PERANCANGAN KERETA PENGGERAK SUMBER - Digilib

PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan
Yogyakarta, 27 Juli 2011
PERANCANGAN KERETA PENGGERAK SUMBER ION
SIKLOTRON PROTON 13 MeV
Setyo Atmojo
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan-BATAN, Babarsari Yogyakarta 55281
E-mail:[email protected]
ABSTRAK
PERANCANGAN KERETA PENGGERAK SUMBER ION SIKLOTRON PROTON 13
MeV. Salah satu program utama pusat penelitian teknilogi akselerator dan proses
bahan PTAPB-BATAN adalah rancang bangun Siklotron Proton 13 Mev. Salah satu
komponen utama siklotron adalah sumber ion. Sumber ion terdiri dari beberapa
komponen, salah satunya adalah kereta penggerak. Kereta Penggerak ini adalah
suatu piranti yang mampu menempatkan sumber ion pada tempat yang semestinya.
Makalah ini membahas rangcangan dari alat tersebut . Piranti ini berbentuk kotak
yang dilengkapi dengan 4 roda,, alat tersebut dapat menghasilkan gerak lurus. Di
dalam kotak ada sebuah engsel yang dapat menghasilkan gerak kearah horizontal
dan vertical secara bersamaan. Gaya dorong dihasilkan oleh motor listrik melalui
transmisi ulir dan roda gigi. Kereta ini mampu bergerak ke sumber ion sejauh 15 cm.
ABSTRACT
THE DESIGN OF ION SOURCE DRIVING CART OF 13 MeV PROTON
CYCLOTRON. The one of main program of Center of Accelerator Technology and
Material Process PTAPB-BATAN is design and contrucsion of 13 M eV proton
cyclotron. One main component of clotron system is ion source. The ion source is
consist of several component, one of the component is driving cart. This driving cart is
a machine which capable to place the head of ion source in proper place. This paper
discuss the design of this device. The device is box shaped which equipped by four
wheels, such that it can perform a straight motion. Inside the box, there is a hinge
which can perform (create) horizontal and vertical motion simultaneously. The driving
force is given by electrical motors through transmission screw and gears. This cart is
able to drive the head of ion source in straight path up to 15 cm.
PENDAHULUAN
A
kselerator partikel adalah mesin untuk
mempercepat partikel bermuatan baik ion
atau elektron. Pada saat ini perkembangan
teknologi akseleraton sudah sangat luas yang
meliputi antara lain: Fande Graff, Tandem, Velisi,
Cockroft Walton, Dynaimitron, Akselerator Linier,
akselerator Siklotron, Akselerator Synchroton, dan
Betatron. Pada saat ini aplikasi akselerator sudah
sangat luas antara lain dalam bidang: industri,
kedokteran, bioteknologi, lingkungan, analisis
unsur, dan energi masa datang.(3)
Buku I hal 310
Dalam bidang kedokteran akselerator
digunakan sebagai diasnostik dan terapi. Sebagai
diasnostik
akselerator
digunakan
untuk
memproduksi radioisotop, akselerator yang
digunakan adalah: siklotron, betatron, dan
synckroton. Untuk diasnostik fungsi badan dan
metabolisme digunakan obat radioaktif yang
disuntikkan kepada pasien sebagai perunut.
Distribusi sinar gama yang dihasilkan dideteksi
dengan teknik gama kamera atau Positron
Emersion Tomografi (PET). Sinyal yang
dihasilkan ditektor gama berasal dari bagian badan
dibuat bayangan tomografi dengan bantuan
komputer. Bayangan tomografi memberikan
ISSN 1410 – 8178
Setyo Atmojo
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan
Yogyakarta, 27 Juli 2011
informasi fungsi badan dan metabolisme yang
tepat sehingga dapat ditentukan tindakan yang
sesuai. Contoh obat radioaktif dan radio farmaka
yang digunakan untuk diasnostik menggunakan
gama kamera antara lain: Tl–201, In-111, G –67
dan I–123, sedangkan yang menggunakan sistem
PET radioisotop yang digunakan antara lain isotop:
C-11, N-3, O-15 dan F-18. Dibandingkan dengan
teknik gama kamera teknik PET lebih unggul dari
segi sensitifitas dan resolusi spasial. (3)
Dalam
kegiatan
penelitian
Pusat
Teknologi Akselerator dan Proses Bahan PTAPBBatan merencanakan membangun fasilitas
akselerator jenis Siklotron proton 13 MeV.
Prototipe diharapkan selesai pada tahun 2019
dengan tujuan dapat digunakan untuk fasilitas
penelitian dan kesehatan agar dapat meningkatkan
kesejahteraan masyarakat. Adapun bagian-bagian
utama sistem siklotron antara lain : sistem
tegangan tinggi, sistem vakum, sistem kontrol,
sistem pemercepat dan sumber ion. Fungsi sumber
ion adalah untuk menghasilkan ion-ion yang akan
dipercepat oleh akselerator sedemikian rupa
sehingga pada saat keluar dari siklotron ion-ion
tersebut mempunyai energi gerak tertentu sesuai
dengan medan listrik pemercepat yang dipasang
pada akselerator.
Karakteristik berkas ion yang keluar dari
sumber ion ditentukan oleh karakteristik sumber
ion. Untuk memperoleh karakteristik sumber ion
yang optimal salah satunya dengan pengaturan
letak sumber ion di dalam ruang Siklotron dengan
tepat. Pengaturan letak sumber ion dapat dilakukan
dengan cara:
a. Mengatur jarak dengan Siklotron x-x.
b. Memutar sumbu ion pada sumbunya ω.
c. Menggerakkan pada arah vertical y-y.
d. Menggerakkan pada arah horisontal z-z.
Dasar pengaturan letak sumber ion seperti
disajikan pada gambar 1.
Untuk keperluan tersebut maka dilakukan
perancangan kereta penggerak lintasan lurus yang
meliputi : pemilihan jenis bahan yang digunakan,
bentuk kontruksi dan ukuran sehingga diperoleh
gambar kerja yang dapat digunakan sebagai
dokumen acuan dalam kontruksi/pembuatan.
LANDASAN TEORI
1. Poros Gandar
Poros merupakan salah satu bagian yang
penting dari setiap mesin yang bergerak, poros
daya diklasifikasikan menurut bebannya sebagai
berikut : poros tranmisi, spindle, dan gandar.
Gandar adalah poros pada transport jenis
kereta dimana tidak mendapat beban punter dan
kadang tidak boleh berputar dan hanya mendapat
beban lentur. Ujung gandar tempat roda berputar
disebut leher poros seperti tersaji pada gambar
5.
Gambar 2. Leher Poros Gandar
Leher poros harus cukup menerima beban
bengkok (Mb), dan besarnya momen bengkok
disajikan pada persamaan berikut ini[1] :
Mb = ½ P . L
(1)
Dengan P adalah resultan gaya yang
bekerja pada ujung tab, L panjang tab. Kekuatan
poros dapat ditentukan dengan bersamaan.[4]
σa ≥
Gambar 1. Sistem Pengaturan Letak Posisi Sumber
Ion
Setyo Atmojo
(2)
Dengan
σa = Tegangan lentur yang diijinkan
Mb = Momen bengkok
d = Diameter leher poros
ISSN 1410 – 8178
Buku I hal 311
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan
Yogyakarta, 27 Juli 2011
2.
Bantalan Gelinding
Bantalan adalah elemen mesin yang
menumpu poros berbeban sehingga putaran atau
gerak bolak-baliknya berlangsung secara halus,
aman, dan panjang umur. Bantalan dapat
diklasifikasikan menjadi dua yaitu bantalan
gelinding dan bantalan luncur. Keuntungan
bantalan gelinding dibanding bantalan luncur
adalah gesekan sangat kecil dan sistem
pelumasannya sederhana. Pada bantalan gelinding
terjadi gesekan gelinding antara bantalan yang
berputar dengan yang diam melalui elemen
gelinding seperti bola (peluru), rol atau jarum.
Atas dasar arah beban terhadap poros dibedakan
antara lain : Bantalan radial, Bantalan aksial,
Bantalan kerucut. Adapun jenis bantalan bola
radial seperti tersaji pada gambar 3.
Keterangan :
1. Jenis terbuka
2. Dengan dua sekat
3. Dengan dua sekat tanpa kontak
Gambar 3. Jenis Bantalan Gelinding
Salah satu karakteristik bantalan bola
adalah kelakuan terhadap putaran, jika diameter
poros d (mm) dikalikan dengan putaran per menit
n (Rpm) disebut harga d.n. Besarnya harga d.n
tergantung dari sistem pelumasan. Tabel 1
merupakan suatu pedoman untuk perencanaan
bantalan.
Tabel 1. Harga batas d.n.
Macam bantalan
Pelumasan gemuk
Pelumasan minyak
200.000
350.000
200.000
350.000
Bantalan bola alur dalam
Bantalan bola sudut : α ≤
22 ◦
α
>22◦
150.000
300.000
Bantalan bola silinder
200.000
350.000
Bantalan rol kerucut
120.000
200.000
Bantalan rol mapan sendiri
100.000
150.000
Bantalan bola aksial
60.000
90.000
Tabel 2. Kapasitas bantalan gelinding.
Nomor bantalan
Ukuran luar
(mm)
d D B r
Kapasitas
Kapasitas
nominal
nominal
dinamis
statistic
Jenis
Dua
terbuka
sekat
6000
600ZZ 10 26 8 05
360
196
6001
601ZZ 12 28 8 05
400
229
6002
02ZZ
15 32 9 05
450
263
6003
6003ZZ 17 35 10 05
470
296
6004
04ZZ
735
465
spesifik C(kg) spesifik C0 (kg)
20 42 12 1
Kapasitas nominal bantalan gelinding ada
dua macam yaitu kapasitas nominal dinamis
spensifik dan kapasitas nominal statis spensifik.
Kapasitas nominal dinamis spensifik adalah
besarnya beban yang bekerja pada suatu bantalan
dengan arah yang tetap dengan putaran 33,3 Rpm
selama 500 jam atau1.000.000 putaran, jika 90%
dari bantalan tersebut tidak menunjukkan
kerusakan karena kelelahan ; sedangkan kapasitas
Buku I hal 312
nominal statis spensifik yaitu jika bantalan
menerima beban tersebut dalam keadaan diam dan
pada titik kontak yang menerima tegangan
maksimum beban deformasi permanen pada
elemen gelinding ditambah deformasi cincin
menjadi 0,0001 kali diameter elemen gelinding.
3. Ulir
Untuk menghubungkan beberapa elemen
mesin agar tidak dapat bergerak satu dengan
lainnya dilakukan dengan berbagai cara
penyambungan antara lain: baut, paku keling, las,
pasak, terut, dan tekan. Dari berbagai jenis
sambungan tersebut yang paling banyak digunakan
adalah sambungan ulir, salah satu keuntungannya
bahwa jika diperlukan sambungan tersebut mudah
dibongkar atau dilepas. Baut menurut ukurannya
dan jenisnya di bagi menjadi ulir Metris dan ulir
Withwort. Dalam pengembangannya pemakaian
jenis ulir metris menjadi lebih luas, dan gambar
ulir Metris tersaji pada gambar 4.
ISSN 1410 – 8178
Setyo Atmojo
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan
Yogyakarta, 27 Juli 2011
Jika putaran roda gigi yang berpasangan
dinyatakan dengan n1 (rpm) pada poros penggerak
dan n2 (rpm) pada poros yang digerakkan, diameter
lingkaran jarak bagi d1(mm) dan d2 (mm) dan
jumlah gigi Z1 dan Z2, maka perbandingan putaran
U adalah[4] :
Gambar 4. Ulir Jenis Metrik
Kekuatan ulir terhadap beban tarik
diperhitungkan terhadap penampang terkecil dari
diameter ulir, dan untuk perhitungan digunakan
persamaan berikut [2] :
(3)
Dengan :
= tegangan tarik
P = beban tarik
dk = diameter teras
= tegangan yang diijinkan
Dan besarnya gaya pemutar ulir dapat
ditentukan dengan persamaan berikut[1] :
(4)
Dengan K = Gaya pemutar ulir (tarikan ulir)
P = Beban tarik ulir
dk = Diameter teras ulir
S = Jarak puncak ulir
Besarnya tahanan gesek pada ulir jenis
segitiga dapat di tentukan dengan persamaan
berikut[1] :
W = 0,18P
(5)
Dengan :
W = Tahanan Gesek
P = Gaya yang bekerja pada ulir
Pada ulir segitiga gaya normal N = 1,2 P
dan koefisiensi gesek µ = 0,15 atau
W = 0,18P.
Besarnya tegangan puntir pada ulir dapat
ditentukan dengan persamaan berikut[1]:
(6)
Dengan :
= Tegangan puntir
P = Gaya tarik pada baut
S = Jarak ulir
df = Diameter rata-rata kisar ulir
dk = Diameter teras ulir
4. Roda Gigi
Roda gigi merupakan alat transmisi yang
cocok untuk beban ringan sampai beban besar,
konstruksi roda gigi relatip lebih ramping
dibandingkan dengan sabuk dan rantai, dan pada
konsumsi roda gigi tidak dapat terjadi slip diantara
roda gigi yang saling bekerja untuk poros yang
bekerja saling sejajar dapat digunakan jenis roda
gigi lurus.
Setyo Atmojo
(7)
U
(8)
Harga i, yaitu perbandingan antara roda
gigi pada pinyon dan i disebut perbandingan roda
gigi atau perbandingan transmisi atau nilai reduksi.
Untuk reduksi ( U <1 atau i > 1 ), untuk
menaikkan putaran ( U > 1 atau i < 1 )
Salah satu ukuran roda gigi ditentukan
oleh jarak antar gigi yang dapat ditentukan dengan
persamaan berikut[ 1 ] :
t=πM
(9)
Dengan t = jarak antar gigi, M adalah
modul gigi dan diameter roda gigi dapat ditentukan
dengan persamaan[ 1 ] :
d = z. M + 2M
(10)
Dengan d adalah diameter lingkaran luar,
z adalah jumlah gigi dan M adalah modul gigi.
Kekutan roda g igi dapat ditentukan
dengan persamaan sebagai berikut [1]
(11)
Dengan :
Q
=
H
=
b
=
h
=
=
M =
gaya yang bekerja pada puncak gigi
Tinggi gigi (2,25M)
Lebar gigi (6M)
Tebal gigi (1,57M)
Tegangan bengkok
Modul gigi
HASIL
PERANCANGAN
PEMBAHASAN
DAN
Dalam kegiatan perancangan dilakukan
tahapan perancangan sebagai berikut :
1. Menentukan kecepatan kereta penggerak
sumber ion. Agar dapat diperoleh sistem
penggerak sumber ion dengan tepat maka
dipilih kecepatan gerak yang relatip rendah,
agar jarak pemindahan letak sumber ion
dapat diamati dengan teliti.untuk ini dipilih
kecepatan gerak sebesar 9mm tiap menit.
2. Memilih sistem transmisi.
Kotak penggerak digerakkan oleh motor
listrik yang pada umumnya mempunyai
putaran yang belum bisa digunakan secara
langsung karena relatip terlalu tinggi
putarannya. Untuk memenuhi kebutuhan
penggerak
kereta
tersebut
yang
membutuhkan kecepatan rendah dapat
ISSN 1410 – 8178
Buku I hal 313
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan
Yogyakarta, 27 Juli 2011
3.
4.
dipilih transmisi jenis roda gigi yang
dikombinasikan dengan transmisi ulir.
Keuntungan jenis transmisi diatas adalah
ringkas dan stabil tidak terjadi selip dan
mudah untuk mendapat kecepatan gerak
lurus yang rendah.
Motor penggerak
Motor penggerak dipilih jenis motor listrik
sincrone karena putaran relatip rendah yaitu
72 rpm, dengan putaran yang rendah
tersebut akan lebih mudah untuk mendesain
sistem transmisinya jika dibandingkan
putaran motor yang tinggi.
Mekanik kereta penggerak
Fungsi kereta penggerak adalah untuk
mengatur letak sumber ion didalam ruang
siklotron. Pengaturan dilakukan dengan
cara meletakkan komponen sumber ion
dalam kereta kemudian digerakkan menuju
atau menjauhi sumbu utama siklotron.
Untuk keperluan tersebut kereta sumber ion
dirancang berbentuk kotak dengan sisi
bawah dan sisi atas diberi roda jalan dan
dengan fasilitas jalur kereta yang berbentuk
lorong memungkinkan kereta dapat
bergerak secara tepat menuju posisi yang
dikehendaki. Adapun sistem kereta
penggerak sumber ion di desain seperti
Gambar 5.
Jalur kereta berbentuk lorong yang terdiri
dari plat bawah sebagai alas tumpuan roda jalan
dan plat atas sebagai penyangga jika terjadi gerak
ungkit yang diakibat tidak seimbangnya momen
pada beban kereta. Kedua pelat tersebut diatur
jaraknya dengan tepat oleh batang penyangga.
Kotak penggerak dibuat dengan menggunakan
plat baja SS301 tebal 15mm dan digunakan baut
pengikat kunci L dengan ukuran M8 baut. Kotak
didesain dengan ukuran panjang 270 mm, lebar
240 mm dan tinggi 240 mm, sehingga berat kotak
± 40kg. Roda jalan untuk sistem transport dipilih
dari bantalan gelinding dengan tujuan gesekan
yang terjadi relatip kecil sehingga tenaga
penggerak menjadi ringan. Bantalan gelinding
untuk roda jalan dipilih jenis 02zz (Tabel 2)
dengan diameter lubang dalam 15mm, diameter
luar 32mm, dan tebal 10mm dengan nilai Co 263
kg. Untuk menumpu kotak penggerak dan roda
jalan digunakan poros gandar dengan diameter
ujung leher 15mm dan panjang 10 mm dari bahan
baja SS 301; poros gandar dan kotak disatukan
dengan tumpuan dari pelat SS 301 tebal 15mm
dan diikatkanan pada kotak menggunakan baut
penahan ukuran M6 dari bahan SS 301.
Koreksi kekuatan gandar dapat dilakukan
dengan persamaan (1) dengan P 17,5 kg, dan l =
10 mm maka besarnya momen bengkok
Mb = ½ p.l = ½ .17,5 . 10 kgmm = 87 kgmm
Tegangan bengkok yang terjadi diperoleh
dari persamaan (2)
≤
Untuk baja SS 301
= 8 kg/mm2, karena
maka gandar aman digunaka.
5.
Keterangan :
1. Pelat penahan atas
2. Penyangga
3. Sumber ion
4. Tangkai sumber ion
5. Roda jalan
6. Pelat bawah
7. Kotak
8. Ulir penggerak
9. Transmisi roda gigi
10. Motor listrik
11. Kerangka penumpu
Gambar 5. Sistem penggerak sumber ion
Buku I hal 314
Gaya penggerak
Beban pada kerata penggerak terdiri ari
berat kereta ± 40 kg dan berat peralatan yang
dibawakereta ditafsirkan ± 30 kg; maka berat
keseluruhan G = 70 kg. Kereta menggunakan roda
jalan dari jenis bantalan gelinding dengan faktor
gesekan µ = 0,1 maka gaya yang dipelukan untuk
menarik atau mendorong kereta P= G.µ = 7 kg.
Ulir penggerak dipilih dari jenis ulir metrik dengan
ukuran M25, dengan jarak kisar ulir S = 3 mm.
Dengan persamaan 4 maka besarnya gaya tarikan
ulir :
K = 0,4 kg
ISSN 1410 – 8178
Setyo Atmojo
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan
Yogyakarta, 27 Juli 2011
Dan besarnya gaya gesek pada ulir dengan
persamaan 5 :
W= 0,18 P = 1,26 kg
Gaya untuk memutar ulir (F) adalah F =
K + W = 0,4 kg + 1,26 kg = 2 kg;
Dan besarnya tegangan puntir σw pada
ulir dapat ditentukan dengan persamaan (6), maka
diperoleh σw = 0,03 Kg/mm2. Ulir dibuat dari SS
301 dengan σw ijin = 6 kg/mm2 maka ulir aman
dan dapat digunakan (σw kurang dari σw ijin)
6. Reduksi roda gigi
Reduksi roda gigi berfungsi untuk
menurunkan putaran motor agar sesuai dengan
putaran yang diperlukan untuk
menentukan
besarnya reduksi roda gigi terlebih dahulu dihitung
kecepatan putaran ulir penggerak yang diperlukan
untuk kereta penggerak. Bahwa telah ditentukan
ulir penggerak M 25 dengan besar kisar S = 3 mm
dan kecepatan kereta penggerak ditentukan
9mm/menit maka putaran ulir penggerak n2
Motor yang dipilih adalah motor
sinkron dengan putaran (n1=72rpm) , maka
besarnya reduksi dapat dihiting dengan persamaan
7:
maka didapat
Untuk membuat reduksi roda gigi satu
tingkat dengan i = 24 adalah terlalu besar, untuk
jenis roda gigi lurus (batas untuk roda gigi lurus i
= 7 ). Maka transmisi roda gigi dibuat dua tingkat
dengan i = i1. i2 .
Dengan pertimbangan bahan roda gigi
yang tersedia didesain i1 = 4, i2 = 6,25. Atau
menurut persamaan (7) i1
dan Maka dengan
persamaa tersebut dapat buat roda gigi z1 = 16,
roda gigi z2 =64, roda gigi z3 = 12 dan roda gigi z4
= 75. Ukuran modul gigi dipilih M = 1,5 mm maka
dengan persamaan (10) diperoleh diameter roda
gigi; dz1 = 27 mm, dz2 = 99 mm, dz3 = 21 mm, dan
dz4 = 115,5 mm. Ukuran lebar gigi (b) dipilih 6
kali modul, maka lebar gigi b = 5 x 1,5 = 9 mm.
Ulir penggerak M24, jarak kisar S=3 mm,
diameter teras dk=21 mm maka gaya pada kepala
. Kekuatan
gigi Q=
gigi ditentukan dengan persamaan(11) dengan
tinggi gigi H=3,4 mm, lebar gigi b=9 mm, tebal
gigi h=2,4 mm maka :
0,4.3,4 kgm ≤
(2,4 mm)2
Didapat
= 0,2 kg/mm2. Bahan gigi dari
kuningan ijin=7 kg/mm2.
<
Karena
ijin maka konstruksi roda
gigi telah aman.
Setyo Atmojo
PEMBAHASAN
Kotak sumber ion dibuat dengan pelat SS
301 tebal 15 mm dan disatukan dengan baut SS
ukuran M8 jenis baut kunci L, maka diperoleh
konstruksi yang relatip kuat dan stabil, dengan
menggunakan sistem sambungan ulir maka akan
memudahkan dalam proses pembuatan dan
perawatan.
Untuk baut pengikat dipilih M8 dengan
kepala baut kunci L baut tersebut relatip kuat
menahan momen putaran tangan sehingga sangat
kecil kemungkinan terjadinya patah jika
dikeraskan dengan tangan , dengan kepala kunci L
memungkinkan kepala baut tertanam didalam pelat
sehingga konstruksi akan terlihat rapi dan juga
mempermudah menempelkan piranti lainnya untuk
dipasang pada sisi kotak.
Transmisi penggerak ulir dipilih M25
degan jarak ulir S =3 mm dapat menghasilkan
putaran penggerak yang relatip ringan, dan
tegangan tekan dan tegangan puntir yang terjadi
relatip sangat kecil = 0,03 kg/mm2 sedangkan σ
ijin = 6 kg/mm2(untuk baja SS 301) sehingga ulir
akan tahan lama untuk digunakan.
Konstruksi transmisi roda gigi dibuat dua
tingkat memberi keuntungan bahwa bahan roda
gigi yang digunakan dapat relatip lebih kecil jika
dibandingkan
satu
tingkat,
sehingga
mempermudah proses untuk mendapatkan bahan.
Bahan roda gigi dibuat dengan bahan brons,
mempunyai sifat permukaan yang licin maka
gesekan antar gigi menjadi kecil mengakibatkan
efisiensi tramsmisi relatif lebih baik. Dengan
bahan brons proses pembuatan roda gigi akan
relatife lebih mudah dibandingkan dengan baja
SS301.
Bahan kontruksi kereta penggerak dibuat
dari baja stainless steel dan brons yang mempunyai
sifat
relatife
tahan
oksidasi
sehingga
memungkinkan alat tidak mudah rusak oleh
pengaruh udara.
Roda jalan untuk system transport dipilih
dari jenis bantalan gelinding seri 02 ZZ (tabel 2)
dengan diameter lubang poros d = 15 mm,
diameter luar D = 32 mm, kapasitas nominal
dinamis spensifik C = 450 kg, kapasitas nominal
statis spensifik Co = 263 kg. Kecepatan gerak
kereta adalah 9 mm/menit, maka putaran roda jalan
bantalan gelinding n = 0,1 Rpm, karena putaran
relatife kecil maka evaluasi kekuatan bantalan
mengacu pada nilai Co. berat kereta dan muatan ±
70 kg ditumpu 4 roda jalan bantalan gelinding
maka beban tiap bantalan 18,75 kg, beban ini
relatif kecil terhadap nilai Co, maka bantalan
tersebut aman digunakan. Nilai d.n bantalan
gelinding tersebut adalah 1,5 sesuai dengan tabel 2
ISSN 1410 – 8178
Buku I hal 315
PROSIDING SEMINAR
PENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan
Yogyakarta, 27 Juli 2011
batas nilai d.n adalah 200.000 berarti bantalan
tersebut telah memenuhi syarat.
Keunggulan
bantalan
gelinding
disbanding bantalan luncur adalah :
a. Gesekan sangat rendah.
b. Pelumasan sangat sederhana.
c. Pada poros tidak terjadi keausan.
Dengan gesekan yang sangat rendah maka
gaya atau tenaga penggerak yang digunakan relatif
lebih kecil. Bantalan gelinding pelumasannya
sangat sederhana dan untuk konstruksi yang ber sil
tidak perlu ada sistem pelumasan,maka konstruksi
menjadi lebih sederhana dan relatif mudah
perawatannya. Pada sistem bantalan gelinding
tidak terjadi proses keausan pada poros, maka
poros yang digunakan umur pemakainnya relatif
lebih tahan lama dibandingkan jika memakai roda
jalan sistem bantalan luncur pada kondisi ukuran
yang sama.
KESIMPULAN
1. Asril, Ilmu Bangunan Pesawat, H Stam,
Jakarta, 1952.
2. Daryanto, Mekanika Bangunan, Bumi Aksara,
Jakarta, 2001.
3. Darsono, Pengenalan Aplikasi Mesin Berkas
Elektron,Pusdiklat-PTAPB 1998
4. Sularso , Elemen Mesin. Pradnya Paramita,
Jakarta, 1978.
UCAPAN TERIMA KASIH
Pada
kesempatan
ini
penulis
mengucapkan banyak terima kasih kepada :
Drs Silahudin, Msi., Drs. Joko Sp, Bambang
Lusmiyanto SST., Kurnia Wibowo, Amd., yang
telah memberikan bantuan sehingga tulisan ini
dapat selesai.
TANYA JAWAB
Hasil perancangan kereta penggerak
sumber ion dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Perancangan didasarkan pada kemudahan
proses pembuatan diharapkan didapat
konstruksi
peralatan
yang
dapat
menghasilkan kerja yang optimal , dan
kemudahan dalam pengadaan bahan yang
diperlukan.
2. Ukuran kotak penggerak panjang 270 mm,
lebar 240 mm tinggi 240 mm dibuat dengan
tebal pelat 15mm dari bahan SS301.
3. Sambungan antar pelat dilakukan dengan
sambungan ulir menggunakan baut M8.
4. Roda jalan dipilih bantalan gelinding
dengan diameter poros 15mm, diameter luar
32 mm, dan tebal 10 mm, dengan seri
02ZZ.
5. Poros dukung dipilih jenis gandar dengan
diameter ujung leher poros 15mm, dan
panjang leher 10mm.
6. Ukuran roda gigi dengan modul 1,5mm dari
bahan brons.Dengan diameter roda gigi :
dz1 = 21 mm, dz2 = 99 mm, dz3 = 27 mm,
dan dz4 = 115,5 mm.
7. Transmisi ulir dipilih jenis metrik ukuran
M25 dengan kisar ulir 3mm.
8. Kapasitas kereta dapat menerima beban 30
kg dan dapat bergerak sepanjang 150mm.
9. Hasil perancangan berupa gambar kerja
seperti terlampir.
Buku I hal 316
DAFTAR PUSTAKA
Sudaryadi
 Dilihat dari data rancangan yang sangat teliti
dan rumit dan targetnya adalah tahun 2019, apa
kontribusinya terhadap kegiatan di PTAPB?
 Mengapa tebal kolom yang dibutuhkan sangat
tebal (14mm)?
Setyo Atmojo
 Kontribusi perancangan ini pada PTAPB
adalah membantu proses pembuatan siklotron
dengan menyiapkan gambar kerja/detil
desain komponen siklotron terutama pada
sistem penyangga magnet sebagai acuan
dalalm proses pabrikan dan proses
penginstalan
 Tebal kolom 14mm untuk menyangga beban
8000kg untuk tiap kolom adalah hal yang
wajar, karena hasil perhitungan.
Sukadi
 Digunakan untuk apakah siklotron yang dibuat
di PTAPB ?
Setyo Atmojo
 Siklotron yang dibangun di PTAPB-BATAN
direncanakan untuk memproduksi radioisotop
yang dapat digunakan untuk mendeteksi
penyakit kanker.
ISSN 1410 – 8178
Setyo Atmojo