BAB II LANDASAN TEORI

6
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Metode Pemecahan Masalah dengan menggunakan Diagram Fishbone
Diagram tulang ikan disebut juga diagram Ihikawa / fishbone diagram
atau juga disebut diagram sebab akibat yaitu diagram yang menunjukkan sebab
akibat yang berguna untuk mencari atau menganalisa sebab-sebab timbulnya
masalah sehingga memudahkan untuk mengatasinya. Ditemukan oleh Prof Kouru
Ishikawa pada tahun 1960 .Diagram tulang ikan ini memang berbentuk mirip
dengan tulang ikan yang moncong kepalanya menghadap ke kanan. Diagram ini
akan menunjukkan sebuah dampak atau akibat dari sebuah permasalahan, dengan
berbagai penyebabnya. Efek atau akibat dituliskan sebagai moncong kepala.
Sedangkan tulang ikan diisi oleh sebab-sebab sesuai dengan pendekatan
permasalahannya. Umumnya penggunaan fishbone untuk design produk dan
mencegah kualitas produk yang jelek (defect). Mengenai pemilahan sebab-sebab,
berikut adalah beberapa pendekatannya.
The 4 M’s (digunakan untuk perusahaan manufaktur) :

Machine (Equipment),

Method (Process/Inspection)

Material (Raw,Consumables etc.)
7

Man power.
Berikut langkah-langkah penggunaan analisis fishbone
1.
Tentukan karakteristik masalah dan buatlah menjadi seperti "tulang
punggung" ikan.
2.
Tentukan penyebab utama dari masalah. Banyak orang menyarankan
bahwa Anda harus membagi penyebab ke dalam kategori: Mesin, Material,
Metode dan Man Power
3.
Tetapkan satu "tulang besar" berasal dari tulang punggung ikan ke setiap
kategori.
4.
Untuk setiap penyebab utama, pikirkan area yang memberikan kontribusi
terhadap masalah. Tulislah di horizontal garis - pada "tulang tengah" yang berjalan keluar dari tulang besar.
5.
Analisa dan tentukan penyebab sekunder dan tambahkan sebagai "tulang
kecil" : Untuk setiap penyebab, dapat dimulai dengan pertanyaan
‘mengapa hal ini terjadi?’ Jika ada alasan lain, termasuk pada sebuah
cabang dari garis horizontal dari penyebabagai
2.2. Oil Filter Gearbox
Oil filter gearbox adalah komponen yang berfungsi untuk menyaring oli
dari kotoran. Oli harus di saring, agar komponen transmisi tidak cepat aus yang
disebabkan karena terjadinya gesekan antara komponen yang dapat menimbulkan
geram-geram. Sehingga oli yang masuk ke sistem harus disaring dulu agar unit
transmisi tetap baik.
8
Gambar 2.1 Oil Filter
Sumber : http:// 2Fki-tapunya.blogspot.com
2.2.1 . Bagian – bagian oil filter
Filter oli mempunyai bagian - bagian yang terdiri dari metal end gap,
spiral centre tub, pleated paper & adhesive. Bagian penting dari filter oli adalah
kertas filter/penyaring.Mesin menggunakan sistem pelumasan bertekanan untuk
mendistribusikan oli ke bagian yang bergerak. Yang ini adalah tugasnya pompa
oli. Pompa oli dapat menghasilkan tekanan hingga 500 Psi sedangkan mesin
hanya butuh 40-60 Psi untuk proses pelumasan & dapat meningkat menjadi 80100 Psi untuk pendinginan.
2.2.2. Rumus Untuk Menghitung Gaya Oil Filter Yang Diberi Tekanan
Rumus yang digunakan untuk menghitung gaya oil filter yang
diberi tekanan menggunakan rumus “Hukum Pascal” adalah sebagai berikut
P =
( Rumus 1 )
9
Dimana :
P
: Tekanan
( N/m² )
F
: Gaya
(N)
A
: Luas Penampang
( m² )
Dan untuk luas penampang oil filter tersebut maka menggunakan rumus
luas lingkaran karena bentuk penampang oil filter tersebut menggunakan bentuk
silinder.
=
( Rumus 2 )
Dimana :
A : Luas Penampang
( m² )
: 3,14
r : jari jari lingkaran
(m)
2.2.3 Rumus. Untuk Menghitung Gaya Ke Atas Oil Filter Yang Berada Di
Dalam Air
Rumus yang digunakan untuk produk oil filter yang ada di dalam air
maka menggunakan rumus “ Hukum Archimedes” adalah sebagai berikut
F = ρ.air x g x V
( Rumus 3 )
10
Dimana
ρ.air = massa jenis air
( kg/ m² )
g
= grafitasi bumi
( m/s² )
V
= volume
( m³ )
2.2.4. Spesifikasi Oil Filter Yang Digunakan Sebagai Produk Yang Akan di
Tes Dengan Mesin Tes Kebocoran
Oil filter yang akan di tes kebocoranya dengan mesin tes kebocoran
adalah oil filter merek SAKURA type C-6702.oil filter ini digunakan pada
beberapa merek mobil yang ada di Indonesia,digunakan sebagai penyaring oli
pada gearbox mesin mobil tersebut,adapun spesifikasinya adalah
Gambar 2.2. Oil Filter
Sumber : Dokumen Pribadi
Spesifikasi dari oil filter C-6702
11
1. Berat
: 0.30kg
2. Tinggi
: 86 mm
3. Diameter luar
: 78 mm
4. Ulir
: M18X1.5mm
5. Carton
: 50 pcs
6. Tekanan pemakaian : 600000 N/m²
Dalam spesifikasi part disebutkan bahwa part harus di uji kebocoran yaitu sebesar
6 bar /15 detik.Dengan kondisi tersebut maka part di nyatakan OK setelah diberi
tekanan 6 bar dalam waktu 15 detik dan tidak terjadi kebocoran.Kondisi tersebut
menentukan kapasitas mesin yang akan digunakan.
2.3. Sistem Pneumatik
2.3.1. Pengertian Pneumatik
Berdasarkan Parr, Andrew. 2003. Edisi Kedua, Hidrolika dan Pneumatik.
Istilah pneumatik berasal dari bahasa Yunani, yaitu ‘pneuma’ yang berarti napas
atau udara. Istilah pneumatik selalu berhubungan dengan teknik penggunaan
udara bertekanan, baik tekanan di atas 1 atmosfer maupun tekanan di bawah 1
atmosfer (vacum). Sehingga pneumatik merupakan ilmu yang mempelajari teknik
pemakaian udara bertekanan (udara kempa). Jaman dahulu kebanyakan orang
sering menggunakan udara bertekanan untuk berbagai keperluan yang masih
terbatas,antara lain menambah tekanan udara ban mobil/motor, melepaskan ban
mobil dari peleknya, membersihkan kotoran, dan sejenisnya. Sekarang, sistem
pneumatic memiliki apliaksi yang luas karena udara pneumatik bersih dan mudah
didapat.Banyak industri yang menggunakan sistem pneumatik dalam proses
12
produksi seperti industry makanan, industri obat-obatan, industri pengepakan
barang maupun industri yang lain.
2.3.2. Karakteristik Udara Kempa ( Dipadatkan )
Udara dipermukaan bumi ini terdiri atas campuran dari bermacam-macam
gas.Komposisi dari macam-macam gas tersebut adalah sebagai berikut : 78 % vol.
gas 21% vol. nitrogen, dan 1 % gas lainnya seperti carbon dioksida, argon,
helium, krypton,neon dan xenon. Dalam sistem pneumatik udara difungsikan
sebagai media transfer dan sebagai penyimpan tenaga (daya) yaitu dengan cara
dikempa atau dimampatkan. Udara termasuk golongan zat fluida karena sifatnya
yang selalu mengalir dan bersifat compressible (dapat dikempa). Sifat-sifat udara
senantiasa
mengikuti
hukum-hukum
gas.
Karakteristik
udara
dapat
diidentifikasikan sebagai berikut :
a) Udara mengalir dari tekanan tinggi ke tekanan rendah,
b) Volume udara tidak tetap.
c) Udara dapatdikempa (dipadatkan),
d) Berat jenis udara 1,3 kg/m³,
e) Udara tidak berwarna
2.3.3. Aplikasi Penggunaan Pneumatik
Berdasarkan Croser, P. 1994.Pneumatik, Tingkat Dasar P. III. Festo
Didactic,. Penggunaan udara bertekanan sebenarnya masih dapat dikembangkan
untuk berbagai keperluan proses produksi, misalnya untuk melakukan gerakan
mekanik yang selama ini dilakukan oleh tenaga manusia, seperti menggeser,
13
mendorong,mengangkat, menekan, dan lain sebagainya. Gerakan mekanik
tersebut dapat dilakukan juga oleh komponen pneumatik, seperti silinder
pneumatik, motor pneumatik,robot pneumatik translasi, rotasi maupun gabungan
keduanya. Perpaduan dari gerakan mekanik oleh aktuator pneumatik dapat dipadu
menjadi gerakan mekanik untuk keperluan proses produksi yang terus menerus
(continue), dan flexibel. Pemakaian pneumatik dibidang produksi telah mengalami
kemajuan yang pesat, terutama pada proses perakitan (manufacturing),
elektronika, obat-obatan, makanan, kimia dan lainnya. Pemilihan penggunaan
udara bertekanan (pneumatik) sebagai sistim kontrol dalam proses otomasinya,
karena pneumatik mempunyai beberapa keunggulan, antara lain: mudah
diperoleh, bersih dari kotoran dan zat kimia yang merusak, mudah didistribusikan
melalui saluran (selang) yang kecil, aman dari bahaya ledakan dan hubungan
singkat, dapat dibebani lebih, tidak peka terhadap perubahan suhu dan sebagainya.
Udara yang digunakan dalam pneumatik sangat mudah didapat/diperoleh disekitar
kita. Udara dapat diperoleh dimana saja kita berada, serta tersedia dalam jumlah
banyak. Selain itu udara yang terdapat di sekitar kita cenderung bersih dari
kotoran dan zat kimia yang merugikan. Udara juga dapat dibebani lebih tanpa
menimbulkan bahaya yang fatal. Karena tahan terhadap perubahan suhu, maka
penumatik banyak digunakan pula pada industri pengolahan logam dan
sejenisnya.Secara umum udara yang dihisap oleh kompressor, akan disimpan
dalam suatu tabung penampung. Sebelum digunakan udara dari kompressor diolah
agar menjadi kering, dan mengandung sedikit pelumas. Setelah melalui regulator
udara dapat digunakan menggerakkan katub penggerak (aktuator), baik berupa
silinder/stang torak yang bergerak translasi, maupun motor pneumatik yang
14
bergerak rotasi. Gerakan bolak balik (translasi), dan berputar (rotasi) pada
aktuator selanjutnya digunakan untuk berbagai keperluan gerakan yang selama ini
dilakukan oleh manusia atau peralatan lain.
2.3.4. Efektifitas Pneumatik
Sistim gerak dalam pneumatik memiliki optimalisasi/efektifitas bila
digunakan pada batas-batas tertentu. Adapun batas-batas ukuran yang dapat
menimbulkan optimalisasi penggunaan pneumatik antara lain: diameter piston
antara 6 s/d 320 mm, anjang langkah 1 s/d 2.000 mm, tenaga yang diperlukan 2
s/d 15 bar, untuk keperluan pendidikan biasanya berkisar antara 4 sampai dengan
8 bar, dapat juga bekerja pada tekanan udara di bawah 1 atmosfer (vacuum),
misalnya untuk keperluan mengangkat plat baja dan sejenisnya melalui katup
karet hisap flexibel. Adapun efektifitas penggunaan udara bertekanan dapat dilihat
pada grafik berikut:
Gambar 2.3. Efektifitas udara bertekanan
Sumber : (Werner Rohrer,1990)
15
Penggunaan silinder pneumatik biasanya untuk keperluan antara lain
mencekam benda kerja, menggeser benda kerja, memposisikan benda kerja,
mengarahkan aliran material ke berbagai arah. Penggunaan secara nyata pada
industri antara lain untuk keperluan: membungkus (verpacken), mengisi material,
mengatur distribusi material, penggerak poros, membuka dan menutup pada pintu,
transportasi barang, memutar benda kerja, menumpuk/menyusun material,
menahan dan menekan benda kerja. Melalui gerakan rotasi pneumatik dapat
digunakan untuk, mengebor, memutar mengencangkan dan mengendorkan
mur/baut, memotong, membentuk profil plat, menguji, proses finishing (gerinda,
pasah, dll.)
2.3.5. Keuntungan Dan Kerugian Penggunaan Udara Yang Dipadatkan
5.1 KePenggunaan udara kempa dalam sistim pneumatik memiliki beberapa
keuntungan antara lain dapat disebutkan berikut ini :
1. Ketersediaan yang tak terbatas, udara tersedia di alam sekitar kita dalam
jumlah yang tanpa batas sepanjang waktu dan tempat.
2. Mudah disalurkan, udara mudah disalurkan/pindahkan dari satu tempat
ketempat lain melalui pipa yang kecil, panjang dan berliku.
3. Fleksibilitas temperatur, udara dapat fleksibel digunakan pada berbagai
temperatur yang diperlukan, melalui peralatan yang dirancang untuk
keadaan tertentu, bahkan dalam kondisi yang agak ekstrem udara masih
dapat bekerja.
16
4. Aman, udara dapat dibebani lebih dengan aman selain itu tidak
mudahterbakar dan tidak terjadi hubungan singkat (kotsleiting) atau
meledak sehingga proteksi terhadap kedua hal ini cukup mudah, berbeda
dengan sistim elektrik yang dapat menimbulkan kostleting hingga
kebakaran.Bersih, udara yang ada di sekitar kita cenderung bersih tanpa
zat kimia yangberbahaya dengan jumlah kandungan pelumas yang dapat
diminimalkansehingga sistem pneumatik aman digunakan untuk industri
obat-obatan,makanan, dan minuman maupun tekstil
5. Pemindahan daya dan Kecepatan sangat mudah diatur. udara dapat
melajudengan kecepatan yang dapat diatur dari rendah hingga tinggi atau
sebaliknya.Bila
Aktuator
menggunakan
silinder
pneumatik,
maka
kecepatan torak dapat mencapai 3 m/s. Bagi motor pneumatik putarannya
dapat mencapai 30.000rpm, sedangkan sistim motor turbin dapat mencapai
450.000 rpm.
6. Dapat disimpan, udara dapat disimpan melalui tabung yang diberi
pengaman terhadap kelebihan tekanan udara. Selain itu dapat dipasang
pembatas tekanan atau pengaman sehingga sistim menjadi aman.
7. Mudah dimanfaatkan, udara mudah dimanfaatkan baik secara langsung
missal untuk membersihkan permukaan logam dan mesin-mesin, maupun
tidak langsung, yaitu melalui peralatan pneumatik untuk menghasilkan
gerakan tertentu.
5.2 Kerugian/Kelemahan Pneumatik
Selain memiliki kelebihan seperti di atas, pneumatik juga memiliki
beberapa kelemahan antara lain:
17
1. Memerlukan instalasi peralatan penghasil udara. Udara kempa harus
dipersiapkan secara baik hingga memenuhi syarat. memenuhi kriteria
tertentu,misalnya kering, bersih, serta mengandung pelumas yang
diperlukan untuk peralatan pneumatik. Oleh karena itu sistem pneumatik
memerlukan instalasi peralatan yang relatif mahal, seperti kompressor,
penyaring udara, tabung pelumas, pengeering, regulator, dll.
2. Mudah terjadi kebocoran, Salah satu sifat udara bertekanan adalah ingin
selalu menempati ruang yang kosong dan tekanan udara susah
dipertahankan dalam waktu bekerja. Oleh karena itu diperlukan seal agar
udara tidak bocor.Kebocoran seal dapat menimbulkan kerugian energi.
Peralatan pneumatic harus dilengkapi dengan peralatan kekedapan udara
agar kebocoran pada sistim udara bertekanan dapat ditekan seminimal
mungkin.
3. Menimbulkan suara bising, Pneumatik menggunakan sistim terbuka,
artinya udara yang telah digunakan akan dibuang ke luar sistim, udara
yang keluar cukup keras dan berisik sehingga akan menimbulkan suara
bising terutama pada saluran buang. Cara mengatasinya adalah dengan
memasang peredam suara pada setiap saluran buangnya.
4. Mudah Mengembun, Udara yang bertekanan mudah mengembun,
sehingga sebelum memasuki sistem harus diolah terlebih dahulu agar
memenuhipersyaratan tertentu, misal kering, memiliki tekanan yang
cukup, dan mengandung sedikit pelumas agar mengurangi gesekan pada
katup-katup dan aktuator.Diharapkan setelah diketahuinya keuntungan dan
kerugian penggunaan udara kempa ini kita dapat membuat antisipasi agar
18
kerugian-kerugian ini dapat dihindari. Unit Pengerak (Working Element =
Aktuator)
7.6 Unit Pengerak (Working Element = Aktuator)
2.4. Akuator ( Unit Penggerak Pneumatik )
Berdasarkan Parr, Andrew. 2003. Edisi Kedua, Hidrolika dan
Pneumatik. Penerbit Erlangga. Akuator berfungsi untuk menghasilkan gerak atau
usaha yang merupakan hasilakhir atau output dari sistim pneumatik.
Macam-macam aktuator :
1. Linear Motion Aktuator (Penggerak Lurus)
a. Single Acting Cylinder (Silinder Kerja Tunggal)
b. Double Acting Cylinder (Penggerak Putar)
2. Rotary Motion Actuator (Limited Rotary Aktuator)
a. Air Motor (Motor Pneumatik)
b. Rotary Aktuator (Limited Rotary Aktuator)
Pemilihan jenis aktuator tentu saja disesuaikan dengan fungsi, beban dan
tujuan penggunaan sistim pneumatik.
2.4.1 Single Acting Cylinder (Silinder Kerja Tunggal)
Silinder ini mendapat suplai udara hanya dari satu sisi saja. Untuk
mengembalikan keposisi semula biasanya digunakan pegas. Silinder kerja tunggal
hanya dapat memberikan tenaga pada satu sisi saja. Gambar berikut ini adalah
gambar silinder kerja tunggal.
19
Gambar 2.4. Jenis Single Acting Cylinder (a) dan Simbolnya (b)
Sumber : (Werner Rohrer,1990)
Silinder Pneumatik sederhana terdiri dari beberapa bagian, yaitu torak,
seal,batang torak, pegas pembalik, dan silinder. Silinder sederhana akan bekerja
bila mendapat udara bertekanan pada sisi kiri, selanjutnya akan kembali oleh gaya
pegas yang ada di dalam silinder pneumatik.
2.4.2. Silinder Penggerak Ganda (Double Acting Sylinder)
Silinder ini mendapat suplai udara kempa dari dua sisi. Konstruksinya
hamper sama dengan silinder kerja tunggal. Keuntungannya adalah bahwa silinder
ini dapat memberikan tenaga kepada dua belah sisinya. Silinder kerja ganda ada
yang memiliki batang torak (piston road) pada satu sisi dan ada pada kedua pula
yang pada kedua sisi. Konstruksinya yang mana yang akan dipilih tentu saja harus
disesuaikan dengan kebutuhan.
20
Gambar 2.5. Double Acting Cylinder dan simbolnya
Sumber : (Werner Rohrer,1990)
Silinder pneumatik penggerak ganda akan maju atau mundur oleh karena
adanya udara bertekanan yang disalurkan ke salah satu sisi dari dua saluran yang
ada. Silinder pneumatik penggerak ganda terdiri dari beberapa bagian, yaitu torak,
seal, batang torak, dan silinder. Sumber energi silinder pneumatik penggerak
ganda dapat berupa sinyal langsung melalui katup kendali, atau melalaui katup
sinyal kekatup pemroses sinyal (processor) kemudian baru ke katup kendali.
Pengaturan initergantung pada banyak sedikitnya tuntutan yang harus dipenuhi
pada gerakan aktuator yang diperlukan.
2.4.3. Double Acting Cylinder With Cushioning
Cushion ini berfungsi untuk menghindari kontak yang keras pada akhir
langkah. Jadi dengan sistem cushion ini kita memberikan bantalan atau pegas
padaakhir langkah.
21
Gambar 2.6. Double Acting Cylinder with Cushioning
Sumber : (Werner Rohrer,1990)
2.5. Dasar Perhitungan Pneumatik
Dasar perhitungan pneumatik merupakan bagian yang akan membahas
tentang perhitungan dasar dalam pneumatik. Bagian ini akan mendeskripsikan
tentang perhitungan tekanan udara (P), perhitungan debit aliran udara (Q),
kecepatan torak (V), Gaya Torak (F) . Sebelum melaksanakan perhitungan
pneumatik terlebih dahulu harus mengetahui konversi-konversi satuan yang sering
dipakai dalam perhitungan dasar pneumatik. Adapun konversi satuan tersebut
antara lain : a) satuan panjang, b) satuan volume, c) satuan tekanan, d) massa, e)
satuan energi, f) satuan gaya dan g) satuan temperatur.
Selengkapnya dapat dilihat di bawah ini :
a. Satuan Panjang - Volume
1 ft = 0.3084 m 1liter = 10 -3 m 3 = 1 dm3
1 inch = 2.540 cm 1 gal = 3.7854 liter
1 mile = 5280 ft 1ft3 = 28.317 liter
= 1.6093 km 1 inch3 = 16.387 cm 3
22
1km = 1000 m
1 m = 100 cm
1 cm = 0.3937 inch = 7.4805 gal
b. Massa - Gaya
1 Ib(m) = 0.45359237 kg 1Ibf = 4.4482 N
= 7000 grain 1 N = 1 kg-m/s2
1 kg = 1000 g 1 ton = 0.22481 Ibf
1 ton = 1000 kg
1 slug = 32.174 Ibm
= 14.5939 kg
= 444, 800 dyne
c. Tekanan
1 kPa = I000 N/m² = 20.886 Ibf /ft²
1 atm = 760 torr = 1.01325 x 10 5 N/m²
1 Pa = 1 N/m²
1 bar = 1.105 Pa
1 bar = 0.9869 atm
d. Energi
1 torr = 1 mm Hg
1 J = 1 kg-m2 /s 2
= 1.933 × 10 -2 psi
1 mm Hg = 0.01934 Ibf /in2 = 10 7 erg
1 erg = 1 dyne-cm
23
1 kalori = 4.186 J
1 Btu = 252.16 kal
1 in. Hg = 0.491 Ibf /in 2 = 1.05504 kJ
1 ft-lbf = 1.3558 J
1dyne/cm 2 = 10 -1 N/m 2
1 ev = 1.602 x 10 -19 J
1 W = 1 J/s
2.4.1. Menghitung Tekanan Udara
9.1 Tekanan Udara
Gambar 2.7 Sistim Tekanan dalam Pneumatik
Sumber : (Werner Rohrer,1990)
A. Pe = A. P atm + W ( Rumus 4 )
Dimana :
24
W
= berat benda = m.g = ρ.V.g
= ρ.A.h. g
A
= luas penampang
P atm = tekanan atmosfer
Pe
= tekanan pengukuran
Udara yang mengalir ke saluran sistem pneumatik akan mengalami
penurunan tekanan (head losses) akibat adanya gesekan sepanjang saluran dan
belokan. Penurunan tekanan tersebut menurut Majumdar: 2001, memiliki
persamaan :
( Rumus 5 )
Dimana : L = panjang salura (m)
D = Diameter dalam saluran (m)
Q = Debit aliran udara (m3/s)
Pabs = Tekanan absolute dalam Pa (N/m2)
2.4.2.Menghitung Aliran Fluida9.2 Analisa Aliran Fluida (V)
Udara yang melewati saluran dengan luas penampang A (m²)
dengan kecepatan udara mengalir V (m/dtk), maka akan memiliki debit aliran Q
(m³/dtk) sebesar A (m2) x V (m/dtk).
25
Gambar 2.8. Analisa Debit Udara
Sumber : (Werner Rohrer,1990)
Debit Aliran Udara (Q)
Q (m³/dtk) = A (m²) . V (m/dtk)
Bila melewati melalui saluran yangmemiliki perbedaan luas penampang A, maka
debit udara akan tetap, namun kecepatannya akan berubah, sebanding dengan
perubahan luas penampangnya Q1 = Q2 , sehingga V1 / V2 = A2 / A1
2.4.3. Menghitung Kecepatan Torak Pada Akuator
Suatu akuator pneumatik memiliki torak dengan luas dan memiliki luas
penampang stang torak, maka kecepatan torak saat maju akan lebih kecil
dibandingkan dengan saat torak bergerak mundur.
26
Gambar 2.9. Analisis Kecepatan Torak
Sumber : (Werner Rohrer,1990)
Vmaju = Q / A
Vmundur = AnQ / An
( Rumus 7 )
Dimana :
V = kecepatan torak (m/s)
Q = debit aliran udara (ltr/mnt)
A = luas Penampang Torak (m²)
An= A-Ak (m²)
27
2.4.4. Menghitung Gaya Torak Pada Akuator
Gambar 2.10. Analisis gaya Torak
Sumber : (Werner Rohrer,1990)
Fmaju = P .A…(N)
Fmundur = P .An ..(N)
(Rumus 8)
Dimana:
F = Gaya torak (N)
Pe = Tekanan kerja/effektif (N/m²)
A = Luas Penampang (m²)
An = A-Ak (m²)
Ak = Luas batang torak (m²)
28
2.5. Mesin Tes Kebocoran
Berdasarkan buku Annual ASTM Standards, Part II, American Society for
Testing & Materials, Philadelphia, PA. Secara garis besar mesin tes kebocoran
yang dimaksud penulis adalah special purpose machine uji kebocoran dengan
menggunakan metode hidrotest,yaitu pengetesan kekuatan body dari control valve
untuk menahan tekanan yang sesuai dengan waktu dari valve tersebut. Pengujian
ketahanan ini menggunakan media air.Produk oil filter di kondisikan vakum
dengan cara di clamp menggunakan akuator pneumatic dan di masukan dalam
tanki air kemudian diberi tekanan udara sebesar 600000 N/m selama 15 detik
sesuai spesifikasi produk.
Gambar 2.11. Special Purpose Machine Tes Kebocoran Oil Filter
Sumber : Dokumen pribadi
29
Kondisi awal mesin sebelum new improvement adalah sebagai berikut :
Bagian – Bagian Mesin Tes Kebocoran
Gambar 2.12. Bagian Bagian Mesin Leak Tester Oil Filter
Sumber : Dokumen pribadi
Secara umum mesin tes kebocoran memiliki bagian bagian
:
30
2.5.1. Rangka Mesin
Rangka mesin adalah sebuah komponen mesin yang berfungsi sebagai
dudukan komponen komponen lain yang menjadikan satu kesatuan jadi dalam
satu mesin. Sehingga bentuk mesin bisa terbentuk kokoh sesuai design yang
diinginkan .rangka mesin ini di buat dari material hollow SS 41 dengan dimensi
40 x 40 mm dan di assy sesuai design dengan di welding.
Gambar 2.13. Rangka Mesin
Sumber : Dokumen Pribadi
31
2.5.3. Tanki Penampung Air
Tanki ini berfungsi sebagai tempat penampungan air yang difungsikan
untuk pengujian secara visual pengecekan produk oil filter dan bahan yang
digunakan adalah material plate stainless steel SS316 dengan tebal 2mm yang di
bending dan di las argon dengan bahan tambah stainless
Gambar 2.14.. Tanki Penampung Air
Sumber : Dokumen pribadi
2.5.4.
Akuator Pneumatik
Akuator pneumatik pada mesin tes kebocoran berfungsi sebagai clamping
produk oil filter sehingga pada saat oil filter di test bisa tertutup rapat karena dapat
penekanan dari stroke akuator pneumatik tersebut.
32
Gambar 2.15. Akuator Pneumatik
Sumber : Dokumen Pribadi
Spesifikasi akuator pneumatik yang digunakan adalah merek Festo type
DNC-50-150-PPV-A yaitu actuator dengan system kerja double acting dengan
diameter silinder 80mm dan panjang stroke 150mm.
33
Gambar 2.16. Akuator Pneumatik
Sumber : Katalog Festo
34
2.5.5. Komponen System Control Angin
System control yang dipakai untuk mesin tes kebocoran ini antara lain
regulator valve yang mengatur tekanan pada stroke pneumatik dan ruangan dalam
produk yang akan di test yaitu filter oil,solenoid valve berfungsi sebagai pengatur
control angin dengan system otomatis ataupun system manual.dan juga filter
angin yang berfungsi sebagai penyaring air,debu,dan oli yang biasanya ikut
terbawa di dalam angin yang bertekanan
Gambar 2.1.7. System Control Angin
Sumber : Dokumen Pribadi
2.5.6. Alat Ukur Tekanan Udara
Banyak alat ukur untuk tekanan udara tapi yang saya gunakan untuk
mesin tes kebocoran ini adalah pressure gauge dengan kapasitas indicator 10 bar.
Dan alat ini digunakan pada mesin untuk mengetahui tekanan yang ada di dalam
produk oil filter pada saat pengujian tes kebocoran produk.Dan tekanan produk
yang direkomendasikan adalah sebesar 6 bar untuk di dalam produk
35
Gambar 2.18. Pressure Gauge
Sumber : Dokumen Pribadi
2.5.7. Panel Electric Control
Pada system electric contol ini mesin leak tester masi menggunakan
beberapa MCB 4A ,relay 220V,dan timer 220V dan sekering 1 A yang
digunakan untuk mengatur jalanya control angin dengan system otomatis
ataupun manaual.karena deteksi kebocran mesin leaktester ini masih
menggunakan visual mata yaitu terjadi NG jika keluar gelembung udara
saat produk sedang dalam proses test.
36
Gambar 2.19. System Control Panel
Sumber : Dokumen Pribadi
2.5. Permasalahan Yang Sering Timbul Pada Pengujian Mesin Tes
Kebocoran Exiting
Pada saat pengujian pada mesin exitting yang sering terjadi adalah produk
dianggap Not good karena terjadi kebocoran diantara produk dan dudukan produk
yang terdeteksi dengan adanya gelembung- gelembung udara pada area
tersebut.Hal ini diprediksi oleh kondisi dimana akuator pneumatik pada mesin
exiting tidak dapat menahan tekanan dalam produk oil filter sebesar 600000 N/m².
Kondisi tersebut diatas harus di perbaiki sehingga kinerja mesin lebih
maksimal.