PROYEK AKHIR - digilib.uns.ac.id/Rancang... · hidayah-Nya sehingga laporan Tugas Akhir dengan...
Transcript of PROYEK AKHIR - digilib.uns.ac.id/Rancang... · hidayah-Nya sehingga laporan Tugas Akhir dengan...
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
RANCANG BANGUN
SISTEM HIDROLIK PADA MESIN PRESS BATAKO
STYROFOAM DAN BOTOL PLASTIK
PROYEK AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Ahli Madya
Oleh :
ILHAM PRAMADIKA
I8109023
PROGRAM DIPLOMA TIGA TEKNIK MESIN PRODUKSI
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2012
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
ABSTRAKSI
Ilham Pramadika, 2012, RANCANG BANGUN SISTEM HIDROLIK PADA
MESIN PRESS BATAKO STYROFOAM DAN BOTOL PLASTIK Proyek akhir ini bertujuan untuk menghasilkan suatu alat atau mesin yang mempunyai fungsi menurunkan polusi limbah/sampah pada lingkungan masyarakat. Hal ini dikarenakan bahan yang digunakan untuk menghasilkan batako adalah sampah styrofoam yang sulit untuk didaur ulang, serta digunakan untuk mengepress botol plastik yang berfungsi untuk mempermudah proses pengangkutan sampah. Proses pengepressan mesin press batako dan botol plastik ini menggunakan sistem hidrolik secara manual. Mesin ini tidak membutuhkan arus listrik untuk menjalankan mesin tetapi membutuhkan tenaga manusia. Tenaga manusia yang mengungkit tuas akan menghasilkan tekanan pengepressan yang hasilnya berupa batako styrofoam dan botol plastik. Hasil akhir pelaksanaan proyek akhir ini adalah sebuah mesin press batako styrofoam dan botol plastik dengan menggunakan sistem hidrolik secara manual. Kapasitas mesin press ini dapat menghasilkan dua buah batako styrofoam dan empat belas buah botol plastik dalam satu kali proses pengepressan Kata kunci : mesin press, sistem hidrolik, batako Styrofoam, botol plastik
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadiran Allah SWT atas segala rahmat, karunia dan
hidayah-Nya sehingga laporan Tugas Akhir dengan judul Rancang Bangun
Sistem Hidrolik pada Mesin Press Batako Styrofoam dan Botol Plastik ini
dapat terselesaikan dengan baik tanpa halangan yang berarti. Laporan Tugas
Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam mata kuliah
Tugas Akhir dan merupakan syarat kelulusan bagi mahasiswa DIII Teknik Mesin
Produksi Universitas Sebelas Maret dalam memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md).
Dalam penulisan laporan ini disaampaikan banyak terimakasih atas
bantuan semua pihak, sehingga laporan ini dapat disusun. Dengan ini disampaikan
terimakasih kepada :
1. Allah SWT yang selalu memberikan limpahan rahmat dan hidayah-
Nya.
2. Bapak dan Ibu atas segala bentuk dukungan dan doanya.
3. Bapak Heru Sukanto, M.T., selaku Ketua Program DIII Teknik Mesin
Universitas Sebelas Maret.
4. Bapak Ir. Wijang Wisnu R, M.T., selaku pembimbing I.
5. Bapak Teguh Triyono, S.T., selaku pembimbing II.
6. Bapak Jaka Sulistya Budi, S.T, M.T., selaku koordinator Tugas Akhir.
7. Mas Arifin dan Mas Endyanto, selaku laboran Laboraturium Proses
Produksi.
8. Bengkel SOMIN yang telah menyediakan tempat untuk membuat alat.
9. Karyawan bengkel SOMIN yang telah memberikan bantuan dalam
menyelesaikan alat.
10. Rekan-rekan DIII Produksi angkatan 2009 atas bantuan dalam
menyusun laporan ini.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
Penulisan laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu kritik,
pendapat dan saran yang membangun dari pembaca sangat dinantikan. Semoga
laporan ini dapat bermanfaat bagi bagi pembaca.
Surakarta, 27 Juli 2012
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ...................................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................................... iii
ABSTRAK ................................................................................................................... iv
KATA PENGANTAR .................................................................................................. v
DAFTAR ISI ............................................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ......................................................................................................... x
DAFTAR NOTASI ...................................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang Masalah ................................................................................. 1
I.2 Perumusan Masalah ........................................................................................ 1
I.3 Batasan Masalah ............................................................................................. 1
I.4 Tujuan Proyek AKhir...................................................................................... 2
I.5 Manfaat Proyek Akhir .................................................................................... 2
I.6 Metodologi ...................................................................................................... 2
I.7 Tempat dan Waktu Pelaksanaan ..................................................................... 3
BAB II DASAR TEORI
II.1 Tinjauan Umum ............................................................................................. 4
II.2 Pengertian Sistem Hidrolik ........................................................................... 7
II.3 Keuntungan dan kerugian sistem hidrolik .................................................... 8
II.4 Dasar-Dasar Sistem Hidrolik ......................................................................... 8
II.5 Komponen-Komponen Sistem Hidrolik ........................................................ 9
II.6 Perawatan Sistem Hidrolik .......................................................................... 15
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
II.7 Perencanaan Sambungan Baut .................................................................... 15
BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR
III.1 Proses Perencanaan .................................................................................... 19
III.2 Menentukan Tekanan Pengepressan .......................................................... 23
III.3 Menentukan Kekuatan Baut ....................................................................... 25
BAB IV PEMBUATAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Langkah Pengerjaan ................................................................................... 28
IV.2 Waktu pengerjaan ...................................................................................... 31
IV.3 Biaya pengerjaan ........................................................................................ 32
BAB V PENUTUP
V.1 Kesimpulan ................................................................................................. 34
V.2 Saran ............................................................................................................ 34
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Batako styrofoarm ................................................................................... 5
Gambar 2.2 Limbah botol plastik ................................................................................ 5
Gambar 2.3 Fluida dalam pipa menurut hukum pascal............................................... 9
Gambar 2.4 Single acting cylinder ............................................................................ 11
Gambar 2.5 Double acting cylinder .......................................................................... 11
Gambar 2.6 Pressure gauge ...................................................................................... 12
Gambar 2.7 Beban eksentris sambungan baut ........................................................... 16
Gambar 3.1 Rancangan mesin press batako dan plastik ............................................ 19
Gambar 3.2 Silinder hidrolik dan piston ................................................................... 20
Gambar 3.3 Tangki pompa ........................................................................................ 20
Gambar 3.4 Release valve ......................................................................................... 21
Gambar 3.5 Breathe valve ......................................................................................... 21
Gambar 3.6 Skema sistem hidrolik............................................................................ 22
Gambar 3.7 Sketsa pompa hidrolik ........................................................................... 24
Gambar 3.8 FBD gaya pada tuas ............................................................................... 24
Gambar 3.9 Sketsa perhitungan kekuatan baut ......................................................... 25
Gambar 4.1 Proses pengecetan .................................................................................. 28
Gambar 4.2 Pemasangan pompa pada tiang .............................................................. 30
Gambar 4.3 Pemasangan silinder pada rangka .......................................................... 30
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Dimensi baut menurut IS :4218 (Part III) 1976 ......................................... 17
Tabel 4.1 Jadwal pengerjaan ...................................................................................... 31
Tabel 4.2 Estimasi biaya material .............................................................................. 32
Tabel 4.3 Waktu proses pengecatan ........................................................................... 32
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
DAFTAR NOTASI
As = Luas piston silinder (cm2)
P = Tekanan (N/cm2)
d = Diameter (cm)
F = Gaya (N)
Fs = Gaya pengepressan pada silinder (N)
Fp = Gaya pada tuas/plunger (N)
Ap = Luas piston plunger (cm2)
Fm = Gaya manusia (N)
W = Beban (N)
N = Jumlah baut
Wt = Tegangan tarik maksimum (N)
L = Jarak gaya ke pusat beban (mm)
L1 = Jarak baut bagian bawah ke dasar (mm)
L2 = Jarak baut bagian atas ke dasar (mm)
Wte = Tegangan tarik ekuivalent (N)
Ws = Tegangan geser (N)
dc = Diameter of core (mm)
𝜎t = Tegangan tarik ijin (Mpa)
Bm = Biaya manufaktur
MA = Momen pada titik A (N)
a = Jarak tuas pada plunger (cm)
b = Jark antara tuas plunger dengan letak tangan pada tuas pengungkit (cm)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Dewasa ini sistem hidrolik banyak digunakan dalam berbagai macam
industri. Penerapan sistem hidrolik biasanya banyak digunakan pada proses
produksi dan perakitan mesin, proses pemindahan, proses pengangkatan dan
sistem conveyor, proses pengepresan, mesin injection molding, dan lain-lain.
Sedangkan untuk mobile hydraulic biasanya untuk mesin-mesin konstruksi, mesin
pertanian, dan kendaraan muatan (dump truck).
Sistem hidrolik banyak dijumpai pada mesin-mesin industri menengah ke
atas. Salah satu contoh mesin yang menerapkan sistem pengepressan dengan
sistem hidrolik adalah mesin press paving. Namun, mesin press ini memerlukan
biaya yang mahal dan juga membutuhkan energi listrik yang banyak karena
menggunakan motor listrik.
Tugas akhir ini telah memanfaatkan limbah botol plastik dan styrofoam
untuk dijadikan kerajinan tangan dan batako styrofoam, yang diharapkan dapat
dijadikan sebagai salah satu upaya dalam mengurangi polusi limbah/sampah yang
berada di lingkungan masyarakat. Prosesnya dengan cara mengepress bahan
menggunakan sistem hidrolik secara manual.
1.2. Perumusan Masalah
Perumusan masalah yang akan dibahas dalam laporan proyek akhir ini
adalah bagaimana perencanaan dan prinsip kerja sistem hidrolik untuk mesin
press batako styrofoam dan plastik secara manual?
1.3. Batasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah di atas dan agar tidak terjadi
kesalahpahaman dalam pemahaman laporan ini, maka perlu adanya pembatasan
masalah. Sebagai batasan masalah dalam penyusunan laporan ini antara lain
sebagai berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
2
1. Perencanaan dan perancangan sistem hidrolik pada mesin press batako
styrofoam dan botol plastik.
2. Perhitungan hanya difokuskan pada tenaga manusia yang dibutuhkan
untuk mengungkit, dan kekuatan baut.
1.4. Tujuan Proyek Akhir
Tujuan yang dapat dicapai dalam penyusunan laporan proyek akhir ini
adalah merancang dan membuat mesin press batako styrofoam dan botol plastik
dengan menggunakan sistem hidrolik secara manual. Hal ini meliputi
perencanaan, perhitungan dan pemilihan bahan yang digunakan.
1.5. Manfaat Proyek Ahir
Manfaat dari pengerjaan Proyek Akhir ini adalah sebagai berikut :
a. Secara teoritis, mahasiswa dapat memperoleh pengetahuan tentang
perencanaan, pembuatan dan pengujian mesin press.
b. Secara praktis, mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang diperoleh selama
proses perkuliahan, khususnya dalam bidang permesinan dan hidrolik. Selain
itu peralatan ini juga dapat digunakan untuk penelitian lebih lanjut.
1.6. Metodologi
Metode yang digunakan dalam menyelesaikan permasalahan yang timbul
dari pembuatan mesin press hidrolik batako styrofoam dan botol plastik yaitu :
1. Pengumpulan data dan informasi.
- Studi Pustaka.
Metode yang dilakukan dengan cara mencari buku referensi yang dapat
menunjang dalam pembuatan mesin press hidrolik batako styrofoam
dan botol pastik.
- Observasi.
Metode yang dilakukan dengan cara mencari petunjuk mengenai mesin
press hidrolik batako styrofoam dan botol plastik melalui kunjungan
langsung ke tempat dimana terdapat mesin press hidrolik batako
styrofoam dan botol plastik.
- Wawancara.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
3
Melakukan wawancara dengan teknisi serta orang-orang yang
mengetahui tentang mesin press batako styrofoam dan botol plastik.
- Bimbingan.
Pelaksanaan bimbingan dilakukan dengan dosen pembimbing Proyek
Akhir yang memberikan pengarahan dalam proses pengerjaan dan
pembuatan laporan.
2. Pengolahan Data.
Mengambil dari berbagai data dan informasi yang diperoleh,
kemudian data dianalisis dan diambil kesimpulan.
3. Pengambilan Keputusan
Dilakukan dengan mempertimbangkan berbagai aspek, seperti
biaya, waktu pengerjaan, alat dan mesin yang digunakan. Beberapa pilihan
alternatif kemudian dipilih alternatif yang terbaik berdasarkan aspek
tersebut. Setelah pemilihan alternatif digunakan, baru dilakukan proses
penggambaran, perhitungan pemilihan bahan dan penyusunan proses
pengerjaan daan perakitan.
I.7. Tempat dan Waktu Pelaksanaan :
Pembutan Proyek Akhir ini dilaksanakan di dua tempat yaitu :
a. SOMIN (Solo Metal Industri) waktu pelaksanaan mulai tanggal 9 mei 2012
sampai tanggal 2 juni 2012.
b. Laboratorium Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta waktu
pelaksanaan mulai tanggal 4 juni 2012 sampai 24 juni 2012.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
4
BAB II
DASAR TEORI
II.1. Tinjauan Umum
II.1.1. Karakteristik Batako dan Styrofoam
Bahan batako styrofoam ringan dibuat dari air, semen, pasir dan styrofoam.
Styrofoam atau expanded polystyrene dikenal sebagai gabus putih yang biasa
digunakan untuk membungkus barang-barang elektronik. Polysyrene sendiri
dihasilkan dari styrene (C6H5CH9CH2), yang mempuyai gugus phenyl (enam
cincin karbon) yang terusun secara tidak teratur sepenjang garis karbon dari
molekul. Penggabungan acak benzene mencegah molekul membentuk garis yang
sangat lurus sebagai hasilnya polyster mempunyai bentuk yang tidak tetap,
transparan dan dalam berbagai bentuk plastik .
Polystyrene merupakan bahan yang baik ditinjau dari segi mekanis
maupun suhu namun bersifat agak rapuh dan lunak pada suhu dibawah 100 C
(Billmeyer,1984). Polystyrene memiliki berat jenis sampai 1050 kg/m3, kuat tarik
sampai 40 MN/m2, modus lentur sampai 3 GN/m2, modulus geser sampai 0,99
GN/m2, angka passion 0.33 (Crawford,1998), jika dibentuk granular styrofoam
atau expanded polystyrene maka berat satuannya menjadi sangat kecil yaitu hanya
berkisar antara 13-16 kg/m3. Penggunaan styrofoam dalam batako ringan dapat
dianggap sebagai udara yang terjebak.
Keuntungan menggunakan styrofoam dibandingkan menggunakan rongga
udara dalam beton berongga adalah mempunyai kekuatan tarik. Kekuatan tarik
ini akan membuat batako menjadi ringan dapat juga bekerja sebagai serat yang
meningkatkan kemampuan kekuatan dan khususnya berat batako ringan.
Kerapatan beton atau berat jenis batako ringan dengan campuran styrofoam dapat
diatur dengan mengontrol jumlah campuran styrofoam dalam batako ringan.
Komposisinya 50% styrofoam, 30% pasir, dan 20% semen. Penggunaan
styrofoam bisa menghemat 50% kebutuhan pasir ketimbang penggunaan batu
bata.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
5
Gambar 2.1 Batako styrofoarm
Secara umum dibandingkan dengan bahan dinding yang biasa dipakai yaitu
batu bata. Batako Styrofoam ringan mempunyai berbagai keunggulan dan
keuntungan sebagai berikut :
1. Lebih mudah dalam pengangkutan dan pemasangan.
2. Karena berat batako yang ringan, proses pemasangan dinding akan lebih
cepat sehingga dapat dilakukan efisiensi waktu pengerjaan.
3. Sangat sesuai untuk perumahan di daerah tanah lunak, daerah rawan
gempa dan bangunan tinggi.
4. Bahan styrofoam mempunyai sifat isolasi yang baik.
II.1.2 Limbah Botol Plastik
Plastik merupakan suatu bahan polimer yang tidak mudah
terdekomposisi oleh mikroorganisme pengurai, sehingga penumpukan plastik
bekas akan menimbulkan masalah bagi lingkungan hidup. Penumpukan plastik
bekas terus bertambah disebabkan oleh sifat-sifat yang dimiliki plastik, antara lain
tidak dapat membusuk, tidak terurai secara alami, tidak dapat menyerap air, dan
tidak dapat berkarat, sehingga pada akhirnya menjadi masalah bagi lingkungan
hidup. Upaya untuk menekan penumpukan plastik bekas seminimal mungkin
dapat dilakukan dengan pemanfaatan kembali limbah plastik tersebut atau dengan
daur ulang untuk dijadikan suatu produk mempunyai nilai bagi masyarakat.
Ditinjau dari segi ekonomis dan aplikasinya plastik dibagi dalam dua
golongan utama yaitu plastik komoditi dan plastik teknik. Plastik komoditi
dicirikan dengan volumenya yang tinggi dan harganya yang murah, plastik ini
biasanya dipakai sebagai lapisan pengemas, isolasi kawat dan kabel, barang
mainan, dan lain sebagainya. Plastik teknik harganya lebih mahal dan memiliki
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
6
sifat mekanik yang unggul serta daya tahan yang lebih baik, mereka bersaing
dengan logam, keramik, dan gelas dalam berbagai aplikasi. Polyester merupakan
plastik teknik yang utama yang mencapai 99% dari plastik teknik lainnya yang
beredar dipasaran yang dipakai dalam bidang transportasi, konstruksi, bahan listrik
dan elektronik, mesin-mesin industri dan barang-barang konsumsi rumah tangga
(Stevens, 2001).
Botol plastik kemasan air minum yang terbuat dari polyethylene
terephthalate atau PET merupakan golongan dari polyester. Botol plastik ini
didesain hanya untuk sekali pakai dan aman apabila dipakai 1-2 kali saja. Jika
ingin memakainya lebih lama, tidak boleh lebih dari seminggu dan harus
diletakkan di tempat yang jauh dari sinar matahari. Kebiasaan mencuci ulang
dapat membuat lapisan plastik rusak dan zat karsinogen masuk ke air yang
diminum. Sementara itu, di masyarakat masih banyak orang yang
mempergunakan botol plastik bekas untuk dipakai berulang-ulang. Botol plastik
bekas minuman mineral atau minuman ringan berukuran satu liter misalnya,
sering digunakan sebagai tempat air minum. Botol plastik berukuran yang lebih
kecil dan sudah diisi berulang-ulang sering disimpan di dalam mobil yang rawan
terkena panas. Perilaku diatas sangat membahayakan untuk kesehatan pemakainya
sendiri.
Masalah lain yang timbulkan oleh botol plastik ini adalah, dewasa ini
limbah botol plastik yang jumlahnya semakin meningkat dari tahun ketahun.
Sementara pengolahan dan penanganan limbah botol plastik itu sendiri sampai
saat ini masih terdapat banyak kendala, salah satunya adalah dalam hal
pengangkutan. Karena jumlahnya yang sangat banyak, maka diperlukan
penanganan pengangkutan limbah botol plastik yang lebih efisien. Dalam hal ini
salah satu caranya adalah dengan penggepengan atau pemipihan botol plastik.
Dengan demikian, maka pengangkutan limbah botol plastik dapat lebih efisien
karena dapat mengangkut limbah botol plastik dalam jumlah yang lebih banyak
dengan kondisi botol plastik yang sudah remuk atau memipih. Manfaat lain yang
diperoleh dari peremukkan atau pemipihan limbah botol plastik ini adalah tidak
adanya perilaku kecurangan yang mempergunakan limbah botol plastik untuk
keperluan lain yang membahayakan bagi kesehatan manusia.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
7
Gambar 2.2 Limbah botol plastik
II.2. Pengertian Sistem Hidrolik
Sistem hidrolik adalah sistem penerusan daya dengan menggunakan oli.
Oli adalah jenis fluida yang sering dipakai. Prinsip dasar dari sistem hidrolik
adalah memanfaatkan sifat bahwa zat cair tidak mempunyai bentuk yang tetap,
namun menyesuaikan dengan yang ditempatinya. Zat cair bersifat inkompresibel
yang artinya jenis zat cair tidak tergantung pada tekanan. Karena itu tekanan yang
diterima diteruskan ke segala arah secara merata.
Dalam sistem hidrolik fluida cair berfungsi sebagai penerus gaya. Pada
prinsipnya bidang hidromekanik (mekanika fluida) dibagi mejadi dua bagian
seperti berikut :
Hidrostatik : yaitu mekanika fluida yang diam, disebut juga teori persamaan
kondisi-kondisi dalam fluida. Hal ini termasuk dalam hidrostatik
murni adalah pemindahan gaya dalam fluida.
Hidrodinamik : yaitu mekanika fluida yang bergerak, disebut juga teori aliran
(fluida yang mengalir). Hal ini termasuk dalam hidrodinamik murni
adalah perubahan dari sistem aliran dalam turbin pada jaringan
tenaga hidro-elektrik.
Prinsip dasar dari sistem hidrolik adalah karena sifatnya yang sangat
sederhana. Zat cair pada prakteknya mempunyai sifat yang tidak dapat
dikompresi, beda dengan fluida gas yang sangat mudah sekali dikompresi, karena
zat cair yang digunakan harus bertekanan tertentu, diteruskan ke segala arah
secara merata, memberikan arah gerakan yang sangat halus. Hal ini sangat
didukung oleh sifatnya yang selalu menyesuaikan bentuk yang ditempatinya dan
tidak dapat dikompresi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
8
II.3. Keuntungan dan Kekurangan Sistem Hidrolik
II.3.1. Keuntungan Sistem Hidrolik
Sistem hidrolik memiliki beberapa keuntungan, antara lain :
1. Fleksibelitas.
Sistem hidrolik berbeda dengan metode pemindahan tenaga mekanis
dimana daya yang ditransmisikan dari mesin dengan poros, gears, belts
atau kabel elektrik. Pada sistem hidrolik, daya yang ditransfer ke segala
tempat dengan mudah menggunakan pipa/selang fluida.
2. Melipat gandakan gaya.
Pada sistem hidrolik gaya yang kecil dapat digunakan untuk
menggerakkan beban yang besar dengan cara memperbesar ukuran
diameter silinder.
3. Sederhana
Sistem hidrolik memperkecil bagian-bagian yang bergerak dan keausan
dengan sistem pelumasan sendiri.
4. Hemat
Penyederhanaan dan penghematan tempat diperlukan dalam sistem
hidrolik, sehingga dapat mengurangi biaya pembuatan sistem.
5. Relatif aman
Dibanding dengan sistem yang lain, kelebihan beban (over load) mudah
dikontrol dengan menggunakan katup.
II.3.2 Kekurangan Sistem Hidrolik
Sistem hidrolik memiliki beberapa kekurangan, antara lain:
1. Gerakan relatif lambat
2. Peka terhadap kebocoran
II.4. Dasar-Dasar Sistem Hidrolik
Prinsip dasar dari sistem hidrolik berasal dari hukum pascal, pada
dasarnya menyatakan dalam suatu bejana tetutup yang ujungnya terdapat beberapa
lubang yang sama maka akan dipancarkan ke segala arah dengan tekanan dan
jumlah aliran yang sama. Dimana tekanan dalam fluida statis harus mempunyai
sifat-sifat sebagai berikut :
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
9
a. Tidak mempunyai bentuk yang tetap, selalu berubah sesuai dengan
tempatnya.
b. Tidak dapat dimampatkan.
c. Meneruskan tekanan ke semua arah dengan sama rata.
Gambar 2.3 memperlihatkan dua buah silinder yang berbeda, apabila
beban F1 diletakkan di silinder kecil, tekanan P yang dihasilkan akan
diteruskan ke silinder besar ( P = F/A ), beban dibagi luas penampang
silinder) menurut hukum ini, pertambahan tekanan dengan luas rasio
penampang silinder kecil dan silinder besar, atau F= P x A.
Gambar 2.3. Fluida dalam pipa menurut hukum pascal (Sumber : Pippenger J.J dan Hicks T.G, 1979)
II.5. Komponen-Komponen Sistem Hidrolik
II.5.1. Pompa Hidrolik
Pompa hidrolik ini digerakkan secara manual oleh tenaga manusia
dengan menggunakan kekuatan tangan. Pompa hidrolik berfungsi untuk
mengubah sistem mekanik menjadi sistem hidrolik dengan cara menekan
fluida hidrolik ke dalam sistem.
Dalam sistem hidrolik, pompa merupakan suatu alat untuk
menimbulkan atau membangkitkan aliran fluida (untuk memindahkan
sejumlah volume fluida) dan untuk memberikan daya sebagaimana
diperlukan. Gerakan mekanik pompa menekan dan mendorong fluida ke
dalam silinder hidrolik.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
10
II.5.2. Katup
Dalam sistem hidrolik, katup ini berfungsi sebagai pengatur tekanan
dan aliran fluida yang disalurkan menuju silinder kerja. Dalam pompa
hidrolik terdapat dua katup antara lain :
a. Release Valve
Katup ini memiliki kegunaan-kegunaan sebagai berikut :
- Sebagai pengatur aliran fluida yang masuk menuju silinder
hidrolik. Hal ini menyebabkan silinder hidrolik bergerak outstroke.
- Sebagai saluran pembuangan jika ingin mengganti oli/minyak.
- Sebagai katup pembalik yaitu mengembalikan aliran fluida dari
silinder hidrolik menuju tangki pompa. Hal ini akan menyebabkan
silinder hidrolik bergerak instroke.
b. Breathe Valve
Katup ini berfungsi untuk saluran masuk mengganti oli dan juga
saluran udara yang masuk ke dalam rongga pompa. Udara ini sedikit
membantu dalam gerakan silinder agar bergerak sedikit lebih cepat.
II.5.3. Silinder Kerja Hidrolik
Silinder kerja hidrolik merupakan komponen utama yang berfungsi
untuk merubah dan meneruskan daya dari tekanan fluida, dimana fluida
akan mendesak piston yang merupakan satu-satunya komponen yang ikut
bergerak untuk melakukan gerak translasi yang kemudian gerak ini
diteruskan ke bagian mesin melalui batang piston. Menurut konstruksi,
silinder kerja hidrolik dibagi menjadi dua macam tipe dalam sistem
hidrolik, antara lain :
1. Silinder kerja penggerak tunggal (single acting cylinder)
Silinder kerja jenis ini hanya memiliki satu buah ruang fluida kerja
di dalamnya, yaitu ruang silinder di atas atau di bawah piston. Kondisi
ini mengakibatkan silinder kerja hanya bisa melakukan satu buah
gerakan, yaitu gerakan tekan. Sedangkan untuk kembali ke posisi
semula, ujung batang piston di didesak oleh gravitasi, tenaga dari luar
atau dengan pegas.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
11
Gambar 2.4. Single acting cylinder (Sumber : Pippenger J.J dan Hicks T.G, 1979)
2. Silinder kerja penggerak ganda (double acting cylinder)
Silinder kerja ini merupakan silinder kerja yang memiliki dua buah
ruang fluida di dalam silinder yaitu ruang silinder di atas piston dan di
bawah piston, hanya saja ruang di atas piston ini lebih kecil bila
dibandingkan dengan yang di bawah piston karena sebagian ruangannya
tersita oleh batang piston. Konstruksi tersebut akan menyebabkan silinder
kerja memungkinkan untuk dapat melakukan gerakan bolak-balik atau
maju-mundur.
Gambar 2.5. Double acting cylinder (Sumber : Pippenger J.J dan Hicks T.G, 1979)
II.5.4.Pressure Gauge
Biasanya pengatur tekanan dipasang dan dilengkapi dengan sebuah
alat yang dapat menunujukkan sebuah tekanan fluida yang keluar.
Tekanan yang dihasilkan dari proses pengepressan akan terbaca dalam
pressure gauge. Pembacaan tekanan ini dinyatakan dalam satuan kg/cm2.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
12
Gambar 2.6. Pressure Gauge
II.5.5. Saringan Oli
Saluran oli (filter) ini berfungsi untuk menyaring kotoran-kotoran
yang ada dari minyak hidrolik dan diklasifikasikan menjadi filter saluran
bertekanan. Filter ini ditempatkan di dalam tangki pada saluran masuk
yang akan menuju ke pompa. Adanya filter, diharapkan efisiensi peralatan
hidrolik dapat ditingkatkan dan umur pemakaian menjadi lebih lama.
II.5.6. Fluida
Fluida hidrolik adalah salah satu unsur yang penting dalam peralatan
hidrolik. Fluida hidrolik merupakan suatu bahan yang mengantarkan energi
dalam peralatan hidrolik dan melumasi setiap perlatan serta sebagai media
penghilang kalor yang timbul akibat tekanan yang ditingkatkan dan
meredam getaran dan suara.
Fluida hidrolik harus mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :
1. Kekentalan (viskositas) yang cukup.
Cairan hidrolik harus memiliki kekentalan yang cukup agar dapat
memenuhi fungsinya sebagai pelumas, jika viskositas terlalu rendah
maka kekentalan oli yang akan sangat encer sehingga tidak mampu
untuk menahan gesekan.
Untuk mengukur besar viskositas diperlukan satuan ukuran. Dalam
sistem standar internasioanal satuan viskositas ditetapkan sebagai
viskositas kinematik (kinematic viscosity) dengan satuan ukuran mm2/s.
atau cm2/s. 1 cm2/s juga diberi nama Stokes (St).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
13
2. Indeks viskositas yang baik.
Indeks viskositas yang baik maka kekentalan cairan hidrolik akan
stabil digunakan pada sistem dengan perubahan suhu kerja yang cukup
berubah-ubah.
3. Tahan api (tidak mudah terbakar).
Sistem hidrolik sering juga beroperasi di tempat-tempat yang
cenderung timbul api atau berdekatan dengan api. Oleh karena itu, perlu
cairan yang tahan api.
4. Tidak berbusa (foaming).
Cairan hidrolik yang berbusa akan berakibat banyak gelembung-
gelembung udara yang terperangkap dalam cairan hidrolik sehingga
akan mengurangi daya transfer. Selain itu, dengan adanya busa tadi
kemungkinan terjilat api akan lebih besar.
5. Tahan dingin.
Tahan dingin yang dimaksud adalah bahwa cairan hidrolik tidak
mudah membeku bila beroperasi pada suhu dingin. Titik beku atau titik
cair yang kehendaki oleh cairan hidrolik berkisar antara 100 – 150 C di
bawah suhu permulaan mesin dioperasikan. Hal ini untuk
mengantisipasi terjadinya penyumbatan oleh cairan hidrolik yang
membeku.
6. Tahan korosi dan tahan aus.
Cairan hidrolik harus mampu mencegah terjadinya korosi karena
dengan tidak terjadi korosi maka konstruksi akan tidak mudah aus
dengan kata lain mesin akan awet.
7. De-mulsibility ( water separable).
De-mulsibility adalah kemampuan cairan hidrolik untuk
memisahkan air dari cairan hidrolik. Air harus dipisahkan dari cairan
hidrolik, karena air akan mengakibatkan terjadinya korosi bila
berhubungan dengan logam.
Secara umum fungsi atau tugas cairan hidrolik adalah :
1. Penerus tekanan atau penerus daya.
2. Pelumas untuk bagian-bagian yang bergerak.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
14
3. Pendingin.
4. Berperan sebagai bantalan dari terjadinya hentakan tekanan pada akhir
langkah.
5. Penghanyut kotoran/chip yaitu partikel-partikel kecil yang mengelupas
dari komponen.
6. Pengirim isyarat (signal).
II.5.7. Selang Saluran Oli
Saluran merupakan salah satu komponen penting dalam sebuah
sistem hidrolik yang berfungsi untuk meneruskan fluida kerja yang
bertekanan dari pompa hidrolik ke silinder kerja. Mengingat kapasitas yang
mampu dibangkitkan oleh silinder kerja, maka agar maksimal dalam
penerusan fluida kerja bertekanan, pipa-pipa harus memenuhi persyaratan
sebagai berikut :
a. Mampu menahan tekanan yang tinggi dari fluida.
b. Koefisien gesek dari dinding bagian dalam harus sekecil
mungkin.
c. Dapat menyalurkan panas dengan baik.
d. Tahan terhadap perubahan suhu dan tekanan.
e. Tahan terhadap perubahan cuaca.
f. Berumur relatif panjang.
g. Tahan terhadap korosi.
II.5.8. Tangki Pompa.
Tangki pompa merupakan tempat dimana oli berada. Syarat-syarat
tangki pompa yang baik antara lain sebagai berikut :
a. Tangki pompa dirancang untuk mencegah masuknya debu dan
kotoran-kotoran lain dari luar.
b. Tangki pompa harus bisa dilepaskan dari satu kesatuan pompa
untuk keperluan maintenance.
c. Kapasitas dan ukuran tangki pompa harus cukup besar untuk
mempertahankan tingkat yang cukup dalam langkah apapun.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
15
II.6. Perawatan Sistem Hidrolik
Perawatan (maintenance) adalah suatu kegiatan yang dilakukan secara
sengaja (sadar) terhadap suatu fasilitas dengan menganut suatu sistematika tertentu
untuk mencapai hasil telah ditetapkan. Tujuan perawatan adalah agar fasilitas atau
mesin tersebut selalu dalam kondisi siap pakai, dapat berfungsi, beroperasi dengan
lancar, aman, produktif, efektif dan efisien serta awet.
Perawatan atau pemeliharaan ada tiga jenis antara lain :
1. Preventive Maintenance (Pemeliharaan Pencegahan) ialah
pemeliharaan yang dilakukan agar fasilitas / mesin / peralatan terhindar
dari laju kerusakan yang cepat.
2. Corective Maintenance (Perbaikan) ialah pemeliharaan yang dilakukan
apabila terjadi kerusakan untuk mengembalikan mesin / peralatan pada
kondisi semula.
3. Emergency Maintenance (Pemeliharaan Darurat) ialah pemeliharaan
yang dilakukan di luar program pemeliharaan karena terjadi sesuatu
yang darurat/kecelakaan.
II.7. Perencanaan Sambungan Baut
Baut dan mur merupakan komponen teknik yang paling banyak digunakan
dalam bidang konstruksi logam, baik untuk sipil, otomotif maupun permesinan.
Komponen ini memiliki fleksibilitas dan kekuatan yang dapat diandalkan dan
mudah dalam pemasangan/penggunaan, selain itu harganya juga cukup murah dan
sangat mudah didapatkan. Baut dan mur yang banyak digunakan adalah dalam
satuan Metrik (60°) dalam pembuatan dratnya.
Sambungan baut digunakan bila :
a. Bagian mesin yang memerlukan sambungan dan pelepasan tanpa
mengakibatkan kerusakan pada komponen mesin.
b. Penyesuaian dalam perakitan dan perawatan.
Sambungan baut memiliki beberapa keuntungan antara lain :
a. Mempunyai reliabilitas tinggi dalam operasi.
b. Sesuai untuk perakitan dan pelepasan komponen.
c. Suatu lingkup yang luas dari sambungan baut diperlukan untuk beberapa
kondisi operasi.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
16
d. Lebih murah untuk diproduksi dan lebih efisien.
Sedangkan kekurangan dari sambungan baut anatara lain sebagai berikut :
a. Konsentrasi tegangan pada bagian ulir yang tidak mampu menahan
berbagai kondisi beban.
b. Kekuatan sambungan sekrup tidak sebanding dengan kekuatan sambungan
las ataupun sambungan keling.
Rumus perhitungan sambungan baut :
Gambar 2.7. Beban eksentris sambungan baut ( Sumber : RS Khurmi, 2005)
a. Menghitung beban tiap baut
Ws = 𝑊𝑛
………………………….………………..….(2.1)
Dimana :
W = beban (N)
n = jumlah baut
Ws = tegangan geser (N)
b. Pada gambar 2.7 baut nomor 3 dan 4 mengalami beban yang terbesar.
Tegangan tarik maksimum pada baut nomor 3 dan 4 :
Wt2 = Wt = 𝑊.𝐿.𝐿2
2[(𝐿1)2+ (𝐿2)2]………………………….(2.2)
Dimana : L = Jarak beban ke pusat (mm)
L1 = Jarak baut bagian bawah ke dasar (mm)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
17
L2 = jarak baut bagian atas ke dasar (mm)
Wt = beban tarik (N)
W = beban benda (N)
c. Menghitung beban tarik ekuivalent
Wte = 12 [Wt + �(𝑊𝑡)2 + 4(𝑊𝑠)2]………..…….....(2.3)
d. Menghitung core diameter (dc) :
Wte = 𝜋4 (dc)2. 𝜎t ……………………………………….(2.4)
Dimana:
Dc = Diameter of core (mm)
𝜎t = tegangan tarik ijin (Mpa)
Wte = beban tarik ekuivalen (N)
Sehingga, ukuran dimensi baut dicari dengan menggunakan tabel.
Tabel 2.1 Dimensi baut menurut IS :4218 (Part III) 1976
( Sumber : RS Khurmi, 2005)
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
18
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
19
BAB III
PERANCANGAN DAN GAMBAR
III.1. Proses Perencanaan
Proses perencanaan proyek akhir dengan judul Mesin Press Batako
Styrofoam dan Botol Plastik memuat tentang cara kerja dari mesin hidrolik yang
pengoperasiannya menggunakan tenaga manusia dan tidak memerlukan mesin
dengan sistem transmisi yang terlalu rumit.
Gambar 3.1. Rancangan mesin press batako styrofoam dan botol plastik
2
9
5
Keterangan :
1. Tangki pompa
2. Silinder kerja hidrolik
3. Pressure gauge
4. Release valve
5. Tuas pompa
6. Selang
7. Rangka
8. Punch
9. Molding
10. Dies
11. Breathe valve
4
6
1
7
8
10
3
11
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
20
III.1.2. Komponen-Komponen Utama
1. Single acting cylinder
Silinder kerja Jenis ini hanya memiliki satu buah ruang fluida kerja di
dalamnya, yaitu ruang silinder di atas atau di bawah piston. Kondisi ini
mengakibatkan silinder kerja hanya bisa melakukan satu buah gerakan, yaitu
gerakan tekan. Sedangkan untuk kembali ke posisi semula, ujung batang piston
didesak oleh gravitasi, tenaga dari luar atau dengan pegas.
Silinder hidrolik
Piston hidrolik
Gambar 3.2. silinder hidrolik dan piston
2. Tangki pompa
Tangki pompa merupakan komponen yang paling penting dalam sistem
hidrolik, karena sebagai tempat oli. Tangki pompa harus dirancang agar tidak
ada debu dan kotoran tidak dapat masuk dalam rongga pompa. Kotoran dan
debu yang masuk dapat menyumbat saluran pada sistem, sehingga sistem tidak
dapat bekerja secara optimal.
Tangki Pompa
Gambar 3.3. Tangki pompa
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
21
3. Release Valve
Katup ini berfungsi sebagai pengatur tekanan yang digunakan untuk
mengontrol dan mempertahankan tekanan dalam sistm hidrolik fluida. Cara
kerja katup ini adalah jika ingin digunakan untuk mengepress batako dan
plastik maka katup harus ditutup agar fluida dapat masuk menuju silinder kerja
hidtolik, jika digunakan untuk gerakan instroke maka katup dikendorkan
sedikit agar piston silinder kerja kembali pada posisi semula. Katup ini juga
digunakan untuk saluran pembuangan oli apabila ingin melakukan penggantian
oli.
Release valve
Gambar 3.4. Release valve
4. Breathe Valve
Katup ini terletak pada bagian belakang pompa yang berfungsi sebagai
tempat sluran pengisian oli jika dilakukan penggantian oli. Katup ini juga
berfungsi sebagai saluran masuknya udara yang dapat membantu mempercepat
gerakan silinder.
Breathe valve
Gambar 3.5. Breathe valve
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
22
III.1.3. Mekanisme Sistem Hidrolik
Sistem kerja hidrolik ini digunakan untuk mengepress batako dan botol
plastik. Sumber tenaga yang digunakan adalah dari kekuatan tangan manusia
secara manual. Dengan tenaga manusia yang mendorong atau menekan tuas
pengungkit maka fluida/oli yang berada dalam tangki pompa akan disalurkan ke
dalam silinder kerja hidrolik. Pada saat tuas pengungkit ditarik ke atas oli akan
terkumpul di dalam ujung pompa, kemudian pada saat tuas diturunkan atau
ditekan ada gerakan piston dalam pompa yang menekan oli menuju ke silinder
kerja hidrolik melalui selang.
Cara pengepresan dengan sistem hidrolik manual ini dengan menaik-
turunkan tuas beberapa kali. Tuas ini akan mendorong oli masuk ke dalam selang,
kemudian oli/fluida akan disalurkan menuju silinder kerja hidrolik yang akan
mendorong piston bergerak keluar atau mengalami (outstroke). Gerakan keluar
silinder ini digunakan untuk mengepress batako dan botol plastik. Setelah benda
kerja selesai dipress maka silinder akan dinaikkan kembali pada posisi semula
yaitu dengan cara mengendorkan release valve yang berada pada ujung pompa
hidrolik dan juga dengan bantuan pengungkit yang mengakibatkan molding
mendorong punch permanen yang menempel pada ujung silinder. Mengendorkan
pompa harus secukupnya saja, karena jika mengendorkan secara berlebihan maka
oli yang ada dalam pompa akan tumpah keluar. Skema sistem hidrolik dapat
dilihat dalam gambar 3.6.
Gambar 3.6. Skema sistem hidrolik
Tenaga manusia Tuas pengungkit Fluida/oli
Selang Silinder kerja hidrolik Piston/aktuator
Gaya pengepressan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
23
III.2. Menentukan Tekanan Pengepresan
III.2.1. Mencari Luas piston dalam silinder hidrolik
Kapasitas pompa hidrolik = 20 ton
A = 14
𝜋 d2
Dimana :
A = Luas piston silinder (cm2)
d = Diameter piston silinder (cm)
As = 14
𝜋 d2
As = 14 x 3.14 x ( 5 cm)2
As = 19.625 cm2
III.2.2. Menentukan gaya pengepressan pada silinder kerja
Tekanan yang dibutuhkan untuk mengepress batako sebesar 50 kg/cm2
P = 50 kg/cm2
P = 𝐹𝑠𝐴
Dimana :
P = Tekanan dalam pompa (N/cm2)
Fs = Gaya pengepressan pada silinder kerja ( N)
A = Luas piston silinder pompa (cm2)
Fs = P x A
Fs = 50 kg/cm2 x 19.625 cm2
Fs = 981.25 kg
Fs = 9812.5 N
III.2.3. Menentukan luas plunger pada pompa
Ap = 14
𝜋 d2
Ap = 14 3.14 (1.2)2
Ap = 1.1304 cm2
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
III.2.4. Menentukan gaya pada pompa (Fp)
𝐹𝑠𝐴𝑠
= 𝐹𝑝𝐴𝑝
9812.519.625
= 𝐹𝑝
1.1304
50 = 𝐹𝑝
1.1304
Fp = 1.1304 x 50
Fp = 56.52 kg
Fp = 565.2 N
III.2.5. Menentukan gaya pada tangan manusia (Fm)
Gambar 3.7. Sketsa pompa hidrolik
Gambar 3.8. FBD gaya tuas pengungkit
Tuas pengungkit Tuas plunger
plunger
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
a = 45 mm = 4.5 cm
b = 600 mm = 60 cm
Dimana :
a = jarak tuas pada plunger
b = jarak antara tuas plunger dengan letak tangan pada tuas pengungkit
Fp = 56.52 kg
∑𝑀𝐴 = 0
-Fm x ( a + b ) + Fp x a = 0
Fp x a = Fm x ( a + b )
56.52 kg x 4.5cm = Fm x ( 4.5 + 60 )cm
254.34 kgcm = Fm x 64.5 cm
Fm = 3.94 kg
Fm = 4 kg
Fm = 40 N
III.3. Menentukan Kekuatan Baut
Gambar 3.9 Sketsa perhitungan kekuatan baut
Dik : F = Fpompa +Fm
= 565,2 N + 40 N
= 605,2 N
L = 68 mm
L1 = 75 mm
Bahan st37, 𝜎t = 370 MPa
F
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
Dit : Ukuran baut :
Jawab :
- Mencari tegangan geser langsung
Ws = 𝑊𝑛
Ws = 605,2 𝑁
2
Ws = 302.6 N
- Mencari tegangan tarik langsung
Wt = 𝑤.𝐿2.𝐿1
Wt = 302.6 𝑁 𝑥 68𝑚𝑚
2 𝑥 75𝑚𝑚
Wt = 20576.8 𝑁𝑚𝑚150𝑚𝑚
Wt = 137.2 N
- Mencari beban tarik equivalen
Wte = 12
+ �𝑊𝑡 + �(𝑊𝑡)2 + 4 (𝑊𝑠)2 �
Wte = 12 +�137.2𝑁 + �(137.2 𝑁)2 + 4 (302.6 𝑁)2 �
Wte =12 + �137.2 𝑁 + √ 18823.84 𝑁2 + 366267.04 𝑁2 �
Wte = 12 + �137.2 𝑁 + √ 385090.88 𝑁2 �
Wte = 12 + [137.2 𝑁 + 620.56 𝑁]
Wte = 12 + [757.76 𝑁]
Wte = 378.88 N
- Mencari ukuran baut
Wte = 14 𝜋 (𝑑𝑐)2 x 𝜎t
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
378.88 N = 14 3.14 (𝑑𝑐)2 x 370 N/mm2
378.88 N = 290 N/mm2 (dc)2
dc2 = 378.88 𝑁
290 𝑁/𝑚𝑚2
dc2 = 1.3 mm2
dc = √1.3 mm2
dc = 1.14 mm
Jadi, menurut table 2.1. jika dc = 1.14 mm berartu ukuran baut yang digunakan
adalah M1.6 => AMAN
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
28
BAB IV
PEMBUATAN DAN PEMBAHASAN
IV.1. Langkah Pengerjaan
IV.1.1. Mempersiapkan Alat
1. Mempersiapkan alat atau mesin press yang terdiri dari rangka dan
sistem hidrolik.
2. Membawa alat atau mesin press ke Laboratorium Produksi Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
3. Membongkar komponen-komponen pada mesin seperti pompa hidrolik
dan kaki rangka.
4. Membawa komponen-komponen yang sudah dibongkar ke SOMIN
(Solo Metal Industri).
IV.1.2. Proses Pengecatan
Proses pengecatan berfungsi sebagai sarana untuk menghindari korosi
dan digunakan untuk memperindah mesin tersebut.
Gambar 4.1. Proses pengecatan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
29
Langkah pengerjaan dalam proses pengecatan yaitu :
1. Membersihkan sebagian permukaan benda kerja dengan amplas dan air
untuk menghilangkan korosi.
2. Mengamplas beberapa kali hingga permukaan benda luar benar-benar
bersih dari korosi.
3. Melakukan pengecatan warna 2 kali lapisan agar tebal dan cat awet.
IV.1.3. Proses Perakitan
Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan
pembuatan suatu mesin atau alat, dimana suatu cara atau tindakan untuk
menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung
dari satu kesatuan menurut pasangannya, sehingga akan menjadi mesin yang
siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan.
Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal
berikut :
1. Komponen-komponen yang akan dirakit, telah selesai dikerjakan dan
telah siap ukuran sesuai perencanaan.
2. Komponen-komponen standart siap pakai ataupun dipasangkan.
3. Mengetahi jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara
pemasangannya.
4. Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing
komponen yang tersedia.
5. Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan.
Komponen-komponen yang disiapkan adalah :
1. Pompa hidrolik.
2. Dudukan pompa.
3. Silinder pompa.
4. Rangka.
Langkah-langkah perakitan :
1. Menyiapkan rangka yang sudah disambung atau dirangkai.
2. Memasang pompa pada tiang rangka.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
30
pompa hidrolik
rangka
Gambar 4.2 Pemasangan pompa pada tiang
3. Memasang silinder kerja hidrolik pada rangka bagian atas
Rangka atas
Plat penjepit
Gambar 4.3 Pemasangan silinder pada rangka
IV.1.4. Perawatan Sistem Hidrolik
Perawatan sistem hidrolik sebetulnya sangatlah mudah, karena cairan
hidrolik telah dapat berfungsi sebagai pelumas dan sekaligus sebagai pencegah
korosi. Perawatan yang terjadwal akan mengetahui gangguan yang dapat diatasi
sebelum terjadi kerusakan fatal.
Perawatan pada sistem hidrolik anatara lain sebagai berikut :
1. Pemeriksaan tangki hidrolik dan oli.
- Memeriksa permukaan level oli apakah cukup atau tidak.
- Memeriksa kondisi oli. Apabila oli berbusa atau bergelembung berarti
ada udara yang masuk.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
- Memeriksa apakah oli berubah warna.
2. Pemeriksaan katup.
- Memeriksa kebersihan pada katup.
- Memeriksa keausan katup.
3. Pemeriksaan silinder kerja hidrolik.
- Memerika kebocoran silinder kerja hidrolik.
- Memeriksa pengikatan silinder kerja hidrolik.
IV.2. Waktu Pengerjaan
Tabel 4.1. Jadwal pengerjaan
No Jenis Kegiatan Februari Maret April Mei Juni Juli
1 Mulai pengerjaan V
2 Membuat
Proposal
V
3 Mencari Data V
4 Membuat Desain V V
5 Membuat gambar
alat
V V
6 Menentukan
material
V V
7 Membeli
komponen
V V
8 Merakit
Komponen
V V V
9 Menguji Alat V V
10 Membuat Laporan V V V
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
IV.3. Biaya Pengerjaan
IV.3.1. Biaya Material
Tabel 4.2. Estimasi biaya material.
No komponen Spesifikasi Jumlah Harga @ biaya
1 Mesin press
Hydraulic
20 ton 1 Rp 4.490.000 Rp 4.490.000
2 Amplas 320 1 Rp.9.000 Rp.9.000
3 Cat Avian 1 Rp 50.000 Rp 50.000
4 Tiner Tiner b 1 Rp 36.000 Rp 36.000
Total Rp 4.585.000
IV.3.2. Biaya Waktu Produksi
Lamanya proses yang dibutuhkan untuk menyelesaikan pengerjaan mesin,
maka diperlukan waktu untuk proses pengecatan sebagai sarana menjaga korosi
dan faktor keindahan mesin.
Tabel 4.3 Waktu proses pengecatan
No Proses pengerjaan Waktu (menit)
1 Mempersiapkan alat dan bahan 10
2 Mengisi ulang cat 25
3 Mengamplas 30
4 Membersihkan kotoran 25
5 Mengecat alat 55
6 Memeriksa hasil pengecatan 15
Total waktu pengecatan 160
Jadi, jumlah waktu yang dibutuhkan untuk proses pengecatan adalah 160 menit.
160 menit = 2.6 jam
- Biaya operator = upah operator/jam x julah operator x waktu pengecatan
Upah operator/jam = Rp 15.000,00
Biaya operator = Rp 15.000,00/jam x 1 x 2.6 jam = Rp 39.000,00
- Biaya permesinan adalah biaya penggunaan mesin yang dapat didapat dengan
mengalikan jumlah waktu kerja dengan biaya perjamnya
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
33
Biaya permesinan = biaya mesin/jam x waktu mesin
Biaya mesin kompresor/jam = Rp 20.000,00
Biaya permesinan = Rp 20.000,00/jam x 2.6 jam = Rp 52.000,00
IV.3.3. Biaya Listrik
Biaya listrik adalah biaya yang digunakan selama proses pembuatan mesin
press batako dan plastik khususnya proses pengecatan. Lama proses pengerjaan
per kWh Rp 1.050,- dan setelah itu dibagi 1000 yang didapat dari kilo Watt.
Biaya listrik = kapasitas mesin x lama pengerjaan x biaya listrik /kWh
1000
Kompresor = 745.7 Watt x 2.6 jam x Rp 1.050,00 /kWh
1000
= Rp 2.035,761
= Rp 2.100,00
Biaya listrik untuk proses pengecatan = Rp 2.100,00
Jadi, total biaya manufaktur (Bm) mesin press batako dan plastik sebesar :
Bm = Biaya material + biaya operator + biaya permesinan + biaya listrik
Bm = Rp 4.585.000,00 + Rp Rp 39.000,00 + Rp Rp 52.000,00 + Rp 2.100,00
Bm = Rp 4.678.100,00
Jadi, total biaya manufaktur secara keseluruhan dari sistem hidrolik pada mesin
press batako dan plastik sebesar Rp 4.678.100,00
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
BAB V
PENUTUP
V.1. Kesimpulan
Dari hasil pembuatan Proyek Akhir Perancangan dan Pembuatan
Sistem Hidrolik pada Mesin Press Batako Styrofoam dan Botol Plastik dapat
disimpulkan bahwa kapasitas mesin dengan sistem hidrolik manual ini dapat
menghasilkan dua buah batako styrofoam dalam satu kali proses pengepresan
dengan tekanan 50 kg/cm2 dan mengepress 14 buah botol plastik dengan tekanan
5 kg/cm2.
V.2. Saran
1. Untuk selanjutnya sistem hidrolik ini harap dilengkapi dengan motor listrik
supaya gerakannya sedikit lebih cepat.
2. Perlu perawatan terhadap komponen-komponen sistem hidrolik agar tidak
lekas rusak.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
DAFTAR PUSTAKA
Indonesia move, 2007, Bahaya Bahan Plastik, Pusat Pendidikan Lingkungan
Hidup (PPLH), Mojokerto.
Khurmi,R.S. & Gupta,J.K. (2002). Machine Design, New Delhi: S.C Had &
Company LTD. Ram Nagar.
Pippenger,J.J & Hicks,T.G. (1979). Industrial Hydraulic, New York: Universitas
Michigan.