BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Solidwork
Solidwork adalah salah satu CAD software yang dibuat oleh DASSAULT
SYSTEMES digunakan untuk merancang part permesinan atau susunan part permesinan
yang berupa assembling dengan tampilan 3D untuk mempresentasikan part sebelum real
partnya dibuat atau tampilan 2D (Drawing) untuk gambar proses permesinan. 2
Solidwork diperkenalkan pada tahun 1995 sebagai pesaing untuk program CAD
seperti Pro/Engineer, NX Siemens, I-Deas, Unigraphics, Autodesk Inventor, Autodesk
Autocad, dan CATIA dengan harga yang lebih murah. Solidworks Corporation
didirikan pada tahun 1993 oleh Jon Hirschtick, dengan merekrut tim insinyur untuk
membangun sebuah perusahaan yang mengembangkan perangkat lunak CAD 3D,
dengan kantor pusatnya di Concord, Massachauset, dan merilis produk pertama
Solidwork 95, pada tahun 1995.
5
http://digilib.mercubuana.ac.id/
6
Solidwork terdiri dari beberapa bagian :
1. Part
Part adalah objek 3D yang terbentuk dari beberapa fitur. Sebuah part
dapat menjadi sebuah komponen pada suatu assembly, dan biasa juga
digambarkan dalam bentuk 2D pada sebuah drawing. Fitur adalah bentukan
operasi-operasi yang membentuk part. Base Feature adalah fitur yang pertama
kali dibuat. Ekstensi file Solidwork adalah SLDPRT.
2. Assembly
Assembly adalah sebuah dokumen dimana part, feature dan assembly
lain (Sub Assembly) disatukan bersama. Eksetensi file untuk Solidwork
Assembly adalah SLDASM.
3. Drawing
Drawing adalah gambaran 2D dari sebuah 3D part maupun Assembly.
Ekstensi file untuk Solidwork Drawing adalah SLDDRW.
Pada proses Perancangan Mesin Pemotong lontongan Kerupuk Diamaeter 8 cm ini
penulis menggunakan Solidwork 2010.
2.2. Lontongan Kerupuk Ikan
Lontongan kerupuk ikan terbuat dari ikan yang dikukus atau direbus dan
dicampur dengan sagu, lalu ditambahkan dengan air setelah itu diaduk hingga tercampur
dengan rata.Setelah adonan sudah jadi maka di bentuklah lontongan dan dikukus hingga
http://digilib.mercubuana.ac.id/
7
matang, setelah matang lontongan tersebut didiamkan beberapa jam pada suhu ruangan,
ini bertujuan agar lontongan tersebut tidak terlalu lengket pada saat pemotongan
sehingga hasil pemotongan tersebut bagus.Setelah lontongan tersebut didiamkan pada
suhu ruangan beberapa jam, lalu lontongan tersebut baru dapat di potong.
2.3. Pemotong Lontongan Kerupuk
Pemotongan Kerupuk Lontongan adalah proses pemotongan yang dilakukan
dengan memotong tipis-tipis kerupuk lontongan yang masih berupa lontongan dan
seterusnya setelah dipotong tipis-tipis potongan tersebut di jemur di bawah terik
matahari yang cukup agar hasil yang didapatkan bagus. Dalam proses pengeringan
tersebut tebal tipisnya potongan sangat mempengaruhi hasil kerupuk tersebut.
Proses pemotongan kerupuk dengan cara manual menyebabakan cepat terjadi
kelelahan pada orang yang memotong. Menurut Tarwaka (2004) kelelahan adalah suatu
mekanisme perlindungan tubuh agar tubuh terhindar dari kerusakan lebih lanjut
sehingga terjadi pemulihan setelah istirahat. Maka dari itu dibutuhkan sebuah alat yang
berfungsi untuk memotong kerupuk lontongan yang tidak lagi menggunakan tenaga
manusia sebagai tenaga penggeraknya, ekonomis dari segi harga sehingga harganya
terjangkau oleh para industri rumah tangga, dan efisien sehingga dapat meningkatkan
produktifitas.
2.4. Tegangan Geser dan Tegangan Tarik
Gaya geser adalah gaya yang bekerja sejajar terhadap permukaan benda (dalam
hal ini tangential / berhimpit dengan permukaan benda) . Sedangkan gaya yang bekerja
http://digilib.mercubuana.ac.id/
8
tegak lurus terhadap permukaan benda disebut Gaya Normal. (R.S. Khurmi, J.K. Gupta,
2005)
hubungan gaya geser (F) dengan tegangan geser (τ) serta luas benda (A) adalah
sebagai berikut :
τ
=
sedangkan gaya tarik (F) dengan tegangan tekan ( ) serta luas benda (A) adalah
sebagai berikut :
=
Sehingga, tegangan geser dapat diartikan sebagai gaya per satuan luas. Besaran
SI-nya adalah Pascal (Pa) atau N/m2. Besar sudut geser adalah θ. (V.B. Bhandari, 2007)
τ = 0.5 σ
2.5. Motor Elektrik (AC)
Motor AC ialah motor listrik yang digerakkan oleh arus AC atau arus bolak
balik. Motor AC terdiri atas dua bagian utama, yaitu stator di bagian luar memiliki koil
yang di-supply dengan arus AC untuk menghasilkan medan magnet putar, dan rotor di
bagian dalam dipasang pada tangkai output yang diberi torsi oleh medan putar. (R.S.
Khurmi, J.K. Gupta, 2005)
P=F.V
keterangan:
P = F . V. 75 (watt)
P
= daya (hp)
F
= gaya (N)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
9
V
= kecepatan (ms-1)
2.6. V-belt
Pemindah daya adalah suatu cara pemindahan tenaga atau gerak dari satu
sumber pengerak sebagian yang digerakkan. Transmisi sabuk (belt) adalah suatu
peralatan digunakan untuk memindahkan daya dari suatu poros penggerak ke poros
yang digerakkan dengan arah dan putaran yang sama atau berlainan. (R.S. Khurmi, J.K.
Gupta, 2005)
Besar daya yang dapat dipindahkan tergantung dari:
1. Kecepatan sabuk
2. Gaya tegang sabuk
3. Sudut kontak sabuk pada pulley yang kecil
4. Kondisi pemakain sabuk
Kondisi yang diijinkan dalam pemindahan daya :
1. Poros dalam keadaan satu garis, hal ini untuk mendapatkan gaya tegang yang
merata.
2. Perbedaan ukuran antara pulley be
sar dengan pulley kecil tidak begitu mencolok, hal ini untuk mendapatkan sudut
kontak sabuk dengan pulley kecil yang besar.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
10
3. Jarak antara pulley tidak begitu jauh, agar berat sabuk tidak berpengaruh pada
bantalan ataupun poros.
4. Sabuk cenderung berayun, sehingga untuk mencegah keluarnya sabuk dari pulley,
pulley dibuat memiliki batas.
5. Bagian yang kencang dari sabuk diletakkan dibagian bawah, untuk mengurangi
kelonggaran dan meningkatkan sudut kontak pada pulley kecil.
6. Jarak antar pulley terbaik adalah tidak kurang dari 3,5 diameter pulley besar, dan
tidak lebih dari 10 meter.
Fungsi dari V-belt adalah sebagai pemindah daya putaran dari motor menuju
pisau dengan medianya yaitu pulley.
Sabuk V dibuat dari tenunan dan kawat yang dicetak dalam karet serta dilapisi
dengan tenunan dan karet. Sabuk dicetak berbentuk trapesium tanpa ujung. Sudut sabuk
biasanya antara 30° ÷ 40°. Daya yang dipindahkan dengan bentuk baji antara sabuk dan
alur V pada pulley. Clearance harus diletatakkan dibawah. Pada sabuk V, bagian yang
kencang dapat diletakkan dibagian atas ataupun bagian bawah, sedangkan untuk
pemindahan daya yang besar dapat dipergunakan lebih dari 1 sabuk.
Kelebihan menggunakan sabuk adalah :
1. Kompak dengan jarak antar pulley pendek.
2. Penggerak positif, karena gesekan diabaikan.
3. Operasi sabuk dan pulley tenang.
4. Mampu meredam kejut saat start.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
11
5. Mampu memindahkan daya yang besar dengan bentuk baji sabuk dan alur.
6. Dapat dioperasikan dengan posisi antar poros sejajar, vertikal ataupun miring.
Kekurangan menggunakan sabuk adalah :
1. Tidak dapat untuk jarak poros yang jauh.
2. Tidak tahan lama seperti sabuk rata
3. Bentuk pulley lebih komplek
= eμθ
keterangan:
T1
= sabuk sisi kencang (kg)
T2
= sabuk sisi kendor (kg)
e
= bilangan natural
μ
= koefisien gesek
θ
= sudut kontak (rad)
2.7. Kotak Transmisi Roda Gigi
Kotak transmisi roda gigi merupakan jenis kotak transmisi yang paling banyak
digunakan. Kotak transmisi roda gigi dapat digunakan untuk semua kedudukan gandar,
daya, jumlah putaran dan rasio transmisi; uuran konstruksi dan beratnya.Keuntungannya
adalah konstruksinya sederhana, operasinya terandalkan, pemeliharaannya mudah,
ukuran konstruksinya kecil efisiensinya tinggi.Kerugiannya : transmisi gaya kaku,
ayunan dan ketidakseragaman karena pembengkoan gerigi dan kekakuan gigi yang
berbeda-beda, sangat bising (kecuali kotak transmisi roda cacing). (R.S. Khurmi, J.K.
Gupta, 2005)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
12
Kotak transmisi roda gigi lurus
Dalamukuran dan pembuatannya adalah yang paling baik pengendaliannya.
Roda gigi lurus adalah yang paling mudah pembuatannya, tidak
menghasilkan gaya aksial, sehingga cocok dipilih untuk gaya keliling besar,
yaitu pasangan roda yang besar, berputar lambat.
Putaran yang lebih senyap dengan gigi miring: setiap pasangan gigi menapak
sedikit demi sedikit dimulai pada tepi gigimasuk dan demikian juga keluar
dari kaitannya sedikit demi sedikit. Kemampuan pembebanannya lebih
tinggi dari pada gigi lurus.
2.8. Poros
Poros
adalah
elemen
mesin
yang
berputar
yang
digunakan
untuk
mentransmisikan daya dari satu tempat ke tempat lain dimana daya ditransmisikan
melalui beberapa gaya tangensial dan resultan torsi. Beberapa komponen mesin seperti
gear, pulley, sprocket, dan lainnyakerap kali diaplikasikan kepada poros sebagai media
transfer daya dari satu poros ke poros lainnya. (R.S. Khurmi, J.K. Gupta, 2005)
Material Poros
Material poros untuk poros biasa yang tidak membutuhkan kekuatan besar
biasanya digunakan baja karbon sedang (mild steel), namun untuk kekuatan yang besar
maka digunakan bahan baja seperti Nickel, Nickel-chromium, atau chromium
Vanadium steel.Poros biasanya dibentuk melalui metode hot-rolling kemudian
diselesaikan melalui cold drawing, turning, dan grinding.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
13
Type Poros
1. Poros Transmisi
Poros ini digunakan untuk mentransmisikan daya antara sumber daya
dengan penyerap daya.Sebagian besar poros yang diproduksi merupakan poros
transmisi.
2. Poros Mesin
Poros ini merupakan bentuk bagian integral dari mesin itu
sendiri.Contohnya adalah poros engkol.
1. Bending
3
2. torsi
3
.τ = (
Keterangan :
.σ = (
τ
= tegangan geser ijin poros (kg/mm2)
d
= diameter poros (mm)
σ
= tegangan tarik ijin bahan poros (kg/mm2)
M
= momen bengkok (kg.mm)
T
= torsi (kg.mm)
2.9. Bantalan
Bantalan merupakan elemen mesin yang berfungsi sebagai penumpu poros
berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara
halus, aman dan memperpanjang umur komponen. Dalam hal ini, bantalan memegang
peranan penting karena apabila bantalan tidak berfungsi dengan baik, maka akan
mempengaruhi kerja dari sistem mesin itu sendiri. (R.S. Khurmi, J.K. Gupta, 2005)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
14
Klasifikasi Bantalan
Bantalan dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
1. Berdasarkan gerakan bantalan terhadap poros
a. Bantalan luncur
Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan
karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan
perantara lapisan pelumas.Bantalan luncur mampu menumpu poros
berputaran tinggi dengan beban yang besar.Dengan konstruksi yang
sederhana maka bantalan ini mudah untuk dibongkar pasang. Akibat adanya
gesekan pada bantalan dengan poros maka akan memerlukan momen awal
yang besar untuk memutar poros. Pada bantalan luncur terdapat pelumas
yang berfungsi sebagai peredam tumbukan dan getaran sehingga akan
meminimalisasi suara yang ditimbulkannya.
Secara umum bantalan luncur dapat dibagi atas :
1. Bantalan radial, yang dapat berbentuk silinder, belahan, elips dan
lain-lain.
2. Bantalan aksial, yang berbentuk engsel, kerah dan lain-lain.
3. Bantalan khusus yang berbentuk bola.
b. Bantalan gelinding
Pada bantalan gelinding terjadi gesekan gelinding antara bagian
yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola (
peluru ), rol atau rol jarum atau rol bulat. Bantalan gelinding lebih cocok
http://digilib.mercubuana.ac.id/
15
untuk beban kecil. Putaran pada bantalan gelinding dibatasi oleh
gayasentrifugal yang timbul pada elemen gelinding tersebut. Apabila
ditinjau dari segi biaya, bantalan gelinding lebih mahal dari bantalan
luncur.
2. Berdasarkan arah beban terhadap poros
a. Bantalan radial tegak lurus (Radial Ball Bearing)
Arah beban yang ditumpu tegak lurus terhadap sumbu poros.
b. Bantalan radial sejajar (Thrust Ball Bearing)
Arah beban bantalan sejajar dengan sumbu poros.
c. Bantalan gelinding khusus
Bantalan ini menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus
terhadap sumbu poros.
Gambar 2.1. Radial dan Thrust ball bearing
Pertimbangan Dalam Pemilihan Bantalan
Dalam pemilihan bantalan banyak hal yang harus dipertimbangkan seperti:
a. Jenis pembebanan yang diterima oleh bantalan (aksial atau radial )
http://digilib.mercubuana.ac.id/
16
b. Kemampuan dan kesesuaian bantalan dengan desain alat.
c. Kecocokan antara dimensi poros yang dengan bantalan sekaligus dengan
keseluruhan sistim yang telah direncanakan.
d. Keakuratan pada kecepatan tinggi
e. Kemampuan terhadap gesekan
f. Umur bantalan
g. Harga
h. Mudah tidaknya dalam pemasangan
i. Perawatan.
Rumus beban equivalen pada bantalan adalah:
We
=
Keterangan:
(Xr.V.Wr + Yt.Wt) Ks
Xr
= beban Radial.
Wr
=
beban axial
V
= faktor rotasi
Ks
=
servis faktor
Xr
= faktor koreksi beban radial
Yr
=
faktor koreksi beban axial
Rumus umur bearing adalah :
Keterangan:
L
= umur bantalan
We
C
= beban dasar dinamis
K
= 3 untuk ball bearing
= 10/3 untuk roller bearing
http://digilib.mercubuana.ac.id/
= beban setara
17
2.10. Pulley
Katrol adalah suatu roda dengan bagian berongga di sepanjang sisinya untuk
tempat tali atau kabel. Katrol biasanya digunakan dalam suatu rangkaian yang dirancang
untuk mengurangi jumlah gaya yang dibutuhkan untuk mengangkat suatu beban.
Walaupun demikian, jumlah
usaha
yang dilakukan untuk membuat beban
tersebutmencapai tinggi yang sama adalah sama dengan yang diperlukan tanpa
menggunakan katrol. Besarnya gaya memang dikurangi, tapi gaya tersebut harus
bekerja atas jarak yang lebih jauh. Usaha yang diperlukan untuk mengangkat suatu
beban secara kasar sama dengan berat beban dibagi jumlah roda. Semakin banyak roda
yang ada, sistem semakin tidak efisien karena akan timbul lebih banyak gesekan antara
tali dan roda. Katrol adalah salah satu dari enam jenis pesawat sederhana. (R.S. Khurmi,
J.K. Gupta, 2005)
N2 / N1 =d1 / d2
keterangan:
N1
= kecepatan pemutar (rpm)
N2
= kecepatan diputar (rpm)
d1
= diameter pemutar (mm)
d2
= diameter diputar (mm)
2.11. Las
Pengelasan adalah suatu proses penyambungan logam dimana logam menjadi
satu akibat panas dengan atau tanpa tekanan, atau dapat didefinisikan sebagai akibat
dari metalurgi yang ditimbulkan oleh gaya tarik menarik antara atom. Sebelum atom-
http://digilib.mercubuana.ac.id/
18
atom tersebut membentuk ikatan, permukaan yang akan menjadi satu perlu bebas dari
gas yang terserap atau oksida-oksida. (R.S. Khurmi, J.K. Gupta, 2005)
Gambar 2.2.luasan penampang lasan
Keterangan : s
l
= ukuran lasan (mm)
= panjang lasan (mm)
2.12. Mur dan Baut
Sistem sambungan dengan mur dan baut termasuk sambungan yang dapat
dibuka tanpa merusak bagian yang disambung atau alat penyambung itu sendiri.
Penyambungan dengan mur dan baut ini paling banyak digunakan sampai saat
ini.Bagian terpenting dari mur dan baut adalah ulir. Ulir adalah suatu yang diputar
disekeliling silinder dengan sudut kemiringan tertentu.Bentuk ulir dapat terjadi bila
sebuah lembaran berbentuk segi tiga digulung pada sebuah silinder. Dalam
pemakaiannya ulir selalu bekerja dalam pasangan antara ulir luar dan dalam. Ulir
pengikat pada umumnya mempunyai profil penampang berbentuk segi tiga sama kaki.
T=
Keterangan:
Dc
= diameter minor baut (mm)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
19
T
= Torsi (kg.mm)
τ
= kekuatan geser bahan (kg/mm2)
= jumlah baut
D
= diameter baut terhadap sumbu poros
http://digilib.mercubuana.ac.id/