TUGAS ELEMEN MESIN

MESIN GERGAJI POTONG

MUHAMMAD HARSONO101 06 11 017

TEKNIK MESINFAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BANGKA BELITUNGJULI 2008

1

LEMBAR PENGESAHAN

JUDUL : MESIN GERGAJI POTONG

Nama : Muhammad Harsono

NIM : 101 06 11 017

Semester : IV (Empat)

Jumlah Asistensi : ….kali

Dosen Pengampu Sungailiat, Agustus 2008

Wahyu, C.P Muhammad Harsono

2

DAFTAR ISI

CoverLembar Pengesahan .………………………………………………… iDaftar Isi ……………………………………………………………….. ii

Daftar Lampiran ............................................................................. iii Abstrak........................................................................................... iv

BAB I. Pendahuluan …………………………………………... 1 1.1 Latar Belakang Masalah ……………………………… 1 1.2 Tujuan ………………………………………………..... 1 1.3 Rumusan masalah…………………………………….. 1 1.4 Metode pengumpulan data....................................... 2

BAB II. Telaah Pustaka ……………………………………...... 3 2.1 Motor AC ……………………………………………….. 3 2.2 Bantalan ………………………………………………... 3 2.3 Puli dan Belt ……………………………………………. 4 2.4 Poros ……………………………………………………. 5

2.5 Pasak......................................................................... 5 2.6 Elemen Pengikat ……………………………………….. 5

BAB III. Pembahasan / Bagian isi ……………………………… 6 3.1. Mekanisme kerja mesin ………………………………... 7 3.2. Spesifikasi motor….…………………………………….. 8 3.3. Elemen – elemen mesin ............................................. 8

3.4. Perhitungan……………………………………………… 10 3.5 Perawatan................................................................... 12

BAB IV. Penutup ………………………………………………….. 13 4.1 Kesimpulan……………………………………………..... 13 4.2 Saran........................................................................... 13

Daftar Pustaka ……………………………………………………......... 14 Lembar Asistensi

3

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Tabel Ball Bearing .................................................................. 15Lampiran 2. Tabel Bahan Pena................................................................... 16Lampiran 3. Gambar Mesin Gergaji Potong................................................ 17Lampiran 4. Gambar Teknik Mesin ……………………………………………18

4

ABSTRAK

Usaha pengolahan kayu merupakan contoh dari beberapa industri kecil yang menyebar luas di Provinsi Kepulauan Bangka Belitung. Usaha ini memang tergolong kecil tapi perannya begitu penting bagi orang banyak. Usaha pengolahan kayu perlu proses permesinan salah satunya menggunakan Mesin Gergaji Potong, dengan menggunakan mesin ini efisiensi waktu kerja dapat diminimalisir dibanding manual.

Mesin Gergaji Potong ini menggunakan motor AC sebagai penggerak utama alat potong dengan elemen penerus transmisi puli dan belt serta poros meneruskan gaya putar untuk alat potong.

Permasalahan yang dibahas penulis pada tugas ini adalah meliputi mekanisme kerja mesin, spesifikasi mesin, elemen – elemen mesin, perhitungan pada mesin, dan perawatan.

Sesuaii dengan hasil analisa yang didapat, penulis berharap mesin ini dapat dirancang dengan kebutuhan pengguna agar mesin ini memberikan hasil yang baik

5

BAB. I PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Teknologi diciptakan untuk kemudahan bagi para pengguna. Penggunaan teknologi selalu dikaitkan dengan usaha baik yang berbasis kecil maupun menengah. Seperti usaha pengolahan kayu. Sebelum kayu menjadi bahan jadi tentunya harus melalui beberapa proses permesinan. Mesin yang tepat guna diharapkan efisiensi untuk menghasilkan produksi dari kayu.

Penulis akan memaparkan lebih lanjut tentang teknologi pengolahan kayu kedalam bentuk laporan yang berjudul ”Mesin gergaji potong” .

Mesin ini penulis angkat dari hasil penelitian yang dilakukan pada sebuah usaha pengolahan kayu yang berada di Kecamatan Merawang Kabupaten Bangka.

Penulis mengharapkan laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan untuk para pengusaha pengolahan kayu dapat mengetahui perawatan mesin gergaji potong.

1.2Tujuan

Tujuan dari penulisan laporan ini adalah- Memenuhi tugas Elemen Mesin 3- Melatih penulis untuk berinteraksi secara langsung - Melatih penulis untuk merumuskan serta memecahkan masalah- Mengetahui bentuk-bentuk dari berbagai macam kontruksi permesinan- Mengembangkan pemikiran yang kritis dan analitis bagi penulis- Membantu para pengguna mesin untuk mengetahui cara pemakaian serta

perawatan - Penulis bisa menerapkan langsung teori yang didapatkan

1.3Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang dapat disimpulkan penulis adalah:- Mekanisme kerja mesin - Spesifikasi mesin- Elemen-elmen mesin- Perhitungan pada mesin- Perawatan

6

1.4 Metode pengumpulan data

Beberapa metode yang digunakan untuk mendukung pengumpulan data – data sebagai bahan referensi laporan adalah antara lain;

1. Field research (studi lapangan)

Adalah metode pengumpulan data dengan cara melakukan penelitian secara langsung ketempat yang diteliti.

2. Library research (studi keperpustakaan) Adalah metode untuk mendapatkan data tertulis yang berhubungan dengan permasalahan yang akan dibahas.

7

BAB. II TELAAH PUSTAKA

2.1 Motor – AC

Motor – AC merupakan motor arus bolak-balik. Motor ini juga sering disebut motor induksi yang paling sering digunakan. Penamaannya berasal dari keyataan bahw arus rotor motor ini bukan diperoleh dari sumber tertentu, tapi merupakan arus yang terinduksi sebagai akibat adanya perbedaan relatif antara putaran dengan medan putar (rotating magnetic field) yang dihasilkan oleh arus stator.

Belitan stator yang dihubungkan dengan satu sumber tegangan akan menghasilan tegangan medan magnet yang berputar dengan kecepatan sinkron. Medan putar pada stator tersebut akan memotong konduktor-konduktor pada rotor. Sehingga terinduksi arus dan sesuai dengan hukum Hertz (hz), rotor pun akan turut berputar mengikuti medan putar stator. Perbedaan putaran relatif antara rotor dan stator disebut slip. Bertambahnya beban akan memperbesar momen motor, yang oleh karenanya akan memperbesar pula arus induksi pada rotor induksi. Motor induksi terdiri dari dua jenis yaitu motor induksi dengan rotor belitan dan motor induksi dengan rotor sangkar.(Hanapi Gunawan,1994).

2.2 Bantalan

Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu beban poros. Sehingga putaran Bantalan dapat diklasifikasikan sebagai berikut : atau getaran bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus. Bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau tak dapat bekerja secara semestinya.

Umur dari suatu bantalan sebelum mencapai keausan yaitu jangka selama masih berfungsi bantalan tersebut dengan teliti sesuai dengan penggunaannya. Misalnya kurang atau tidak sesuai sehingga dapat berkarat dan akhirnya bantalan tersebut longgar. Tetapi bilamana kita dapat menjamin pelumasan itu dengan baik dan melindungi terhadap kotoran atau debu maka kita dapat memastikan bahwa service life kita ketahui dari fatique life saja.(G. Niemann,1994)

Bantalan dapat diklasifikasikan sebagai berikut:1. Atas dasar 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

b. Bantalan gelinding. Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola (peluru), rol atau rol jarum, dan rol bulat.

8

2. Atas dasar arah beban terhadap porosa. Bantalan radial. Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak

lurus sumbu poros.b. Bantalan Aksial. Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbuh porosc. Bantalan Gelinding khusus. Bantalan ini menumpu beban yang arahnya

sejajar dan tegak lurus sumbu poros

2.3 Puli dan Belt (sabuk)

Puli dan belt merupakan jenis-jenis elemen tranmisi daya fleksibel yang utama. Berbeda dengan roda gigi, yang relatif memerlukan jarak antara sumbu yang relatif dekat dan teliti. Puli dan belt dapat meneruskan daya antara poros terpisah jauh. Jarak antara sumbuhnya terlebih lagi dapat diatur (adjustable).

Pada umumnya belt digunakan dimana kecepatan putar/rotasi relatif tinggi. Seperti pada reduksi kecepatan tingkat pertama dari suatu motor atau mesin pengerak. Kecepatan linier sabuk biasanya berkisar antara 2500 sampai 7000 rpm (1-20 atau maksimum 25 m/s) dengan daya maksimum sampai 500 kw.Pada kecepatan rendah tegangan pada sabuk tertentu. Pada kecepatan lebih tinggi, efek-efek dinamik seperti gaya-gaya centrifugal. Cambukan belt dan vibrasi mengurangi efektifitas transmisi dan umur belt. Kecepatan sebesar 400rpm umumnya dinyatakan ideal untuk penggunaan belt.

Transmisi dengan belt dapat dikelompokan atas tiga kelompok yaitu belt rata yang dipasang pada puli silinder dan meneruskan momen puntir (torsi) antara dua poros yang jarak sumbunya sampai 10 m dengan perbandingan putaran 1/1 – 6/1. yang kedua belt dengan penampang trapesium yang juga disebut dengan sabuk-V yang meneruskan torsi antara dua poros dengan jarak sumbu sampai 5m dengan perbandingan putaran 1/1 – 7/1. yang ketiga sabuk dengan gigi yang digerakan dengan sproket pada jarak antara sumbu poros dapat sampai 2m dengan penerus putaran secara tepat dengan perbandingan 1/1 – 6/1. (G. Niemann,1994). Simbol / standar puli dan sabuk

a. Industri : konsruksi berat , A,B,C,D,E,3V,5V,8V. konstruksi ringan 2L,3L,4L,5Lb. Pertanian : HA,HB,HC,HD,HE c. Otomotif : 0,38 inchi, 11/16 inchi, 1 inchi

Contoh 5V 1400 5V: potongan silang 1400 : panjang efektif = 140 inchi

9

2.4 Poros

Poros merupakan salah satu bagian yang penting dari setiap mesin. Elemen poros merupakan elemen utama pada sistem transmisi putar yang dapat berfungsi sebagai pembawa, pendukung putaran dan beban, dan pengatur gerak putaran menjadi gerak lurus.

Poros untuk meneruskan daya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut :

1. Poros transmisiPoros ini mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya

ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli sabuk, atau sproket rantai, dll.

2. SpindelPoros transmisi yang relatif pendek. Seperti poros utama mesin

perkakas dimana beban utamanya berupa puntiran3. Gandar

Poros seperti yang dipasang diantara roda-roda kereta barang dimana mendapat beban puntir. Bahkan kadang-kadang tidak boleh bergerak/berputar.

2.5 Pasak

Pasak adalah elemen mesin yang dipakai untuk menetapkan bagian – bagian seperti roda gigi, sproket, kopling, puli. (Sularso, Kiyokatsu Suga, 1983)

Pasak menurut letaknya dibedakan atas: - pasak plana- pasak rata- pasak benam- pasak singgungyang umumya berpenampang segi empat yang sering dipakai adalah pasak benam karena dapat meneruskan momen yang besar.

2.6 Elemen pengikat/sambungan

Sambungan dapat dibedakan menjadi dua yaitu sambungan yang bisa dilepas dan sambungan yang tidak bisa dilepas.

1. BautBaut merupakan elemen pengikat yang bisa dilepas. Baut digunakan

untuk mengikat dua buah komponen atau lebih dengan atau tanpa menahan gaya, penggunaan baut adalah elemen yang paling tepat, sederhana, dan ekonomis bila digunakan pada konstruksi yang diinginkan karena mudah dilepas pasang. Pemilihan baut sebagai alat pengikat harus dilakukan secara teliti untuk mendapatkan ukuran yang sesuai.

10

2. Mur Mur adalah elemen mesin sebagai pasangan ulir luar yang umumnya sudsh dinormalisasikan. Kadang kala mur sering kali dibuat langsung dari kedua bagian pelat yang disambung. Gerak mur terhadap baut dianggap sebagai gerak putar dan gerak lurus, tapi untuk pemeriksaan konstruksi hanya dihitung berdasarkan tekanan permukaan pada profil ulirnya, sehingga diperoleh tinggi mur yang memadai atau sesuai.

3. LasPengelasan yaitu suatu penyambungan logam – logam setempat secara melebur.(Kusuma, Gideon, 1994). Pengelasan yang dilakukan antara dua bagian (logam) terbentuk suatu zona leburan kecil yang dinamakan ”rendaman lebur”. Mengingat pengelasan dan pemotongan merupakan pengerjaan yang amay penting dalam teknologi produksi dengan bahan baku logam, sehingga boleh dikatakan hampir tidak ada logam yang tidak dapat dipotong dan dilas dengan cara – cara yang sudah ada sekarang ini. Las juga menggantikan kontruksi sambungan paku keling dan kontruksi tuangan atau tempaan.

11

BAB. III PEMBAHASAN

3.1 Mekanisme kerja mesin

Prinsip kerja dari mesin ini adalah menggunakan motor listrik sebagai penggerak utama. Ketika motor listrik dihidupkan motor berputar lalu diteruskan ke elemen penerus puli dan belt, puli dan belt meneruskan gaya putaran dari motor listrik ke poros yang terhubung dengan alat potong, kemudian gerakkan handle (pegangan pada mesin yang berguna untuk mengatur maju dan mundur alat potong)alat potong sampai momotong material yang berada pada meja alat potong.

12

Kayu/papanDiletakkan diatas meja

Gerakkan handle alat potong kearah kayu/papan

Hidupkan mesin gergaji potong

Kayu/papan sudah terpotong

3.2 Spesifikasi motor

Single phase AC-Motor-Type : M2B-2 1HP-1346 rpm-110/220 V - 4 A 50Hz-Merk : SEM

Made in china

3.3 Elemen – elemen mesin 1. Bearing, (ball bearing) UC207-20

Gambar 1.1. Bearing

2. Bearing cup (fs p207)

Gambar 2.1. Bearing cup

13

3. poros

Gambar 3.1. poros

4. Puli dan belt

Gambar 4.1. Puli dan belt

5. Pena

Gambar 5.1. Pena

14

3.4 Perhitungan

-Pemakaian listrik untuk motor Besar tegangan motor (volt) x besar arus motor (ampere) = 220 volt x 4 ampere

= 880 watt

-Perhitungan puli dan beltp= 370 wattn= 1346 rpm panjang belt=720 mmdw1(puli)= 78 mmdw2(puli)= 78 mm

penyelesaian :

rasio (i) =

rasio (i) =

→ = i x =1 x 1346 = 1346rpm

- Kecepatan belt

v =

- putaran belt

FB=

- Daya rencana (PB) PB= P x C2 = 12 x1,2 = 14,4 kw

- Jarak puli Lw st = Lw th Lw th = 720mm Maka Lw st = 750 C3 = 0,86 (tipe SPZ)

E nom = e -

= 310 -

= 280mm

15

- Perhitungan pasak Dik: b = 16mmh = 10mmL = 50mmH = 6mm

- Tekanan permukaan pada poros (Pp)

Pp =

=

= 1,091 NPp≤pij

Pij=

= (100 didapat sesuai tabel diambil bahan St 37)

- Tekanan permukaan naf (Pn)

Pn=

=

= 1,637 N Pn ≤ pijKesimpulan analisa poros dan naf aman digunakan karena tekanan permukaan poros dan naf tidak melebihi tegangan izin.

- Perhitungan poros

Mp =

=

= Nmm

FA=18N FB=68N

80mm F1 F2 270 mm

350 mm

MF1=0MF1= F2.199 + FA.80 – FB.270

16

= F2.190 + 18.80 – 68.270 = F2.190 + 1440 – 18360

F2=

MF2= F1.190 + FB.80 – FA.270 = F1.190 + 68.80 – 18.270 = F1.190 + 5440 – 4860

F1 =

3.5 Perawatan Setiap mesin tentunya memiliki sistem perawatan tersendiri yang tujuannya untuk menjaga kondisi mesin agar tetap baik. Berikut adalah adalah bagian – bagian yang perlu mendapatkan perawatan antara lain

1. Perawatan puli dan belt- periksa kesejajaran puli penggerak dan yang digerakkan - periksa kondisi sabuk- periksa kekencangan sabuk

2. Perawatan bantalan - bersihkan bantalan dari kotoran atau debu yang menempel - lumasi bantalan

BAB. IV PENUTUP

17

4.1 Kesimpulan

1. Dengan mengevaluasi cara kerja mesin gergaji potong dapat diketahui sistem kerja dari mesin

2. Untuk mendapatkan mesin yang sesuai dengan kebutuhan perlu mesin yang dipilih sesuai kebutuhan.

3. Kapasitas mesin gergaji potong tebal bidang 10mm, lebar bidang 250mm.

4. Mekanisme untuk menjalankan mesin/alat ini masih membutuhkan tenaga operator untuk mengarahkan kayu/papan yang akan dipotong dan menghidupkan mesin.

4.2 Saran

1. Untuk meningkatkan hasil potongan kayu/papan alat potong harus dalam kondisi prima.

2. Agar kondisi mesin siap pakai maka diperlukan perawatan yang sesuai dengan standar prosedur yang benar.

3. Bersihkan bagian – bagian elemen mesin setelah melakukan proses pemotongan.

DAFTAR PUSTAKA

18

1. Sularso dan kiyakuso Fuga. 1983, Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta: PT. Pradyna Parmita

2. Bambang Priambodo, B.H. Amstead 1981. Teknologi Mekanik. Jakarta. Erlangga

3. Antono Djojoatmodjo. 1997. Metoda Perancangan. Bandung: Polman Bandung

4. G. Niemann. 1994, Elemen Mesin. Jakarta5. Hanapi Gunawan. 1994, Mesin dan Rangkaian Listrik. Bandung; Institut

Teknologi Bandung

LAMPIRAN 1

Tabel Ball Bearing

19

LAMPIRAN 2

20

Tabel bahan pena

Bahan Jenis elemenPembebanan Izin

Pizin sbizin tgizin

St 37 Pena, Poros Naf 100 85 70

St.50, C35, 9S 20K

Pena, Pena penyanggah, Poros 140 120 100

St.60, C35K, C35V, St.50K, 6.8, 9SMn, Pb28K

Pena penyanggah, Pena belah, Poros 170 140 120

St.70, St.60K, C60VPena penyanggah, Poros

200 170 140

BTK, Baja temper (GT)

Naf70

Baja Tuang (GS) Naf 85

LAMPIRAN 3

Gambar Mesin Gergaji Potong

21

22

Alat potong

Motor AC

Handle