendapatkan alat bending kawat hanger yang dapat

membantu proses bending sehingga lebih mudah dan

efisien.

1.6 Sistematika Penulisan

Penyusunan “Rancang Bangun Mesin Bending Profil

Melingkar dan V pada Sisi Kawat Hanger Berdiameter 3mm.” ini

terbagi dalam lima bab yang secara garis besar dapat dijelaskan

sebagai berikut :

BAB I. PENDAHULUAN

Pada bab ini membahas bagaimana tinjauan umum

tentang latar belakang masalah, tujuan, batasan masalah dan

sistematika penulisan laporan “Rancang Bangun Mesin Bending

Profil Melingkar dan V pada Sisi Kawat Hanger Berdiameter

3mm.”

BAB II. DASAR TEORI

Pada bab ini dijelaskan mengenai teori penunjang dan

dasar perhitungan yang mendukung dalam pembuatan laporan

“Rancang Bangun Mesin Bending Profil Melingkar dan V pada

Sisi Kawat Hanger Berdiameter 3mm.”

BAB III. METODOLOGI

Pada bab ini akan dibahas mengenai metodologi

perencanaan pembuatan alat, diagram alir pembuatan alat dan

proses mekanisme kerja alat.

BAB IV. PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini dijelaskan mengenai tentang pengujian

elemen mesin yang didapat setelah perencanaan dan perhitungan

elemen mesin.

BAB V. PENUTUP

9

Memuat kesimpulan berdasarkan tujuan “Rancang

Bangun Mesin Bending Profil Melingkar dan V pada Sisi Kawat

Hanger Berdiameter 3mm.” dan rumusan masalah yang dibuat.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

10

BAB II

DASAR TEORI

Dalam bab ini akan dibahas mengenai teori-teori dasar,

rumusan dan konsep yang melatar belakangi perencanaan

“Rancang Bangun Mesin Bending Profil Melingkar dan V pada

Sisi Kawat Hanger Berdiameter 3mm.”

2.1 Hanger

Terdapat tiga jenis bahan dasar hanger. Pertama adalah

hanger kawat dengan ciri-ciri adanya lilitan pada leher hanger

yang terangkai berbentuk segitiga dengan hook pada bagian

kepala. Jenis berikutnya yang merupakan modifikasi pada hanger

kawat, yaitu penambahan bahan kayu berbentuk boomerang pada

bagian lengan sisi hanger, sementara bagian hook tetap berbahan

kawat. Hanger ini memiliki kekuatan lebih baik dibandingkan

hanger kawat, oleh karena itu hanger ini sering digunakan untuk

menggantung material seperti jaket. Jenis hanger terakhir adalah

hanger plastik. Hanger plastik dibentuk dengan proses

pengecoran plastik. Hanger plastik mampu dibuat dalam berbagai

ukuran dan banyak diantaranya digunakan untuk menggantung

baju anak-anak. Hanger ini memiliki kekurangan karena sangat

ringan hanger ini hanya mampu menahan beban yang ringan.

Gambar 2.1 Hanger kawat dan kayu

11

Sumber :(Ref. 9)

2.2 Bending

2.2.1 Pengertian bending

Bending adalah proses deformasi plastis dari material

terhadap sumbu linier dengan hanya sedikit atau hampir tidak

mengalami perubahan luas permukaan. Bending biasanya

memakai die berbentuk V, U, W atau yang lainnya. Bending

menyebabkan logam pada sisi luar sumbu netral mengalami

tarikan, sedangkan pada sisi lainya mengalami tekanan.

Sumber : (Ref. 10)

2.2.2 Angel bending

Proses bending dan forming plat memerlukan teknik khusus

karena kecenderungan terjadi kerutan pada dinding luar

permukaan pelat dan sudut yang dihasilkan kurang bagus.

dibending dengan aman tanpa penggunaan pengisi atau plugs.

Pada perancangan alat ini menggunakan metode angel bending.

Gambar 2.2 Terminologi Bending

Sumber : (Ref. 2 Hal 397)

2.2.3 V Bending Dies

Salah satu jenis yang umum digunakan untuk proses

pembentukan logam dengan bending adalah v bending dies.

12

Punch berebentuk V mendorong material pada dies berbentuk V

sehingga terbentuk profil V. Proses V bending mampu

membentuk profil pada logam dengan sudut hingga 90 derajat

Jarak punch-dies sekurang-kurangnya 8 kali ketebalan material

untuk ketebalan ± 5/8 inch. Sedangkan bagi material yang lebih

tebal, jaraknya 10-12 kali.

Gambar 2.3 Proses V-Bending

Sumber: (Ref. 2 Hal 400)

2.3 Perencanaan Punch and Dies

Perencanaan punch and dies Mesin bending profil hanger

mengacu pada desain alat bending pembentukan Profil Melingkar

dan V kawat hanger manual dengan metode momen bending yang

memanfaatkan sistem tuas milik UKM Panji Surya Sampurna

(lihat gambar 2.4). Jika pada sistem tuas proses bending

dilakukan tahap demi tahap secara berurutan. Pada Mesinbending

profil melingkar dan v pada sisi hanger, punch didesain

sedemekian rupa agar dapat berputar dengan arah saling

berlawanan melakukan proses bending secara bersamaan dalam

satu kali proses pembentukan profil.

13

Gambar 2.4 Alat Bending Profil Melingkar dan V

2.4 Analisa Gaya Bending Proses Pembentukan Profil

Sebelum pembuatan mesin dilakukan percobaan awal untuk

mengetahui besarnya gaya bending yang diperlukan untuk

membentuk Profil Melingkar dan V pada kawat hanger. Dari hasil

percobaan akan didapatkan gaya bending maksimal. Percobaan

dilakukan untuk mengetahui gaya yang bekerja pada masing-

masing profil pada salah satu sisi hanger sepertipada gambar 2.5.

Gambar 2.5 Distribusi gaya pembentukan pada setiap profil

Untuk mendapatkan gaya pembentukan (real) yang bekerja

sesuai dengan lengan (jarak) setiap profil pada dies, maka

Fp3

Fp1

Fp2

14

digunakan metode perbandingan lengan seperti pada persamaan

2.1 sebagai berikut:

Fp´x r´ = Fp x r .....(2.1)

Dimana :

Fp´= Gaya bending profil hanger rencana dari percobaan (kgf)

r´ = Jarak antara titik pusat poros punch dan titik pusat profil v2

pada dies (mm)

Fp = Gaya bending profil hanger sesungguhnya (kgf)

r = Jarak antara titik pusat poros punch dan titik puncak masing-

masing profil pada dies (mm)

2.5 Torsi Proses Bending Pembentukan Profil Hanger

Torsi untuk proses bending profil hanger dapat ditentukan

dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

T = Fp x r .....(2.2)

Dimana :

T = Torsi proses bending profil hanger (kgfmm)

Fp = Gaya bending profil hanger sesungguhnya (kgf)

r = Jarak antara titik pusat poros punch dan titik puncak masing-

masing profil pada dies (mm)

2.6 Springback

Springback adalah perubahan dimensi dari produk yang

terbentuk setelah beban dihilangkan. Hal ini terjadi akibat adanya

daerah elastis dan sisa tegangan yang ada pada benda tersebut.

15

Gambar 2.6 Springback pada pelat

Sumber: (Ref. 2 Hal 399)

2.6.1 Springback rasio (K)

K = rr/ r = α/αr .....(2.3)

Dimana :

K = springback rasio

r = radius bending (mm)

rr= radius setelah springback (mm)

α = sudut bending

αr= sudut bending setelah springback

2.7 Spesifikasi material

2.7.1 Analisa Kekuatan Tarik Material

Untuk mengetahui kekuatan tarik material yang digunakan

dalam proses pembentukan profil digunakan rumus sebagai

berikut:

𝜎𝑏 =𝑀𝑏

𝑊𝑏 .....(2.4)

Dimana :

𝜎𝑏 =UTS(Ultimate Tensile Strength) material (kgf/𝑚𝑚2)

Mb = Momen bending (𝑀𝑏 = 𝐹 𝑥 𝑒) (kgfmm)

Wb =Momen tahanan bending (𝐼

𝑦)

I = Momen Inersia (besarnya tergantung bentuk

permukaan, dapat dilihat pada tabel momen inersia).

16

y = jarak yang diukur dari permukaan ke sumbu netral

Sumber: (Ref. 7 Hal 105)

Untuk material dengan permukaan penampang lingkaran

dengan diameter d dan radius r.

I =𝜋𝑑4

4 =

𝜋𝑟4

4(m𝑚4) .....(2.6)

Maka,

𝜎𝑏 =𝑀𝑏

𝑊𝑏

= 𝐹 𝑒

𝐼

𝑦 𝑤

= 𝐹 𝑒 𝑟

𝐼 𝑤

= 𝐹 𝑒 𝑦

𝜋𝑟4

4 𝑤

dimana y = r, maka

= 4 𝐹 𝑒 𝑟

𝜋 𝑟4 𝑤

𝜎𝑏= 4 𝐹 𝑒

𝜋 𝑟3 𝑤 .....(2.7)

Dimana :

F = Resultan gaya bending pembentukan profil dari kedua

sisi (kgf)

e = Jarak antara titik pusat poros dan titik pusat dies profil

dengan gaya pembentukan profil terbesar (mm)

r = radius kawat material (mm)

w = lebar die open (mm)

2.8 Perencanaan Roda Gigi

Roda gigi atau sering disebut gear merupakan elemen mesin

yang dapat mentransmisikan daya, putaran yang lebih tinggi dan

tepat bila dibandingkan dengan belt atau rantai. Dalam proses

pembuatannya, pemasangannya dan perawatannya memerlukan

ketelitian yang lebih tinggi. Berdasarkan bentuk alur giginya,

roda gigi dikelompokkan menjadi roda gigi lurus, roda gigi

miring, roda gigi kerucut, roda gigi cacing, dan sebagainya. Pada

17

perencanaan Mesin bending profil melingkar dan V pada sisi

hanger digunakan dua pasang roda gigi lurus.

2.8.1 Roda Gigi Lurus

Roda gigi lurus dipakai untuk mentransmisikan daya dan

putaran pada dua poros yang paralel. Ukuran yang kecil disebut

pinion sedang ukuran yang besar disebut gear. Dalam banyak

pemakaian pinion merupakan penggerak, sedangkan gear

merupakan roda gigi yang digerakkan.

Gambar 2.7 Sepasang Roda Gigi Lurus

Sumber: (Ref. 7 Hal 302)

Diameter dan jumlah gigi pada roda gigi menentukan

perbandingan putaran yang dibutuhkan oleh mesin. Untuk

mendapatkan perbandingan putaran sesuai dengan perencanaan

maka dapat dilakukan perhitungan untuk menentukan diameter

dan jumlah gigi pada roda gigi. Adapun rumus untuk menghitung

diameter dan jumlah gigi pada roda gigi adalah :

d´1 = 2 𝑥 𝐶´

1+𝑖 .....(2.8)

d´2 = 2 𝑥 𝐶´ 𝑥 𝑖

1+𝑖 .....(2.9)

Dimana :

18

d’1 = Diameter pitch pinion rencana (mm)

d’2 = Diameter pitch gear rencana (mm)

C´ = Jarak antar sumbu poros rencana (mm)

i = perbandingan transmisi pinion dan gear

Sumber: (Ref. 5 Hal 214)

Penggunaan modul dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan,

namun dalam pemilihan penggunaan modul antara satu roda gigi

dan roda gigi yang lainnya harus sama. Hal ini bertujuan agar

roda gigi tidak selip atau pertemuan antara gigi sesuai.

Z1 = d´1

𝑚 .....(2.10)

Z2 = 𝑑´2

𝑚 .....(2.11)

Dimana :

Z1 = jumlah gigi pinion

Z2 =jumlah gigi gear

m = modul roda gigi

Setelah ditentukan jumlah gigi pada pinion dan gear, maka

didapatkan diameter pitch sebenarnya dengan rumus :

d1 =m x Z1 .....(2.12)

d2 = m x Z2 .....(2.13)

Dimana :

d1 = diameter pitch pinion (mm)

d2 = diameter pitch gear (mm)

Sumber: (Ref. 5 Hal 216)

Guna keperluan untuk pembelian dan atau pembuatan roda

gigi, maka didapatkan diameter luar roda gigi dengan rumus :

dl1 = m (Z1 + 2) .....(2.14)

dl2 = m (Z2 + 2) .....(2.15)

Dimana :

dl1 = diameter luar pinion (mm)

19

dl2= diameter luar gear (mm)

Untuk mendapatkan jarak antar poros yang diperlukan untuk

pemasangan titik pusat poros transmisi penggerak pinion dan gear

dapat diketahui denga rumus :

C = 𝑑1+ 𝑑2

2 .....(2.16)

Dimana :

C = Jarak antar poros transmisi penggerak pinion dan gear yang

diperlukan (mm).

Sumber: (Ref. 5 Hal 217)

2.8.1.1 Menentukan Putaran Yang Digerakkan ( n)

Untuk mengetahui putaran roda gigi yang digerakkan, maka

digunakan rumus ;

Z1

Z2=

𝑛2

𝑛1 .....(2.17)

Dimana

n1 : putaran poros transmisi penggerakpinion ( rpm )

n2 : putarancporos transmisi penggerakgear ( rpm )

2.8.1.2 Gaya Pada Roda Gigi

Ada 3 gaya-gaya yang bekerja pada roda gigi antara lain :

Gaya tangensial

𝐹𝑡 = 𝑇 𝑑

2 ......( 2.18)

Dimana :

Ft : gaya tangensial ( kgf )

d : diameter roda gigi (mm )

20

T : Torsi (kgf.mm)

Gaya normal

𝐹𝑛 = 𝐹𝑡

cos 𝜃 ......( 2.19 )

Dimana

Fn : gaya normal ( kgf )

Gaya radial

𝐹𝑟 = 𝐹𝑡

tan 𝜃 ......( 2.20 )

Dimana

Fr : gaya radial ( kgf)

Sumber: (Ref. 3 Hal 542)

2.8.1.3 Pemilihan Bahan Roda Gigi

Untuk mengetahui jenis material minimum yang digunakan

untuk pinion dan gear dapat diperoleh dari rumus berikut :

b = 𝐹𝑡

𝐹´𝐻 ......( 2.21 )

𝐹´𝐻 = 𝐹𝑡

𝑏 ......( 2.22 )

Dimana :

b = lebar roda gigi (mm)

Ft = Gaya tangensial (kgf)

21

F´H = tegangan kontak pada permukaan yang diijinkan

(kg/mm2)

F´H= kH.d1.2.𝑍2

𝑍1+𝑍2 …...( 2.23 )

kH = F´H (𝑍1+ 𝑍2)

d1.2.𝑍2 …...( 2.24 )

Dimana :

kH = faktor tegangan kontak pada bahan roda gigi (kg/mm2)

Sumber: (Ref. 5 Hal 216)

2.9 Poros

Poros merupakan salah satu bagian yang penting dari setiap

mesin. Tergantung dari beban yang diterima, maka pada poros

dapat terjdi beban bending murni, atau gabungan antara beban

bending dan torsi.

Dalam permasalahan ini poros berfungsi sebagai

penyambung, maka dalam penyambungannya akan menggunakan

pasak, sehingga pembuatan pasak, pembuatan lubang pasak pada

poros harus dipertimbangkan.

Pada perhitungan poros, yang dihitung adalah diameter

poros, sehingga perlu diketahui tegangan yang diterima atau yang

ditimbulkan oleh mekanisme yang terpasang pada poros, seperti

tmomen bending, torsi, atau kombinasi momen bending dan torsi.

2.9.1 Hal-hal Penting dalam Perencanaan Poros

Untuk merencanakan sebuah poros, hal-hal berikut ini

perlu diperhatikan :

(1) Kekuatan poros

Suatu poros dapat mengalami beban puntir atau lentur atau

gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang

mendapat `beban tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal

atau turbin, dll. Sebuah poros harus direncanakan dengan baik

22

hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban yang terjadi.

(2)Kekakuan poros

Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup

besar, tetapi jika lenturan puntirannya terlalu besar akan

mengakibatkan getaran dan suara (contoh pada turbin dan kotak

roda gigi). Karena itu,kekuatan poros terhadap puntir juga

diperhatikan dan disesuaikan dengan macam beban mesin yang

akan ditopang poros tersebut.

(3) Putaran kritis.

Putaran kritis yaitu ketika putaran mesin dinaikkan dan

terjadi getaran yang cukup besar. Oleh sebab itu poros harus

direncanakan sedemikian rupa sehingga putaran poros lebih

rendah dari putaran kritis.

(4) Korosi

Bahan–bahan yang dipilih yakni yang bersifat tidak korosif

karena ini akan menyebabkan kekuatan pada poros melemah

karena korosi/karat dan memperpendek umur komponen.

2.9.2 Poros dengan beban bending dan torsi

Poros mendapat beban torsi dan bending karena meneruskan

daya melalui sabuk, roda gigi ataupun rantai sehingga pada

permukaan poros akan terjadi tegangan geser dan tegangan karena

bending.

Beban yang bekerja pada poros pada umumnya adalah beban

berulang. Jika poros tersebut mempunyai roda gigi, maka akan

terjadi kejutan pada saat awal berputar.

Dengan mengingat macam beban, sifat beban, dan lain-lain,

ASME menganjurkan suatu rumus yang sederhana untuk

menghitung diameter poros dimana sudah dimasukkan pengaruh

kelelahan karena beban berulang. Faktor koreksi yang digunakan

adalah Kt untuk momen torsi yang besarnya 1-1,5 jika terjadi

sedikit kejutan, Km untuk momen bending yang besarnya 1,5-2

jika terjadi tumbukan ringan.

23

Rumus yang digunakan untuk megetahui bahan poros adalah

:

d ......( 2.25 )

𝑆𝑦𝑝 = 32 𝑛 (𝑀𝑟2+𝑇2)

12⁄

𝑑3 𝜋 ......( 2.26 )

dimana :

d = diameter poros (mm)

M = momen bending (kg.mm)

T = momen torsi (kg.mm)

n = safety factor

Sumber: (Ref. 5 Hal 8)

2.10 Pasak

Seperti halnya baut dan sekrup, pasak digunakan untuk

membuat sambungan yang dapat dilepas yang berfungsi untuk

menjaga hubungan putaran relatif antara poros dengan elemen

mesin yang lain seperti : Roda gigi, Pulley, Sprocket,

Impeller dan lain sebagainya.

Distribusi tegangan secara aktual pada sambungan pasak

tidak dapat diketahui secara lengkap, maka dalam perhitungan

tegangan disarankan menggunakan faktor keamanan sebagai

berikut :

a.Untuk torsi yang tetap dan konstan fk = 1,5

b.Untuk beban kejut yang kecil ( rendah ) fk = 2,5

c.Untuk beban kejut yang besar terutama bolak – balik fk =

4,5

Pada pasak yang rata, sisi sampingnya harus pas dengan

24

alur pasak agar pasak tidak goyah dan rusak. Ukuran dan standard

yang digunakan terdapat dalam spesifikasi. Untuk pasak,

umumnya dipilih bahan yang mempunyai kekuatan tarik lebih

dari 60 kg/ mm, lebih kuat daripada porosnya. Kadang dipilih

bahan yang lemah untuk pasak, sehingga pasak terlebih dahulu

rusak daripada porosnya. Ini disebabkan harga pasak yang

murah serta mudah menggantinya.

2.10.1 Klasifikasi pasak

Menurut bentuk dasarnya pasak dapat dibedakan menjadi:

1. Pasak datar ( Square key ).

2. Pasak Tirus ( Tapered key ).

3. Pasak setengah silinder ( Wood ruff key ).

Menurut arah gaya yang terjadi pasak digolongkan menjadi :

1.Pasak memanjang

Pasak yang menerima gaya sepanjang penampang pasak

secara merata. Pasak ini digolongkan menjadi pasak baji, pasak

kepala, pasak benam dan pasak tembereng.

2.Pasak melintang (pen)

Pasak yang menerima gaya melintang pada penampang pen.

Pen ini dibagi dua yaitu pen berbentuk pipih dan pen berbentuk

silindris.

Pada perencanaan mesin bending profil hanger ini dipakai

tipe pasak datar segi empat karena dapat meneruskan momen

yang besar. Pasak ini mempunyai dimensilebar (W) dan panjang

(L).

Perlu diperhatikan bahwa lebar pasak sebaiknya antara 25 -

35% dari diameter poros, dan panjang pasak jangan terlalu

panjang dibandingkan dengan diameter poros (antara 0,75

sampai 1,5D). Karena lebar dan tinggi pasak sudah

distandardkan.

25

Gambar 2.8 Macam-macam pasak

Gambar 2.9 Gaya yang terjadi pada pasak

Sumber: (Ref. 1 Hal 496)

Keterangan :

h = Tinggi pasak (mm)

b = Lebar pasak (mm)

L = Panjang pasak (mm)

Fs = Gaya geser (kgf/mm2)

Fc = Gaya Kompresi (kgf/mm2)

2.10.2 Tinjauan terhadap geser

Besarnya gaya (F) yang terjadi pada pasak adalah :

T= .....(2.27)

Dimana :

F = Gaya pada pasak (kgf)

Dp = Diameter poros (mm)

T = Torsi yang ditransmisikan (kgf.mm)

Pada pasak gaya F akan menimbulkan tegangan geser :

.....(2.28)

Dimana :

= Tegangan geser ( kg/mm2 )

W = Lebar pasak ( mm )

L = Panjang pasak ( mm )

Dp = Diameter poros ( mm )

T’ = Torsi ( kg.mm )

)2/(DF

p

sDLW

T

A

F

12

s

26

Panjang pasak pada tegangan geser :

.....(2.29)

→

.....(2.30)

Dimana :

W = Sisi pasak ( mm )

Dp = Diameter poros ( mm )

T1 = Torsi ( kg.mm )

fk = Faktor keamanan

Sumber: (Ref. 7 Hal 499)

2.10.3 Tinjauan terhadap kompresi

Pada pasak akan menimbulkan tegangan kompresi :

.....(2.31)

Dimana :

= Tegangan kompresi ( kg/mm2 )

W = Lebar pasak ( mm )

L = Panjang pasak ( mm )

Dp = Diameter poros ( mm )

T1 = Torsi ( kg.mm )

Panjang pasak pada tegangan kompresi :

.....(2.32)

k

syp

p f

S

DLW

T

..

.2 1

sypp

k

SDW

fTL

..

..2 1

LWD

T

LWD

T

A

F

ppc

c

11 4

5,0

2

c

k

syp

p f

S

DLW

T

..

.4 1

27

→

.....(2.33)

Dimana :

W = Sisi pasak ( mm )

Dp = Diameter poros ( mm )

T1 = Torsi ( kg.mm )

fk = Faktor keamanan

Sumber: (Ref. 7 Hal 500)

2.11 Bearing (Bantalan)

Bearing merupakan elemen mesin yang menumpu poros

berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat

berlangsung secara halus, aman dan panjang umur. Seperti pada

gambar 2.10. Bearing harus cukup kokoh agar poros serta

elemen-elemen mesin dapat bekerja dengan baik. Jika bearing

tidak berfungsi dengan baik, maka kemampuan seluruh sistem

akan menurun atau tidak bekerja dengan semestinya. Jadi, bearing

dalam pemesinan dapat disamakan peranannya dengan pondasi

pada gedung.

Gambar 2.10 Single Row Ball Bearing

Sumber: (Ref. 7 Hal 599)

sypp

kporos

SDW

fTL

..

..4

28

2.11.1 Klasifikasi Bearing

Bearing dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1. Atas dasar gerakan bearing terhadap poros

a. Bearing luncur

Pada bearing ini terjadi gesekan luncur antara

poros dan bearing karena permukaan poros ditumpu

oleh permukaan bearing dengan perantaraan lapisan

pelumas.

b. Bearing gelinding

Pada bearing ini terjadi gesekan gelinding antara

bagian-bagian yang berputar dengan yang diam

melalui elemen gelinding seperti bola (peluru), rol

atau jarum, dan rol bulat.

2. Atas dasar arah beban terhadap poros

a. Bearing radial

Arah beban yang ditumpu bearing ini adalah

tegak lurus dengan sumbu poros.

b. Bearing axial

Arah beban bearing ini sejajar dengan sumbu

poros.

c. Bearing radial-axial

Bearing ini dapat menumpu beban yang arahnya

sejajar dan tegak lurus sumbu poros.

Oleh karena pembebanan bearing yang tidak ringan maka

bahan bearing harus tahan karat, kuat, mempunyai koefisien

gesek rendah dan mampu bekerja pada temperatur tinggi. Proses

pemilihan bearing dipengaruhi oleh pemakaian, lokasi dan

macam.

Dalam pemilihan bantalan perlu mempertimbangkan gaya

atau beban yang bekerja pada bearing dimana kekuatan bahan

bearing harus lebih besar daripada beban yang mengenai bearing

tersebut. Beban yang diterima oleh bearing biasanya adalah

29

beban aksial dan radial yang konstan yang bekerja pada bearing

dengan ring dalam yang berputar dan ring luar tetap (diam).

2.11.2 Perencanaan Bearing

Dalam perencanaan ini akan digunakan jenis bearing

gelinding (rolling bearing) karena bearing ini mampu menerima

beban aksial maupun radial relatif besar. Bearing gelinding

umumnya lebih cocok untuk beban kecil daripada bearing luncur.

Tergantung dari pada bentuk elemen gelindingnya. Putaran pada

bearing ini dibatasi oleh gaya sentrifugal yang timbul pada

elemen gelinding tersebut. Karena konstruksinya yang sukar dan

ketelitiannya yang tinggi, maka bearing gelinding hanya dibuat di

pabrik-pabrik tertentu.

Keunggulan bearing ini adalah gaya geseknya yang sangat

rendah, pelumasnya sangat sederhana, cukup dengan gemuk

(steand pead), bahkan pada jenis yang memakai sil sendiri tidak

perlu memakai pelumas lagi. Pada waktu memilih bearing ciri

masing-masing harus dipertimbangkan sesuai dengan

pemakaiannya, lokasi dan macam beban yang dialami.

Gambar 2.11 Tipe Bearing Gelinding

30

Sumber: (Ref. 5 Hal 103)

2.11.3 Menghitung Gaya Radial Pada Bantalan

Gaya radial bantalan dapat dihitung dengan menggunakan

rumus :

F= 22

vh FF .....(2.35)

Dimana :

Fr = beban radial dalam (kgf)

Fh = gaya sumbu horizontal (kgf)

FV = gaya sumbu vertical(kgf)

Sumber: (Ref. 5 Hal 104)

2.11.4 Beban Ekivalen pada Bearing

Sesuai dengan definisi dari AFBMA (Anti Friction Bearing

Manufactures Assosiation) yang dimaksud dengan beban

ekivalen adalah beban radial yang konstan yang bekerja pada

bearing dengan ring dalam yang berputar, yang akan memberikan

umur yang sama, seperti bila bearing bekerja dengan kondisi

nyata untuk beban dan putaran yang sama.

Dalam kenyataannya bearing biasanya menerima beban

kombinasi antara beban radial dan beban aksial, serta pada suatu

kondisi ring dalam yang tetap sedangkan ring luar yang berputar.

Sehingga persamaan beban ekivalen (P) setelah adanya koreksi

tersebut, menjadi :

P = V. X. Fr + Y. Fa …..(2.36)

Dimana :

P = Beban ekivalen ; lbf

Fr = Beban radial ; lbf

31

Fa = Beban aksial ; lbf

V = Faktor putaran (konstan) bernilai :

= 1,0 untuk ring dalam berputar

= 1,2 untuk ring luar yang berputar

X = Konstanta radial (dari tabel, dapat dilihat

pada lampiran)

Y = Konstanta aksial (dari tabel, dapat dilihat

pada lampiran)

Bila faktor beban kejut dimasukkan maka rumus diatas

menjadi:

P = Fs (V. X. Fr + Y. Fa) ……(2.37)

Dimana : Fs = Konstanta kondisi beban, dapat dilihat

pada Tabel 2.4

Tabel 2.1 Ball bearing service factors, Fs

No Type of service

Multiply calculated load by

following

Factors

Ball Bearing Roller Bearing

1 Uniform and steady load 1,0 1,0

2 Light shock load 1,5 1,0

3 Moderate shock load 2,0 1,3

32

4 Heavy shock load 2,5 1,7

5 Extreme and indefinite shock

load

3,0 2,0

2.11.5 Prediksi Umur Bearing

Dalam memilih bearing gelinding, umur bearing sangat perlu

diperhatikan. Ada beberapa definisi mengenai umur bearing,

yaitu :

1. Umur (Life)

Didefinisikan sebagai jumlah perputaran yang dapat

dicapai dari bearing sebelum mengalami kerusakan

atau kegagalan yang pertama pada masing-masing

elemennya seperti roll atau bola atau ring.

2. Umur berdasarkan kepercayaan (Rating Life)

Didefinisikan sebagai umur yang dicapai berdasarkan

kepercayaan (reliability) 90% berarti dianggap 10%

kegagalan dari jumlah perputaran. Umur ini

disimbolkan denga L10 dalam jumlah perputaran atau

L10h dengan satuan jam dengan anggapan putarannya

konstan.

3. Basis kemampuan menerima beban (Basic Load

Rating)

Disebut juga dengan basic load rating (beban

dinamik) diartikan sebagai beban yang mampu

diterima dalam keadaan dinamis berputar dengan

jumlah putaran konstan 106 putaran dengan ring luar

tetap dan ring dalam yang berputar.

4. Kemampuan menerima beban statis (Basic Static

Load Rating)

Didefinisikan sebagai jumlah beban radial yang

mempunyai hubungan dengan defleksi total yang

terjadi secara permanen pada elemen-elemen

33

bearingnya, yang diberikan tekanan, disimbolkan

dengan C0.

Umur bearing dapat dihitung dengan persamaan di bawah

ini:

.….(2.38)

Dimana :

L10h = Umur bearing (jam kerja)

P = Beban ekivalen (kgf)

C = Beban dinamis (kgf)

B = Konstanta tergantung tipe bearing

= 3,0 untuk bearing bola

= 10/3 untuk bearing roll

n = Jumlah putaran (rpm)

Sumber: (Ref. 3 Hal 482)

2.12 Kopling

Kopling adalah alat yang digunakan untuk menghubungkan

dua poros pada kedua ujungnya dengan tujuan untuk

mentransmisikan daya mekanis. Kopling biasanya tidak

mengizinkan pemisahan antara dua poros ketika beroperasi,

namun saat ini ada kopling yang memiliki torsi yang

dibatasi sehingga dapat slip atau terputus ketika batas torsi

dilewati.

Tujuan utama dari kopling adalah menyatukan dua bagian

yang dapat berputar. Dengan pemilihan, pemasangan, dan

perawatan yang teliti, performa kopling bisa maksimal,

34

kehilangan daya bisa minimum, dan biaya perawatan bisa

diperkecil.

Kopling digunakan dalam permesinan untuk berbagai tujuan:

Untuk menghubungkan dua unit poros yang dibuat secara

terpisah, seperti poros motor dengan roda atau poros

generator dengan mesin. Kopling mampu memisahkan

dan menyambung dua poros untuk kebutuhan perbaikan

dan penggantian komponen.

Untuk mendapatkan fleksibilitas mekanis, terutama pada

dua poros yang tidak berada pada satu aksis.

Untuk mengurangi beban kejut ( shock load ) dari satu

poros ke poros yang lain.

Untuk menghindari beban kerja berlebih.

Untuk mengurangi karakteristik getaran dari dua poros

yang berputar.

2.12.1 Kopling tetap

Kopling tetap adalah suatu elemen mesin yang berfungsi

sebagai penerus putaran dan daya dari poros penggerak ke poros

yang digerakkan secara pasti (tanpa terjadi slip), dimana sumbu

kedua poros tersebut terletak pada satu garis lurus atau berbeda

sedikit sumbunya. Macam- macam Kopling Tetap, yaitu

• Kopling kaku : kedua sumbu poros harus segaris lurus

• Kopling luwes (flexible) : mengizinkan sedikit

ketidaklurusan sumbu poros

• Kopling Universal : digunakan bila kedua poros akan

membentuk sudut yang cukup besar

Hal-hal Penting dalam Perencanaan Kopling Tetap:

1. Pemasangan yang mudah dan cepat

2. Ringkas dan ringan

3. Aman pada putaran tinggi

35

4. Tidak ada atau sesedikit mungkin bagian yang menjorok

(menonjol)

5. Dapat mencegah pembebanan lebih

6. Terdapat sedikit kemungkinan gerakan aksial pada poros

sekiranya terjadi pemuaian karena panas, dll.

Sumber: (Ref. 11)

Pada Mesin bending profil melingkar dan v pada sisi hanger

digunakan kopling tetap jenis gear coupling dimana torsi

ditransmisikan gigi - gigi pada hub yang masing - masing hub

menghubungkan setengah bagian sleeve yang terbuat dari bahan

nylon.

Gambar 2.12 Gear coupling

Sumber: (Ref. 7 Hal 514)

Untuk mengetahui jenis bahan yang digunakan untuk sleeve

gear coupling dapat diketahui melalui rumus pendekatan dengan

rumus untuk mencari bahan pasak bintang sebagai berikut : 2 𝑇

𝑍 𝑊 𝐿 (𝐷+𝑑)≤

𝜎 𝑠𝑦𝑝

𝑠𝑓 .….(2.39)

Dimana:

Z = jumlah gigi pada gear coupling

36

W = lebar penampang pasak (mm)

L = Panjang pasak (mm)

D = Outside diameter (mm)

d = Inside diameter (mm)

Sumber: (Ref. 7 Hal 504)

2.13 Perencanaan Reducer (Gearbox)

Gearbox berfungsi untuk mereduksi putaran dalam rangka

memperbesar torsi sesuai kebutuhan proses pembentukan profil.

Tipe gearbox dipilih berdasarkan kondisi posisi poros output,

karena posisi poros transmisi penggerak pinion vertikal, maka

tipe gearbox dipilih vertikal (WPO).Pada gearbox tipe vertikal

konstruksi roda gigi yang digunakan umumnya jenis roda gigi

miring (helical gear).

Gambar 2.13 Paralel shaft reducer

Sumber: (Ref. 7 Hal 451)

Untuk mengetahui putaran pada poros input dan output

reducer, digunakan rumus : n1

n2= 𝑟𝑎𝑠𝑖𝑜 𝑔𝑒𝑎𝑟𝑏𝑜𝑥 .….(2.40)

Dimana:

n1 = putaran pada poros input reducer

n2 = putaran pada poros output reducer

37

Setelah didapatkan putaran pada poros input gearbox

dibutuhkan torsi guna perencanaan transmisi berikutnya, dimana

torsi pada gearbox dapat diperoleh dari rumus :

Tog

𝑇𝑖𝑔=

974000 𝑥 𝑃𝑜𝑔

𝑛𝑜𝑔

974000 𝑥 𝑃𝑖𝑔

𝑛𝑖𝑔

.….(2.41)

Tog

𝑇𝑖𝑔=

𝑛 𝑔

𝑛𝑝 .….(2.42)

Dimana :

Tog = Torsi output Pinion

Tig= Torsi input gearbox

nog = putaran output gearbox

nig= putaran input gearbox

2.14 Perencanaan Belt dan Pulley

Belt termasuk alat pemindah daya yang cukup sederhana

dibandingkan rantai dan roda gigi. Belt terpasang pada dua buah

puli atau lebih, puli pertama sebagai penggerak sedangkan puli

kedua sebagai puli yang digerakkan. Sedangkan belt yang

digunakan adalah jenis V-belt dengan penampang

melintangberbentuk trapesium.

Jenis V-belt terbuat dari karet dan mempunyai penampang

trapesium. Tenunan atau semacamnya dipergunakan sebagai inti

sabuk untuk membawa tarikan yang besar. V-belt dibelitkan

dikeliling alur pulley yang berbentuk V-belt pula.

38

Gambar 2.14 Konstruksi belt dan pulley

Sumber: (Ref. 5 Hal 168)

2.14.1 Daya dan Torsi Perencanaan

Untuk keperluan memilih tipe belt, maka terlebih dahulu

dilakukan perhitungan untuk mendapatkan daya yang

ditransmisikan pada belt, hubungan antara daya dan torsi dapat

digunakan persamaan:

Sumber: (Ref. 5 Hal 7)

𝑇 = 9,74 x 105𝑃

𝑛 ……(2.43)

Dimana :

T = Torsi ; kgf.mm

Pd = Daya perencanaan ; kW

n = Putaran pulley ;rpm

2.14.2 Menghitung Diameter Pulley yang Digerakkan

Dengan mengetahui putaran pada motor, putaran pulley pada

gearbox, dan perencanaan diameter pulley penggerak maka dapat

ditentukan diameter pulley yang digerakkan dapat diketahui

dengan persamaan berikut:

𝑛1

𝑛2 = i =

𝑑2

𝑑1 .....(2.44)

Dimana :

i = Perbandingan reduksi

n1 = Putaran pulleypenggerak (rpm)

n2 = Putaran pulley yang digerakkan (rpm)

d2 = Diameter pulley yang digerakkan (mm)

39

d1 = Diameter pulley penggerak (mm)

Sumber: (Ref. 5 Hal 166)

2.14.3 Pemilihan Type Belt

Untuk pemilihan penggunaan belt dipilih sesuai dengan

besarnya daya yang akan digunakan oleh suatu mesin, selain

memperhitungkan besarnya daya mesin pemilihan belt juga

berdasarkan putaran dari pulley.

Sumber: (Ref. 5 Hal 164)

2.14.4 Kecepatan Keliling Belt

Kecepatan keliling belt adalah kemampuan belt untuk

berotasi. Adapun gaya keliling pada belt dapat dihitung dengan

menggunakan rumus :

vb=𝜋.𝑑𝑝.𝑛

60.1000 .....(2.45)

Dimana :

vb = kecepatan keliling pulley (m/s)

Gambar 2.15 Kecepatan Keliling Pulley

2.14.5 Gaya Keliling Belt

F = 𝛽 . Frated .....(2.46)

40

Dimana :

β = Faktor beban lebih (1,5-2 )

Frated = Gaya rata-rata pada belt102 𝑥 𝑃3

𝑣 (kgf)

2.14.6 Panjang Belt

Jarak kedua sumbu poros dan panjang belt saling

berhubungan, memiliki persamaan:

L = 2C + 𝜋

2(D1 + D2) +

1

4𝐶(D2-D1)2 .....(2.47)

Dimana :

L = panjang belt (mm)

C = jarak sumbu poros pulley perencanaan (mm)

Untuk mengetahui jarak antar kedua sumbu poros yang

sebenarnya dapat diperoleh dari rumus berikut :

C =𝑏+√𝑏2−8(𝐷2−𝐷1)2

8 .....(2.48)

Dimana, b = 2𝐿 − 𝜋(𝐷1 + 𝐷2)

Sumber: (Ref. 5 Hal 168)

2.14.7 Sudut Kontak pada Pulley

Besarnya sudut kontak antara pulley dan belt dapat dihitung

dengan menggunakan rumus :

41

Gambar 2.16 Sudut kontak antara pulley dan belt

𝜃 = 1800–60 (𝐷𝑝−𝑑𝑝)

𝑐 .....(2.49)

Dimana :

θ = Sudut kontak (0)

Dp = Diameter pulley pada poros (mm)

dp = Diameter pulley pada motor (mm)

c = Jarak sumbu poros pulley perencanaan (mm)

2.14.8 Gaya Efektif pada Belt

Belt memiliki dua gaya pada saat berputar, yaitu gaya disisi

tarik (F1) dan gaya disisi kendur (F2). Maka besarnya gaya

efektif (Fe) untuk menggerakan pulley adalah :

Fe = F1 – F2 .....(2.50) 𝐹1

𝐹2 = 𝑒𝑓.𝜃 .....(2.51)

Fe = F1 – F2 = F1𝑒𝑓.𝜃−1

𝑒𝑓.𝜃 .....(2.52)

Dimana :

F1 = Gaya pada belt yang kencang (kgf)

F2 = Gaya pada belt yang kendur (kgf)

Sumber: (Ref. 5 Hal 171)

42

Tarikan pada belt juga dipengaruhi oleh tegangan dan

tekanan persatuan luas (unit pressure) belt pada pulenya. Efek ini

dapat dirumuskan :

hb

F

A

F eed

. .....(2.53)

Dalam perencanaan belt, secara praktis biasanya terlebih

dahulu ditentukan dulu tipe dari belt, sehingga didapatkan harga a

dan w dari tabel, kemudian menhitung harga σdo dan σd , sehingga

dapat dicari jumlah belt (Z)

A

FZ

d

e

. .....(2.54)

dimana ; A = Luas penampang.

Sumber: (Ref. 1 Hal 237)

2.14.9 Tegangan Maksimum pada Belt

Tegangan maksimum pada belt dapat diketahui dengan

menggunakan rumus :

𝜎max= 𝜎0 + 𝐹

2.𝐴+

𝛾.𝑣2

10 .𝑔+ Eb

ℎ

𝐷𝑚𝑖𝑛 .....(2.55)

Dimana :

σmax = Tegangan yang tiimbul pada belt (kgf/cm2)

𝜎0 = Tegangan awal pada belt (kgf/cm2)

𝛾 = Berat jenis (kgf/dm3)

Eb = Modulus elastisitas bahan belt (kgf/cm3)

h = Tebal belt (cm)

Dmin = Diameter pulley terkecil (cm)

43

Sumber: (Ref. 1 Hal 210)

2.14.10 Umur Belt

Umur belt dapat diketahui menggunakan rumus:

H = 𝑁𝑏𝑎𝑠𝑒

3600 .𝑢 .𝑋[

𝜎𝑓𝑎𝑡

𝜎𝑚𝑎𝑥]m ......(2.56)

Dimana :

H = Umur belt (jam)

Nbase = Basis dari tegangan kelelahan yaitu107cycle

U = Jumlah putaran belt per second (s-1

)

Z = Jumlah pulley

σfat = Fatique limit (90 kgf/cm2 untuk V-Belt)

σmax = Tegangan yang timbul karena V-Belt (kgf/cm2)

m = Konstanta V-Belt = 8

Sumber: (Ref. 1 Hal 238)

2.15 Motor listrik 3 Phasa

Pada mesin bending ini menggunakan tenaga penggerak motor

AC (Alternative Current) atau motor arus bolak-balik. Motor

induksi tiga fasa merupakan motor elektrik yang paling banyak

digunakan dalam dunia industri. Salah satu kelemahan motor

induksi yaitu memiliki beberapa karakteristik parameter yang

tidak linier, terutama resistansi rotor yang memiliki nilai yang

bervariasi untuk kondisi operasi yang berbeda, sehingga tidak

dapat mempertahankan kecepatannya secara konstan bila terjadi

perubahan beban. Oleh karena itu untuk mendapatkan kecepatan

yang konstan dan peformansi sistem yang lebih baik terhadap

perubahan beban dibutuhkan suatu pengontrol.

Motor induksi 3 fasa adalah alat penggerak yang paling

banyak digunakan dalam dunia industri. Hal ini dikarenakan

motor induksi mempunyai konstruksi yang sederhana, kokoh,

44

harganya relatif murah, serta perawatannya yang mudah, sehingga

motor induksi mulai menggeser penggunaan motor DC pada

industri. Motor induksi memiliki beberapa parameter yang

bersifat non-linier, terutama resistansi rotor, yang memiliki nilai

bervariasi untuk kondisi operasi yang berbeda. Hal ini yang

menyebabkan pengaturan pada motor induksi lebih rumit

dibandingkan dengan motor DC.

Gambar 2.17 Struktur Motor listrik 3 phase

Sumber: (Ref. 8 Hal 8)

Salah satu kelemahan dari motor induksi adalah tidak

mampu mempertahankan kecepatannya dengan konstan bila

terjadi perubahan beban. Apabila terjadi perubahan beban maka

kecepatan motor induksi akan menurun. Untuk mendapatkan

kecepatan konstan serta memperbaiki kinerja motor induksi

terhadap perubahan beban, maka dibutuhkan suatu pengontrol.

Penggunaan motor induksi tiga fasa di beberapa industri

membutuhkan performansi yang tinggi dari motor induksi untuk

dapat mempertahankan kecepatannya walaupun terjadi perubahan

beban. Salah satu contoh aplikasi motor induksi yaitu pada

industri kertas. Pada industri kertas ini untuk menghasilkan

produk dengan kualitas yang baik, dimana ketebalan kertas yang

dihasilkan dapat merata membutuhkan ketelitian dan kecepatan

yang konstan dari motor penggeraknya, sedangkan pada motor

45

induksi yang digunakan dapat terjadi perubahan beban yang

besar.

Pemilihan motor listrik AC berdasarkan kebutuhan daya

yang ditransmisikan dapat diketahui melalui rumus :

Pmotor = 𝑃

η .....(2.57)

Dimana

Pmotor : Daya motor listrik AC (kw)

P: Daya yang ditransmisikan (kw)

η: Efisiensi transmisi total

46

tidak

ya

tidak

ya

BAB III

METODOLOGI

Pada bab ini akan dibahas secara detail mengenai

perencanaan secara keseluruan proses pembuatan dan

penyelesaian Rancang bangun mesin bending profil melingkar

dan v pada sisi kawat hanger ini digambarkan dalam diagram alir

atau flow chart di bawah ini.

3.1 Diagram alir (flow chart) Alur proses pembuatan mesin bending profil melingkar dan

v pada sisi kawat hanger.

Gambar 3.1 Flow chart metodologi perencanaan

Evaluasi

Hasil

47

Gambar 3.1 Diagram alir perencanaan rancang bangun mesin

3. 2 Penjelasan diagram alir proses pembuatan alat

Dalam perencanaan membuat Mesin bending profil

melingkar dan v pada sisi kawat hanger ini menggunakan metode

penelitian, meliputi :

1. Studi literatur

Pada tahap ini merupakan proses pencarian data dan

referensi bahan pustaka yang berkaitan dengan segala

permasalahan mengenai perencanaan mesin momen bending yang digunakan sebagai acuan pada proses perancangan sekaligus

memperkuat ide yang sudah ada. Literatur yang digunakan berupa

buku ilmiah, jurnal, dan beberapa artikel dari internet. Tahap ini

telah dilaksanakan dengan pencapaian didapatkan konsep desain,

cara kerja, dan perancangan mesin bending profil melingkar dan v

pada sisi kawat hanger.

2. Observasi lapangan

Sebelum merencanakan alat bending, dilakukan pengamatan

secara langsung berupa peninjauan pada UKM Panji Surya

Sampurna pada tanggal 19 Maret 2016. Dari hasil pengamatan

didapatkan data proses bending pembentukan profil dan peralatan

yang digunakan. Terdapat tujuh proses selama pembentukan

profil secara manual dimana keseluruhan proses masih

menggunakan alat manual dengan rata-rata kapitas produksi satu

batang tiap proses. Diantara tujuh proses tersebut terdapat tiga

proses yang menyebabkan produktivitas UKM ini rendah karena

memakan waktu lama dan memerlukan tenaga yang cukup besar

dari kerja operator. Perlu adanya sebuah alat bantu proses

bending guna meminimalisir tahapan proses bending

pembentukan profil hanger.

48

3. Perencanaan dan Perhitungan

Pada proses perencanaan didapatkan suatu metode bending

yang sesuai untuk material kawat yaitu metode momen bending.

Selanjutnya dilakukan perancangan alat secara cermat dan teliti,

perhitungan komponen elemen mesin yang dibutuhkan dan

penentuan kapasitas material yang mampu dikerjakan oleh mesin

yang akan dipakai.

4. Pemilihan Komponen

Pada tahapan ini ditentukan komponen mekanik mesin

yang yang sesuai dengan kebutuhan seperti yang telah

direncanakan berdasarkan perhitungan sebelumnya. Komponen

mekanik utama dari Mesin Bending profil melingkar dan v pada

sisi kawat hanger diantaranya adalah Motor listrik AC, belt-

pulley, gearbox, kopling selongsong, roda gigi, poros, punch and

dies.

5. Pembuatan Mesin

Pada tahapan ini dilakukan proses pemesinan pada

rancang bangun alat yang diperoleh dari perencanaan dan

perhitungan mesin. Dan dari hasil perhitungan dan perencanaan

dapat diketahui spesifikasi dari bahan maupun dimensi dari

komponen yang akan diperlukan untuk pembuatan alat. Dari

komponen yang diperoleh kemudian dilakukan perakitan untuk

membuat alat yang sesuai dengan desain yang telah dibuat.

6. Pengujian

Setelah rancang bangun alat selesai, dilakukan pengujian

mesin tersebut dan dicatat hasil pengujiannya, apakah mesin

tersebut berjalan baik atau tidak.

7. Kesimpulan

Tahap ini dilakukan dengan memberikan hasil saat mesin

sudah berjalan dengan baik untuk selanjutnya dilakukan penulisan

suatu laporan.

49

3. 3 Komponen Utama pada Mesin Bending Profil Melingkar

dan V Pada Sisi Kawat Hanger 1. Motor listrik

Motor listrik yang digunakan sebagai penggerak utama

pada mesin ini adalah motor AC 3 phase dengan putaran

1400 rpm 220/380 V.

Gambar 3.2 Motor lisrtik AC

2. Pulley

Pulley berfungsi sebagai pemindah daya putaran yang

dihasilkan motor listrik, melalui sabuk yang

menghubungkan dengan pulley pasangannya yang

terpasang pada poros input gearbox. Jenis pulley yang

digunakan adalah pulley beralur. Perbandingan transmisi

rencana pulley 1 : 1.

Gambar 3.3 Pulley

3. Sabuk

Sabuk yang digunakan adalah sabuk dengan penampang

trapesium (sabuk V). Pemilihan sabuk berdasarkan pada

jenis pulley yang digunakan yaitu pulley beralur.

50

4. Gearbox

Gearbox berfungsi sebagai pereduksi putaran dan daya

dari motor listrik. Gearbox yang digunakan adalah tipe

WPO vertikal dengan worm gear, ukuran gear box 80

dengan perbandingan ratio 1/50.

Gambar 3.4 Gearbox

5. Kopling tetap

Kopling tetap berfungsi sebagai penerus putaran dan daya

dari poros output gearbox ke poros roda gigi penggerak.

Kopling tetap yang digunakan adalah jenis kopling

selongsong (sleeve atau muff coupling).

Gambar 3.5 Kopling

51

6. Poros transmisi pinion penggerak

Poros yang berfungsi untuk meneruskan putaran dan daya

yang dihasilkan oleh poros output gearbox. Putaran dan

daya poros akan ditransmisikan pada roda gigi

penggerak.

7. Poros transmisi roda gigi penggerak punch

Poros yang berfungsi untuk meneruskan putaran dan daya

yang dihasilkan oleh pinion penggerak. Putaran dan daya

poros akan ditransmisikan pada punch.

8. Roda gigi

Terdapat dua pasang pinion dan roda gigi. Sepasang

pinion dan roda gigi berfungsi untuk meneruskan putaran

dan daya yang dihasilkan poros transmisi pinion

penggerak. Sepasang pinion dan roda gigi yang lain

berfungsi untuk membalik arah putaran sehingga

mekanisme dapat berjalan dalam arah yang berlawanan

secara bersamaan.

Gambar 3.6 Pinion dan Roda Gigi

9. Punch and Dies

Punch merupakan komponen yang berfungsi sebagai

aktuator untuk menggerakkan kawat menuju dies.

Sementara dies adalah sebuah pola cetakan yang akan

membentuk profil pada kawat sesuai bentuk yang

direncanakan.

52

Gambar 3.7 Punch and Dies

10. Pin Stopper Pin stopper merupakan sebuah fixture untuk

memposisikan kawat agar bentuk dan dimensi akhir

kawat setelah proses tepat dan presisi.

Gambar 3.8 Pin Stopper

11. Tombol “ON”

Tombol yang berfungsi sebagai “gate” penghubung

komponen sistem kontrol dengan komponen mekanik.

Jika tombol “ON” ditekan arus listrik akan terhubung

pada komponen mekanik mesin sehingga mekanisme

mesin akan bekerja.

53

Gambar 3.9 Push Button ON

12. Tombol Emergency

Tombol emergency merupakan komponen pengaman

mesin. Tombol emergency berfungsi untuk memutus

aliran listrik pada mesin. Jika tombol emergency berada

pada posisi off maka mesin berada dalam kondisi stand

by.

Gambar 3.10 Tombol Emergency

3. 4 Prinsip kerja Mesin Bending Profil Melingkar dan V

pada Sisi Hanger

54

55

Gambar 3.11 Desain Mesin Bending Profil Melingkar Dan V

Pada Sisi Kawat Hanger

Keterangan :

1. dies

2.holder

3. stopper

4. punch

5. pinion

6. gear

7. pinion pembalik

8. gear pembalik

9. kolping

10. gearbox

11. pulley input gerabox

12. sabuk v

13. pulley output motor

14.motor AC

15. Tombol Emergency

Mesin bending profil melingkar dan v pada sisi hanger

bekerja dengan metode momen bending. Saat mesin dioperasikan,

kawat hanger yang sebelumnya telah diletakkan pada landasan

diantara dies(1) dan holder(2) dengan ujung pilinan menyentuh

pin stopper(3), akan dikenai proses bending oleh punch(4).

Pergerakan punch menangkup terhadap dies disebabkan karena

pemindahan daya dan putaran pada poros transmisi penggerak

punch yang diperoleh dari roda gigi. Karena proses pembentukan

profil dilakukan pada dua sisi, terdapat dua pasang roda gigi

dimana sepasang pinion(5) dan gear(6) berfungsi untuk

meneruskan daya dan putaran, sepasang pinion(7) dan gear(8)

yang lain berfungsi untuk membalikkan arah putaran. Poros

pinion utama dihubungkan dengan poros output gearbox

menggunakan kopling gigi(9). Gearbox(10) digunakan untuk

meningkatkan torsi sesuai kebutuhan proses pembentukan profil,

dimana tipe gearbox adalah vertikal sesuai posisi poros transmisi

penggerak pinion. Pada poros input gearbox terpasang pulley(11)

yang memiliki rasio transmisi 1 : 1. Pulley pada gearbox

dihubungkan dengan sabuk v (12) untuk dapat memutar pulley

pasangannya. Pasangan pulley tersebut terpasang pada poros

output motor listrik AC(13). Terdapat dua limit switch yang

berfungsi untuk mengontrol putaran motor listrik(15). Untuk

56

proses bending pembentukan profil punch bergerak menuju dies,

dimana motor listrik berputar searah jarum jam. Ketika punch

tertangkup maksimal pada dies, indikator akan menyentuh limit

switch 2 yang memerintahkan sistem kontrol mengubah arah

putaran motor listrik berlawanan arah jarum jam. Perubahan arah

motor listrik mengakibatkan perubahan arah putaran pada

transmisi, sehingga punch akan terbuka dan kembali pada posisi

semula. Saat punch terbuka maksimal, indikator menyentuh limit

switch 1 yang memerintahkan motor listrik dalam kondisi netral,

dan siap berputar kembali searah jarum jam jika push button on

kembali diaktifkan. Sementara tombol emergency berfungsi untuk

pengaman dan kondisi stand by mesin. (Wiring diagram dapat

dilihat pada lampiran X).

Urutan operasional mesin bending:

Gambar 3.12 Urutan operasional kerja mesin bending profil

melingkar dan v pada sisi hanger

persiapkan kawat yang akan diprofil

Hubungkan kabel pada sumber listrik

Tekan tombol emergency

Letakkan kawat pada landasan dies

Matikan tombol emergency

Tekan tombol ON untuk

mengopersikan mesin

proses bending pembentukan profil

proses selesai saat punch terbuka

maksimal

tekan tombol emergency untukmematikan kerja

mesin

Lepaskan benda kerja

selesai

57

BAB IV

PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini akan dibahas mengenai perhitungan

perencanaan alat mulai dari perhitungan elemen mesin, daya yang

dibutuhkan untuk bending, daya pada motor yang dibutuhkan

untuk proses produksi dan kapasitas yang dihasilkan.

4.1 Analisa Gaya Bending

Perhitungan gaya bending mengacu pada rumusan yang telah

dibahas pada bab sebelumnya.Berdasarkan percobaan penetuan

gaya bending pada salah satu sisi kawat menggunakan neraca

pegas dengan distribusi gaya seperti pada skema pada gambar 2.5

dan diperoleh data sebagai berikut:

Tabel 4.1 Data percobaan penentuan gaya pembentukan tiap

profil

Percobaan Nama

Profil

Panjang

lengan

(r´)

Gaya

pembentukan

profil

rencana (Fp´)

1. Profil

melingkar

190mm 3 kgf

2. Profil v1 190mm 23 kgf

3. Profil v2 190mm 14 kgf

Untuk mendapatkan gaya pembentukan yang diperlukan

sesuai dengan jarak lengan setiap profil pada dies, maka

digunakan metode perbandingan lengan yang diperoleh dari

persamaan 2.1 sebagai berikut:

Fp´x r´= Fp x r

Maka,

Fp´1 x r´ = Fp1 x r1

Fp´2 x r´ = Fp2 x r2

58

Fp´3 x r´ = Fp3 x r3

Dimana :

Fp1= Gaya yang diperlukan untuk pembentukan profil melingkar

Fp2= Gaya yang diperlukan untuk pembentukan profil v1

Fp3= Gaya yang diperlukan untuk pembentukan profil v2

r1 = jarak dari titik pusat poros punch pada puncak profil

melingkar

r2 =jarak dari titik pusat poros punch pada titik pusat profil v1

r3 =jarak dari titik pusat poros punch pada titik pusat profil v2

Fp´1 x r´ = Fp1 x r1

3 kgf x 190 mm = Fp1 x 20 mm

Fp1=3 𝑘𝑔𝑓 𝑥 190 𝑚𝑚

20 𝑚𝑚

Fp1= 28,5 kgf

Fp´2 x r´ = Fp2 x r2

23 kgf x 190 mm = Fp2 x 70 mm

Fp2 =23 𝑘𝑔𝑓 𝑥 190 𝑚𝑚

70 𝑚𝑚

Fp2 = 62,4285 kgf

Fp´3 x r´ = Fp3 x r3

14 kgf x 190 mm = Fp3 x 190 mm

Fp3 =14 𝑘𝑔𝑓 𝑥 190 𝑚𝑚

190 𝑚𝑚

Fp3 = 14 kgf

Maka diperoleh data sebagai berikut:

Tabel 4.2 Data gaya pembentukan real pada tiap profil

Percobaan Nama

Profil

Panjang

lengan

(r)

Sudut kontak

gaya

pembentukan

(θ)

Gaya

pembentukan

tiap profil

(Fp1)

1. Profil

meling

20 mm 40° 28,5 kgf

59

kar

2. Profil

v1

70 mm 17° 62,4285 kgf

3. Profil

v2

190 mm 17° 14 kgf

4.2 Perhitungan Torsi Proses Pembentukan Profil

Terdapat tiga proses pembentukan profil maka setiap proses

memiliki torsi pembentukan yang besarnya dapat diketahui

melalui persamaan 2.2 sebagai berikut :

T = Fp x r

Skema proses bending pembentukan profil hanger

menggunakan mesin bending profil melingkar dan V pada sisi

kawat hanger dapat dilihat pada gambar 4.1, 4.2, dan 4.3.

Gambar 4.1 Free Body Diagram Pembentukan Profil Melingkar

Maka,

T1 = Fp1 x r1

= 28,5 kgf x 20 mm

= 570 kgfmm

Fp1

r1

60

Gambar 4.2 Free Body Diagram pembentukan profil v1

T2 = Fp2 x r2

= 62,4285 kgf x 70 mm

= 4370 kgfmm

Gambar 4.3 Free body diagram pembentukan profil v2

T3 = Fp3 x r3

=14 kgf x 190 mm

= 2660kgfmm

4.3 Springback rasio (K)

Untuk mengetahui besarnya rasio springback yang terjadi

pada kawat hanger, diperoleh melalui persamaan 2.3 sebagai

berikut :

r3

Fp3

61

K = rr/ r = α/αr

Diketahui

α = 17°

αr = 25°

Maka,

K = rr/ r = α/αr

= 17/25

= 0,68

4.4 Spesifikasi Material yang Digunakan

Untuk mengetahui bahanmaterial yang digunakan maka

dilakukan perhitungan untuk mencari kekuatan tarik (𝜎𝑏) pada

penampang kawat menggunakan data dari hasil percobaan dan

digunakanpersamaan 2.4-2.7 sebagai berikut :

𝜎𝑏 =𝑀𝑏

𝑊𝑏

Dimana :

Mb =𝐹 𝑥 𝑒 (kgfmm)

Wb =𝐼

𝑦 (mm3)

Untuk material dengan permukaan penampang lingkaran

dengan diameter d dan radius r.

I =𝜋𝑑4

4 =

𝜋𝑟4

4

Maka,

𝜎𝑏 =𝑀𝑏

𝑊𝑏

= 𝐹 𝑒

𝐼

𝑦 𝑤

= 𝐹 𝑒 𝑟

𝐼 𝑤

= 𝐹 𝑒 𝑦

𝜋𝑟4

4 𝑤

dimana y = r, maka

62

= 4 𝐹 𝑒 𝑟

𝜋 𝑟4 𝑤

𝜎𝑏= 4 𝐹 𝑒

𝜋 𝑟3 𝑤

Diketahui :

F= √(28,5)2 + (62,4285)2 + (14)2 + (28,5)2 + (62,4285)2

=

√(3249) + (15589,27045) + 196 + (3249) + (15589,27045)

=√(37872,5409

= 137,964375

e = 140 mm

d = 2,9 mm

r = 𝑑

2

= 2,9 𝑚𝑚

2

=1,54 mm

w = 60mm

Maka,

𝜎𝑏 = 4 𝐹 𝑒

𝜋 𝑟3 𝑤

= 4 𝑥 137,964375 𝑘𝑔𝑓 𝑥 140𝑚𝑚

3,14 𝑥 (1,45𝑚𝑚)3 𝑥 60𝑚𝑚

= 77260,12 𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚

574,36095 𝑚𝑚3

= 134,52 𝑘𝑔𝑓

𝑚𝑚2⁄

Dari perhitungan kekuatan tarik sebesar 134,52 𝑘𝑔𝑓

𝑚𝑚2⁄

sesuai dengan Tabel B. 21 JIS S 3521 Kawat baja tarik keras pada

lampiran 2.

4.5 Perencanaan Roda Gigi

Pada Mesin Bending Hanger Kawatdigunakan roda gigi

sebagai pendistribusi daya dan putaran yang dihasilkan serta

mengubah arah putaran sehingga mekanisme dapat berjalan

63

dalam arah berlawanan secara bersamaan. Dalam perencanaan

roda gigi data yang diketahui antara lain :

Modul (m)= 4,5 (berdasarkan diagram pemilihan modul pada

lampiran 3)

Perbandingan jumlah gigi (i) = 1,56

Jarak antar poros pinion dan gear rencana (C´) = 142mm

Sudut kontak antar gigi (θ) = 20°

4.5.1 Perhitungan Diameter Pitch Rencana

Diameter pitch rencana gear dan pinion dapat diketahui

melalui persamaan 2.8 dan 2.9 sebagai berikut :

d´1 = 2 𝑥 𝐶´

1+𝑖

d´2 = 2 𝑥 𝐶´ 𝑥 𝑖

1+𝑖

Maka,

d´1 = 2 𝑥 𝐶´

1+𝑖

= 2 𝑥 142𝑚𝑚

1+1,56

= 110,937mm

d´2 = 2 𝑥 𝐶´ 𝑥 𝑖

1+𝑖

= 2 𝑥 142𝑚𝑚 𝑥 1,56

1+1,56

= 173,062mm

4.5.2 Perencanaan Jumlah Gigi

Jumlah gigi gear dan pinion dapat diketahui melalui

persamaan 2.10 dan 2.11 sebagai berikut :

Z1 = d´1

𝑚

64

Z2 = 𝑑´2

𝑚

Maka,

Z1 = d´1

𝑚

Z1 = 110,937𝑚𝑚

4,5

Z1 = 24,667

Z1 = 25

Z2 = d´2

𝑚

Z2 = 173,062𝑚𝑚

4,5

Z2 = 38,46

Z2 = 39

4.5.3 Perhitungan Diameter Pitch yang Diperlukan

Diameter pitch yang diperlukan gear dan pinion dapat

diketahui melalui persamaan 2.12 dan 2.13 sebagai berikut :

d1 = Z1 x m

d2 = Z2 x m

Maka,

d1 = Z1 x m

= 25 x 4,5

= 112,5 mm

d2 = Z2 x m

= 39 x 4,5

= 175,5 mm

65

4.5.4 Perhitungan Diameter Luar Roda Gigi

Diameter luar dibutuhkan untuk keperluan pembelian atau

pembuatan roda gigi. Diameter luar gear dan pinion yang

diperlukan dapat diketahui melalui persamaan 2.14 dan 2.15

sebagai berikut :

dl1 = m (z1 + 2)

dl2 = m (z2 + 2)

Maka,

dl1 = m (z1 + 2)

= 4,5 (25 + 2)

= 121,5 mm

dl2 = m (z2 + 2)

= 4,5 (39 + 2)

= 184,5 mm

4.5.5 Jarak Antar Poros Gear dan Pinion yang Diperlukan

Jarak antar poros gear gear dan pinion yang diperlukan dapat

diketahui melalui persamaan 2.16

C=𝑑1+ 𝑑2

2

C = 112,5 𝑚𝑚+175,5 𝑚𝑚

2

C= 144 mm

4.5.6 Perencanaan Putaran Roda Gigi

Putaran gear dan pinion yang diperlukan dapat diketahui

melalui persamaan 2.17 sebagai berikut :

Z1

Z2=

𝑛2

𝑛1

Maka,

Z1

Z2=

𝑛2

𝑛1

66

25

39=

15

𝑛1

585 = 25 n1

n1 = 23,4

n1 = 23 rpm

4.5.7 Perhitungan Torsi Gear Kanan

Gear kanan sebagai penggerak poros yang digunakan untuk

menggerakkan punch memiliki torsi yang dapat sebagai berikut :

T gear kanan = T1 + T2 + T3

= 570 + 4370 + 2660

= 7600 kgfmm

Karena kapasitas mesin mampu membentuk profil hingga 4

batang kawat, maka:

Tpembentukan = 4 x T gear kanan

= 4 x 7600 kgfmm

= 30400 kgfmm

4.5.8 Gaya Tangensial, Gaya Normal, dan Gaya Radial pada

Gear Kanan

Gaya yang bekerja pada pasangan roda gigi adalah gaya normal

(Fn). Gaya normal diuraikan menjadi 2 komponen, yaitu gaya

tangensial dan gaya radial.

Gambar4.4 Gaya-gaya pada gigi

Fr

Ft

Fn

200

67

Gaya tangensial dapat dihitung menggunakan persamaan 2.18

sebagai berikut :

Ft = 𝑇

𝑟

Maka,

Ft2 = 𝑇2

𝑟2

Dimana :

Ft2 =Gaya tangensial pada gear kanan (kgf)

r2 = radius gear = (𝑑2

2)

= 175,5 𝑚𝑚

2

= 87,75 mm

Ft2 = 𝑇2

𝑟2

= 30400 𝑘𝑔𝑓.𝑚𝑚

87,75 𝑚𝑚

= 346,311 kgf

Gaya normal dapat dihitung menggunakanpersamaan 2.19

sebagai berikut :

Fn = 𝐹𝑡

cos 𝜃

Maka,

Fn2 = 𝐹𝑡2

cos 𝜃

Dimana :

Fn2 = Gaya normal pada gearkanan (kgf)

Fn2 = 𝐹𝑡2

cos 𝜃

= 363,7𝑘𝑔𝑓

cos 200

= 346,311 𝑘𝑔𝑓

0,939

= 368,808 kgf

68

Gaya radial dapat dihitung dengan menggunakanpersamaan

2.20 sebagai berikut :

Fr = Fn. sin 𝜃

Maka,

Fr2 = Fn2. sin 𝜃

Dimana :

Fr2 = Gaya radial pada gear kanan (kgf)

Fr2 = Fn2 . sin 𝜃

= 387,326kgf x sin 200

= 368,808kgf x 0,342

=126,132 kgf

4.5.9 Perhitungan Torsi Gear Kiri

Gear kanan sebagai penggerak poros yang digunakan untuk

menggerakkan punch memiliki torsi yang dapat sebagai berikut :

T gear kiri= T1 + T2

= 570 + 4370

= 4940 kgfmm

Karena kapasitas mesin mampu membentuk profil hingga 4

batang kawat, maka:

Tpembentukan = 4 x T gear kiri

= 4 x 4940 kgfmm

= 19760 kgfmm

4.5.10 Gaya Tangensial, Gaya Normal, dan Gaya Radial

pada Gear Kiri

69

Gaya yang bekerja pada pasangan roda gigi adalah gaya normal

(Fn). Gaya normal diuraikan menjadi 2 komponen, yaitu gaya

tangensial dan gaya radial.

Gaya tangensial dapat dihitung menggunakan persamaan 2.18

sebagai berikut :

Ft = 𝑇

𝑟

Maka,

Ft1 = 𝑇1

𝑟1

Dimana :

Ft1 =Gaya tangensial pada gear kiri (kgf)

r1 = radius gear = (𝑑2

2)

= 175,5 𝑚𝑚

2

= 87,75 mm

Ft1 = 𝑇1

𝑟1

= 19760 𝑘𝑔𝑓.𝑚𝑚

87,75 𝑚𝑚

= 225,185 kgf

Gaya normal dapat dihitung menggunakanpersamaan 2.19

sebagai berikut :

Fn = 𝐹𝑡

cos 𝜃

Maka,

Fn1 = 𝐹𝑡2

cos 𝜃

Dimana :

Fn2 = Gaya normal pada gear kiri (kgf)

Fn1 = 𝐹𝑡1

cos 𝜃

= 225,185𝑘𝑔𝑓

cos 200

70

= 225,185 𝑘𝑔𝑓

0,939

=239,813 kgf

Gaya radial dapat dihitung dengan menggunakanpersamaan

2.20 sebagai berikut :

Fr = Fn. sin 𝜃

Maka,

Fr1 = Fn1. sin 𝜃

Dimana :

Fr2 = Gaya radial pada gear kiri (kgf)

Fr1 = Fn1 . sin 𝜃

= 239,813 kgf x sin 200

= 239,813 kgf x 0,342

=82,016 kgf

4.5.11 Perhitungan Torsi pada Pinion

Pinion meneruskan gaya tangensial dari gear yang

dipindahkan menuju poros sepanjang radius pinion sehingga

menyebabkan pinion memiliki torsi yang besarnya adalah sebagai

berikut :

Tpinion= Ftpinion.rpinion

= 571,623 kgf . 56,75

= 32153,793 kgf mm

4.5.12 Gaya Tangensial, Gaya Normal, dan Gaya Radial

pada Pinion

Gaya tangensial dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

Ftpinion = Ft1+Ft2

= 346,311 + 225,185

= 571,623 kgf

Gaya normal dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

71

Fnpinion = Fn1 + Fn2

= 2 .387,326kgf

= 774,652 kgf

Gaya radial dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

Frpinion = Fr1 + Fr2

= 126,178 + 82,016

= 208,194 kgf

4.5.13 Perencanaan Material Roda Gigi

Jenis material minimum yang digunakan sebagai bahan roda

gigi dapat diketahui menggunakan persamaan 2.22 dan 2.24

sebagai berikut :

Diketahui :

Lebar pinion dan gear (b) : 35mm

Gaya tangensial (Ft) : 346, 311 kgf

Jumlah gigi pinion (Z1) : 25

Jumlah gigi pinion (Z2) : 39

Diameter pitch pinion (d1):112,5 mm

𝐹´𝐻 = 𝐹𝑡

𝑏

Maka,

𝐹´𝐻 = 𝐹𝑡

𝑏

= 346,311

35 𝑚𝑚

𝐹´𝐻 = 9,8946 kgf/mm2

Dimana :

kH = F´H (𝑍1+ 𝑍2)

d1.2.𝑍2

= 9,8946 kgf/mm2 (25+ 39)

112,5mm .2 .39

= 0,0832 kg/mm2

72

Dari perhitungan diatas didapatkan harga kH = 0,00832

kg/mm2 jika ditinjau dari tabel Faktor tegangan kontak pada

bahan roda gigi maka dipilih bahan pinion adalah baja dengan

angka kekerasan brinnel (HB) ≥250BHN dan bahan gear dengan

kekerasan brinnel (HB) ≥ 250 𝐵𝐻𝑁 sesuai pada tabel faktor

tegangan kontak pada bahan roda gigi pada lampiran 5.

4.6 Perencanaan Poros

Poros yang digunakan pada mesin Bending hanger

kawatberjumlah empat poros transmisi dimana terdapat dua poros

untuk penggerak pinion dan dua poros yang lain sebagai

penggerak gear.

Dalam perhitungan diambil salah satu dari poros pinion dan

gear. Perhitungan bertujuan untuk mendapatkan jenis bahan

minimum yang digunakan pada mesin dimana sebagai acuan

diameter poros transmisi gear dan pinion yang terpasang pada

mesin berdiameter 25 mm. Pada poros transmisi penggerak

gearterpasang punch, dua buah bantalan gelinding, dan gear,

sementara untuk porors transmisi penggerak pinion terpasang dua

buah bantalan gelinding dan pinion.

4.6.1 Momen Torsi Poros Transmisi

Sebelum mencari jenis bahan minimum yang digunakan

untuk poros, terlebih dahulu harus mencari berapa besarnya

momen torsi dan momen bending. Momen torsi poros transmisi

sama dengan besarnya momen torsi pada gear dan pinion,

sehingga :

Tporos gear = Tgear kanan = 30400 kgf.mm

Tporos gear = Tgear kiri = 19760 kgf.mm

Tporos pinion = Tpinion = 32153,793kgfmm

73

4.6.2 Momen Bending Poros Transmisi Gear kanan

Gaya yang bekerja untuk setiap titik pada poros dan jarak

antara titik satu dengan titik yang lain ditentukan dengan

mengacu persamaan ∑M = 0 dan ∑F = 0, maka momen bending

dan gaya yang bekerja pada poros untuk bidang horisontal dan

vertikal dapat diketahui.

Tinjauan Arah Y

Fp1cos α

By

Ft2

Ay

X Y

z

Ay Ax

By Bx

Fpcos α

Ft2 Fr2

Fpsin α

74

Reaksi Tumpuan

+ ∑Fy = 0

Fp1cosα + By– Ft2+ Ay = 0

28,5cos400 + By– 346,311+ Ay = 0

28,5. 0,766 + By–346,311+ Ay = 0

21,832 + By–346,311+ Ay = 0

Ay + By– 324,479= 0

Ay + By = 324,479 kgf .…(1)

+ ∑MAy = 0

Fp1 cosα(110) + By(90)– Ft2 (45)= 0

28,5cos400(110) + By(90)–346,311(45)= 0

21,832(110) + By(90)–346,311(45)= 0

2401,549+ By(90)– 15583,995= 0

90 By–13182,446= 0

By=13182,446

90

By= 146,471 kgf .…(2)

Subtitusi pers (1) dan (2)

Ay + By = 324,479

Ay + 146,471 = 324,479

Ay=324,479–146,471

Ay= 178,008 kgf

75

Tinjauan Arah X

Reaksi Tumpuan

+ ∑Fx = 0

Fp1 sinα + Bx – Fr2 + Ax = 0

28,5 sin400 + Bx– 126,132+ Ax = 0

28,5. 0,642 + Bx–126,132 + Ax = 0

18,319 + Bx–126,132 + Ax = 0

Ax + Bx– 107,813= 0

Ax + Bx = 107,813 kgf .…(1)

+ ∑MAx = 0

Fp1 sinα(110) + Bx(90)– Fr2 (45)= 0

28,5 sin400(110) + Bx(90)– 126,132 (45)= 0

18,319(110) + Bx(90)– 126,132 (45)= 0

2015,139+ Bx(90)–5675,94= 0

90 Bx-3660,801= 0

Bx=3660,801

90

Bx= 40,675 kgf .…(2)

Subtitusi pers (1) dan (2)

Ax + Bx = 107,813

Ax+ 40,675 = 107,813

Ax=107,813 -40,675

Ax=67,138 kgf

Fp1sin α

Bx

Fr2

Ax

76

Potongan

Potongan I ( Arah Y )

Gaya Geser

+ ∑Fy = 0

Fp1cos α + Vy1 = 0

Vy1=- Fp1cos α

Vy1= - 28,5 cos 400

Vy1 =-21,832 kgf

Momen

+ ∑Mpot1 = 0

Fp1cos α ( x1 ) + Mpot1 = 0

Fp1 cos α

X1

Vy1

Mpot 1

X Y

Ay Ax

By Bx

Fp1 cos α

Ft2 Fr2

Ay

Fp1 sin α

Z

77

Mpot1= -Fp1cos α ( x1 )

Mpot1=-28,5 cos 400( x1 )

Mpot1= -21,832( x1 )

0 ≤ x ≤ 20

X = 0 Mpot1 = 0

X = 10 Mpot1 = -218,32

X = 20 Mpot1 = -436,64

Potongan I ( Arah X )

Gaya Geser

+ ∑Fx = 0

Fp1sin α + Vx1 = 0

Vx1= - Fp1sin α

Vx1= - 28,5 sin 400

Vx1 =-18,319kgf

Momen

+ ∑Mpot1 = 0

Fp1sin α ( x1 ) + Mpot1 = 0

Mpot1= -Fp1sin α ( x1 )

Mpot1=-28,5 sin 400( x1 )

Mpot1= -18,319( x1 )

0 ≤ x ≤ 20

X = 0 Mpot1 = 0

X = 10 Mpot1 = -183,19

X = 20 Mpot1 = -366,38

Fp1 sin α

X1

Vx1

Mpot 1

78

Potongan II ( Arah Y )

Gaya Geser

+ ∑Fy = 0

Fp1cos α + By+ Vy2 = 0

Vy2 = - Fp1cos α - By

Vy2 = - 28,5 cos 400- 146,471

Vy2 = - 21,832 – 146,471

Vy2=-168,303kgf

Momen

+ ∑Mpot2 = 0

Fp1cos α (20 + x 2)+ By( x2)+ Mpot2 = 0

Mpot2= -Fp1cos α (20 + x 2) - By( x2)

Mpot2=-28,5 cos 400(20 + x 2) – 146,471( x2)

Mpot2= -21,832 (20 + x 2) – 146,471 ( x2)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot1 = -436,64

X = 22,5 Mpot1 = -4223,4575

X = 45 Mpot1 = -8010,275

Potongan II ( Arah X )

Mpot 2

Vy2 X2

20 Ay FP1 cos α

Mpot 2

Vx2

X2

20

Ax

FP1 sin α

79

Gaya Geser

+ ∑Fx = 0

Fp1sin α + Bx+ Vx2 = 0

Vx2 = - Fp1sin α – Bx

Vx2 = - 28,5sin 400- 40,675

Vx2 = - 18,319- 40,675

Vx2=-22,356 kgf

Momen

+ ∑Mpot2 = 0

Fp1sin α (20 + x 2)+ Bx( x2)+ Mpot2 = 0

Mpot2= -Fp1sin α (20 + x 2) – Bx( x2)

Mpot2=-28,5 sin 400 (20 + x 2) - 40,675 ( x2)

Mpot2= -18,319 (20 + x 2) - 40,675 ( x2)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot2= -366,38

X = 22,5 Mpot2= -1693,745

X = 45 Mpot2= -3021,11

Potongan III ( Arah Y )

Gaya Geser

+ ∑Fy = 0

Fp1cos α + By – Ft2+ Vy3 = 0

Vy3 = - 28,5 cos α - By+Ft2

Vy3 = - 28,5 cos 400- 146,471 + 346,311

Vy3 = - 21,832–146,471+ 346,311

FP1 cos α

Ay

Ft2

Vy3 Mpot 3

20

45

X3

80

Vy3= 178,008 kgf

Momen

+ ∑Mpot3 = 0

Fp1cos α (65 + x 3)+ By (45 + x3)– Ft2 (x3)+ Mpot3 = 0

Mpot3 = -Fp1(65 + x 3) - By (45 + x3)+ Ft2 (x3)

Mpot3 =-28,5 cos 400 (65 + x 3) - 146,471 (45 + x3)+ 346,311 (x3)

Mpot3 = -21,832(65 + x 3) -146,471 (45 + x3)+ 346,311 (x3)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot3= -8010,275

X = 22,5 Mpot3= -4005,1

X = 45 Mpot3= 0,085

Potongan III ( Arah X )

Gaya Geser

+ ∑Fx = 0

Fp1sin α +Bx – Fr2+ Vx3 = 0

Vx3= - Fp1sin α – Bx +Fr2

Vx3= - 28,5 sin 400- 40,675 + 126,132

Vx3= - 18,319 -40,675 + 126,132

Vx3=67,138 kgf

Momen

+ ∑Mpot3 = 0

Fp1sin α (65 + x 3)+ Bx(45 + x3) – Fr2(x 3) + Mpot3 = 0

Mpot3= -Fp1sin α (65 + x 3) – Bx(45 + x3) + Fr2(x 3)

Mpot3=-28,5 sin 400(65 + x 3) -40,675 (45 + x3) + 126,132 (x 3)

FP1 sin α

Ax

Fr2

Vx3

Mpot 3

20

45

X3

81

Mpot3= -18,319(65 + x 3) -40,675 (45 + x3) + 126,132 (x 3)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot3= -3021,11

X = 22,5 Mpot3= -1510,505

X = 45 Mpot3= 0,1

Momen Resultan

Mr = √(𝑀ℎ)2 + (𝑀𝑣) 2

Mr = √(−8010,275)2 + (−3021,11) 2

Mr = √73291611,21

Mr = 8561,051992

Tinjauan ( Arah Y )

Reaksi Tumpuan

+ ∑Fy = 0

Fp2cosα + By – Ft2 + Ay = 0

62,4285cos170 + By– 346,311+ Ay = 0

62,4285. 0,956 + By–346,311+ Ay = 0

59,682 + By–346,311+ Ay = 0

Ay + By = 286,629 kgf .…(1)

Fp2 cos α

By

Ft2

Ay

82

+ ∑MAy = 0

Fp2cosα(110) + By(90)– Ft2 (45)= 0

62,4285cos170(110) + By(90)– 346,311 (45)= 0

59,682(110) + By(90)– 346,311 (45)= 0

90 By-9018,75 = 0

By=9018,75

90

By= 100,21 kgf .…(2)

Subtitusi pers (1) dan (2)

Ay + By = 286,629

Ay+100,21 = 286,629

Ay=186,418kgf

Tinjauan Arah X

Reaksi Tumpuan

+ ∑Fx = 0

Fp2sinα + Bx – Fr2 + Ax = 0

Fp2 sin α

Bx

Fr2

Ax

83

62,4285 sin170 + Bx–126,132+ Ax = 0

62,4285 . 0,292 + Bx–126,132+ Ax = 0

18,176 + Bx–126,132+ Ax = 0

Ax + Bx–107,956= 0

Ax + Bx = 107,596 kgf .…(1)

+ ∑MAx = 0

Fp2sinα(110) + Bx(90)– Fr2 (45)= 0

62,4285sin170(110) + Bx(90)– 126,132 (45)= 0

62,4285 .0.292(110) + Bx(90)– 126,132 (45)= 0

18,176(110) + Bx(90)–5675,94= 0

90 Bx-3676,58= 0

Bx=3676,58

90

Bx= 40,85 .…(2)

Subtitusi pers (1) dan (2)

Ax + By = 107,596

Ax+40,85= 107,596

Ax=107,596 -40,85

Ax=66,746 kgf

84

Potongan

Potongan I ( Arah Y )

Gaya Geser

+ ∑Fy = 0

Fp2cos α + Vy1 = 0

Vy1= - Fp2cos α

Vy1= - 62,4285cos 170

Vy1 =-59,681 kgf

Momen

+ ∑Mpot1 = 0

Fp2cos α ( x1 ) + Mpot1 = 0

Fp2 cos α X1

Vy1 Mpot 1

X Y

z

Ay Ax

By Bx

Fp2 cos α

Ft2 Fr2

Fp2 sin α

85

Mpot1= -Fp2cos α ( x1 )

Mpot1=-62,4285cos 170( x1 )

Mpot1= -59,681( x1 )

0 ≤ x ≤ 20

X = 0 Mpot1 = 0

X = 10 Mpot1 = -596,81

X = 20 Mpot1 = -1193,62

Potongan I ( Arah X )

Gaya Geser

+ ∑Fx = 0

Fp2sin α + Vx1 = 0

Vx1= - Fp2sin α

Vx1= - 62,4285sin 170

Vx1 =-18,176 kgf

Momen

+ ∑Mpot1 = 0

Fp2sin α ( x1 ) + Mpot1 = 0

Mpot1= -Fp2sin α ( x1 )

Mpot1=-62,4285 sin 170( x1 )

Mpot1= -18,229 ( x1 )

0 ≤ x ≤ 20

X = 0 Mpot1 = 0

X = 10 Mpot1 = -181,76

X = 20 Mpot1 = -363,52

Fp2 sin α

X1

Vx1

Mpot 1

86

Potongan II ( Arah Y )

Gaya Geser

+ ∑Fy = 0

Fp2cos α + By+ Vy2 = 0

Vy2 = - Fp2cos α - By

Vy2 = - 62,4285cos 170- 100,21

Vy2 = - 59,681 - 100,21

Vy2= -159,891 kgf

Momen

+ ∑Mpot2 = 0

Fp2cos α (20 + x 2)+ By( x2)+ Mpot2 = 0

Mpot2= -Fp2cos α (20 + x 2) - By( x2)

Mpot2=-62,4285 cos 170(20 + x 2) -100,21 ( x2)

Mpot2= -59,681(20 + x 2) - 100,21 ( x2)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot2= -1193,62

X = 22,5 Mpot2= -4791,1675

X = 45 Mpot2= -8388,715

Mpot 2

Vy2

X2

20 Ay

FP2 cos α

87

Potongan II ( Arah X )

Gaya Geser

+ ∑Fx = 0

Fp2sin α + Bx+ Vx2 = 0

Vx2 = - Fp2sin α – Bx

Vx2 = - 62,4285sin 170- 40,85

Vx2 = - 18,176 - 40,85

Vx2= - 59,026 kgf

Momen

+ ∑Mpot2 = 0

Fp2sin α (20 + x 2)+ Bx( x2)+ Mpot2 = 0

Mpot2 = -Fp2sin α (20 + x 2) – Bx( x2)

Mpot2 =-62,428sin 170 (20 + x 2) -40,85 ( x2)

Mpot2 = -18,176(20 + x 2) - 40,85 ( x2)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot2= -363,52

X = 22,5 Mpot2= -1691,905

X = 45 Mpot2= -3019,69

Potongan III ( Arah Y )

FP2 cos α Ay

Ft2

Vy3

Mpot 3

20

45

X3

Mpot 2

Vx2 X2

20 Ax FP2 sin α

88

Gaya Geser

+ ∑Fy = 0

Fp2cos α + By – Ft2+ Vy3 = 0

Vy3 = - Fp2cos α - By+Ft2

Vy3 = - 62,4285cos 170+ 100,21 + 346,311

Vy3 = - 59,681 + 100,21 + 346,311

Vy3= 386,839 kgf

Momen

+ ∑Mpot3 = 0

Fp2cos α (65 + x 3)+ By (45 + x3)– Ft2 (x3)+ Mpot3 = 0

Mpot3 = -Fp2cos α (65 + x 3) - By (45 + x3)+ Ft2 (x3)

Mpot3 =-62,428cos 170 (65 + x 3) - 100,21 (45 + x3)+ 346,311 (x3)

Mpot3 = -59,681 (65 + x 3) - 100,21 (45 + x3)+ 346,311 (x3)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot3= -8388,715

X = 22,5 Mpot3= -4194,265

X = 45 Mpot3= 0,185

Potongan III ( Arah X )

Gaya Geser

+ ∑Fx = 0

Fp2sin α + Bx – Fr2+ Vx3 = 0

Vx3 = - Fp2sin α – Bx +Fr2

Vx3 = - 62,428sin 170- 40,85 + 126,132

FP2 sin α Ax

Fr2

Vx3

Mpot 3

20

45

X3

89

Vx3 = - 18,176 - 40,85 + 126,132

Vx3=67,106 kgf

Momen

+ ∑Mpot3 = 0

Fp2sin α (65 + x 3)+ Bx (45 + x3) – Fr2(x 3) + Mpot3 = 0

Mpot3= -Fp2sin α (65 + x 3) – Bx (45 + x3) + Fr2(x 3)

Mpot3=-62,428sin 170(65 + x 3) - 40,85 (45 + x3) + 126,132 ( x3)

Mpot3= -18,176(65 + x 3) - 40,85 (45 + x3) + 126,132 (x3)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot3= -3019,69

X = 22,5 Mpot3= -1509,805

X = 45 Mpot3= 0,08

Momen Resultan

Mr = √(𝑀ℎ)2 + (𝑀𝑣) 2

Mr = √(−8388,715)2 + (−3019,69) 2

Mr = √79489067,05

Mr = 8915,664139

Tinjauan Arah Y

Reaksi Tumpuan

+ ∑Fy = 0

Fp3 cosα + By – Ft2 + Ay = 0

Fp3 cos α

By

Ft2

Ay

90

14cos170 + By– 346,311+ Ay = 0

14. 0,956 + By–346,311+ Ay = 0

13,384 + By–346,311+ Ay = 0

Ay + By = 332,927 kgf .…(1)

+ ∑MAy = 0

Fp3 cosα(110) + By(90)– Ft2 (45)= 0

14cos170(110) + By(90)– 346,311 (45)= 0

13,384(110) + By(90)– 346,311 (45)= 0

90 By–15583,995= 0

By=15583,995

90

By= 173,1555 kgf .…(2)

Subtitusi pers (1) dan (2)

Ay + By = 332,927

Ay +173,1555= 332,927

Ay=159,7715 kgf

Tinjauan Arah X

Reaksi Tumpuan

Fp3 sin α

Bx

Fr2

Ax

91

+ ∑Fx = 0

Fp3 sinα + Bx – Fr2 + Ax = 0

14 sin170 + Bx– 126,132+ Ax = 0

14. 0,292 + Bx–126,132+ Ax = 0

4,088 + Bx–126,132+ Ax = 0

Ax + Bx– 122,044 = 0

Ax + Bx = 122,044kgf .…(1)

+ ∑MAx = 0

Fp3sinα(110) + Bx(90)– Fr2 (45)= 0

14 sin170(110) + Bx(90)– 126,132 (45)= 0

14 0.292(110) + Bx(90)– 126,132 (45)= 0

4,088 (110) + Bx(90)–5675,94= 0

90 Bx- 5226,26= 0

Bx=5226,26

90

Bx=58,069 .…(2)

Subtitusi pers (1) dan (2)

Ax + Bx = 122,044

Ax+ 58,069= 122,044

Ax=122,044 -58,069

Ax=63,975 kgf

92

Potongan

Potongan I ( Arah Y )

Gaya Geser

+ ∑Fy = 0

Fp3cos α + Vy1 = 0

Vy1= - Fp3cos α

Vy1= - 14 cos 170

Vy1 =- 13,384 kgf

Fp3 cos α

X1

Vy1

Mpot 1

X Y

z

Ay

Ax

By Bx

Fp3 cos α

Ft2 Fr2

Fp3 sin α

93

Momen

+ ∑Mpot1 = 0

Fp2cos α ( x1 ) + Mpot1 = 0

Mpot1= -Fp3cos α ( x1 )

Mpot1=-14 cos 170( x1 )

Mpot1= -13,384 ( x1 )

0 ≤ x ≤ 20

X = 0 Mpot1 = 0

X = 10 Mpot1 = -133,84

X = 20 Mpot1 = -267,68

Potongan I ( Arah X )

Gaya Geser

+ ∑Fx = 0

Fp2sin α + Vx1 = 0

Vx1= - Fp3sin α

Vx1= - 14 sin 170

Vx1 =-4,088 kgf

Momen

+ ∑Mpot1 = 0

Fp2sin α ( x1 ) + Mpot1 = 0

Mpot1= -Fp3sin α ( x1 )

Mpot1=-14 sin 170( x1 )

Mpot1= -4,088( x1 )

0 ≤ x ≤ 20

X = 0 Mpot1 = 0

X = 10 Mpot1 = -40,88

Fp3 sin α

X1

Vx1

Mpot 1

94

X = 20 Mpot1 = -81,76

Potongan II ( Arah Y )

Gaya Geser

+ ∑Fy = 0

Fp3cos α + By+ Vy2 = 0

Vy2 = - Fp3cos α - By

Vy2 = - 14cos 170– 26,93

Vy2 = - 13,384– 26,93

Vy2=-40,314 kgf

Momen

+ ∑Mpot2 = 0

Fp3cos α (20 + x 2)+ By( x2)+ Mpot2 = 0

Mpot2 = -Fp3cos α (20 + x 2) - By( x2)

Mpot2 =-14cos 170 (20 + x 2) – 173,1555( x2)

Mpot2 = -13,384 (20 + x 2) – 173,1555 ( x2)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot2= -267,68

X = 22,5 Mpot2= -4464,818

X = 45 Mpot2= -8688,9575

Mpot 2

Vy2

X2

20 Ay

FP3 cos α

95

Potongan II ( Arah X )

Gaya Geser

+ ∑Fx = 0

Fp3sin α + Bx+ Vx2 = 0

Vx2 = - Fp3sin α – Bx

Vx2 = - 14 sin 170-63,975

Vx2 = - 4,088 -63,975

Vx2=-68,063 kgf

Momen

+ ∑Mpot2 = 0

Fp2sin α (20 + x 2)+ Bx( x2)+ Mpot2 = 0

Mpot2 = -Fp3sin α (20 + x 2) – Bx( x2)

Mpot2 =-14sin 170 (20 + x 2) - 63,975 ( x2)

Mpot2 = -4,088 (20 + x 2) -63,975 ( x2)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot2= -81,76

X = 22,5 Mpot2= -1613,1775

X = 45 Mpot2= -3144,595

Potongan III ( Arah Y )

Mpot 2

Vx2

X2

20

Ax

FP3 sin α

FP3 cos α Ay

Ft2

Vy3

Mpot 3

20

45

X3

96

Gaya Geser

+ ∑Fy = 0

Fp3cos α + By – Ft2+ Vy3 = 0

Vy3 = - Fp3cos α - By+Ft2

Vy3 = - 14cos 170- 173,1555 + 346,311

Vy3 = - 13,384 - 173,1555 + 346,311

Vy3= 159,7715 kgf

Momen

+ ∑Mpot3 = 0

Fp3cos α (65 + x 3)+ By (45 + x3)– Ft2 (x3)+ Mpot3 = 0

Mpot3 = -Fp3cos α (65 + x 3) - By (45 + x3)+ Ft2 (x3)

Mpot3 =-14 cos 170 (65 + x 3) -173,1555 (45 + x3)+ 346,311 (x3)

Mpot3 = -13,384 (65 + x 3) - 173,1555 (45 + x3)+ 346,311 (x3)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot3= -8688,9575

X = 22,5 Mpot3= -5067,09875

X = 45 Mpot3= -1472,24

Potongan III ( Arah X )

Gaya Geser

+ ∑Fx = 0

Fp3sin α + Bx – Fr2+ Vx3 = 0

Vx3 = - Fp3sin α – Bx +Fr2

Vx3 = - 14sin 170- 63,975 + 126,132

Vx3 = - 4,088 - 63,975 +126,132

Vx3= 58,069 kgf

FP3 sin α Ax

Fr2

Vx3

Mpot 3

20

45

X3

97

Momen

+ ∑Mpot3 = 0

Fp3sin α (65 + x 3)+ Bx (45 + x3) – Fr2(x 3) + Mpot3 = 0

Mpot3 = -Fp3sin α (65 + x 3) – Bx (45 + x3) + Fr2(x 3)

Mpot3 =-14 sin 170(65 + x 3) - 63,975 (45 + x3) + 126,132 ( x3)

Mpot3 = -4,088 (65 + x 3) - 63,975 (45 + x3) + 126,132 ( x3)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot3= -3144,595

X = 22,5 Mpot3= -1837,855

X = 45 Mpot3= -531,49

Momen Resultan

Mr = √(𝑀ℎ)2 + (𝑀𝑣) 2

Mr = √( −8688,9575)2 + (−3144,595) 2

Mr = 9240,479433

Momen Resultan Total

Mr = Mr1 + Mr2 + Mr3

Mr = 8561,051992+ 8915,664139+ 9240,479433

Mr = 26717,19556 kgf

4.6.3 Pemilihan Jenis Bahan Minimum Poros Transmisi Gear

kanan

Jenis bahan minimum yang digunakan poros transmisi gear

kanan dapat diketahui melalui persamaan 2.26 sebagai berikut :

𝑆𝑦𝑝 = 32 𝑛 (𝑀𝑟2 + 𝑇2)

12⁄

𝑑3 𝜋

Dimana :

Mr = 26717,19556 kgf

T = 30400 kgfmm

n = 2,5

𝑆𝑦𝑝 = 32 𝑛 (𝑀𝑟2 + 𝑇2)

12⁄

𝑑3 𝜋

98

𝑆𝑦𝑝

=32 . 2,5 (26717,19556 kgfmm)2 + (30.400 𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚)2)

12⁄

(25 𝑚𝑚)3 3,14

𝑆𝑦𝑝 = 32 . 2,5 . 40471,82401 𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚

(25 𝑚𝑚)3. 3,14

𝑆𝑦𝑝 = 32 . 2,5 . 40471,82401𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚

15625 𝑚𝑚3 . 3,14

𝑆𝑦𝑝 = 3237745,921𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚

49062,5𝑚𝑚3

𝑆𝑦𝑝 = 65,992 kg/mm2

Dari perhitungan didapatkan 𝑆𝑦𝑝 = 65,992 kg/mm2 termasuk

bahan S55C sesuai tabel standar baja untuk poros pada lampiran

6. Kondisi yang terpasang pada mesin bahan ST 90 dengan

𝑆𝑦𝑝 = 63 kg/mm2

4.6.4 Momen Bending Poros Transmisi Gear Kiri

X Y

z

Ay

Ax

By Bx

Fpcos α

Ft1 Fr1

Fpsin α

99

Tinjauan Arah Y

Reaksi Tumpuan

+ ∑Fy = 0

Fp1cosα + By– Ft1+ Ay = 0

28,5cos400 + By–346,311+ Ay = 0

28,5. 0,766 + By–346,311+ Ay = 0

21,832 + By–346,311+ Ay = 0

Ay + By– 324,479= 0

Ay + By = 324,479 kgf .…(1)

+ ∑MAy = 0

Fp1 cosα(110) + By(90)– Ft2 (45)= 0

28,5cos400(110) + By(90)–346,311(45)= 0

21,832(110) + By(90)–346,311(45)= 0

2401,549+ By(90)– 15583,995= 0

90 By–13182,446= 0

By=13182,446

90

By= 146,471 kgf .…(2)

Fp1cos α

By

Ft1

Ay

100

Subtitusi pers (1) dan (2)

Ay + By = 324,479

Ay + 146,471 = 324,479

Ay=324,479–146,471

Ay= 178,008 kgf

Tinjauan Arah X

Reaksi Tumpuan

+ ∑Fx = 0

Fp1 sinα + Bx – Fr1+ Ax = 0

28,5 sin400 + Bx– 126,132+ Ax = 0

28,5. 0,642 + Bx–126,132 + Ax = 0

18,319 + Bx–126,132 + Ax = 0

Ax + Bx– 107,813= 0

Ax + Bx = 107,813 kgf .…(1)

+ ∑MAx = 0

Fp1 sinα(110) + Bx(90)– Fr1(45)= 0

28,5 sin400(110) + Bx(90)–126,132 (45)= 0

18,319(110) + Bx(90)–126,132 (45)= 0

2015,139+ Bx(90)–5675,94= 0

90 Bx-3660,801= 0

Bx=3660,801

90

Fp1sin α

Bx

Fr1

Ax

101

Bx= 40,675 kgf .…(2)

Subtitusi pers (1) dan (2)

Ax + Bx = 107,813

Ax+ 40,675 = 107,813

Ax=107,813 -40,675

Ax=67,138 kgf

Potongan

Potongan I ( Arah Y )

Fp1 cos α

X1

Vy1

Mpot 1

X Y

Ay Ax

By Bx

Fp1 cos α

Ft1 Fr1

Ay

Fp1 sin α

Z

102

Gaya Geser

+ ∑Fy = 0

Fp1cos α + Vy1 = 0

Vy1=- Fp1cos α

Vy1= - 28,5 cos 400

Vy1 =-21,832 kgf

Momen

+ ∑Mpot1 = 0

Fp1cos α ( x1 ) + Mpot1 = 0

Mpot1= -Fp1cos α ( x1 )

Mpot1=-28,5 cos 400( x1 )

Mpot1= -21,832( x1 )

0 ≤ x ≤ 20

X = 0 Mpot1 = 0

X = 10 Mpot1 = -218,32

X = 20 Mpot1 = -436,64

Potongan I ( Arah X )

Gaya Geser

+ ∑Fx = 0

Fp1sin α + Vx1 = 0

Vx1= - Fp1sin α

Vx1= - 28,5 sin 400

Vx1 =-18,319kgf

Momen

+ ∑Mpot1 = 0

Fp1sin α ( x1 ) + Mpot1 = 0

Fp1 sin α

X1

Vx1

Mpot 1

103

Mpot1= -Fp1sin α ( x1 )

Mpot1=-28,5 sin 400( x1 )

Mpot1= -18,319( x1 )

0 ≤ x ≤ 20

X = 0 Mpot1 = 0

X = 10 Mpot1 = -183,19

X = 20 Mpot1 = -366,38

Potongan II ( Arah Y )

Gaya Geser

+ ∑Fy = 0

Fp1cos α + By+ Vy2 = 0

Vy2 = - Fp1cos α - By

Vy2 = - 28,5 cos 400- 146,471

Vy2 = - 21,832 – 146,471

Vy2=-168,303kgf

Momen

+ ∑Mpot2 = 0

Fp1cos α (20 + x 2)+ By( x2)+ Mpot2 = 0

Mpot2= -Fp1cos α (20 + x 2) - By( x2)

Mpot2=-28,5 cos 400(20 + x 2) – 146,471( x2)

Mpot2= -21,832 (20 + x 2) – 146,471 ( x2)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot1 = -436,64

Mpot 2

Vy2 X2

20 Ay

FP1 cos α

104

X = 22,5 Mpot1 = -4223,4575

X = 45 Mpot1 = -8010,275

Potongan II ( Arah X )

Gaya Geser

+ ∑Fx = 0

Fp1sin α + Bx+ Vx2 = 0

Vx2 = - Fp1sin α – Bx

Vx2 = - 28,5sin 400- 40,675

Vx2 = - 18,319- 40,675

Vx2=-22,356 kgf

Momen

+ ∑Mpot2 = 0

Fp1sin α (20 + x 2)+ Bx( x2)+ Mpot2 = 0

Mpot2= -Fp1sin α (20 + x 2) – Bx( x2)

Mpot2=-28,5 sin 400 (20 + x 2) - 40,675 ( x2)

Mpot2= -18,319 (20 + x 2) - 40,675 ( x2)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot2= -366,38

X = 22,5 Mpot2= -1693,745

X = 45 Mpot2= -3021,11

Mpot 2

Vx2

X2

20 Ax

FP1 sin α

105

Potongan III ( Arah Y )

Gaya Geser

+ ∑Fy = 0

Fp1cos α + By – Ft1+ Vy3 = 0

Vy3 = - 28,5 cos α - By+Ft2

Vy3 = - 28,5 cos 400- 146,471 + 346,311

Vy3 = - 21,832–146,471+ 346,311

Vy3= 178,008 kgf

Momen

+ ∑Mpot3 = 0

Fp1cos α (65 + x 3)+ By (45 + x3)– Ft1 (x3)+ Mpot3 = 0

Mpot3 = -Fp1(65 + x 3) - By (45 + x3)+ Ft1 (x3)

Mpot3 =-28,5 cos 400 (65 + x 3) - 146,471 (45 + x3)+ 346,311 (x3)

Mpot3 = -21,832(65 + x 3) -146,471 (45 + x3)+ 346,311 (x3)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot3= -8010,275

X = 22,5 Mpot3= -4005,1

X = 45 Mpot3= 0,085

FP1 cos α

Ay

Ft2

Vy3

Mpot 3

20

45

X3

106

Potongan III ( Arah X )

Gaya Geser

+ ∑Fx = 0

Fp1sin α +Bx – Fr1+ Vx3 = 0

Vx3= - Fp1sin α – Bx +Fr1

Vx3= - 28,5 sin 400- 40,675 + 126,132

Vx3= - 18,319 -40,675 + 126,132

Vx3=67,138 kgf

Momen

+ ∑Mpot3 = 0

Fp1sin α (65 + x 3)+ Bx(45 + x3) – Fr1(x 3) + Mpot3 = 0

Mpot3= -Fp1sin α (65 + x 3) – Bx(45 + x3) + Fr2(x 3)

Mpot3=-28,5 sin 400(65 + x 3) -40,675 (45 + x3) + 126,132 (x 3)

Mpot3= -18,319(65 + x 3) -40,675 (45 + x3) + 126,132 (x 3)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot3= -3021,11

X = 22,5 Mpot3= -1510,505

X = 45 Mpot3= 0,1

Momen Resultan

Mr = √(𝑀ℎ)2 + (𝑀𝑣) 2

Mr = √(−8010,275)2 + (−3021,11) 2

Mr = √73291611,21

Mr = 8561,051992

FP1 sin α Ax

Fr1

Vx3

Mpot 3

20

45

X3

107

Tinjauan ( Arah Y )

Reaksi Tumpuan

+ ∑Fy = 0

Fp2cosα + By – Ft1+ Ay = 0

62,4285cos170 + By–346,311+ Ay = 0

62,4285. 0,956 + By–346,311+ Ay = 0

59,682 + By–346,311+ Ay = 0

Ay + By = 286,629 kgf .…(1)

+ ∑MAy = 0

Fp2cosα(110) + By(90)– Ft1(45)= 0

62,4285cos170(110) + By(90)–346,311 (45)= 0

59,682(110) + By(90)–346,311 (45)= 0

90 By-9018,75 = 0

By=9018,75

90

By= 100,21 kgf .…(2)

Subtitusi pers (1) dan (2)

Ay + By = 286,629

Ay+100,21 = 286,629

Ay=186,418kgf

Fp2 cos α

By

Ft1

Ay

108

Tinjauan Arah X

Reaksi Tumpuan

+ ∑Fx = 0

Fp2sinα + Bx – Fr1+ Ax = 0

62,4285 sin170 + Bx–126,132+ Ax = 0

62,4285 . 0,292 + Bx–126,132+ Ax = 0

18,176 + Bx–126,132+ Ax = 0

Ax + Bx–107,956= 0

Ax + Bx = 107,596 kgf .…(1)

+ ∑MAx = 0

Fp2sinα(110) + Bx(90)– Fr1(45)= 0

62,4285sin170(110) + Bx(90)–126,132 (45)= 0

62,4285 .0.292(110) + Bx(90)–126,132 (45)= 0

18,176(110) + Bx(90)–5675,94= 0

90 Bx-3676,58= 0

Bx=3676,58

90

Bx= 40,85 .…(2)

Fp2 sin α

Bx

Fr1

Ax

109

Subtitusi pers (1) dan (2)

Ax + By = 107,596

Ax+40,85= 107,596

Ax=107,596 -40,85

Ax=66,746 kgf

Potongan

Potongan I ( Arah Y )

Gaya Geser

+ ∑Fy = 0

Fp2 cos α

X1

Vy1 Mpot 1

X Y

z

Ay Ax

By Bx

Fp2 cos α

Ft1 Fr1

Fp2 sin α

110

Fp2cos α + Vy1 = 0

Vy1= - Fp2cos α

Vy1= - 62,4285cos 170

Vy1 =-59,681 kgf

Momen

+ ∑Mpot1 = 0

Fp2cos α ( x1 ) + Mpot1 = 0

Mpot1= -Fp2cos α ( x1 )

Mpot1=-62,4285cos 170( x1 )

Mpot1= -59,681( x1 )

0 ≤ x ≤ 20

X = 0 Mpot1 = 0

X = 10 Mpot1 = -596,81

X = 20 Mpot1 = -1193,62

Potongan I ( Arah X )

Gaya Geser

+ ∑Fx = 0

Fp2sin α + Vx1 = 0

Vx1= - Fp2sin α

Vx1= - 62,4285sin 170

Vx1 =-18,176 kgf

Momen

+ ∑Mpot1 = 0

Fp2sin α ( x1 ) + Mpot1 = 0

Mpot1= -Fp2sin α ( x1 )

Mpot1=-62,4285 sin 170( x1 )

Fp2 sin α

X1

Vx1

Mpot 1

111

Mpot1= -18,229 ( x1 )

0 ≤ x ≤ 20

X = 0 Mpot1 = 0

X = 10 Mpot1 = -181,76

X = 20 Mpot1 = -363,52

Potongan II ( Arah Y )

Gaya Geser

+ ∑Fy = 0

Fp2cos α + By+ Vy2 = 0

Vy2 = - Fp2cos α - By

Vy2 = - 62,4285cos 170- 100,21

Vy2 = - 59,681 - 100,21

Vy2= -159,891 kgf

Momen

+ ∑Mpot2 = 0

Fp2cos α (20 + x 2)+ By( x2)+ Mpot2 = 0

Mpot2= -Fp2cos α (20 + x 2) - By( x2)

Mpot2=-62,4285 cos 170(20 + x 2) -100,21 ( x2)

Mpot2= -59,681(20 + x 2) - 100,21 ( x2)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot2= -1193,62

X = 22,5 Mpot2= -4791,1675

X = 45 Mpot2= -8388,715

Mpot 2

Vy2

X2

20 Ay

FP2 cos α

112

Potongan II ( Arah X )

Gaya Geser

+ ∑Fx = 0

Fp2sin α + Bx+ Vx2 = 0

Vx2 = - Fp2sin α – Bx

Vx2 = - 62,4285sin 170- 40,85

Vx2 = - 18,176 - 40,85

Vx2= -59,026 kgf

Momen

+ ∑Mpot2 = 0

Fp2sin α (20 + x 2)+ Bx( x2)+ Mpot2 = 0

Mpot2 = -Fp2sin α (20 + x 2) – Bx( x2)

Mpot2 =-62,428sin 170 (20 + x 2) -40,85 ( x2)

Mpot2 = -18,176(20 + x 2) - 40,85 ( x2)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot2= -363,52

X = 22,5 Mpot2= -1691,905

X = 45 Mpot2= -3019,69

Potongan III ( Arah Y )

FP2 cos α

Ay

Ft2

Vy3 Mpot 3

20

45

X3

Mpot 2

Vx2 X2

20 Ax

FP2 sin α

113

Gaya Geser

+ ∑Fy = 0

Fp2cos α + By – Ft1+ Vy3 = 0

Vy3 = - Fp2cos α - By+Ft1

Vy3 = - 62,4285cos 170+ 100,21 + 346,311

Vy3 = - 59,681 + 100,21 + 346,311

Vy3= 386,839 kgf

Momen

+ ∑Mpot3 = 0

Fp2cos α (65 + x 3)+ By (45 + x3)– Ft1 (x3)+ Mpot3 = 0

Mpot3 = -Fp2cos α (65 + x 3) - By (45 + x3)+ Ft1 (x3)

Mpot3 =-62,428cos 170 (65 + x 3) - 100,21 (45 + x3)+ 346,311 (x3)

Mpot3 = -59,681 (65 + x 3) - 100,21 (45 + x3)+ 346,311 (x3)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot3= -8388,715

X = 22,5 Mpot3= -4194,265

X = 45 Mpot3= 0,185

Potongan III ( Arah X )

Gaya Geser

+ ∑Fx = 0

Fp2sin α + Bx – Fr1+ Vx3 = 0

Vx3 = - Fp2sin α – Bx +Fr1

Vx3 = - 62,428sin 170- 40,85 + 126,132

FP2 sin α

Ax

Fr1

Vx3

Mpot 3

20

45

X3

114

Vx3 = - 18,176 - 40,85 + 126,132

Vx3=67,106 kgf

Momen

+ ∑Mpot3 = 0

Fp2sin α (65 + x 3)+ Bx (45 + x3) – Fr1(x 3) + Mpot3 = 0

Mpot3= -Fp2sin α (65 + x 3) – Bx (45 + x3) + Fr1(x 3)

Mpot3=-62,428sin 170(65 + x 3) - 40,85 (45 + x3) + 126,132 ( x3)

Mpot3= -18,176(65 + x 3) - 40,85 (45 + x3) + 126,132 (x3)

0 ≤ x ≤ 45

X = 0 Mpot3= -3019,69

X = 22,5 Mpot3= -1509,805

X = 45 Mpot3= 0,08

Momen Resultan

Mr = √(𝑀ℎ)2 + (𝑀𝑣) 2

Mr = √(−8388,715)2 + (−3019,69) 2

Mr = √79489067,05

Mr = 8915,664139

Momen Resultan Total

Mr = Mr1 + Mr2

Mr = 8561,051992+ 8915,664139

Mr = 17476,71613 kgf

4.6.5 Pemilihan Jenis Bahan Minimum Poros Transmisi Gear

Kiri

Jenis bahan minimum yang digunakan poros transmisi gear

kiri dapat diketahui melalui persamaan 2.27 sebagai berikut :

𝑆𝑦𝑝 = 32 𝑛 (𝑀𝑟2 + 𝑇2)

12⁄

𝑑3 𝜋

Dimana :

115

Mr = 17476,71613 kgf

T = 19.760 kgfmm

n = 2,5

𝑆𝑦𝑝 = 32 𝑛 (𝑀𝑟2 + 𝑇2)

12⁄

𝑑3 𝜋

𝑆𝑦𝑝

=32 . 2,5 (17.476,71613 kgfmm)2 + (19.760 𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚)2)

12⁄

(25 𝑚𝑚)3 3,14

𝑆𝑦𝑝 = 32 . 2,5 . 26379,7874𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚

(25 𝑚𝑚)3. 3,14

𝑆𝑦𝑝 = 32 . 2,5 . 26379,78784𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚

15625 𝑚𝑚3 . 3,14

𝑆𝑦𝑝 = 2110383,028𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚

49062,5𝑚𝑚3

𝑆𝑦𝑝 = 43,014 kg/mm2

Dari perhitungan didapatkan 𝑆𝑦𝑝 = 43,014 kg/mm2 termasuk

bahan S25C sesuai dengan tabel standard baja untuk poros pada

lampiran 6. Kondisi yang terpasang pada mesin bahan S45C

dengan 𝑆𝑦𝑝 = 58 kg/mm2

116

4.6.6 Momen Bending Poros Transmisi Pinion

Tinjauan Arah Y

X Y Ax

By Bx

Ay

Z

Ft Fr

X Y

By

Ay

Z

Ft2 Ft1

117

Reaksi Tumpuan

+ ∑Fy = 0

Ay+ Ft1 – Ft2+ By= 0

Ay+ 571,623 –346,311 + By= 0

Ay + By + 346,311= 0

Ay + By = -225,312 kgf .…(1)

+ ∑MBy = 0

- Ay(74)- Ft1 (39) + Ft2(39) = 0

- Ay(74)– 571,623 (39) +346,311 (39) = 0

- Ay(74)–22293,297 +13506,129 = 0

-74 Ay– 8787,168= 0

-74 Ay=8787,168

Ay=−8787,178

74

Ay= -118,745 kgf .…(2)

Subtitusi pers (1) dan (2)

Ay + By = -225,312

-118,745 + By = -225,312

By = -106,566 kgf

118

Tinjauan Arah X

Reaksi Tumpuan

+ ∑Fx = 0

Ax + Fr1 – Fr2 + Bx = 0

Ax+ 208,194 –126,132 + Bx= 0

Ax + Bx + 82,062= 0

Ax + Bx = -82,062kgf .…(1)

+ ∑MBy = 0

- Ax (74)– Fr1 (39) + Fr2(39) = 0

- Ax (74)– 208,194 (39) +126,132 (39) = 0

- Ax (74)–8119,566 +4919,148 = 0

-74 Ax– 3200,418= 0

-74 Ax =3200,418

Ax=−3200,418

74

Ax= -43,248 kgf .…(2)

Subtitusi pers (1) dan (2)

X Y Ax

Bx

Z

Fr2 Fr1

119

Ax + Bx = -82,062

-43,248 + Bx= -82,062

Bx =-38,813 kgf

Potongan I ( Arah Y )

Gaya Geser

+ ∑Fy = 0

Ay + Vy1 = 0

-118,745 + Vy1 = 0

Vy1 =118,745 kgf

Momen

+ ∑Mpot1 = 0

Ay ( x ) + Mpot1 = 0

-Ay ( x ) = Mpot1

Mpot1= 118,745 ( x )

X = 0 Mpot1 = 0

X = 19,5 Mpot1 = 2315,5275

X = 39 Mpot1 = 4361,055

Potongan I ( Arah X )

Gaya Geser

+ ∑Fx = 0

Ay

X1

Vy1

Mpot1

Ax

X1

Vx1

Mpot1

120

Ax + Vx1 = 0

-43,248 + Vx1 = 0

Vx1 =43,248kgf

Momen

+ ∑Mpot1 = 0

Ax ( x ) + Mpot1 = 0

-Ax ( x ) = Mpot1

Mpot1= 43,248 ( x )

X = 0 Mpot1 = 0

X = 19,5 Mpot1 = 843,336

X = 39 Mpot1 = 1686,672

Potongan II ( Arah Y )

Gaya Geser

+ ∑Fy = 0

Ay+Ft1 – Ft2+ Vy2 = 0

-118,745 + 571,623 –346,311+ Vy2 = 0

Vy2+106,567= 0

Vy2 =-106,567 kgf

Momen

+ ∑Mpot2 = 0

-Ay ( 39 + x2 ) – Ft1 ( x2 ) + Ft2 ( x2 ) – Mpot2 = 0

118,745 ( 39 + x2 ) – 571,623 ( x2 ) + 346,311( x2 ) – Mpot2 = 0

Mpot2= 118,745 ( 39 + x2 ) –571,623 ( x2 ) + 346,311 ( x2 )

Ay

Ft1 Ft2

Vy2

Mpot 2

39

X2

121

X = 0 Mpot1 = 4361,055

X = 17,5 Mpot1 = 2766,1325

X = 35 Mpot1 = 901,21

Potongan II ( Arah X )

Gaya Geser

+ ∑Fx = 0

Ax+Fr1 – Fr2+ Vx2 = 0

-43,248 + 208,194 –126,132 + Vx2 = 0

Vx2+38,814 = 0

Vx2 = -38,814 kgf

Momen

+ ∑Mpot2 = 0

-Ax ( 39 + x2 ) – Fr1 ( x2 ) + Fr2 ( x2 ) – Mpot2 = 0

43,248 ( 39 + x2 ) – 208,194( x2 ) + 126,132 ( x2 ) – Mpot2 = 0

Mpot2= 43,248 ( 39 + x2 ) –208,194 ( x2 ) + 126,132 ( x2 )

X = 0 Mpot2= 1686,672

X = 17,5 Mpot2= 1007,427

X = 35 Mpot2= 328,182

Momen Resultan

Mr = √(𝑀ℎ)2 + (𝑀𝑣) 2

Mr = √(4361,055)2 + (1686,672) 2

Mr = √19018800,71 + 2844862,436

Mr = √21863663,15

Mr = 4675,859616kgfmm

Ax

Fr1 Fr2

Vx2

Mpot 2

39

X2

122

4.6.7 Pemilihan Jenis Bahan Minimum Poros Transmisi

Pinion

𝑆𝑦𝑝 = 32 𝑛 (𝑀𝑟2 + 𝑇2)

12⁄

𝑑3 𝜋

Dimana :

Mr = 4675,859616kgfmm

T = 32153,793 kgfmm

n = 2,5

𝑆𝑦𝑝 = 32 𝑛 (𝑀𝑟2 + 𝑇2)

12⁄

𝑑3 𝜋

𝑆𝑦𝑝

= 32 . 2,5 (4675,859616𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚) 2 + (32153,793kgfmm)2)

12⁄

(25 𝑚𝑚)3 3,14

𝑆𝑦𝑝 = 32 . 2,5 . 32492,00005 𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚

(25 𝑚𝑚)3. 3,14

𝑆𝑦𝑝 = 32 . 2,5 . 32492,00005 𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚

15625 𝑚𝑚3. 3,14

𝑆𝑦𝑝 = 52,98 kgf/𝑚𝑚2

Dari perhitungan jenis bahan minimum yang digunakan untuk

poros transmisi pinion adalah baja dengan kekuatan tarik 𝑆𝑦𝑝 =

52,98 kgf/𝑚𝑚2 termasuk dalam bahan S35C sesuai dengan tabel

standard baja untuk poros pada lampiran 6. Kondisi yang

terpasang pada mesin termasuk bahan S45C.

4.7 Perhitungan Pasak

Pasak berfungsi sebagai pengaman dalam elemen mesin,

oleh karena itu bahan pasak yang digunakan harus lebih kecil

kekuatannya dibandingkan dengan bahan poros karena poros

harus lebih kuat dari pada pasak. Panjang pasak yang digunakan

123

sebagai acuan dalam perhitungan menyesuaikan kondisi yang

terpasang pada mesin yaitu 35 mm.

4.7.1 Perhitungan Pasak Untuk Poros Transmisi Penggerak

Gear Kanan

Dengan diameter poros 25 mm, maka didapatkan diameter

poros antara (15

16 - 1

1

4) dengan tipe square and flat taper key (tabel

pemilihan pasak pada lampiran 7), yaitu :

W = 1

4in (6,35mm)

H = 1

4in (6,35mm)

4.7.2 Gaya yang Terjadi pada Pasak Poros Transmisi

Penggerak Gear Kanan

Gaya pada pasak dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan 2.27 :

T = F (Dp/2)

F = 𝑇

(𝐷𝑝

2)

F = 30400 𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚

(25

2)

F = 2432kgf

4.7.3 Tinjauan Terhadap Tegangan Kompresi Pasak Poros

Penggerak Gear Kanan

Gaya tangensial yang bekerja pada pasak menyebabkan

tegangan geser. Adapun tegangan geser yang bekerja pada pasak

dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.32-2.33 :

𝑆𝑦𝑝 ≤2𝑇.𝑓𝑘

𝑊 . 𝐿 .𝐷𝑝

≤2. 30400 𝑘𝑔𝑓 𝑚𝑚. 2

6,35 𝑚𝑚 .35 𝑚𝑚 25 𝑚𝑚

124

≤ 21,885𝑘𝑔𝑓

𝑚𝑚2⁄

4.7.4 Tinjauan Terhadap Tegangan Geser Pasak Poros

Transmisi Penggerak Gear Kanan

Tegangan kompresi yang bekerja pada pasak dihitung

dengan menggunakan persamaan 2.29-2.31 :

𝑆𝑦𝑝 ≤4𝑇.𝑓𝑘

𝑊 . 𝐿 .𝐷𝑝

≤4. 30400𝑘𝑔𝑓 𝑚𝑚. 2

6,35 𝑚𝑚 .35 𝑚𝑚 25 𝑚𝑚

≤43,77𝑘𝑔𝑓

𝑚𝑚2⁄

Maka tegangan geser pada pasak aman jika bahan minimum yang

digunakan memiliki kekuatan tarik sebesar 43,77 𝑘𝑔𝑓

𝑚𝑚2⁄

dengan panjang pasak 35mm.

4.7.5 Perhitungan Pasak Untuk Poros Transmisi Penggerak

Gear Kiri

Dengan diameter poros 25 mm, maka didapatkan diameter

poros antara (15

16 - 1

1

4) dengan tipe square and flat taper key (tabel

pemilihan pasak pada lampiran 7), yaitu :

W = 1

4in (6,35mm)

H = 1

4in (6,35mm)

4.7.6 Gaya yang Terjadi pada Pasak Poros Transmisi

Penggerak Gear Kiri

Gaya pada pasak dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan 2.27 :

T = F (Dp/2)

125

F = 𝑇

(𝐷𝑝

2)

F = 19760 𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚

(25

2)

F = 1580,8 kgf

4.7.7 Tinjauan Terhadap Tegangan Kompresi Pasak Poros

Penggerak Gear Kiri

Gaya tangensial yang bekerja pada pasak menyebabkan

tegangan geser. Adapun tegangan geser yang bekerja pada pasak

dapat dihitung dengan menggunakan persamaan 2.32-2.33 :

𝑆𝑦𝑝 ≤2𝑇.𝑓𝑘

𝑊 . 𝐿 .𝐷𝑝

≤2. 19760 𝑘𝑔𝑓 𝑚𝑚. 2

6,35 𝑚𝑚 .35 𝑚𝑚 25 𝑚𝑚

≤ 14,225 𝑘𝑔𝑓

𝑚𝑚2⁄

4.7.8 Tinjauan Terhadap Tegangan Geser Pasak Poros

Transmisi Penggerak Gear Kiri

Tegangan kompresi yang bekerja pada pasak dihitung

dengan menggunakan persamaan 2.29-2.31 :

𝑆𝑦𝑝 ≤4𝑇.𝑓𝑘

𝑊 . 𝐿 .𝐷𝑝

≤4. 19760 𝑘𝑔𝑓 𝑚𝑚. 2

6,35 𝑚𝑚 .35 𝑚𝑚 25 𝑚𝑚

≤28,450 𝑘𝑔𝑓

𝑚𝑚2⁄

Maka tegangan geser pada pasak aman jika bahan minimum yang

digunakan memiliki kekuatan tarik sebesar 28,450 𝑘𝑔𝑓

𝑚𝑚2⁄

dengan panjang pasak 35mm.

126

4.7.9 Perhitungan Pasak Untuk Poros Transmisi Penggerak

Pinion

Dengan diameter poros 25 mm, maka didapatkan diameter

poros antara (20 - 25 mm) dengan tipe square and flat taper key

(tabel pemilihan pasak pada lampiran 7) , yaitu :

W = 1

4in (6,35mm)

H = 1

4in (6,35mm)

4.7.10 Gaya yang Terjadi Pada Pasak Poros Transmisi

Penggerak Pinion

T = F (Dp/2)

F = 𝑇

(𝐷𝑝

2)

F = 32153,793 𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚

(25

2)𝑚𝑚

F = 2572,3kgf

4.7.11 Tinjauan Terhadap Tegangan Geser Pasak Poros

Transmisi Penggerak Pinion

𝑆𝑦𝑝 ≤2𝑇.𝑓𝑘

𝑊 . 𝐿 .𝐷𝑝

≤2. 32153,793 𝑘𝑔𝑓 𝑚𝑚. 2

6,35 𝑚𝑚 .35 𝑚𝑚 25 𝑚𝑚

≤ 23,147𝑘𝑔𝑓

𝑚𝑚2⁄

4.7.12 Tinjauan Terhadap Tegangan Kompresi Pasak Poros

Transmisi Penggerak Pinion

𝑆𝑦𝑝 ≤4𝑇.𝑓𝑘

𝑊 . 𝐿 .𝐷𝑝

127

≤4. 32153,793 𝑘𝑔𝑓 𝑚𝑚. 2

6,35 𝑚𝑚 .35 𝑚𝑚 25 𝑚𝑚

≤46,295𝑘𝑔𝑓

𝑚𝑚2⁄

Maka tegangan geser pada pasak aman jika bahan minimum yang

digunakan memiliki kekuatan tarik sebesar 46,295 𝑘𝑔𝑓

𝑚𝑚2⁄

dengan panjang pasak 35mm.

4.8 Perhitungan Bantalan (Bearing)

Jenis bantalan yang digunakan untuk poros transmisi gear

dan pinion adalah bantalan gelinding (single row radial ball

bearing) No.205 menyesuaikan dengan diameter poros transmisi

yaitu 25 mm sesuai dengan standart dimensi bearing pada

lampiran 8.

4.8.1 Perhitungan Bantalan (Bearing) Untuk Poros Transmisi

Penggerak Gear kanan

Dari hasil analisa dan perhitungan, maka diperoleh data

sebagai berikut :

1. Diameter poros (Dp) : 25 mm

2. Gaya bantalan dititik A : FAy1= 178,008 kgf

FAx1= 67,138 kgf

FAy2= 186,41 kgf

FAx2= 66,746 kgf

FAy3= 159,7715 kgf

FAx3= 63,975 kgf

3. Gaya bantalan dititik B : FBy1= 146,471kgf

FBx1= 40,675 kgf

FBy2= 100,21kgf

FBx2= 40,85 kgf

FBy3= 173,1555 kgf

128

FBx3= 58,069 kgf

4.8.2 Gaya Radial pada Bearing Untuk Poros Transmisi

Penggerak Gear Kanan

Gaya radial yang bekerja pada bearing dapat diketahui

melalui persamaan 2.35 sebagai berikut :

Fr = √(𝐹𝑥)2 + (𝐹𝑦)2

Pada Bantalan A

Fr1 =√(𝐹𝐴𝑥1)2 + (𝐹𝐴𝑦1)2

=√(67,138)2 + (178,008 )2

= 190,248 kgf

Fr2 =√(𝐹𝐴𝑥2)2 + (𝐹𝐴𝑦2)2

=√(66,746)2 + (186,41)2

=197,999 kgf

Fr3 =√(𝐹𝐴𝑥3)2 + (𝐹𝐴𝑦3)2

=√(40,675)2 + (159,7715)2

=172,103 kgf

Pada Bantalan B

Fr1 = √(𝐹𝐵𝑥1)2 + (𝐹𝐵𝑦1)2

= √(40,675)2 + (146,471)2

= 152,013 kgf

Fr2 = √(𝐹𝐵𝑥2)2 + (𝐹𝐵𝑦2)2

= √(40,85)2 + (100,21)2

129

= 108,216 kgf

Fr3 = √(𝐹𝐵𝑥3)2 + (𝐹𝐵𝑦3)2

= √(58,069)2 + (173,1555)2

= 182,633 kgf

Jadi gaya terbesar (F) = 197,999 kgf

4.8.3 Beban Equivalent pada Bantalan untuk Poros Transmisi

Penggerak Gear Kanan

Bantalan menerima beban yang berkombinasi antara beban

radial (Fr) dan beban aksial (Fa) karena jenis bantalan yang

dipilih adalah single row ball bearingmaka beban ekuivalen

bantalan dapat dihitung melalui persamaan 2.37 :

PA = Fs(X.V.Fr + Y. Fa)

Karena Fa = 0, maka : 𝐹𝑎

𝑣.𝐹𝑟 = 0

𝐹𝑎

𝑣.𝐹𝑟≤ 1

Nilai X = 1, dan Y = 0

Fs=1, untuk beban konstan

Sehingga :

P = Fs(X.V.F)

= 1 (1 . 1 . 197,999 kgf)

= 197,999 kgf

4.8.4 Umur Bantalan (Bearing) Untuk Poros Transmisi

Penggerak Gear Kanan

Jadi umur bantalandapat dihitung dengan menggunakan

persamaan 2.38 sebagai berikut :

L10 = 106

60. 𝑛𝑝 . (

𝐶

𝑃)b

Diketahui :

130

np = n1 = 15 rpm

C = 3660 lbf = 1659,573 kgf (pada lampiran X)

P =197,999kgf

b = 3 (untuk bantalan bola)

Sehingga :

L10 = 106

60. 15 𝑟𝑝𝑚 . (

1659,573 kgf

197,999 kgf)3

= 6542708,655 jam

4.8.5 Perhitungan Bantalan (Bearing) Untuk Poros Transmisi

Penggerak Gear Kiri

Dari hasil analisa dan perhitungan, maka diperoleh data

sebagai berikut :

4. Diameter poros (Dp) : 25 mm

5. Gaya bantalan dititik A : FAy1= 178,008 kgf

FAx1= 67,138 kgf

FAy2= 186,41 kgf

FAx2= 66,746 kgf

6. Gaya bantalan dititik B : FBy1= 146,471kgf

FBx1= 40,675 kgf

FBy2= 100,21kgf

FBx2= 40,85 kgf

4.8.6 Gaya Radial pada Bearing Untuk Poros Transmisi

Penggerak Gear Kiri

Gaya radial yang bekerja pada bearing dapat diketahui

melalui persamaan 2.35 sebagai berikut :

Fr = √(𝐹𝑥)2 + (𝐹𝑦)2

Pada Bantalan A

131

Fr1 =√(𝐹𝐴𝑥1)2 + (𝐹𝐴𝑦1)2

=√(67,138)2 + (178,008 )2

= 190,248 kgf

Fr2 =√(𝐹𝐴𝑥2)2 + (𝐹𝐴𝑦2)2

=√(66,746)2 + (186,41)2

=197,999 kgf

Pada Bantalan B

Fr1 = √(𝐹𝐵𝑥1)2 + (𝐹𝐵𝑦1)2

= √(40,675)2 + (146,471)2

= 152,013 kgf

Fr2 = √(𝐹𝐵𝑥2)2 + (𝐹𝐵𝑦2)2

= √(40,85)2 + (100,21)2

= 108,216 kgf

Jadi gaya terbesar (F) = 197,999 kgf

4.8.7 Beban Equivalent pada Bantalan untuk Poros Transmisi

Penggerak Gear Kiri

Bantalan menerima beban yang berkombinasi antara beban

radial (Fr) dan beban aksial (Fa) karena jenis bantalan yang

dipilih adalah single row ball bearingmaka beban ekuivalen

bantalan dapat dihitung melalui persamaan 2.37 :

PA = Fs(X.V.Fr + Y. Fa)

Karena Fa = 0, maka : 𝐹𝑎

𝑣.𝐹𝑟 = 0

𝐹𝑎

𝑣.𝐹𝑟≤ 1

132

Nilai X = 1, dan Y = 0

Fs=1, untuk beban konstan

Sehingga :

P = Fs(X.V.F)

= 1 (1 . 1 . 197,999 kgf)

= 197,999 kgf

4.8.8 Umur Bantalan (Bearing) Untuk Poros Transmisi

Penggerak Gear Kiri

Jadi umur bantalandapat dihitung dengan menggunakan

persamaan 2.38 sebagai berikut :

L10 = 106

60. 𝑛𝑝 . (

𝐶

𝑃)b

Diketahui :

np = n1 = 15 rpm

C = 3660 lbf = 1659,573 kgf (pada lampiran X)

P =197,999kgf

b = 3 (untuk bantalan bola)

Sehingga :

L10 = 106

60. 15 𝑟𝑝𝑚 . (

1659,573 kgf

197,999 kgf)3

= 6542708,655 jam

4.8.9 Perhitungan Bantalan (Bearing) Untuk Poros Transmisi

Penggerak Pinion

Dari hasil analisa dan perhitungan, maka diperoleh data

sebagai berikut :

7. Diameter poros (Dp) : 25 mm

8. Gaya bantalan dititik A : FAy= 118,745 kgf

: FAx= 43,248 kgf

9. Gaya bantalan dititik B : FBy= 106,566 kgf

: FBx= 38,813 kgf

133

4.8.10 Gaya Radial pada BearingUntuk Poros Transmisi

Penggerak Pinion

Pada Bantalan A

Fr =√(𝐹𝐴𝑥 + (𝐹𝐴𝑦)2

= √(43,248)2 + (118,745)2

= 126,375 kgf

Pada Bantalan B

Fr =√(𝐹𝐵𝑥)2 + (𝐹𝐵𝑦)2

= √(38,813)2 + (106,566)2

= 113,414 kgf

Jadi gaya terbesar (F) = 126,375 kgf

4.8.11 Beban Equivalent pada Bantalan Untuk Poros

Transmisi Penggerak Pinion

PA = Fs(X.V.Fr + Y. Fa)

Karena Fa = 0, maka : 𝐹𝑎

𝑣.𝐹𝑟 = 0

𝐹𝑎

𝑣.𝐹𝑟≤ 1

Nilai X = 1, dan Y = 0

Fs=1, untuk beban konstan

Sehingga :

P = Fs(X.V.F)

= 1 (1 . 1 .126,375 kgf)

= 126,375 kgf

4.8.12 Umur Bantalan (Bearing) Untuk Poros Transmisi

Penggerak Pinion

134

L10 = 106

60. 𝑛𝑝 . (

𝐶

𝑃)b

Diketahui :

np = n1 = 23 rpm

C =3660 lbf = 1659,573kgf (pada lampiran X)

P =126,375 kgf

b = 3 (untuk bantalan bola)

Sehingga :

L10 = 106

60. 23 𝑟𝑝𝑚 . (

1659,573kgf

126,375 kgf)3

= 1641067,669jam

4.9 Perencanaan kopling

Gambar 4.5 Gear coupling

Kopling pada Mesin bending hangerkawat berfungsi sebagai

penghubung antara poros transmisi pinion dan poros output

gearbox. Kopling yang digunakan sebagai acuan dalam

perhitungan adalah jenis fleksibel kopling yaitu kopling gigi.

Perhitungan untuk perencanaan kopling dilakukan pendekatan

pada perhitungan pasak jenis pasak bintang.

135

4.9.1 Pemilihan Jenis Bahan Minimum Kopling

Pemilihan jenis bahan minimum yang digunakan untuk

kopling dapat diketahui melalui persamaan 2.39 sebagai berikut : 2 𝑇

𝑍 𝑊 𝐿 (𝐷+𝑑)≤

𝜎 𝑠𝑦𝑝

𝑠𝑓

2 .32153,793 𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚

34.10 .40 (54+51)≤

𝜎 𝑠𝑦𝑝

4,5

𝜎 𝑠𝑦𝑝 = 0,202𝑘𝑔𝑓

𝑚𝑚2⁄

Pada mesin kami menggunakan bahan nillon 66 𝜎 𝑠𝑦𝑝 =

0,202𝑘𝑔𝑓

𝑚𝑚2⁄

Berdasarkan daya yang ditransmisikan pada kopling sebesar

0,759 kw dan diameter pinion sebesar 25 mm, maka dipilih

kopling dengan bahan sleeve nylon gear sesuai dengan tegangan

ijin nylon pada lampiran 9, tipe-28 dengan spesifikasi gear

coupling seperti pada lampiran 10.

4.10 Perencanaan Reducer (Gearbox)

Gearbox berfungsi untuk mereduksi putaran dalam rangka

memperbesar torsi sesuai kebutuhan proses pembentukan profil.

Tipe gearbox dipilih berdasarkan kondisi posisi poros output,

karena posisi poros transmisi penggerak pinion vertikal, maka

tipe gearbox dipilih vertikal (WPO). Rasio gearbox dipilih

berdasarkan daya yang ditransmisikan pada gearbox yaitu 0,759

kw, maka gearbox dipilih tipe vertikal ukuran 80 dengan

perbandingan transmisi 1 : 50 dengan spesifikasi gearbox

WPO/WPX pada lampiran 11.

136

Gambar 4.6 Gearbox Vertikal

4.10.1 Perhitungan Putaran yang ditransmisikan pada

Gearbox

Putaran pada gearbox dapat dihitung melalui persamaan 2.40

sebagai berikut : n1

n2= 𝑟𝑎𝑠𝑖𝑜 𝑔𝑒𝑎𝑟𝑏𝑜𝑥

Maka, n1

n2= 𝑟𝑎𝑠𝑖𝑜 𝑔𝑒𝑎𝑟𝑏𝑜𝑥

n1

n2=

1

50

n1

n2=

1

50

23

n2=

1

50

23 . 50 = n2

1150 = n2

n2 = 1150 rpm

137

4.10.2 Perhitungan Torsi Pada Gearbox

Gearbox merupakan komponen yang dipilih dengan tujuan

mereduksi kecepatan dimana diketahui daya yang ditransmisikan

pada output gearbox 0,759 kw, sehingga dari persamaan 2.41 -

2.42 didapatkan :

Tog

𝑇𝑖𝑔=

974000 𝑥 𝑃𝑜𝑔

𝑛𝑜𝑔

974000 𝑥 𝑃𝑖𝑔

𝑛𝑖𝑔

Dimana :

Tog = Torsi output Pinion = 32153,793 kgfmm

Tig= Torsi input gearbox

nog = putaran output gearbox = 23 rpm

nig= putaran input gearbox = 1150 rpm

Diketahui Pog = Pigmaka, Tog

𝑇𝑖𝑔=

𝑛 𝑔

𝑛𝑝

32153,793 kgfmm

𝑇𝑖𝑔=

1150 𝑟𝑝𝑚

23 𝑟𝑝𝑚

32153,793 kgfmm .23 rpm

1150 𝑟𝑝𝑚= 𝑇𝑖𝑔

Tig = 643,075kgf mm

4.11 Perencanaan Belt dan Pulley

4.11.1 PerhitunganDaya pada Pulley

Daya yang ditransmisikan pada pulley dapat diketahui

melalui persamaan 2.38 sebagai berikut :

P= 𝑇𝑖𝑔 𝑥 𝑛𝑖𝑔

974.000

= 643,075 𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚 𝑥 1150 𝑟𝑝𝑚

974.000

138

= 0,759 kw

4.11.2 Perhitungan Diameter Pulley yang Digerakkan

Dengan mengetahui putaran pada motor, putaran pada poros,

dan perencanaan diameter pulley penggerak 76,2 mm, maka dapat

ditentukan diameter pulley yang digerakkan dengan persamaan

2.43 sebagai berikut :

Diketahui :

d1 = 76,2mm

d2 = 76,2 mm

n2 = 1150rpm

Sehingga : 𝑛1

𝑛2 =

𝑑2

𝑑1

n1 = 𝑑2

𝑑2n2

= 76,2 𝑚𝑚

76,2 𝑚𝑚 x1150rpm

= 1150rpm

Jadi putaranpulleypasangan sebesar 1150rpm.

4.11.3 Pemilihan Type Belt

Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan didapat daya

sebesar 0,759kW dan putaran pulley kecil sebesar 1150 rpm maka

dari diagram pemilihan belt pada lampiran 13 didapat belt yang

digunakan yaitu belt type A. Setelah didapat type belt, maka

dimensi V-belt yang didapat dari tabel dimensi v-belt pada

lampiran 14 yaitu b = 13mm; h = 8mm; A = 0,81 cm2

4.11.4 Kecepatan Keliling Pulley

Diketahui :

n1 = 1150rpm

d1 = 76,2mm

139

Sehingga kecepatan pulley dapat dihitung melalui persamaan 2.45

sebagai berikut :

𝜈b = 𝜋 .𝑑1 .𝑛1

60 . 1000

𝜈b= 𝜋 . 76,2 𝑚𝑚 . 1150 𝑟𝑝𝑚

60 . 1000

𝜈b = 4,586 mm/s

Jadi kecepatan keliling pulley sebesar 4,586 mm/s.

4.11.5 Gaya Keliling Belt

Gaya keliling belt dapat dicari dengan menggunakan

persamaan 2.46 sebagai berikut :

F = 𝛽 . Frated

Dimana :

𝛽 = 1,5 – 2

Frated = 102 . 𝑃𝑡

𝑣 =

102 𝑥 0,759 𝑘𝑊

4,586 𝑚

𝑠

= 16,881N

= 1,72kgf

Sehingga :

F = 1,5 . Frated

F = 1,5 . 1,72

F = 2,58kgf

Jadi gaya keliling yang dimiliki belt adalah 2,58kgf.

4.11.6 Panjang Belt

Untuk mengetahui panjang perencanaan belt yang digunakan

dapat dipakai persamaan 2.47 sebagai berikut :

L = 2.C + 𝜋

2(d1 + d2) +

(d2− 𝑑1)2

4.𝐶

Dimana :

C = jarak antara sumbu poros pulley

d1 = diameter pulley 1

d2 = diameter pulley 2

Sehingga :

L = 2. 300mm + π

2(76,2 + 76,2) mm +

(76,2− 76,2)2

4.300

140

L = 839, 268 mm

Setelah dicocokkan dengan table padalampiran X, maka

panjang belt yang dipilih adalah 800mm untuk menyesuaikan

panjang belt yang ada di pasaran. Bila panjang belt telah

diketahui, maka jarak kedua sumbu poros yang sebenarnya dapat

diketahui dengan persamaan berikut :

C =𝑏 + √𝑏2 − 8(𝐷2 − 𝐷1)2

8

Dimana, b = 2𝐿 − 𝜋(𝐷1 + 𝐷2) = 2. 800mm – 3,14 (76,2mm+76,2mm)

= 1121,464 mm

Sehingga, jarak kedua sumbu poros sesuai persamaan 2.48 adalah

:

C =𝑏 + √𝑏2 − 8(𝐷2 − 𝐷1)2

8

= 1121,464+√(1121,464𝑚𝑚)2−8(76,2𝑚𝑚−76,2𝑚𝑚)2

8= 280,366 mm

4.11.7 Sudut Kontak pada Pulley

Besarnya sudut kontak antara pulley dan belt dapat dihitung

dengan menggunakan persamaan 2.49 sebagai berikut :

Diketahui :

d1 = 76,2 mm

d2 = 76,2 mm

C = 280,366 mm

Maka,

𝜃 = 1800 - (𝑑2−𝑑1)

𝐶 . 60

𝜃 = 1800 - (76,2 −76,2)

280,366 . 60

𝜃 = 1800

141

𝜃

180 𝜋 =

180°

180 𝜋 = 3,14 𝑟𝑎𝑑

Jadi sudut kontak pada pulley sebesar 3,14rad

4.11.8 Gaya Efektif Belt

Gaya efektif pada belt dapat dicari dengan menggunakan

persamaan 2.50- 2.52 sebagai berikut :

Fe = F1 – F2

Diketahui :

𝜃 = 3,14rad

T = 643,075 kgfmm

e = 2,71

f = 0,3

Dimana :

Fe = 𝑇

𝑅𝑝𝑢𝑙𝑙𝑒𝑦

= 643,075 𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚

38,1 𝑚𝑚

= 16,878kgf

𝐹1

𝐹2 = 𝑒𝑓.𝜃

𝐹1

𝐹2 = 2,710.3 . 3,14

F1 = 2,55 F2

Fe = F1 – F2

16,878 kgf = 2,55 F2 – F2

F2 = 10,889kgf

F1 = 27,767kgf

4.11.9 Tegangan Maksimum Pada Belt

Tegangan maksimum pada belt dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan 2.55 sebagai berikut :

𝜎 max = 𝐹𝑜

𝐴+

𝐹𝑒

2𝐴+

𝛾 . 𝑣2

10 . 𝑔+ 𝐸𝑏

ℎ

𝐷𝑚𝑖𝑛

142

Data yang diketahui :

σ0 = Tegangan awal = 12 kgf/cm2 untuk V belt

Fe = 16,878 kgf

v = kecepatan V belt = 4,586 mm/s= 458,6 cm/s

h = ketebalan V belt tipe A = 8 mm = 0,8 cm

A = luas penampang V belt tipe A = 0,81 cm2

g = percepatan gravitasi = 9,81 m/s2 = 981 cm/s2

γ = berat jenis v belt = 1,3 kg/dm3= 0.0013

kgf/cm2(lampiran 15)

Eb = modulus elastisitas bahan v belt = 800

kgf/cm2(lampiran 15)

Dmin= diameter pulikecil = 76,2 mm = 7,62 cm Sehingga, besarnya tegangan maksimum pada belt adalah :

𝜎 max = 𝐹𝑜

𝐴+

𝐹𝑒

2𝐴+

𝛾 . 𝑣2

10 . 𝑔+ 𝐸𝑏

ℎ

𝐷𝑚𝑖𝑛

= 12𝑘𝑔𝑓/𝑐𝑚2 +16,878 𝑘𝑔𝑓

2 . 0,81 𝑐𝑚2 +0.0013

kgf

cm2. (458,6 cm/s)2

10 . 981

+ 800 kgf/cm20,8 𝑐𝑚

7,62 𝑐𝑚

= 12𝑘𝑔𝑓/𝑐𝑚2 + 10,418𝑘𝑔

𝑐𝑚2 + +0,0278𝑘𝑔

𝑐𝑚2 + 83,989𝑘𝑔𝑓

𝑐𝑚2

= 106,4348 𝑘𝑔𝑓/𝑐𝑚2

4.11.10 Menentukan Jumlah Belt

Dalam perencanaan belt, secara praktis biasanya terlebih

dahulu ditentukan dulu tipe dari belt, sehingga didapatkan harga b

= 13 mm dan h = 8 mm dari tabel, kemudian menghitung harga

143

σd, sehingga dapat dicari jumlah belt (Z) dengan menggunakan

persamaan 2.54 sebagai berikut :

Dimana:

𝜎𝑑 =𝐹𝑒

𝑏 . ℎ

𝜎𝑑 =16,878 𝑘𝑔𝑓

13 𝑚𝑚 . 8 𝑚𝑚= 0,162

𝑘𝑔𝑓𝑚𝑚2⁄

Perhitungan jumlah belt dapat dicari dengan menggunakan

sebagai berikut:

Z = 𝐹𝑒

𝜎𝑑.𝐴

𝑍 =16,878 𝑘𝑔𝑓

0,162𝑘𝑔𝑓

𝑚𝑚2⁄ . 81 𝑚𝑚2

𝑍 = 1,286

Sehingga menggunakan 2 buah belt.

4.11.11 Perhitungan Umur Belt

Umur belt dapat dihitung dengan menggunakan persamaan

2.56 sebagai berikut :

H = 𝑁𝑏𝑎𝑠𝑒

3600 .𝑣

𝐿 . 𝑥

[𝜎𝑓𝑎𝑡

𝜎𝑚𝑎𝑥]m

Diketahui :

Nbase = 107 cycle

ν = 4586mm/s

L = 800 mm

x = 2

𝜎max = 110,3348 𝑘𝑔𝑓/𝑐𝑚2

𝜎fat =90 kgf/cm2

m = 8 (menggunakan v-belt )

Sehingga :

H = 𝑁𝑏𝑎𝑠𝑒

3600 .𝑣

𝐿 . 𝑥

[𝜎𝑓𝑎𝑡

𝜎𝑚𝑎𝑥]m

144

H = 107𝑐𝑦𝑐𝑙𝑒

3600 .4586 𝑚𝑚/𝑠

800 𝑚𝑚 . 2

[90 kgf/cm2

106,4348 𝑘𝑔𝑓/𝑐𝑚2]8

H = 633,277jam

4.12 Perencanaan motor listrik

Pada alat ini motor listrik yang digunakan adalah motor

listrik AC. Motor listrik AC. MotorAC/arus bolak-balik

menggunakan arus listrik yang membalikkan arahnya secara

teratur pada rentang waktu tertentu dimana kebutuhan proses

pembentukan profil hanger memerlukan dua arah operasional

untuk menggerakkan punch menangkup dan terbuka. Pemilihan

motor AC berdasarkan daya yang dibutuhkan komponen mekanik

mesin dan proses pembentukan dimana daya total diperoleh dari

rumus berikut :

Pmotor = 𝑃𝑝𝑢𝑙𝑙𝑒𝑦

ηtransmisi total

Dengan asumsi efisiensi sebesar 70 %, maka

Pmotor = 𝑃𝑝𝑢𝑙𝑙𝑒𝑦

ηtransmisi total

= 0,759 𝑘𝑤

0,7

= 1,084 kw

Berdasarkan daya total yang diperoleh yaitu sebesar 1,084kw

maka dipilih motor listrik AC 1,5 HP dengan spesifikasi seperti

pada lampiran 16.

4.13 Hasil Pengujian Mesin Bending Profil Melingkar dan V

pada Sisi Hanger Kawat

Dari percobaan pembentukan profil hanger dengan Mesin

bending hanger kawatdengan kapasitas 4 batang kawat dalam

satu kali proses percobaan didapatkan data sebagai berikut :

Tabel 4.3 Tabel Hasil Percobaan Mesin

145

Percobaan Waktu

Loading

Waktu Proses Waktu Unloading

1 17,85 detik 4 detik

3 detik

2 16,47 detik 5 detik 2,59 detik

3 17 detik 4,67 detik 3,04 detik

Dari hasil percobaan yang dilakukan didapatkan waktu rata-

rata pembentukan profil dengan Mesin bending hanger kawat

dengan kapasitas 4 batang kawat adalah sebagai berikut :

Waktu loading : 17 detik

Waktu proses : 5 detik

Waktu unloading : 3 detik

Total waktu yang dibutuhkan dalam satu kali proses

pembentukan profil hanger adalah 25 detik.

Gambar 4.7 hanger hasil percobaan dengan Mesin

4.14 Pembahasan Hasil Pengujian Mesin Bending Profil

Melingkar dan V pada Sisi Hanger Kawat

4.14.1 Tinjauan pada Punch

146

Dari percobaan dengan kapasitas empat batang kawat dalam

satu kali proses, profil V2 pada hanger tidak terbentuk sempurna,

ini disebabkan oleh kondisi slip punch kiri akibat posisi baut

pengunci punch tidak tepat mengarah pada pusat poros. Alternatif

perbaikan yang dapat dilakukan diantaranya :

a. Mengganti poros penggerak punch kiri

b. Mengubah baut pengunci dengan pasak

c. Mengebor ulang lubang baut pengunci pada posisi lain

Masalah lain yang ada pada punch adalah tidak seragamnya

radius punch antara punch kiri dan kanan akibat proses machining

yang berlebihan dan menyesuaikan kondisi dies. Hal ini

berpengaruh hasil benda kerja yang didapat, kurang presisi pada

bagian radius sisi kawat hanger.

4.14.2 Tinjauan pada Meja Mesin

Terdapat lengkungan pada bebearapa bagian meja mesin

akibat terlalu seringnya meja mesin dikenai beban saat proses

setting mesin. Hal ini mengakibatkan laju punch saat melakukan

proses pembentukan profil terganggu. Solusi perbaikan yang

dapat dilakukan adalah memodifikasi punch and dies dengan

menambahkan pen yang terpasang di bagian bawah punch dan

membuat alur sebagai jalur pen tersebut pada meja mesin (seperti

pada alat bending profil melingkar dan V dengan sistem tuas).

4.14.3 Tinjauan pada Kerangka Mesin

Desain kerangka mesin bending profil melingkar dan V pada

sisi kawat hanger ini menyebabkan berat mesin tertumpu pada

bagian tengah mesin. Hal ini mengakibatkan gaya yang

dibutuhkan dalam proses pemindahan mesin cukup besar.

Perbaikan yang dapat dilakukan adalah merancang ulang desain

mesin terlebih pada bagian kerangka dengan menambahkan

sebuah bidang miring yang dapat digunakan untuk menambah

lengan yang apabila diberi gaya untuk melakukan pemindahan

mesin menjadi lebih ringan. Sementara itu modifikasi ulang

desain mesin juga bertujuan untuk memperbaiki fungsi estetika

mesin.

Lampiran 1a. Tabel Konversi

Lampiran 1b. Tabel konversi (Lanjutan)

Lampiran 1c. Tabel konversi (Lanjutan)

Lampiran 2 Tegangan Tarik Material

Lampiran 3 Diagram pemilihan modul

Lampiran 4 Nilai Faktor Lewis

Lampiran 5 Faktor tegangan kontak pada bahan roda gigi

Lampiran 6 Standart Baja untuk Poros

Stadart dan Macam

Standart Jepang

Standart Amerika

Kekuatan Tarik ( Ssyp ) ( kg/mm2 )

Baja karbon

kontruksi mesin ( JIS G 4501 )

S30C S35C S40C S45C S50C S55C

AISI 1030 AISI 1035 AISI 1040 AISI 1045 AISI 1050 AISI 1055

48 52 55 58 62 66

Batang Baja yang

difinis dingin

S35C-D S45C-D S55C-D

- - -

53 60 72

Lampiran 7 Tabel Pemilihan Pasak

Lampiran 8 Standart Dimensi pada Bearing

Lampiran 9 Tegangan Ijin Nylon

Lampiran 10 Spesifikasi Gear Coupling

Lampiran 11 Spesifikasi Gearbox WPO/WPX

Lampiran 12 Faktor Koreksi Belt

Lampiran 13 Diagram Type Pemilihan Belt

Lampiran 14. Tabel dimensi v-belt

Lampiran 15 Dimensi dan Bahan untuk Belt

Lampiran 16 Spesifikasi motor listrik AC 3 phasa

Lampiran 17. Diagram kelistrikan

Diagram ini menjelaskan aliran kelistrikan pada komponen sistem

kotrol mesin bending kawat

Lampiran 18. Hasil pengukuran kawat

Pengukuran mengunakan jangka sorong dengan ketelitian

0,05mm

Dari hasil pengukuran kawat, didapat diameter kawat yang

digunakan pada pembuatan hanger adalah 3mm.

No. Percobaan diameter kawat

1. Pengukuran kawat 1 2,80 mm

2. Pengukuran kawat 2 3,05 mm

3. Pengukuran kawat 3 2,85 mm

4. Pengukuran kawat 4 3,05 mm

5. Pengukuran kawat 5 2,95 mm

Lampiran 19. Spesifikasi kawat yang digunakan pada

pembuatan hanger

147

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari perhitungan dan perencanaan pada “Rancang Bangun

Mesin Bending Profil Melingkar dan V pada Sisi Kawat Hanger

Berdiameter 3mm.” diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1. Desain mesin bending profil melingkar dan v pada sisi kawat

hanger memodifikasi desain alat bending manual dengan

penggerak tuas yang dimiliki oleh UKM Panji Surya

Sampurna menjadi penggerak mekanik dengan sistem

transmisi.

2. Komponen mesin bending profil melingkar dan v pada sisi

kawat hanger terbagi manjadi dua yaitu komponen mekanik

dan komponen sistem kontrol. Komponen mekanik utama

mesin sesuai kebutuhan antara lain :

a. Roda gigi dengan spesifikasi sebagai berikut:

- Pinion dengan diameter luar 121,5 mm dan jumlah

gigi sebanyak 25 buah dengan asumsi bahan

pinion baja paduan khrom lambang SCr22 kondisi

pengerasan pada permukaan.

- Gear dengan diameter luar 184,5 mm dan jumlah

gigi sebanyak 39 buah dengan asumsi bahan gear

baja paduan khrom lambangSCr22 kondisi

pengerasan pada permukaan.

- Modul roda gigi 4,5.

b. Poros transmisi penggerak roda gigi dengan

spesifikasi sebagai berikut :

- Poros transmisi penggerak pinion berbahan AISI

1035, lambang S35C baja karbon kontruksi

mesindengan diameter 25mm danpanjang 136,5

mm.

148

- Poros transmisi penggerak gear kiri berbahan AISI

1055 lambang S55C berdiameter 25 mm dan

panjang 110 mm.

- Poros transmisi penggerak gear kiri berbahan AISI

1025 lambang S25C berdiameter 25 mm dan

panjang 110 mm.

c. Pasak penghubung poros trannsmisi dengan roda gigi

direncanakan sebagai berikut :

- Pasak penghubung poros transmisi dengan gear

menggunakan bahan maksimum yaitu S25C baja

karbon konstruksimesin dengan panjang 35 mm.

- Pasak penghubung poros transmisi dengan pinion

menggunakan bahan maksimum yaitu S30C baja

karbon konstruksi mesin dengan panjang 35 mm.

d. Bantalan yang digunakan pada poros transmisi pinion

dan gear adalah jenis bantalan gelinding tipe Single

Row Ball Bearing No.205 dengan perkiraan umur

pakai sebagai berikut :

- Umur bantalan poros transmisi gear kanan dan

kiri selama 6542708,655 jam

- Umur bantalan poros transmisi pinion selama

1641067,669jam

e. Penghubung poros output gearbox dengan poros

transmisi pinion penggerak digunakan kopling tetap

jenis gear sleeve coupling tipe 28 dengan sleeve

berbahan nylon.

f. Reducer yang digunakan untuk mereduksi adalah gear

box tipe vertikal ukuran 80 ratio 1:50.

g. Pulley yang digunakan adalah tipe A2 dengan 2 alur

yang memiliki rasio perbandingan 1 : 1 dengan

diameter 76,2 mm terpasang pada poros input gearbox

dan poros motor AC.

h. Belt yang dipakai adalah tipe A dengan panjang belt

800 mm dan menggunakan 2 buah belt dengan umur

pemakaian 633,277jam

149

3. a. Gaya yang dibutuhkan untuk proses pembentukan profil

hanger adalah :

Profil melingkar : 28,5000 kgf

Profil V1 : 64,4285 kgf

Profil V2 : 14,0000 kgf

b. Total daya yang dibutuhkan untuk kapasitas 4 batang kawat

adalah 1,084 kw.

4. Mesin bending profil melingkar dan v pada sisi hanger mampu

melakukan proses pembentukan profil dengan kapasitas

maksimal 4 kawat dengan diameter 3mm.

5. Total waktu yang dibutuhkan dalam satu kali proses

pembentukan profil melingkar dan v menggunakan mesin

adalah 25 detik.

5.2 Saran

1. Melakukan perbaikan pada bagian punch kiri karena

terjadi kondisi slip akibat kurangnya kedalaman baut

pengunci punch terhadap poros.

2. Menyempurnakan konsep desain dengan penambahan

proses pembuatan pilinan, sehingga fungsi kerja mesin

mampu ditingkatkan hingga mereduksi empat proses

utama. Modifikasi dapat dilakukan dengan

menambahkan gear. Poros gear akan terhubung langsung

dengan dies pembentuk pilinan dimana gerakan

pembentukan pilinan memanfaatkan gerakan kembali

punch saat proses pembentukan profil melingkar dan v

selesai dilakukan.

3. Memodifikasi bentuk dies dan holder dengan

menambahkan groove yang berfungsi sebagai clamping,

dan bushing untuk pilinan yang berfungsi sebagai

locator agar posisi benda kerja tidak berubah saat proses

pembentukan profil berlangsung. 4. Menambah atau merubah ketebalan punch and dies

dalam rangka meningkatkan kapasitas mesin, namun

tetap memperhatikan kebutuhan gaya pembentukan.

150

5. Memodifikasi desain kerangka mesin dengan

memperhatikan estetika serta untuk dapat memudahkan

pemindahan mesin, pada kerangka dibuat sebuah bidang

miring sehingga gaya yang diberikan untuk mendorong

mesin saat pemindahan lebih ringan karena lengan gaya

lebih panjang terhadap pusat beban.

DAFTAR PUSTAKA

1. Dobrovolsky, V, K. Zablonsky, S. Mak, A. Radchik, L.

Erlikh. Machine Elements A Textbook, Moscow

2. Kalpakjian, Schmid, 2009. Manufacturing Engineering

And Technology, Sixth Edition, Addison Wesley.

3. Aaron D, Deutchman. 1975. Machine Design : Theory

and Practice. Macmilan Publishing Co, Inc. New York,

1994

4. R.C. Hibbeler, 2001. Engginering Mechanics Statics,

Second Edition, Practice Hall.

5. Sularso,KiyokatsuSuga. 1994. Dasar Perencanaan dan

Pemilihan Elemen Mesin, Cetakan ke 10.PT. Pradnya

Paramita, Jakarta

6. McGraw-Hill Concise Encyclopedia of Engineering. ©

2002 by The McGraw-Hill Companies, Inc.

Rusia:McGraw-Hill Companies

7. Motts Robert L Machine Elements in Mechanical Design,

© 1995 Fourth Edition, Pearson Prentice Hall, New

Jersey, 2004

8. Muchsin Ismail, ST, Pusat Pengembangan dan Bahan

Ajar ITB Elektronika & Motor Listrik. Bandung 2004

9. http://id.wikipedia.org/wiki/Clothes Hanger

10. http://id.wikipedia.org/wiki/Pembengkokan Logam

11. http://id.wikipedia.org/Kopling

BIODATA PENULIS

Rizky Tirta Ganda (2113039020)

Penulis dilahirkan di Surabaya, 15 Maret

1995, dan merupakan anak kedua dari 5

bersaudara. Penulis telah menempuh

pendidikan formal yaitu di SDN 1

Asemrowo I, SMPN 5 Surabaya dan SMAN

3 Surabaya. Setelah lulus penulis diterima di

Jurusan D3 Teknik Mesin Produksi

Kerjasama FTI-ITS –

DISNAKERTRANSDUK dan terdaftar

sebagai mahasiswa dengan NRP 2113039020. Di jurusan D-3

Teknik Mesin Disnakertransduk ini penulis mengambil

spesialisasi di program studi Manufaktur.

Selama duduk di bangku kuliah penulis aktif mengikuti

kegiatan perkuliahan. Penulis juga pernah mengikuti berbagai

kegiatan dan bergabung dalam Organisasi Mahasiswa. Penulis

sempat menjadi anggota Departemen MINAT & BAKAT

(2014/2015) dan Wakil Ketua Departemen MINAT & BAKAT

(2015/2016) dalam FORKOM M3NER-ITS. Kegiatan yang

pernah diikuti oleh penulis diantaranya Pembinaan FMD (Fisik,

Mental, dan Disiplin) oleh Marinir di Puslatpur Purboyo (2013),

GERIGI (Generasi Integralistik) ITS I (2013), dan sempat

bergabung dalam Organizing Committee (OC) dan Instrukturing

Committee (IC) pada Pengkaderan tahun 2014-2015. PT.

PETROKIMIA GRESIK merupakan tempat kerja praktek penulis

selama kurang lebih satu bulan pada tahun 2015.

BIODATA PENULIS

Rangga Wahyu Adistana (2113039023)

Penulis dilahirkan di Gresik, 20 April 1995,

dan merupakan anak pertama dari 2

bersaudara. Penulis telah menempuh

pendidikan formal yaitu di SDN Tenaru,

SMPN 1 Driyorejo dan SMA Wachid

Hasyim 2 Taman. Setelah lulus penulis

diterima di Jurusan D3 Teknik Mesin

Produksi Kerjasama FTI-ITS –

DISNAKERTRANSDUK dan terdaftar

sebagai mahasiswa dengan NRP 2113039023. Di jurusan D-3

Teknik Mesin Disnakertransduk ini penulis mengambil

spesialisasi di program studi Manufaktur.

Selama duduk di bangku kuliah penulis aktif mengikuti

kegiatan perkuliahan. Penulis juga pernah mengikuti berbagai

kegiatan dan bergabung dalam Organisasi Mahasiswa. Penulis

sempat menjadi anggota Departemen HUBUNGAN LUAR

NEGERI (2015/2016) dalam FORKOM M3NER-ITS. Kegiatan

yang pernah diikuti oleh penulis diantaranya Pembinaan FMD

(Fisik, Mental, dan Disiplin) oleh Marinir di Puslatpur Purboyo

(2013), GERIGI (Generasi Integralistik) ITS I (2013), dan sempat

bergabung dalam Organizing Committee (OC) dan Instrukturing

Committee (IC) pada Pengkaderan tahun 2014-2015. PT. IGLAS

merupakan tempat kerja praktek penulis selama kurang lebih satu

bulan pada tahun 2015.