Jumat, 28 Mei 2010

bahasa indonesia TTL

KERANGKA KARANGAN
Rancang Bangun Mesin Pembelah Durian



Penyusun :
Syamarianto 341 08 005
Rudy Prasetya Tumiwa 341 08 013
II B Mesin (Perawatan)

JURUSAN TEKNIK MESIN
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN
POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG
MAKASSAR, APRIL 2010
1. Kerangka Proposal
RANCANG BANGUN MESIN PEMBELAH DURIAN
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
B. Rumusan Masalah
C. Ruang Lingkup Pendahuluan
D. Tujuan dan Mamfaat Penelitian
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Definisi Mesin
B. Komponen-Komponen Mesin Pembelah Durian
C. Prinsip Kerja Mesin Pembelah Durian
D. Dasar-Dasar Rancang Bangun Mesin Pembelah Durian
III. METODE PENELITIAN
A. Alat dan Bahan Yang Digunakan
B. Prosedur/Langkah Kerja
C. Proses Pengujian
D. Teknik Analisa Data

DAFTAR PUSTAKA



2. Kerangka Laporan Tugas Akhir
RANCANG BANGUN MESIN PEMBELAH DURIAN
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
B. Rumusan Masalah
C. Ruang Lingkup Pendahuluan
D. Tujuan dan Mamfaat Penelitian
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Definisi Mesin
B. Komponen-Komponen Mesin Pembelah Durian
C. Prinsip Kerja Mesin Pembelah Durian
D. Dasar-Dasar Rancang Bangun Mesin Pembelah Durian
III. METODE PENELITIAN
A. Alat dan Bahan Yang Digunakan
B. Prosedur/Langkah Kerja
C. Proses Pengujian
D. Teknik Analisa Data
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil
B. Pembahasan

V. PENUTUP
A. Kesimpulan
B. Saran
DAFTAR PUSTAKA








Rancang Bangun Mesin Pembelah Durian
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Durian adalah suatu tanaman yang banyak tumbuh didaerah tropis contohnya seperti di Indonesia. Durian memiliki ciri-ciri yang khas yaitu kulitnya yang berduri dan memiliki aroma yang khas yang bayak disukai masyarakat. Selain sebagai makanan durian memiliki banyak fungsi, seperti durian dapat dikelolah menjadi dodol, selai, dan bahan pemberi aroma pada makanan, contohnya pada biskuit, roti dan permen. Dilihat dari kebutuhan masyarakat akan durian yang akan dijadikan bahan olahan khususnya dodol maka dibutuhkan suatu alat/mesin pembelah durian.
Pada awalnya alat yang digunakan untuk membelah durian hanya menggunakan cara manual yaitu hanya dengan menggunakan parang atau pisau. Durian dapat langsung kita belah dengan menggunakan pisau/parang. Namun, dengan cara ini memiliki banyak kekurangan yaitu dari faktor keamanan yang kurang, karena kita berhubungan langsung dengan alat/pisau sehingga membahayakan saat melakukan pembelahan. Membutuhkan waktu yang banyak untuk membelah durian dalam jumlah yang besar, karena tekstur kulit durian yang sangat keras sehingga sulit untuk dibelah dengan menggunakan pisau, terkhusus pada industri yang mengolah durian menjadi dodol. Serta membutuhkan tenaga yang besar untuk membelah durian jika menggunakan pisau. Dengan melihat kekurangan-kekurangan yang itu, kami merancang sebuah alat/mesin pembelah durian dimana pengoperasiannya yaitu dengan menggunakan mesin, sehingga dapat meningkatkan faktor keamanan, waktu produksi yang lebih efisien, serta tidak membutuhkan tenaga yang besar untuk membelah durian.
B. Rumusan Masalah
Namun dalam perancangan mesin pembelah durian ada beberapa kendala yang kami temui yaitu :
 Bagaimana meningkatkan hasil produksi.
 Bagaimana agar isi durian dapat terpisah dari kulitnya setelah dibelah.

C. Ruang Lingkup Pendahuluan
Dari hasil pantauan dilapangan terlihat bahwa pengolahan durian/pembelahan durian umumnya hanya menggunakan pisau/parang.sehingga kurang efektif dan efesien dari segi waktu maupun tenaga yang dibutuhkan.
Oleh karena itu judul ini dipilih dengan harapan agar alat ini dapat membantu peningkatan produktifitas industri pembuatan dodol dalam mengelolah durian manjadi dodol.

D. Tujuan
 Untuk meningkatkan hasil produksi.
 Agar isi durian dapat terpisah dari kulitnya setelah di belah.






BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Definisi Mesin Pembelah Durian
Mesin pembelah durian memiliki bermacam-macam defenisi sebagai mana yang di kemukakan oleh para perancang mesin produksi. Salah satu diantaranya adalah yang di kemukakan oleh Christiawan (2010:1) bahwa “Mesin pembelah durian adalah alat yang di gunakan untuk membelah kulit durian hingga terbelah dengan sempurna.” Selain itu, menurut Febriyanto (2009:1), “Mesin pembelah durian adalah alat yang berfungsi sebagai penghancur kulit durian.”
Dari kedua defenisi di atas dapat disimpulakan bahwa mesin pembelah durian dirancang guna untuk membelah kulit durian lalu mengambil isi durian tersebut dengan mudah.
Penjelasan defenisi yang dikemukakan Crhristiawan lebih jelas, karena mendefinisikan mesin pembelah durian berdasarkan proses dan hasilnya. Sedangkan menurut Febriyanto mendefinisikan mesin pembelah durian sebagai alat yang berfungsi sebagai penghancur kulit durian, penjelasannya kerang tepat dengan definisi mesin pembelah durian karena menjelaskan sebagai penghancur kulit durian bukan sebagai pembelah durian.
.

B. KOMPONEN-KOMPONEN MESIN PEMBELAH DURIAN
Mesin pembelah durian memeiliki beberapa komponen yaitu seperti yang dikemukakan di bawah ini.
“1) Motor listrik, 2) pulley motor, 3) poros, 4) belt, 5) bantalan dengan tipe single row deep groove ball bearing, 6) body, 7) ulir penggerak dengan tipe square threads ( berbentuk persegi), 8) mur penyetel, 9) saluran keluar, 10) pulley poros” (Crhristiawan,2010:5)
Selain itu, komponen mesin pembelah durian dikemukakan di bawah ini.
“1) motor, 2) pulley, 3) belt, 4) bantalan , 5) body, 6) ulir penggerak” (Febriyanto,2009:7)
Dari uraian komponen mesin pembelah durian yang di kemukakan Crhristiawan lebih khusus, karena menyebutkan komponen-komponen mesin pembelah durian satu persatu. Sedangkan menurut Febrianto menguraikan komponen mesin pembelah durian secara umum, karena selain dari komponen yang telah disebutkan masih terdapat komponen yang tidak disebutkan, karena hanya menyebutkan yang secara umumnya saja.

C. PRINSIP KERJA MESIN PEMBELAH DURIAN
Ada beberapa prinsip kerja mesin pembelah durian berdasarkan komponen. Salah satu diantaranya adalah
Prinsip kerja mesin pembelah durian adalah dengan memasukkan durian ke kotak penampungan (hopper) kemudian durian tersebut didorong satu-persatu oleh poros yang digerakkan oleh ulir penggerak menuju saluran keluar yang lebar pada bagian dalam dan mengecil pada bagian luar (menyudut) sehingga durian tersebut terbelah karena bentuk saluran keluar yang menyudut (Crhristiawan 2010). Selain itu menurut Febriyanto (2009:23), “Prinsip kerja mesin pembelah durian adalah durian masuk ke dalam kotak penampungan kemudian durian ditekan menuju saluran keluar yang berbentuk menyudut sehingga durian terbelah karena bentuk dari saluran keluar tersebut.”
Dari penjelasan prinsip kerja yang di kemukakan Christiawan sudah cukup jelas, karena menjelaskan prinsip kerja mesin dengan jelas sampai akhir proses terbelahnya durian. Sedangkan menurut Febriyanto masih kuran jelas, karena mengatakan durian masuk kedalam kotak penampung sedangkan dia didak menjelaskan prosesnya sehingga durian tersebut bisa masuk ke daalam kotak penampung, dan hanya menjelaskan dengan singkat tanpa menyebut komponen-komponen yang bekerja secara lengkap

tugas-tugas termodinamika

Tugas I
Termodinamika teknik



Oleh :
Nama : syamarianto
Nim : 341 08 005
Kelas : iib (perawatan)


Program study teknik mesin
Jurusan teknik mesin
Politeknik negeri ujung pandang
Maret 2010
Pengertian termodinamika
Termodinamika merupakan cabang ilmu pengetajuan yang membahas hubungan antara panas dan bentuk –bentuk lainnya.
Kata thermodynamic berasal dari bahasa yunani, termo atau heat berarti panas atau bahang, sedangkan dynamic atau force berarti daya atau gaya.
Ada tiga kelas utama di dalam industri yang memproduksi daya, yaitu :
 Industry pembangkit tenaga
 Motor barker, dan
 Turbin gas
Sistem termodinamika dan volume atur
Sistem termodinamika didefinisikan sebagai Sesutu kumpulan zat yang memiliki massa yang tetap dan tertentu, yang dibatasi oleh suatu permukaan yang tertutup,yang terletak diluar sistem disebut lingkungan,dan system dipisahkan oleh permukaan batas atau batas system yang berupa sesuatu yang bergerak ataupun yang tetap.







Gas didalam silinder merupakan suatu sistem, bila silinder dipanasi suhu meningkat dan gas akan bergerak keatas bersamaan dengan bergeraknya pengisap.
Sistem yang terisolasi adalah suatu system yang tidak dipengaruhi bagaimanapun juga oleh lingkungannya.panas dan kerja tidak dapat berintraksi dengan sistem melewati bats sistem.

Sifat dan keadaan zat
Sifat zat dapat didefinisikan sebagai suatu besaran yang hanya tergantung pada keadaan sistem dan tidak tergantung lintasan (misalnya apa yang dialami sebelumnya)yang dilalui (dialami) oleh sistem dalam mencapai suatu keadaan yang tertentu. Kebalikanya, keadaan suatu sistem dinyatakan oleh sifat zat.
Keseimbangan termodinamik
Dalam termidinamika perlu didefinisikan apa yang disebut sistem sederhana. Sistem sederhana adalah suatu sistem yang tidak dipengaruhi oleh efek kapiliritas, perubahan bentuk fase padat, medan gaya luar(listrik, magnet, maupun grafitasi) atau dinding dalam abiabatic. Jadi sistem ada dalam keseimbangan termodinamika bila sistem tersebut mengalami kesetimbangan mekanik(kesetimbangan gaya), kesetimbangan termik(tidak ada gradient suhu), dan kesetimbangan kimia (tidak ada reaksi kimia).
Jadi, kesetimbangan termodinamika adalah suatu konsep yang berhubungan dengan tidak adanya kecendrungan sistem untuk mengadakan perubahan yang spontan bila sistem tersebut terisolasi.

Proses dan siklus
Peroses kuasi setimbang adalah sutu proses yang penyimpangannya dari kesetimbangan termodinamik sangat kecil(infinitesimal), dan semua keadaan dilalui oleh sistem tersebut selama berlangsungnya proses kuasi setimbang dapat dianggap sebagai keadaan setimbang.
Proses reversible adalah keadaan yang semula dapat dicapai kembaliu dari keadaan akhir melalui lintasan yang sama.proses ini biasanya idnyatakan dengan garis putus-putus.
Banyak proses yang dapat dinyatakan dengan salah satu sifatnya dibuat konstan. Misalnya proses isotermik(suhunya selalu tetap selama proses), isobaric(tekanan selalu sama), isometric(volumenya selalu sama.
Bila suatu sistem dengan keadaan awal tertentu mengalami berbagai perubahan keadaan dan akhirnya kembali lagi keadaan semula, system tersebut mengalami suatu siklus lengkap(langkah tertutup).pada akhir siklus semua sifat mempunyai harga yang sama seperti keadaan semula.

Satuan teknik
Hubungan antara gaya, massa, panjang dan waktu dinyatakan oleh hokum newton kedua yang menyatakan bahwa gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding debgan hasil kali massa dengan kecepatan yang searah dengan gaya tersebut.
Jadi F = m.a
Dimana F : Gaya
m : massa
a : percepatan
satuan waktu standar adalah detik rata-rata berdasarkan matahari, yaitu 1/86,400 x hari mata hari rata-rata. Hari mata hari rata-rata adalah waktu relative yang diperlukan bumi untuk berevolusi relative terhadap matahari, yang diambil rata-ratanya untuk satu tahun.
Dalam termodinamika sering juga digunakan dua satuan massa lain, gram-mol dan pound-mole.satu gram-mol adalah zat yang massanya dalam gram sama denngan berat molekul zat tersebut.
Massa jenis dan Volume jenis
Massa jenis suatu zat didefinisikan sebagai massa persatuan volume, yang dinyatakan dengan symbol ρ. Sedangkan volume jenis suatu zat adalah volume persatuan massa, dan dinyatakan dengan symbol υ , dan merupakan kebalikan dari massa jenis.

Hokum termodinamika ke-nol
Hokum termodinamika ke-nol menyatakan bahwa bila dua benda masing-masing ada dalam keadaan kesetimbangan termik dengan benda yang ketiga, jadi menunjukkan suhu yang sama, maka kedua benda tersebut ada dalm kesetimbangan termik satu sama lain,artinya suhu kedua benda itu sama.



Sifat-sifat termodinamika dari suatu substansi
Sifat merupakan suatu krakteristik makroskopik dari suatu sistem seperti masssa, tekanan, suhu volume, dan energi.
Ada dua sifat termodinamika yang dipengaruhi oleh tekanan (p),suhu (T), dan volume (v) yaitu :
a. Sifat Ekstensif
Suatu sifat dikatakan ekstensif bila nilainya untuk seluruh sistem merupakan penjumlahan dari seluruh bagian yang ada dan merupakan bagian dari sistem tersebut.
Cirri-cirinya adalah bergantung pada besar dan ukuran sistem, dan berubah karena waktu,dan massa dan energi sebagai suatu sistem berinteraksi dengan lingkungannya.

b. Sifat intensif
Intensif mempunyai cirri-ciri yaitu nilainya tidak tergantung dari besar dan ukuran sistemnya biasanya bervariasi dari suatu tempat ke tempat lain di dalam sistem setiap saat dan tidak bersifat aditif

Motodologi pemecahan persoalan termodinamika
Langkah pertama yang dilakukan didalam menganalisa persoalan termodinamika adalah membuat definisi dari sistem dan melakukan indentifikasi dari intraksi yang relevan dengan lingkungannya. Banyak analisis menggunakan cara langsung atau tak langsung, atau satu dari ketiga hukum dasar berikut ini:
 Prinsip konservasi massa
 Prinsip konservasi energi
 Hokum termodinamika I

Enam langkah yang digunakan untuk melakukan solusi persoalan, yaitu :
1) Hal-hal yang diketahui
Nyatakan secara singkat tentang apa-apa yang telah diketahui.
2) Hal-hal yang dinyatakan
Nyatakan dengan singkat tentang segala sesuatu yang dihitung/ditentukan
3) Buat skema secar ringkas tentang hal-hal yang diketahui
4) Buat asumsi
5) Analisis
6) Berikan kesimpulan

Aplikasi termodinamika teknik
Ada beberapa penggunaan sehari-hari dari termodinamika antara lain:
 Motor barker kendaraan otomotif
 Turbin
 Kompresor dan pompa
 Pembangkit listrik tenaga nuklir dan gas
 Sistem propulsiuntuk pesawat terbang dan roket
 Sistem pembakaran bahan bakar
 Pemisahan gas liquida
 Sistem pemanasan, ventilasi dan penyegar udara seperti:
• Refrigerasi
• Pompa panas
 Sistem energi alternative seperti:
• Bahan bakar sel
• Pembangkit tenaga matahari
• Sistem panas bumi
• Energi air laut,gelombang air laut
• Sistem energi angin.




Tugas 2
Termodinamika teknik



Oleh :
Nama : syamarianto
Nim : 341 08 005
Kelas : iib (perawatan)


Program study teknik mesin
Jurusan teknik mesin
Politeknik negeri ujung pandang
Maret 2010
BAB II
DASAR-DASR TERMODINAMIKA

Sistem
Sistem adalah segalah sesuatu yang ada dalam pengamatan atau digunakan untuk mengidentisifikasi subjek yang akan di analisa. Lingkungan adalah sesuatu yang ada diluar sistem.
Dalam termodinamika terdapat dua jenis sistem yaitu:
1. sistem tertutup
Pada sistem ini terdapat sejumlah massa yang konstan yang berada dalam suatu batas sistem, dimana massa tersebut terpisah dari lingkungan dan dan di isolasi.
2. Sistem terbuka
Pada sistem terbuka terdapat sejumlah massa yang konstan dan alirannya mantap. Massa yang masuk dan keluar dari sistem serta massa yang ada dalam sistem adalah konstan.
Kerja
Dalam mekanika kerja adalah produk antara gaya dan jarak atau gaya yang bekerja selauh x. Dalam termodinamika kerja merupakan intraksi antara dua jenis sebagai poros perpindahan energi.kerja selalu merepresentasikan sebagai pertukaran energi antara sistem dan lingkungannya.
Satuan kerja adalah joule sedangkan daya adalahkerja persatuan waktu (joule/detik).
Tanda konversi dan Notasi
Pada termodinamika teknik tanda sangat berpengaruh pada peralatan/mesin.tanda konversioanl yang digunakn disini yaitu:
Seandainya jika kerja yang dihasilkan oleh suatu sistem adalah lebih besar dari pada nol (W>0) maka dikatakan kerja positif (kerja yang dihasilkan oleh sistem). sebaliknya jika kerja yang dihasilkan oleh sistem lebih kecil dari nol (W<0) maka dikatakan kerja negative (kerja yang dikenakan pada sistem).

Panas
panas adalah suatu bentuk energi yang dipindahkan melalui batas sistem yang ada pada suatu temperatur tinggi ke sistem lain atau lingkungannya yang mempunyai temperatur lebih rendah, karena adanya perbedaan temperature.
Panas merupakan suatu bentuk energi yang didefinisikan berdasarkan temperature, dengan perkataan lain, panas merupakan intraksi antara sistem-sistem yang terjadi akibat adanya perbedaan temperatur diantara mereka.
Satuan panas dalam sistem inggeris (English Engineering) adalah BTU (British Thermal Unit), yang didefinisikan sebagai panas yang diperlukan untuk menaikkan temperatur sat upon (lbm) air sebanyak satu derajat Fahrenheit dari 60o F ke 61o F. dalam sistem metric satuan panas adalah kalori.
1 kalori internasional = 1,1867 joule absolute.





SOAL –SOAL LATIHAN BAB II
1. Diketahui suatu gas ideal yang terdpat pada suatu sistem piston dan silinder dengan tekanan awal sebesar 3 bar dengan volume awal ekpansi sebesar 0,05 m3.sedangkan tekanan akhir sebesar 1 bar dengan voleme akhir ekspansi sebesar 0,2 m3. hitunglah kerja yang dihasilkan air gas tersebut.
2. Diketahui uap air yang berada didalam suatu piston dan silinder dengan massa sebesar 5 kg. Uap tersebut berekspansi dari keadaan 1 dengan energy dalam spesifik (persatuan massa) sebesar u1 = 7909,9 kJ/kg.ke keadaan 2 dengan energy dalam spesifik sebesar u2 = 2659,6 kJ/kg. selama proses ekspansi berlangsung, ada perpindahan energi yang dimasukkan kedalam sistem sebesar 80 kJ. dan kerja yang dihasilkan dari baling-baling sebesar 18,5 kJ. diketahui pula bahwa tidak ada perubahan energi kinetic dan potensial dari sistem. hitung besar perubahan energi sebagai kerja pada piston selama proses ekspansi.
Jawab :
1. penyelesaian:
p1 = 300.000 Pa
v1 = 0,05 m3
p2 = 100.000 Pa
v2 = 0,02 m3
maka :
W12 = p2.v2 – p1.v1
= (100.000).(0,2) – (300.000).(0,05)
= 20.000 – 15.000
= 5000 joule
2. dEK = 0
dEp = 0
m = 5 kg
u1 = 2709,9 kj/Kg
u2 = 2659,6 kj/kg
maka = dU + dEK + dEp
= m (u2 – u1) +0 + 0
Dengan W = Wpiston + Wbaling-baling
Sehingga
m(u2 – u1) = Q – (Wpiston + Wbaling-baling)
atau
Wpiston = Q – W baling-baling – m (u2-u1)
= (80)- (-18,5) – (5)(2659,6 – 2709,9)
=(80) – (-18,5)-(-251,5)
= 350 kjoule







Soal latihan :
1. diketahui suatu gas ideal yangterdapat pada suatu sistem piston dan silinder dengan tekanan awal sebesar 12 bar dengan volume awal ekspansi sebesar 0,05 m3, sedangkan tekanan awal sebasar 1,2 bar dengan volume awal ekspansi sebesar 0,2 m3.hitunglah kerja yang dihasilkan gaya tersebut.
jawab
dik : p1 = 1,2 bar = 120000 Pa
v1 = 0,05 m3
p2 = 1,2 bar = 120000 Pa
v2 = 0,2 m3
maka :
W12 = p2.v2 – p1.v1
= (120.000).(0,2) –(120.000).(0,05)
= 24000 – 6000
= 18000 joule
2. Diketahui uap air yang berada didalam suatu piston dan silinder dengan massa sebesar 0,5 kg. Uap tersebut berekspansi dari keadaan 1 dengan energy dalam spesifik (persatuan massa) sebesar u1 = 2500 kJ/kg.ke keadaan 2 dengan energy dalam spesifik sebesar u2 = 2400 kJ/kg. selama proses ekspansi berlangsung, ada perpindahan energi yang dimasukkan kedalam sistem sebesar 100 kJ. dan kerja yang dihasilkan dari baling-baling sebesar 25 kJ. diketahui pula bahwa tidak ada perubahan energi kinetic dan potensial dari sistem. hitung besar perubahan energi sebagai kerja pada piston selama proses ekspansi.
Jawab :

penyelesaian
dEK = 0
dEp = 0
m = 0,5 kg
u1 = 2500 kj/Kg
u2 = 2400 kj/kg
maka = dU + dEK + dEp
= m (u2 – u1) +0 + 0
Dengan W = Wpiston + Wbaling-baling
Sehingga
m(u2 – u1) = Q – (Wpiston + Wbaling-baling)
atau
Wpiston = Q – W baling-baling – m (u2-u1)
= (100)- (-25) – (0,5)(2400 – 2500)
=(100) – (-25)-(0,5).(-100)
=25 kjoule


Tugas3
Termodinamika teknik



Oleh :
Nama : syamarianto
Nim : 341 08 005
Kelas : iib (perawatan)


Program study teknik mesin
Jurusan teknik mesin
Politeknik negeri ujung pandang
april 2010
BAB III
SIFAT-SIFAT TERMODINAMIKA
Ada dua sifat termodinamika yang dipengaruhi oleh tekanan, suhu, volume, dan massa yaitu :
1. Sifat ekstensif yaitu bila nilainya untuk seluruh sistem merupakan penjumlahan dari seluruh bagian yang ada merupakan bagian dari sistem tersebut. contohnya massa, volume, energy dari suatu substansi.
2. sifat intensif yaitu bila nilainya tidak tergantung dari besar dan ukuran yang sistemnya dan biasa bervariasi dari suatu tempat ke tempat lain didalam sistem setiap saat. contohnya volume spesifik dan entalpi.
Zat murni (hanya terdiri dari satu komponen) , sifat yang penting adalah tekanan, temperature, volume spesifik, energy dalam spesifik, entalpi spesifik,dan entropi spesifik.
Zat murni adalah zat mempunyai komposisi kimia yang homogen dan tetap(tidak berubah).
Tabel uap air terdiri dari beberapa bagian yaitu:
 Tabel A.1.1 : Tabel uap jenuh dan cairan jenuh(tabel temperature)
 Tabel A.1.2 : Tabel uap dan cairan jenuh (Tabel tekanan)
 Tabel A.1.3 : Tabel uap dipanaskan lanjut
 Tabel A.1.4 : Tabel cairan temperature
 Tabel A.1.5 : Tabel padat dan uap jenuh
tabel A.1.1 data termodinamika uap jenuh sebagai fungsi temperatur kejenuhan(saturation temperature.




Untuk mengetahui kondisi proses keadaan dalam termodinamika perlu diketahui apakah cairan tertekan,campuran ataupun yang lain-lainnya diperlukan 2 data untuk menentukannya yaitu:
1. Tekanan dan temperature.
bandingkan antara terperatur sebenarnya dengan temperatur jenuh jika:
 T T=T : jenuh maka cairanya jenuh
 T>T : jenuh maka uap dipanaskan lanjut
2. Tekanan dan volumespesifik.
bandingkan antara temperatur sebenarnya dengan temperatur jenuh jika:
 v v=vf jenuh maka cairan jenuh
 vf v=vg uap jenuh
 v>vg uap dipanaskan lanjut.
3. Temperatur dan volume
4. Tekanan dan energi dalam, tekanan dan entalpi, tekanan dan entropi identik dengan tekanan dan volume
5. Temperature dan energi dalam, temperature dan entalpi, temperature dan entropi identik dengan temperatur dan volume.


Elemen mesin 1

BAB I
PENDAHULUAN

Materi Prasyarat:
Ilmu Kekuatan Bahan
Standar Kompetensi :
Mampu mendskripsikan langkah-langkah perencanaan elemen mesin 1
Kompotensi Dasar:
1. Mampu mendefenisikan elemen mesin
2. Mampu mengklasifikasikan jenis-jenis pembebanan
3. Mampu mengklasifikasikan jenis-jenis tegangan.

1.1 Pengertian Elemen Mesin
Elemen Mesin adalah Bagian-bagian suatu konstruksi yang mempunyai bentuk serta fungsi tersendiri, seperti baut-mur, pene , pasak, poros, kopling, sabuk-pulli, rantai- sprocket, roda gigi dan sebagainya.
Dalam penggunaan elemen mesin bias berfungsi sebagai elemen pengikat, elemen pemindah atau transmisi, elemen penyangga elemen pelumas, elemen pelindung dan sebagainya.
1.2 Pembagian Elemen Mesin
Elemen Mesin dapat dikelompokkan sebagai berikut:
1. Elemen-elemen Sambungan
a. Sambungan Lem
b. Sambungan Solder
c. Sambungan Paku Keling
d. Sambungan Las
e. Sambungan Ulir
2. Elemen-elemen Transmisi
a. Poros dan pasak
b. Kopling
c. Sabuk dan rantai penggerak
d. Roda gigi
e. Rem

3. Elemen Penyangga
a. Pegas
b. Bantalan
1.3 Prinsip Dasar Perencanan Elemen Mesin
Pada dasarnya perencanaan elemen mesin merupakan perencanaan komponen yang diadakan/dibuat untuk memenuhi kebutuhan mekanisme suatu mesin. Tahap-tahap dalam perencanaan elemen mesin adalah sebagai berikut:
1. Menentukan kebutuhan
Menentukan kebutuhan dalam hal ini adalah kebutuhan akan elemen mesin yang akan direncanakan, sesuai dengan fungsinya.
2. Pemilihan mekanisme
Berdsarkan fungsinya dipilih mekanisme yang tepat dari elemen tersebut.
Contoh: Memindahkan putaran poros penggerak ke poros yang digerakkan dengan roda gigi miring.
3. Beban mekanis
Berdasarkan mekanisme yang ditentukan pada tahap ke 2 beban-beban mekanis yang akan terjadi harus dihitung berdasarkan data pada tahap ke 1, hingga diperoleh gaya-gaya yang bekerja pada elemen tersebut.
Contoh: Data-data : daya yang ditransmisikan, putaran
4. Pemilihan Material
Untuk mendapatkan elemen mesin yang tahan dipakai, dilakukan pemilihan material dengan kekuatan yang sesuai dengan kondisi beban yang terjadi.
5. Menetukan Ukuran
Bila terjadi kesesuaian pemakaian bahan dan perhitungan beban mekanis, dapat dicari ukuran-ukuran elemen mesin yang direncanakan dengan standar.
6 Modifikasi
Modifikasi bentuk diperlukan bila elemen-elemen mesin yang direncanakan telah pernah dibuat sebelumnya.
7. Gambar kerja
Pada tahap ini, ukuran-ukuran untuk penggambaran gambar kerja diperoleh, baik gambar detail maupun gambar perakitan.
8. Pembuatan dan control kualitas
Dengan gambar kerja dapat dibuat elemen mesin yang diperlukan.
1.4 Pertimbangan-pertimbangan Dalam Perencanaan Elemen Mesin
Hal-hal penting yang harus dipertimbangkan dalam perencanaan elemen mesin adalah.:
1. Jenis-jenis tegangan yang ditimbulkan pembebanan
2. Gerak dari elemen mesin
3. Pemilhan bahan
4. Bentuk dan ukuran komponen
5. Tahanan gesek dan peleumasan
6. Hukum ekonomi
7. Penggunaan komponen stndar
8. Keamanan operasi
9. Fasilitas bengkel
10. Jumlah komponen yang akan diproduksi
11. Harga konstruksi total
12. Pemasangan.
1.5 Dasar Perhitungan dalam Perencanaan Elemen Mesin
Perhitungan pada perencanaan elemen mesin didasarkan pada teori-teori mekanika teknik dan kekuatan bahan.
1.5.1 Dasar-dasar mekanika teknik
a.Gaya
Gaya adalah penyebab suatu pergerakan dan deformasi suatu benda atau aksi sebuah benda terhadap benda lain.
Gaya adalah sebuah besaran vector yang mempunyai besar, arah, dan titik tangkap.

b.Momen
Momen adalah sebuah gaya yang bermaksud untuk menggerakkan atau memutar benda.


c.Kesetimbangan
Suatu benda kaku dikatakan dalam keadaan setimbang bila resultante (jumlah) gaya-gaya yang bekerja = 0 dan momen disetiap titik benda = 0
Syarat kesetimbangan benda

Jika satu syrat diatas tidak dipenuhi maka benda tersebut dikatakan tidak seimbang.
1.5.2 Dasar-dasar Kekuatan Bahan
Tegangan-tegangan yang akan terjadi dalam perencanaan elemen mesin adalah.
a.Tegangan Tarik
b.Tegangan Geser
c.Tegangan Puntir
d.Tegangan Bengkok
1.5.2.1 Tegangan Tarik
Tegangan Tarik adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang tegak lurus terhadap luas bidang gaya.


dengan F = Gaya tarik
A = Luas penampang bidang gaya
1.5.2.2 Tegangan Geser
Tegangan Geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja sejajar terhadap luas bidang gaya..


dengan V= Gaya geser
A = Luas penampang bidang gaya




1.5.2.3 Tegangan Puntir
Tegangan puntir adalah tegangan yang terjadi disebabkan benda memuntir terhadap sumbunya.

dengan Mp = Momen puntir
Wp = Momen tahanan punter
1.5.2.4 Tegangan Bengkok
Tegangan bengkok adalah tegangan yang terjadi karena adanya momen yang menyebabkan benda mengalami lentur atau bengkok.


dengan Mb = Momen bengkok
Wb = Momen tahanan bengkok




Soal- Soal Latihan
1. Sebutkan dan jelaskan langkah-langkah perencanaan elemen mesin
2. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis pembebanan
3. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis tegangan
4. Tabung aluminium antara batang perunggu dan batang baja diikat secara kaku seperti diperlihatkan pada gambar. Beban aksial bekerja pada kedudukan seperti diperlihatkan pada gambar.


BAB II
SAMBUNGAN LEM (ADHESIVE)

Materi Prasyarat:
Teknologi Bahan, Kekuatan Bahan
Standar Kompotensi:
Mampu merencanakan konstruksi sambungan lem
Kom[potensi Dasar:
1. Mampu menyebutkan dan menjelaskan keuntungan dan kerugian sambungan lem
2. Mampu menyebutkan dan menjelaskan jenis-jenis sambungan lem
3. Mampu menyebutkan sifat-sifat sambungan lem
4. Mampu menyebutkan tahapan-tahapan proses perekatan
5. Mampu menghitung kekuatan sambungan lem

2.1 Pendahuluan

Sambungan adhesive adalah penyambungan bahan yang sama atau bahan yang berbeda baik logam maupu bukan logam dengan memanfaatkan kontak permukaan ditambah bahan adhesive sebagai media penyambungan. Dulu sambungan lem umumnya digunakan untuk sambungan bukan logam, seperti: kertas, karbon, kulit, karet, kayu, plastic, dan lain-lain. Dengan kemajuan teknologi sekarang, sambungan lem dapat digunakan pula untuk menyambung logam. Terutama pada konstruksi ringan. Bahkan pada keadaan-keadaan tertentu perekat dapat mengganti sambungan las, keeling atau solder dengan keuntungan yang lebih besar.


2.2 Keuntungan dan Kerugian Sambungan Lem/Adhesive
2.2.1 Keuntungan:
1. Dapat menyambung bahan sejenis atau bahan yang berbeda seperti: logam dengan plastic, kulit, karet.
2. Beban yang diterima merata.
3. Tidak mengalami konsentrasi tegangan
4. Isolator terhadap panas dan listrik
5. Pengerjaan pada suhu rendah
6. Tidak merusak permukaan
7. Tidak terjadi korosi listrik
8. Dapat menyesuaikan diri terhadap pemuaian
9. Mudah dan murah terutama pada proses perekatan dingin
10. Tidak menambah berat/volume, terutama untuk konstruksi pesawat terbang
11. Kedap gas dan cairan.
2.2.2 Kerugian
1. Kemampuan menahan beban kejut, bengkok, dan kupas rendah.
2. Kemampuan menahan panas terbatas.
3. Kurang tahan terhadap beban berganti
4. Memerlukan penanganan awal terhadap permukaan benda yang akan direkat.
5. Waktu pendinginan dan pengerasan hingga benar-benar mengikat relative lama, terutama pada proses perekatan panas.
6. Harus memperhitungkan kontak permukaan yang cukup
7. Sukar dalam pengujian non-destruktif.

2.3 Pemakaian
a. Pemakaian dalam konstruksi umum:
- Konstruksi-konstruksi ringan
- Perpipaan
- Mekanik
- Konstruksi kayu
b. Pemakaian dalam industri transportasi:
- Terutama untuk rangka dan body pesawat
- Body mobil
- Kanvasrem/kopling
c. Pemakaian dalam industri elektronik:
- Pelat-pelat transformator
- Lempengan pelat pada electromotor
d. Pemakaian pada industri lain
- Peralatan foto
- Mainan
- Mebel
- Sepatu, tas, dll
- Vinyl lantai
- Pengepakan
- Wallpaper

2.4 Proses Perekatan
Untuk memperoleh hasil sambungan yang optimal diperlukan persiapan dan penanganan yang serius pada bahan yang akan dilem/direkat.
Adapun tahap-tahap perekatan yang umum adalah sebagai berikut:
1. Pembersihan:
Bidang kontak harus bebas dari segala macam kotoran, debu, karat, lemak, dan lain-lain. Khusus untuk lemak dapat dihilangkan dengan larutan pencair seperti: Aceton, Trichlor, Thinner, dan sebagainya atau bahan pencuci seperti larutan alkali.
2. Pengerjaan Permukaan:
Hal ini dilakukan untuk meningkatkan mutu dan kekuatan rekat. Bidang kontak disikat, digerinda, disemprot pasir.
3. Pelapisan/Pemberian Bahan Perekat
Bahan perekat dilapiskan dengan tipis dan merata pada permukaan bahan yang akan direkat. Kemudian kedua permukaan ditempelkan dan tidak diperbolehkan bergeser sedikitpun.
4. Penekanan.
Untuk tahap ini tergantung dari jenis bahan perekatnya. Ada yang langsung ditempel setelah pelapisan, dan ada yang harus menunggu beberapa saat sebelum ditempelkan. Permukaan yang ditempelkan harus mendapat penekanan yang merata untuk memperoleh kekuatan rekat yang baik. Penekanan dapat dilakukan dengan cara: dicekam/diklem dengan ragum atau alat pencekam lainnya.
5. Waktu pendinginan
Pada proses perekatan, semua bahan perekat memerlukan waktu pendinginan tertentu untuk pengikatan. Hal ini juga tergantung jenis bahan perekat. Pada perekatan panas, waktu pendinginan dan pengikatan saling berkaitan. Untuk mendapatkan pengikatan yang kuat diperlukan waktu yang cukup.

2.5 Jenis-jenis Sambungan Lem/Adhesive
1. Solvent Adhesive
Bahan dasar lem jenis ini adalah nifroceluloce yang dapat larut dalam larutan kimia organic. Sambungan setelah dilem, dipress untuk jangka waktu 1 s.d. 3 hari. Nama dagang solvent adhesive adalah: Uhu, Bindulin, Giimmi losung, Pattex, dan Redux.
2. Mixed Adhesive
Dalam sambungan ini salah satu komponen yang disambung bercampur dengan bahan lem. Waktu pengerasan dapat dikurangi dengan bantuan katalisator, Pada temperature kamar, waktu pengerasan memakan waktu beberapa hari, tetapi bila dipanaskan pada temperature 200 C, pengerasan terjadi hanya beberapa menit. Nama dagang Mixed adhesive adalah: Araldit, Coctile, Metallon, Denocoll dan lain-lain.




2.6 Sifat-sifat Sambungan Lem/Adhesive
Sifat Fisika
1. Stabilitas.
Stabilitas sambungan terjadi dalam batas waktu 3 s.d. 6 bulan, Kekuatan berkurang 75 s.d. 80% karena tegangan. Agar sambungan tetap kuat dianjurkan pemakaian beban yang konstan pada sambungan.
2. Tahan Korosi
Biasanya sambungan adhesive tahan terhadap korosi cairan dan juga terhadap larutan alkali atau asam. Kekuatan berkurang 20 s.d. 30% setelah 6 bulan.
3. Tahan Panas
Tahan terhadap panas bergantung pada produk bahan adhesive, batas maksimal temperature bergerak dari 40 s.d. 100 C, dalam hal tertentu tahan sampai 400 C. Pengurangan kekuatan karena panas bergantung pula pada waktu yang terjadi karena pengaruh panas.

Sifat-sifat Mekanik
Sifat-sifat mekanik sambungan adhesive yang diperhitungkan dalam perhitungan adalah:
1. Kekuatan Cohesive.
2. Kekuatan Membuka
3. Batas Kelelahan



2.7 Perhitungan Sambungan Adhesive

2.7.1 Kekuatan Kohesive
Kekuatan cohesive berhubungan dengan gaya yang bekerja dan luas sambungan.



( 2 – 1 )
dengan: = Tegangan geser
F = Gaya
A= Luas


Diagram dibawah ini menunjukkan hubungan antara tegangan kohesi dengan lebar komponen dan panjang sambungan.
l = panjang sambungan (mm)
b = lebar sambungan ( mm )
F = Gaya ( N )
S = tebal komponen ( mm )

2.7.2.Kekuatan Membuka

Kekuatan membuka pada sambungan menahan gaya yang bekerja.
Kekuatan membuka adalah gaya yang bekerja dibagi dengan luas sambungan.
( 2 – 2 )
dengan : = Kekuatan membuka
F= Gaya
A= Luas




Soal-soal Latihan
1. Sebutkan keuntungan dan kerugian penggunaan sambungan lem
2. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis sambungan lem
3. Sebutkan sifat-sifat sambungan lem
4. Sebutkan tahapan-tahapan proses perekatan.

BAB III
SAMBUNGAN SOLDER

Materi Prasyarat:
Teknologi Bahan, Kekuatan Bahan
Standar Kompotensi:
Mampu merencanakan konstruksi sambungan solder
Kom[potensi Dasar:
1. Mampu menyebutkan dan menjelaskan keuntungan dan kerugian sambungan solder
2. Mampu menjelaskan pengertian sambungan solder
3. Mampu menjelaskan dan menyebutkan jenis-jenis sambungan solder
3. Mampu menghitung kekuatan sambungan solder

3.1 Pendahuluan

Sambungan solder merupakan penyambungan dari logam ( besi, baja, tembaga, kuningan, seng dan baja paduan) dengan pewngkatan oleh bahan tambah yang dicairkan, dimana titik cair bahan tambah lebih rendah dari titik cair logam yang disambungkan.
Untuk sambungan yang membutuhkan kekuatan, kerapatan dan ketahanan terhadap korosi maka permukaan logam yang akan disolder harus benar-benar dibersihkan. Pada permukaan logam juga ditambahkan bahan pengalir untuk membantu pengaliran bahan tambah ke seluruh permukaan bidang yang dlsolder.
3.2 Jenis-jenis Solder
Berdasarkan cara penyambungan, penyolderan dikelompokkan menjadi dua jenis:
1. Penyolderan lunak : titik lebur bahan tambah 300 C
2. Penyolderan keras: titik lebur bahan tambah 720 C
3.2.1 Penyolderan Lunak (Patri)
Penyolderan lunak digunakan pada semua logam terutama untuk logam-logam tipis dengan beban ringan serta kedap udara dan air.
Contoh pemakaian:
- Pelat-pelat pendingin pada kendaraan
- Tangki air/minyak
- Wadah/kotak peralatan
- Instalasi pipa tekanan rendah
- Sambungan kabel
- Talang air dan tutup atap
- Penyambungan logam yang dilapisi seng

TABEL BAHAN TAMBAH PENYOLDERAN LUNAK
Jenis Bahan Tambah Penulisan Kandungan Pemakaian
Paduan Sn-Pb Sn50Pb(Sb) 60% Sn, 0,3% Antimon,sisanya Pb Penyolderan pada:
- Logam yang dilapisi seng
- Pelat-pelat tipis
- Peralatan elektronik
Paduan Pb-Sn PbSn35Sb 40% Sn, 0,2%Antimon, sisanya Pb Penyolderan pada:
- Pelat-pelat tipis
- Pendingin kendaraan
- industri perkakas
Paduan Sn-Zn dan
Cd-Zn SnZn10 85-92 % Sn dan
8-18 % Zn
Penyolderan pada aluminium dan paduannya
CdZn20 75-83 % Cd dan
17-25 % Zn


3.2.2 Penyolderan Keras
Penyolderan keras lebih sering digunakan untuk penyambungan pelat-pelat dari logam berat dan menerima beban yang besar.
Contoh pemakaian:
- Flens pada pipa
- Instalasi pipa tekanan besar
- Penyangga dan rangka kendaraan
- Tangki uap
- Peralatan dari logam keras
- Konstruksi dari alat-alat ringan

TABEL BAHAN TAMBAH PENYOLDERAN KERAS
Jenis Bahan Tambah Kandungan Pemakaian

CuZn46
53-55 % Cu, sisanya Zn Penyolderan pada:
- Instalasi pipa-pipa
- Konstruksi kendaraan

Ag15P
15 % Ag, 5 % P, sisanya Cu Penyolderan pada:
- Pelat-pelat,perpipaan,kawat
- Industri optic
- Peralatan mekanik yang kecil

Ag45Cd
45 % Ag, 20 % Cd, 18 % Cu, sisanya Sn Peyolderan pada:Logam-logam mulia dengan bahan seperti:
- perak (Ag)
- emas (Au)
- platina (Pt)

AlSiSn Minimal 72 % Al, 10-12 % Si, 8-12 % Sn, dan Cd, sisanya Cu dan Ni Penyolderan pada :
-Benda tuangan
- pelat, kawat
- profil aluminium dan paduannya

AlSi13
Minimal 72 % Al, 13 % Si, sisanya Cu,dan Ni Penyolderan pada konstruksi logam-logam ringan
Penyolderan pada konstruksi yang menggunakan baja,tuangan, juga baja temper

3.3 Bahan Pengalir ( Fluks).
Untuk memperoleh hasil penyambungan yang sempurnah maka permukaan logam yang akan disambung harus benar-benar bersih. Karat atau debu-debu pada permukaan logam akan menghambat aliran bahan tambah. Untuk memudahkan pengaliran bahan keseluruh permukaan penyambungan, digunakan bahan pengalir yang berfungsi menghilangkan karat dan memudahkan pengaliran bahan tambah. Bahan ini diberikan pada seluruh permukaan yang akan disolder.

TABEL BAHAN PENGALIR
Nama Pemakaian
Seng khlorida (air solder, pasta solder), asam garam,Resin Umum
Khusus untuk seng pada kelistrikan dan tangki
Penyolderan lunak
Suhu kerja sampai 1000 C, ditambah unsure P dan Si Penyolderan keras
Khlorida, bromide, Fluorida Khusus untuk aluminium dan paduannya


2.4 Teknik Penyolderan
Dalam dunia industri dikenal berbagai teknik penyolderan. Untuk menentukan teknik penyolderan yang dipakai, perlu memperhatikan hal-hal berikut:
- fungsi benda kerja
- bahan dari benda kerja
- jumlah.
Tetapi pada prinsipnya semua teknik dapat digunakan untuk penyolderan lunak dan penyolderan keras.
Macam Teknik Penyolderan
1. Penyolderan batang
2. Penyolderan busur api
3. Penyolderan celup
4. Penyolderan dalam oven
5. Penyolderan tahanan dan induksi
6. Penyolderan sinar.

1. Penyolderan Batang /Kawat
Penyolderan menggunakan bahan tambah (biasanya tembaga)berupa batang yang dipanaskan. Lebih sesuai untuk penyolderan lunak. Membutuhkan bahan pengalir, serta lebih sering untuk pekerjaan tunggal dengan bagian-bagian yang kecil.

2. Penyolderan Busur Api
Bahan tambah dicairkan dengan busur api dari peralatan solder atau gas asetilen. Membutuhkan bahan pengalir. Pemakaian pada penyolderan lunak dank eras, serta sesuai untuk pekerjaan tunggal.
3.Penyolderan Celup
Untuk penyolderan lunak atau keras. Bahan tambah dalam bentuk cair ditempatkan pada sebuah bak. Bisa juga bahan tambahnya berupa larutan garam yang dipanaskan. Logam yang akan disolder dicelupkan kedalam bak.
4. Penyolderan dalam Oven
Bagian logam yang akan disolder dipersiapkan, demikian pula bak garamnya. Kemudian dilewatkan kedalam oven yang memberi panas terus-menerus dengan pengurangan gas disekelilingnya, tanpa penambahan bahan pengalir.
5. Penyolderan Tahanan dan Induksi
Bagian bahan yang akan disolder bersama bahan tambah dan bahan pengalir dipanaskan dengan gulungan induksi listrik. Sangat sesuai dan menghemat waktu untuk pengerjaan masal dengan ban berjalan.
6. Penyolderan Sinar
Panas dipanaskan dari sinar lampu Halogen ( Daya sekitar 150-4000W) yang difokuskan lensa cekung. Daerah panas yang dihasilkan mencapai diameter 15 mm. Metode ini sangat cocok untuk penyolderan benda-benda teknik yang presisi dan peralatan listrik.

3.5 Keuntungan dan Kerugian sambungan solder
3.5.1 Keuntungan
1. Dapat menyambung dua buah logam yang berbeda.
2. Pada penyolderan lunak tidak merusak permukaan.
3. Tidak menghambat aliran listrik
4. Dibandingkan pengelingan, tidak ada pelubangan yang melemahkan konstruksi.
5. Umumnya kedap fluida
6. Pada pengerjaan masal, dapat dilakukan secara bersamaa.
7. Mampu menyambung pelat-pelat tipis.

3.5.2 Kerugian
1. Untuk penyolderan masal biaya lebih besar.(karena bahan tambah harus dicampur timah putih atau tembaga).
2. Bahan pengalir yang tersisa dapat menimbulkan korosi listri


3.6 Perhitungan Sambungan Solder



( 3 – 1 )
( 3 – 2 )
dengan F = gaya geser pada sambungan solder ( N ); b = lebar penyolderan ( mm ); l = panjang penyolderan ( mm ).



Soal-soal Latihan
1. Sebutkan keuntungan dan kerugian penggunaan sambungan solder
2. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis sambungan solder
3. Sebutkan teknik-teknik penyolderan


BAB IV
SAMBUNGAN LAS

Materi Prasyarat:
Teknologi Bahan, Kekuatan Bahan
Standar Kompotensi:
Mampu merencanakan konstruksi sambungan las
Kom[potensi Dasar:
1. Mampu menyebutkan dan menjelaskan keuntungan dan kerugian sambungan las
2. Mampu menyebutkan dan menjelaskan jenis-jenis sambungan las
3. Mampu menyebutkan dan menjelaskan proses-proses pengelasan
5. Mampu menghitung kekuatan sambungan las


4.1 Defenisi
Pengelasan adalah proses penyambungan dua buah logam sejenis dengan cara memanaskan sampai suhu lebur tanpa atau dengan menggunakan bahan tambah.
4.2 Sumber panas pengelasan
1. Secara mekanik, misalnya dengan gesekan, pukulan, dan tekanan dari material yang akan disambung.
2. Dengan energi listrik, misalnya melalui busur listrik, tahanan listrik, dan pancaran electron.
3. Dengan gas, misalnya udara panas, argon, helium, dan hydrogen.


4.3 Proses-proses Pengelasan
Pemilihan jenis proses pengelasan tergantung pada konstruksi yang akan dilas, mutu yang ingin dicapai, bahan yang akan dilas, dan biaya. Umumnya proses pengelasan adalah fusi dan tekan. Proses fusi adalah dengan mencairkan setempat secara bersama antara material yang akan dilas dan bahan pengisi. Sedangkan proses tekan tidak memerlukan bahan pengisi.
4.3.1 Jenis-jenis Proses Pengelasan
1. Pengelasan Tempa
Benda kerja yang akan disambung dipanaskan sampai temperature dibawah temperature cairnya dan kemudian dilakukan penyambungan dengan tekanan/pukulan.
Contoh penerapan: penyambungan rantai, pipa, konstruksi mesin ringan,dan sebagainya.





2. Pengelasan Gas.
Benda kerja dipanaskan dengan menggunakan busur api yang dihasilkan oleh kombinasi gas-gas (gas alam, asetilen, oksigen-hidrogen, helium dan sebagainya). Contoh penerapan: tabung, pipa, konstruksi mesin.

3. Pengelasan Busur Listrik
Panas diperoleh dari loncatan bunga api listrik antara elektroda las (sekaligus berfungsi sebagai bahan pengisi) dan benda kerja. Transformator las diperlukan untuk menghasilkanarus kuat hingga 200 amper pada tegangan yang cukup rendah. Pada table berikut diberikan daftar kuat arus yang diperlukan.
TABEL 4.1 KUA ARUS LISTRIK

Jenis Elektroda Diametr Elektroda
Ф 4 mm Ф 5 mm Ф 6 mm
Elektroda terbungkus tipis
Elektroda terbungkus tebal 125 A
170 A 150A
230 A 190 A
290 A



4. Las Tahanan Listrik
Pada prinsipnya panas ditimbulkan karena adanya tahanan listrik pada benda kerja. Kemudian setelah bagian dari benda kerja yang akan disambung pijar, dilakukan penyambungan dengan ditekan. Penerapan pengelasan ini hanya pada benda kerja yang dapat mengalirkan arus listrik dengan baik.



Jenis pengelasan yang termasuk las tahanan listrik sangat banyak diantaranya:
a. Las Titik ( spot welding)
Elektroda pengalir arus listrik terbuat dari tembaga atau paduan Cu+Mo yang dibagian dalamnya berongga untuk mengalirkan cairan pendingin. Las ini biasa digunakan untuk menyambung pelat-pelat yang tipis.






b. Las Tumpul
Pengelasan ini dilakukan dengan cara menyambungkan benda kerja kemudian dialiri arus listrik. Jenis material benda kerja harus sama, serta arus listrik yang dialirkan harus merata pada permukaan yang akan disambung.


4.4 Jenis-jenis Sambungan Las
1. Sambungan Temu (butt joint)
Butt joint digunakan untuk plat-palt rata dan tiang-tiang. Kemampuan butt joint untuk bebab statis maupun dinamis , lebih tinggi kekuatannya dari pad alas fillet, tetapi las butt biayanya lebih tinggi. Kapasitas beban dinamis dapat diperhitungkan dari kerapatan pengelasan dan pengerjaan finishing. Diagonal atau kemiringan pengelasan juga dapat menambah kapsitas beban statis. Untuk tebal plat sampai 4 mm, tanpa dibuat miring ujung-ujungnya, untuk tebal plat 5 mm s.d. 15 mm perlu dibuat kampuh V ( bersudut V, 60 ) dan untuk tebal plat 10 mm s.d. 30 mm perlu dibuat kampuh X, untuk tebal plat lebih besar lagi ujung-ujung plat dibuat kampuh U dobel U.


2. Sambungan Tee (T joint)
Tee joint biasanya berbentuk kampuh datar. Kekuatannya lebih kecil disbanding dengan butt joint untuk beban dinamis, yang terkuat adalah dengan menggunakan kampuh rongga, kemudian kampuh datar, dan yang terlemah adalah dengan menggunakan kampuh lengkung. Tebal kampuh ( a ) untuk jenis sambungan ini adalah tinggi dari penampang segi tiga dari kampuh.


3.Sambungan Sudut (corner joint)
Kekuatan dari sambungan ini lebih kecil dibanding dengan Tee joint.

4.Sambungan Tumpang (Lap joint)
Sambungan ini merupakan jenis sambungan yang paling lemah.


4.5 Keuntungan dan Kerugian Sambungan Las
4.5.1 Keuntungan
1. Konstruksi lebih ringan
2. Untuk komponen yang kecil dan jumlah produksi sedikit, waktu produksi akan lebih singkat dan biaya lebih murah.
3. Dapat menahan kebocoran
4. Proses cepat untuk produksi masal.


4.5.2 Kerugian
1. Untuk produksi masal biaya lebih tinggi
2. Kesulitan untuk mengetahui mutu las
3. Pengerjaannya memerlukan pengalaman khusus.
4. Memerlukan pengetahuan tentang bahan yang akan dilas.

4.6 Perhitungan Krekuatan Sambungan Las
1. Akibat Gaya Tarik/Tekan

Sambungan temu (butt joint) dengan kampuh V direncanakan untuk menahan tegangan tarik atau tekan yang terjadi karena gaya F.
Tegangan tarik atau tekan yang terjadi ( ):
……………………………..( 4-1)
dengan F = gaya tarik/tekan ( N ); A= luas penampang yang menahan beban ( mm )
…………………………..(4 – 2)
dengan a = tebal pengelasan ( mm )
l = panjang pengelasan ( mm

2. Akibat Gaya Geser

Sambungan las pada gambar diatas dimaksudkan untuk menahan tegangan geser akiabat dari gaya geser F. Bentuk pengelasannya las sudut dengan tebal las a adalah BD.
BC dengan BC= tebal plat

Teganga Geser yang terjadi ( ):
……………………………( 4 – 3 )








Soal-soal Latihan
1. Sebutkan keuntungan dan kerugian penggunaan sambungan las
2. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis sambungan las
3. Sebutkan dan jelaskan proses pengelasan
4. Sebuah plat baja dilas butt, tebal plat 8 mm, panjang pengelasan 200 mm, tebal pengelasan 8 mm. Hitung besar gaya yang bekerja pada konstruksi tersebut jika tegangan yang diijinkan dari bahan las 90 Mpa.
5. Dua buah plat akan disambung dengan las parallel fillet, bila tebal plat 6 mm, gaya yang bekerja 10 kN, dan tegangan geser yang diijinkan dari bahan las 60 Mpa. Hitunglah panjang pengelasan.

Elemen mesin 1

BAB I
PENDAHULUAN

Materi Prasyarat:
Ilmu Kekuatan Bahan
Standar Kompetensi :
Mampu mendskripsikan langkah-langkah perencanaan elemen mesin 1
Kompotensi Dasar:
1. Mampu mendefenisikan elemen mesin
2. Mampu mengklasifikasikan jenis-jenis pembebanan
3. Mampu mengklasifikasikan jenis-jenis tegangan.

1.1 Pengertian Elemen Mesin
Elemen Mesin adalah Bagian-bagian suatu konstruksi yang mempunyai bentuk serta fungsi tersendiri, seperti baut-mur, pene , pasak, poros, kopling, sabuk-pulli, rantai- sprocket, roda gigi dan sebagainya.
Dalam penggunaan elemen mesin bias berfungsi sebagai elemen pengikat, elemen pemindah atau transmisi, elemen penyangga elemen pelumas, elemen pelindung dan sebagainya.
1.2 Pembagian Elemen Mesin
Elemen Mesin dapat dikelompokkan sebagai berikut:
1. Elemen-elemen Sambungan
a. Sambungan Lem
b. Sambungan Solder
c. Sambungan Paku Keling
d. Sambungan Las
e. Sambungan Ulir
2. Elemen-elemen Transmisi
a. Poros dan pasak
b. Kopling
c. Sabuk dan rantai penggerak
d. Roda gigi
e. Rem

3. Elemen Penyangga
a. Pegas
b. Bantalan
1.3 Prinsip Dasar Perencanan Elemen Mesin
Pada dasarnya perencanaan elemen mesin merupakan perencanaan komponen yang diadakan/dibuat untuk memenuhi kebutuhan mekanisme suatu mesin. Tahap-tahap dalam perencanaan elemen mesin adalah sebagai berikut:
1. Menentukan kebutuhan
Menentukan kebutuhan dalam hal ini adalah kebutuhan akan elemen mesin yang akan direncanakan, sesuai dengan fungsinya.
2. Pemilihan mekanisme
Berdsarkan fungsinya dipilih mekanisme yang tepat dari elemen tersebut.
Contoh: Memindahkan putaran poros penggerak ke poros yang digerakkan dengan roda gigi miring.
3. Beban mekanis
Berdasarkan mekanisme yang ditentukan pada tahap ke 2 beban-beban mekanis yang akan terjadi harus dihitung berdasarkan data pada tahap ke 1, hingga diperoleh gaya-gaya yang bekerja pada elemen tersebut.
Contoh: Data-data : daya yang ditransmisikan, putaran
4. Pemilihan Material
Untuk mendapatkan elemen mesin yang tahan dipakai, dilakukan pemilihan material dengan kekuatan yang sesuai dengan kondisi beban yang terjadi.
5. Menetukan Ukuran
Bila terjadi kesesuaian pemakaian bahan dan perhitungan beban mekanis, dapat dicari ukuran-ukuran elemen mesin yang direncanakan dengan standar.
6 Modifikasi
Modifikasi bentuk diperlukan bila elemen-elemen mesin yang direncanakan telah pernah dibuat sebelumnya.
7. Gambar kerja
Pada tahap ini, ukuran-ukuran untuk penggambaran gambar kerja diperoleh, baik gambar detail maupun gambar perakitan.
8. Pembuatan dan control kualitas
Dengan gambar kerja dapat dibuat elemen mesin yang diperlukan.
1.4 Pertimbangan-pertimbangan Dalam Perencanaan Elemen Mesin
Hal-hal penting yang harus dipertimbangkan dalam perencanaan elemen mesin adalah.:
1. Jenis-jenis tegangan yang ditimbulkan pembebanan
2. Gerak dari elemen mesin
3. Pemilhan bahan
4. Bentuk dan ukuran komponen
5. Tahanan gesek dan peleumasan
6. Hukum ekonomi
7. Penggunaan komponen stndar
8. Keamanan operasi
9. Fasilitas bengkel
10. Jumlah komponen yang akan diproduksi
11. Harga konstruksi total
12. Pemasangan.
1.5 Dasar Perhitungan dalam Perencanaan Elemen Mesin
Perhitungan pada perencanaan elemen mesin didasarkan pada teori-teori mekanika teknik dan kekuatan bahan.
1.5.1 Dasar-dasar mekanika teknik
a.Gaya
Gaya adalah penyebab suatu pergerakan dan deformasi suatu benda atau aksi sebuah benda terhadap benda lain.
Gaya adalah sebuah besaran vector yang mempunyai besar, arah, dan titik tangkap.

b.Momen
Momen adalah sebuah gaya yang bermaksud untuk menggerakkan atau memutar benda.


c.Kesetimbangan
Suatu benda kaku dikatakan dalam keadaan setimbang bila resultante (jumlah) gaya-gaya yang bekerja = 0 dan momen disetiap titik benda = 0
Syarat kesetimbangan benda

Jika satu syrat diatas tidak dipenuhi maka benda tersebut dikatakan tidak seimbang.
1.5.2 Dasar-dasar Kekuatan Bahan
Tegangan-tegangan yang akan terjadi dalam perencanaan elemen mesin adalah.
a.Tegangan Tarik
b.Tegangan Geser
c.Tegangan Puntir
d.Tegangan Bengkok
1.5.2.1 Tegangan Tarik
Tegangan Tarik adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang tegak lurus terhadap luas bidang gaya.


dengan F = Gaya tarik
A = Luas penampang bidang gaya
1.5.2.2 Tegangan Geser
Tegangan Geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja sejajar terhadap luas bidang gaya..


dengan V= Gaya geser
A = Luas penampang bidang gaya




1.5.2.3 Tegangan Puntir
Tegangan puntir adalah tegangan yang terjadi disebabkan benda memuntir terhadap sumbunya.

dengan Mp = Momen puntir
Wp = Momen tahanan punter
1.5.2.4 Tegangan Bengkok
Tegangan bengkok adalah tegangan yang terjadi karena adanya momen yang menyebabkan benda mengalami lentur atau bengkok.


dengan Mb = Momen bengkok
Wb = Momen tahanan bengkok




Soal- Soal Latihan
1. Sebutkan dan jelaskan langkah-langkah perencanaan elemen mesin
2. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis pembebanan
3. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis tegangan
4. Tabung aluminium antara batang perunggu dan batang baja diikat secara kaku seperti diperlihatkan pada gambar. Beban aksial bekerja pada kedudukan seperti diperlihatkan pada gambar.

Kamis, 27 Mei 2010

Pemrograman CNC

I. PENDAHULUAN

1.1 Ruang Lingkup Mesin-mesin Non-Konvensional

Industri manufaktur dewasa ini menuntut kecepatan produksi yang tinggi akibat persaingan global. Kecepatan produksi, akurasi dan kepresisian juga sangat dituntut sebagai bentuk kualitas produk. Oleh karena itu, mesin-mesin non-konvensional telah menggantikan peranan mesin-mesin konvensional yang semakin dirasakan keterbatasannya. Beberapa jenis mesin non-konvensional antara lain mesin dengan erosi bunga api (Electrical Discharge Machining), mesin dengan berkas laser (Laser Beam Machining), mesin dengan jet air (Water Jet Machining) mesin pemotong (Wire Cut Machining), mesin ukur koordinat CMM (Coordinate Measuring Machine), mesin Plasma Arc, mesin CNC dan lain-lain.

Mesin-mesin tersebut di atas dinamakan mesin-mesin perkakas berbasis pengendali/pengontrol numeris atau NC (Numerical Control) yang memerlukan berbagai perangkat lunak berupa program dalam pengoperasiannya, misalnya program Sistem Operasi (Operating System), program-program Kelengkapan (Utility Programs), dan program-program Aplikasi Khusus (Special Application Programs) bagi komputer pengontrolnya.

Mesin-mesin CNC merupakan kelompok mesin yang digolongkan sebagai mesin-mesin non-konvensional karena dalam pengoperasiannya dikendalikan melalui program yang diakses dengan komputer. Di era komputerisasi ini mesin-mesin perkakas berbasis komputer kemajuannya sangat pesat karena dituntut untuk mampu membuat produk dengan kecepatan produksi yang tinggi dengan ketelitian dan kualitas yang maksimal. Saat ini penggunaan mesin-mesin CNC sudah bukan sesuatu yang asing bagi dunia Industri, karena mesin tersebut merupakan asset vital yang digunakan dalam proses produksi untuk menghasilkan produk massal atau pembuatan komponen-komponen lainnya yang memerlukan tingkat ketelitian (accuracy) dan kepresisian (precision) yang tinggi.

Teknologi komputer yang digunakan dalam proses produksi meliputi perangkat keras dan lunak (hardware dan software) yang dirangkaikan dengan mesin sedemikian rupa untuk memproses data masukan dan sebagai alat pengendali pergerakan tools dari mesin perkakas serta merupakan pengontrol proses sistem permesinan secara keseluruhan yang sangat akurat dan presisi, sehingga mesin-mesin non-konvensional ini dapat bekerja dengan produktif dan penggunaannya lebih fleksibel.

Mesin-mesin non-konvensional yang digunakan pada proses permesinan (Manufacturing Process) dimulai dari penanganan bahan baku seperti pemotongan bahan, proses pengerjaan produk, sampai dengan proses finishing dan pengukuran dimensi produk. Penggunaan mesin-mesin modern seperti ini sangat berbeda dengan mesin-mesin konvensional, karena mesin-mesin ini dapat bekerja secara mandiri atau dilengkapi dengan peralatan bantu seperti robot menjadi satu set mesin produksi (Machining Cell).

Beberapa machining cell dapat digabung dengan peralatan transportasi otomatik atau peralatan mekanik lainnya menjadi suatu sistem terpadu yang lebih fleksibel. Sistem terpadu ini diterapkan pada industri-industri manufaktur modern yang dikenal dengan nama FMS (Flexible Manufacturing System).

Konsep dasar dari proses produksi dalam suatu industri manufaktur modern dimulai dari ide/konsep suatu produk dituangkan ke dalam perancangan teknik (Engineering Design) yang diikuti dengan penggambaran atau drafting, dimana proses perancangan teknik dan drafting termasuk dalam kelompok CAD (Computer Aided Design). Selanjutnya dibuat perencanaan proses (Process Planning) dan penjadwalan (Scheduling) yang dikelompokkan ke dalam CAPP (Computer Aided Process Planning) baru kemudian dilakukan proses permesinan (Manufacturing Process). Produk yang dihasilkan harus melalui pemeriksaan kualitas (Quality Control) sebelum dijual ke pelanggan atau pasar. Siklus proses produksi tersebut dapat dilihat urut-urutannya dalam gambar berikut.

Text Box: Process PlanningText Box: DraftingText Box: Engineering DesignText Box: Scheduling CAD















Text Box: Customers And Markets


CAPP










CAM

CAD : Computer Aided Design (Drafting)

CAPP : Computer Aided Process Planning

CAM : Computer Aided Manufacturing

Gambar 1.1 Siklus Produk (Product Cycle)

Produk yang dihasilkan tidak selamanya harus baru, akan tetapi umumnya merupakan modifikasi dari produk-produk sebelumnya. Dalam hal ini dikenal 4 (empat) jenis tahapan dalam proses produksi, yaitu:

1. Imitasi

2. Modifikasi

3. Inovasi

4. Invensi

Imitasi, adalah tahapan tiruan produk asli yang umumnya dilakukan dengan cara membuat produk sejenis dengan karakteristik yang diusahakan sama dengan produk aslinya. Pembuatan produk imitasi secara massal terutama ditujukan untuk alih teknologi dan memenuhi kebutuhan pasar akan produk-produk dengan harga yang lebih murah (industri manufaktur di negara China, Korea, dan Taiwan).

Modifikasi, adalah tahapan perbaikan produk sebelumnya agar menjadi produk yang lebih baik. Perbaikan-perbaikan yang dilakukan untuk mengatasi kekurangan-kekurangan produk sebelumnya menyangkut segi bentuk atau dimensi maupun fungsi dari produk tersebut.

Inovasi, adalah tahapan pengembangan baru atau terobosan baru, berdasarkan produk yang sudah mengalami perbaikan atau modifikasi, akan tetapi produk tersebut lebih disempurnakan lagi sehingga pengembangan pembuatan produk baru ini dapat dapat melahirkan suatu produk dengan sistem baru, seperti penggunaan secara manual menjadi otomatis.

Invensi, adalah tahapan pembuatan produk yang baru samasekali, belum pernah dibuat sebelumnya, dan biasanya teknologi produk baru ini memiliki keunggulan jauh lebih baik dibandingkan produk sebelumnya. Produk temuan baru ini pada umumnya didaftarkan pada Paten industri.

1.2 Pengertian mesin-mesin CNC

Pengertian singkat mesin CNC dapat kita lihat dari arti CNC itu sendiri, yakni Computer Numerically Controlled sehingga dapat diartikan sebagai suatu mesin yang dikontrol oleh komputer dengan menggunakan bahasa pemograman numerik (angka dan huruf) sebagai perintah gerakan.

Mesin CNC adalah mesin perkakas yang pengoperasiannya dikendalikan melalui program yang diakses dengan komputer. Secara garis besar program permesinan berupa input data yang diolah pada software komputer diteruskan ke unit pengendali yang berfungsi mengubah sinyal elektronik menjadi gerakan mekanis, kemudian gerakan tersebut diteruskan ke mesin perkakas untuk melakukan operasi permesinan.

Untuk mengoperasikan mesin CNC diperlukan suatu pengetahuan bahasa pemrograman yang dimengerti oleh mesin CNC itu sendiri karena mesin CNC tidak memahami bahasa manusia. Oleh karena itu, kita harus menyusun data masukan secara teratur dalam bahasa pemrograman yang dipahaminya agar mesin CNC dapat memproses informasi data yang diberikan.

Pengoperasian mesin CNC akan berjalan secara otomatis dari awal hingga selesai apabila kita memasukkan data pemrograman dengan benar, karena semua data yang masuk akan tersimpan di memori komputer. Data-data program yang dimasukkan adalah data program perintah gerakan permesinan yang telah tersusun dengan bahasa pemrograman yang benar. Bahasa pemrograman yang digunakan berupa bahasa numerik, yaitu kombinasi huruf dan angka yang dikeluarkan oleh pabrik pembuat mesin CNC tersebut.

Pemrograman yang dibuat bermakna kita memberikan data kepada computer yang dapat dipahami olehnya. Dengan kata lain, kita menyuapi computer, menyusun data dalam urutan yang teratur dan dalam bahasa pemrograman yang dikenali dan dipahaminya sehingga dapat memproses data tersebut.




Gambar 1.2 Pengoperasian mesin CNC menggunakan bahasa pemrograman

1.3 Sejarah Perkembangan

Tahun 1952 adalah awal penggunaan mesin perkakas yang dikendalikan dengan program yang dikenal dengan NC (Numerically Controlled). Dimulai di Amerika Serikat oleh John Pearson dan Massachusset Institute of Technology yang bekerja untuk US Air Force pada tahun 1970 merupakan era baru dalam perkembangan mesin NC tersebut.

Seiring dengan perkembangan teknologi semikonduktor/mikroprosesor, maka berkembang pula sistem kendali/kontrol yang diterapkan. Selanjutnya terciptalah sistem kendali yang berbasis komputer yang kemudian dikenal dengan nama mesin CNC (Computerized Numerically Controlled Machine). Berbeda dengan pendahulunya, pada mesin-mesin CNC ini telah digunakan mikroprosesor yang dapat mengakses data jauh lebih banyak dan lebih cepat.

Perkembangan selanjutnya dikenal mesin-mesin DNC (Direct Numerically Controlled) dan ANC (Adaptive Numerically Controlled) yang lebih canggih dan terintegrasi untuk produksi massal pada indusrtri-industri besar.

Pada awal perkembangannya, mesin-mesin CNC merupakan mesin yang tergolong langka dan sangat mahal harganya, akan tetapi saat ini penggunaan mesin-mesin CNC di industri manufaktur cenderung semakin meluas. Hal ini dikarenakan:

· Tuntutan kualitas produksi

· Tuntutan produktivitas

· Harga mesin yang semakin murah

Dibandingkan dengan mesin perkakaks konvensional yang digerakkan secara manual atau semi otomatis maka mesin CNC mempunyai beberapa kelebihan, antara lain:

· Teliti (accurate)

· Tepat (precision)

· Luwes (flexibility)

· Cepat (productive)

Sama halnya dengan mesin perkakas konvensional, banyak ragam mesin CNC sesuai dengan fungsi serta proses permesinan yang dilaksanakan antara lain:

1. Mesin Bubut (Turning)

2. Mesin Frais (Milling)

3. Mesin Cutter (Boring)

4. Mesin Bor (Drilling)

5. Mesin Gerinda (Grinding) dsb

Dewasa ini telah banyak pabrik pembuat mesin yang mengeluarkan produk mesin CNC dengan berbagai merek misalnya:

1. EMCO (Austria)

2. SIEMEN, FANUC PFAUTER (Jerman)

3. MIKRON RISCHKA CSEPEL (Hungaria)

4. TOYODA MITSUBISHI NISSINBHO (Jepang)

5. CELTIC (Belgia) dsb

Bahkan Indonesia pun sudah merintis pembuatan mesin CNC, hasil kerjasama antara PT. PINDAD dan FANUC. Produknya adalah mesin CNC dengan merek dagang FANUC.

Mesin CNC Emco buatan negara Austria, secara garis besar terdiri dari:

1. Unit Pelatihan (Training Unit) yaitu:

a. Compact 5

b. TU-2A

c. TU-3A

2. Unit Produksi (Production Unit), yaitu:

a. Kecil: 1). ET-120

2). VMC-100

b. Menengah: 1). PU-2A dan PU-3A

2). ET 242 dan VMC 200

c. Besar: 1). ET 360

2). VMC 400 dsb

Pada materi pembelajaran mata kuliah Teknik Produksi PNC-I ini pembahasan dibatasi pada mesin CNC turning dan milling Training Unit (TU-2A dan TU-3A), sedangkan pembahasan mesin CNC turning dan milling Production Unit (ET-120/242 dan VMC 100/242) dibahas pada mata kuliah Teknik Produksi PNC-II.

1.4 Prinsip Kerja dan Komponen Utama Mesin CNC

Secara garis besar prinsip kerja mesin CNC meliputi 3 (tiga) bagian utama, yaitu (1) program permesinan, berupa input data yang tersusun dan teratur sebagai perintah gerakan pahat untuk diolah pada software komputer sesuai bahasa pemrograman mesin yang selanjutnya diteruskan ke bagian (2) unit pengendali, yang berfungsi mengubah sinyal elektronik menjadi gerakan mekanis, kemudian gerakan tersebut diteruskan ke bagian (3) mesin perkakas, untuk mengeksekusi gerakan pahat berupa operasi permesinan.

Masukan berupa input data pemrograman diproses pada bagian penyimpan data kemudian keluaran data melalui prosesor. Bila dilakukan proses permesinan dengan menekan tombol start, maka pada bagian memori Eprom akan memberikan sinyal ke prosesor untuk diteruskan ke memori Ram. Setelah data tersimpan pada Ram diteruskan ke prosesor yang berfungsi mengontrol dan mengkoordinir data, selanjutnya diteruskan ke unsur keluaran antar komponen berupa sinyal elektronik yang diubah menjadi gerakan mekanis yang tertentu sesuai data pemrograman, seperti besar dan arah putaran spindel utama, pergerakan eretan membawa pahat dan seterusnya ke alamat (adress) yang dituju, yaitu titik-titik koordinat sumbu X dan Y untuk mesin turning, atau koordinat sumbu X, Y, dan Z untuk mesin milling. Setelah selesai mengeksekusi satu blok program, maka data selanjutnya dikonfirmasi ke prosesor untuk mengeksekusi blok program berikutnya sampai semua data masukan diselesaikan.

Sebagai ilustrasi, gambar berikut menjelaskan secara kronologis proses pengoperasian mesin CNC yang dimulai dari masukan data sampai eksekusi program per blok yang ditandai dengan tampilan pembacaan digital pada monitor.



Text Box:


Gambar 1.3 Prinsip pengoperasian mesin CNC

Komponen utama mesin CNC terdiri atas 2 (dua) bagian besar yaitu bagian mekanik dan bagian pengontrol/pengendali.

1. Bagian Mekanik

Adalah semua komponen mekanis yang fungsi utamanya berkaitan langsung dengan proses permesinan. Komponen tersebut antara lain kepala tetap, kepala lepas, landasan mesin, eretan, motor penggerak, pemegang pahat, poros penghantar, unit transmisi dan sebagainya.

2. Bagian Pengontrol

Adalah komponen mekanis yang fungsi utamanya untuk mengendalikan dan mengatur berlangsungnya proses permesinan. Terdiri atas panel kontrol dengan berbagai saklar dan tombol yang berfungsi antara lain mengaktifkan mesin, memutar dan mengatur putaran spindel utama, menggerakkan eretan, memutar tool turret, membuat dan mengontrol program, mengatur pelayanan disket dan sebagainya.

Fungsi-fungsi di atas dapat dilaksanakan karena adanya peralatan elektronika di dalam panel berupa modul-modul papan rangkai (board). Modul-modul tersebut antara lain CPU board, main spindle board, power supply board, step motor board, disk drive board dan sebagainya

Bagian di dalam komputer yang terpenting adalah CPU (Central Processing Unit) karena disinilah semua masukan diproses. Selain CPU ada bagian penting lain bernama memori yang berfungsi sebagai tempat menyimpan data. Terdapat dua jenis memori:

1. Rom/Eprom (Read Only Memory/Erasable Programmable Read Only Memory) adalah tempat untuk menyimpan data secara permanen sehingga tidak mudah hilang.

2. Ram (Random Access Memory) adalah tempat menyimpan data sementara, yaitu data-data yang akan diakses.