BAB II DASAR TEORI

BAB II
DASAR TEORI
2.1
Pengertian Umum Mesin Perontok Padi
Mesin perontok padi adalah suatu mesin yang digunakan untuk
mempermudah pekerjaan manusia untuk memisahkan antara jerami dengan bulir
padi atau yang disebut dengan gabah. Mesin perontok padi ini dibuat dengan
tujuan agar mempermudah proses perontokan padi dan efektif dalam produksi
beras sebagai makanan pokok bagi manusia.
Berikut adalah contoh gambar mesin perontok padi yang ada di pasaran :
Gambar 2.1 Mesin perontok padi di pasaran
2.2
Rangka
Rangka adalah struktur datar yang terdiri dari sejumlah batang-batang
yang disambung satu dengan yang lain pada ujungnya, sehingga membentuk suatu
rangka kokoh. Rangka berguna sebagai penyangga utama menjadi tempat
berpusatnya semua resultan gaya dari semua komponen.
Kontruksi suatu rangka bertugas mendukung beban atau gaya yang bekerja
pada sebuah sistem tersebut. Beban tersebut harus ditumpu dan diletakkan pada
peletakan-peletakan tertentu agar dapat memenuhi tugasnya. Beberapa peletakan
antara lain:
3
4
A. Tumpuan Rol
Tumpuan rol adalah tumpuan yang dapat menahan gaya tekan yang arahnya
tegak lurus bidang tumpuannya. Tumpuan rol tidak dapat menahan gaya yang
arahnya sejajar dengan bidang tumpuan dan momen.
Gambar 2.2 Tumpuan rol
B. Tumpuan Sendi
Tumpuan sendi adalah tumpuan yang dapat menahan gaya yang arahnya
sembarang pada bidang tumpuannya. Tumpuan sendi dapat menahan gaya yang
arahnya sejajar dengan bidang tumpuan.
Gambar 2.3 Tumpuan sendi
C. Tumpuan Jepit
Tumpuan jepit adalah tumpuan yang dapat menahan gaya ke segela arah dan
dapat menahan momen. Dengan demikian tumpuan jepit mempunyai tiga reaksi
yaitu reaksi vertikal, reaksi horizontal, dan reaksi momen.
Gambar 2.4 Tumpuan jepit
5
Dalam perhitungan kekuatan rangka akan diperhitungkan gaya luar dan gaya
dalam:
1.
Gaya Luar
Gaya Luar adalah gaya yang bekerja diluar kontruksi. Gaya luar dapat berupa
gaya vertikal, gaya horizontal, momen lentur dan momen puntir.
Pada persamaan statis tertentu untuk menghitung besarnya gaya yang bekerja
harus memenuhi syarat kesetimbangan:
∑ FX = 0………………………………………….(2.1)
∑ FY = 0………………………………………….(2.2)
∑M
= 0………………………………………….(2.3)
2. Gaya Dalam
Gaya Dalam adalah gaya – gaya yang bekerja didalam kontruksi sebagai reaksi
terhadap gaya luar. Reaksi yang timbul antara sebagai berikut:
a) Gaya normal (N)
Gaya normal merupakan gaya yang bekerja sejajar dengan bidang gaya.
Gambar 2.5 Gaya normal
b) Gaya geser (S)
Gaya geser merupakan gaya yang melawan muatan dan bekerja tegak lurus
terhadap bidang gaya. Gaya positif bernilai jika berputar searah jarum jam,
seperti yang terlihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.6 Gaya geser positif
gaya geser bernilai negatif berputar berlawanan jarum jam, seperti yang
terlihat pada gambar 2.7.
6
Gambar 2.7 Gaya geser negatif
c) Momen lentur
Momen lentur adalah gaya pelawanan dari beban sebagai penahan lenturan
yang terjadi pada balok atau penahan terhadap kelengkungan. Momen lentur
bernilai positif jika gaya yang terjadi menyebabkan sumbu batang cukung ke
bawah, seperti yang terlihat pada gambar 2.8.
Gambar 2.8 Arah momen lentur positif
Momen lentur bernilai negatif jika gaya yang terjadi menyebabkan sumbu
batang cukung ke atas, seperti yang terlihat pada gambar 2.9.
Gambar 2.9 Arah momen lentur negatif
2.3
Pengelasan
Pengelasan adalah suatu sambungan yang permanen yang mana berasal
dari peleburan dari dua bagaian yang digabungkan bersama, dengan atau tanpa
penggunaan penekanan dan pengisian material. Panas yang digunakan untuk
7
meleburkan material berasal dari nyala api pada las asetelin atau las busur listrik
pada las listrik. Pada proses pengerjaan prokyek akhir ini menggunakan las listrik
untuk membuat rangka.
Jenis-jenis sambungan las antara lain seperti pada gambar 2.10.
Gambar 2.10 Jenis sambungan las
Keterangan :
a. Sambungan las datar
b. Sambungan las sudut luar
c. Sambungan las tumpang
d. Sambungan las T
Biasanya sebelum dilakukan pengelasan busur listrik benda kerja dibuat
kampuh atau alur las dapat dilihat pada gambar 2.11.
Gambar 2.11 Bentuk alur/kampuh las
Keterangan:
a. Sambungan langsung / tanpa kampuh
b. Sambungan V tunggal
c. Sambungan U tunggal
d. Sambungan V ganda
e. Sambungan U ganda
Panjang las minimum dalam proses pengelasan
8
P = 1.414 s × Ɩ ×
τ ………………………………………………………….(2.4)
Dimana:
Ɩ = panjang pengelasan (mm)
τ = tegangan geser (N/
P = beban yang bekerja (N)
S
)
= tebal plat (mm)
Dalam proses pengelasan rangka, jenis las yang digunakan adalah las
listrik DC, berikut pertimbangan yang harus diperhatikan untuk mendapatkan
sambungan Las yang kuat:
1. Proses las listrik
Dalam las listrik panas yang akan digunakan untuk mencairkan logam
diperoleh dari busur listrik yang timbul antara benda kerja yang dilas dan kawat
logam yang disebut elektroda. Elektroda ini terpasang pada pegangan atau holder
las dan didekatkan pada benda kerja hingga busur listrik terjadi. Karena busur
listrik itu, maka timbul panas dengan temperatur maksimal (tergantung titik leleh
logam) yang dapat mencairkan logam.
2. Mengatur busur las
Pada pesawat las AC busur dinyalakan dengan menggoreskan elektroda pada
benda kerja, sedang pada pesawat las DC busur dinyalakan dengan menyentuhkan
elektroda dari atas ke bawah benda kerja. Agar hasil yang didapat baik maka
harus diatur jarak panjang busur las. Bila diameter elektroda = d dan panjang
busur, yaitu jarak elektroda dengan benda kerja = L, maka pengelasan harus diatur
supaya L - d sehingga diperoleh alur rigi-rigi yang baik dan halus. Bila L > d
maka alur rigi-rigi las kasar, penetrasi dangkal dan percikan kerak keluar dari jalur
las. Dan bila L < d, maka biasanya terjadi pembekuan pada ujung elektroda dan
benda kerja, alur rigi tidak merata, penetrasi kurang dan percikan kerak kasar dan
berbentuk bola.
3. Mengatur gerak elektroda
Gerak elektroda dapat diatur sebagai berikut :
a. Gerak ayunan turun sepanjang sumbu elektroda.
b. Gerak ayunan dari elektroda untuk mengatur kampuh las.
9
4. Memilih besarnya arus
Besarnya arus listrik untuk pengelasan tergantung pada diameter elektroda dan
jenis elektroda. Tipe atau jenis elektroda tersebut misalnya : E 6010, huruf E
tersebut singkatan dari elektroda, 60 menyatakan kekuatan tarik deposit las dalam
63 lb/m2, 1 menyatakan posisi pengelasan segala posisi dan angka 2 untuk
pengelasan datar dan horizontal. Angka keempat adalah menyatakan jenis selaput
elektroda dan jenis arus yang sesuai.
Besar arus listrik harus sesuai dengan elektroda, bila arus listrik terlalu
kecil, maka :
a. Pengelasan sukar dilaksanakan
b. Busur listrik tidak stabil
c. Panas yang terjadi tidak cukup untuk melelehkan elektroda dan benda kerja
d. Hasil pengelasan atau rigi-rigi las tidak rata dan penetrasi kurang dalam
Apabila arus terlalu besar maka :
a. Elektroda mencair terlalu cepat
b. Pengelasan atau rigi las menjadi lebih besar permukaannya dan penetrasi
terlalu dalam.
Menghitung tebal las dari bentuk pengelasan yang dipakai seperti gambar 2.12.
Gambar 2.12 Bentuk pengelasan rangka
Dari gambar diatas maka dapat diuraikan pusat titik beratnya
………………………………………………….(2.5)
…………………………………………………(2.6)
10
maka,
………………………………………………………(2.7)
……………………………………………….(2.8)
……………………………………………………....(2.9)
Keterangan:
l
= lebar plat luar (mm)
b
= panjang plat luar(mm)
l’
= lebar plat dalam (mm)
b’
= panjang plat dalam (mm)
r₁
= jarak beban dengan pusat titik berat (mm)
r₂
= jarak beban dengsn pusat titik berat (mm)
θ
= sudut maksimum pengelasan

Menghitung momen inersianya (I)
………………………………………………..(2.10)
Keterangan:
l = momen inersia (m
)
t = tebal plat (mm)

Menghitung gaya geser (τ₁dan τ₂)
τ₁= …………………………………………………………………..(2.11)
dimana:
A = t .Ɩ + t . b …………………………………………………………(2.12)
dan
τ₂ =
Keterangan:
………………………………………………………….(2.13)
11
τ₁ = gaya geser normal / tegak lurus terhadap gravitasi (N/
)
τ₂ = gaya geser tegak lurus kearah G / sesuai akibat dari pembebananya
( N/
)
P = gaya yang membebani (N)
A = throat area (mm)
e = jarak gaya dengan pusat titik berat G (mm)
= radius las (mm)
2.4
Solidwork
Solidwork merupakan software yang digunakan untuk membuat desain
produk dari yang sederhana sampai yang kompleks seperti roda gigi, cashing
hand phone, mesin mobil, dsb. Software ini merupakan salah satu opsi diantara
design software lainnya sebut saja catia, inventor, autocad, dll. Namun bagi yang
terdapat dalam dunia teknik khususnya teknik mesin dan teknik industri, file ini
wajib dipelajari karena sangat sesuai dan prosesnya lebih cepat daripada harus
menggunakan autocad. File dari solidwork ini bisa di eksport ke software analisis
semisal ansys, flovent, dll. Desain kita juga bisa disimulasikan, dianalisis kekuatan
dari desain secara sederhana maupun dibuat animasinya. Solidworks menyediakan
3 templates utama yaitu:
1. Part
Adalah sebuah object 3D yang terbentuk dari feature – feature. Sebuah part
bisa menjadi sebuah komponen pada suatu assembly, dan juga bisa
digambarkan dalam bentukan 2D pada sebuah drawing. Feature adalah
bentukan dan operasi-operasi yang membentuk part. Base feature merupakan
feature yang pertama kali dibuat. Extension file untuk part solidworks adalah
SLDPRT.
2. Assembly
Adalah sebuah document dimana parts, feature dan assembly lain (sub
assembly) dipasangkan / disatukan bersama. Extension file untuk solidworks
assembly adalah SLDASM.
12
3. Drawing
Adalah tempates yang digunakan untuk membuat gambar kerja 2D/2D
engineering drawing dari single component (part) maupun assembly yang
sudah kita buat. extension file. Untuk solidworks drawing adalah SLDDRW.
Tampilan solidworks yng menyediakan 3 templates utama, dapat dilihat
pada gambar 2.13.
Gambar 2.13 Templates solidworks