proposal prancangan
DESCRIPTION
mesinTRANSCRIPT
PROPOSALPERANCANGAN
MESIN PEMARUT DAN PEMERAS KETELA POHON
DISUSUN OLEH :
Rizwan Nur Agist (101.03.1086)
Awang Persada (101.03.1120)
Aden (101.03.1124)
Dwi Kuntoro (101.03.1131)
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT SAINS DAN TEKNOLOGI AKPRIND
YOGYAKARTA
2013
BAB IPENDAHULUAN
1.1Latar Belakang Masalah
Tanaman ketela pohon merupakantanaman
serbagunayangmemilikinilaiekonomiyangtinggi.Hampirseluruh
bagianpohon,dariakar,batang,daundanbuahnyadapatdigunakan untukkebutuhanmanusiasehari-
hari. Teutama buahnya dapat diolah menjadi berbagai macam bahan makanan salah satunya
adalah tepung tapioka.Bahan baku tepung tapioka adalah singkong yang sudah cukup
matangantara umur 7 sampai 10 bulan akanmenghasilkan tapioka berkualitas baik.
Perancanganmesinpemeras dan pemarutsingkong inimerupakan
salahsatuupayapenerapanteknologitepatguna,untukmembantupenduduk yangselamainimasih
menerapkan caratradisionaldalampemarutan dan pemerasan singkong.Caratradisionalpemarutan
dan pemerasan terdiridariprosespemarutansingkong yangsudahdikupas,kemudiansingkong yang
sudah diparut dicampur dengan air. Setelah dicampur air parutan singkong langsung diperas untuk
mendapatkan sari singkong.Pada caratradisional, masing-masingproses
tersebutdilakukansecaraterpisah,danmanual.Dengan mesin yangdirancangini,proses
pemarutanketelapohonyangsudahdikupas,pemerasandan penyaringanparutanketelapohon untuk
mendapatkansari singkongbisadilakukan dalamsatu rangkaianproses.Denganbegitu diharapkan dapat
menghematwaktuproses,yaituproses pemarutan,pemerasan, danpenyaringanmenjadi
lebihsingkat,biladibandingkandengancaratradisional.Sehingga
lajuproduksipersatuanwaktumenjadilebihbesar.
1.2 Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang permasalahan yang terjadi, ada beberapa permasalahan yang
harus dipecahkan, untuk mempermudah kita dapat mengidentifikasikan permasalahan sebagai
berikut:
1. Alat yang sudah ada untuk pemarutan dan pemerasan masih menggunakan tenaga
manusia.
2. Kapasitas produksi dengan alat manual cukup rendah
3. Proses pemarutan dan pemerasan menggunakan alat manual tidak efisien dan
membutuhkan banyak waktu dan tenaga.
4. Merancang mesin pemarut dan pemeras singkong dengan harga yang terjangkau
1.3 Batasan Masalah
Dalam pembuatan suatu mesin perlu adanya batasan-batasan tertentu, agar pembuatannya
menjadi lebih optimal. Adapun batasan masalah dalam pembuatan mesin pemarut dan pemeras
singkong adalah sebagai berikut:
1. Kapasitas Pemarut
2. Kapasitas Pemeras
3. Kekuatan Motor Listrik
1.4 Rumusan Masalah
Berdasarkan batasan masalah yang ada, maka rumusan masalahnya adalah sebagai
berikut :
1. Bagaimana mesin tersebut bermanfaat bagi masyarakat?
2. Bagaimana mendesain mesin agar mudah dan aman ketika dioperasikan?
3. Bagamana menganalisa desainnya supaya dalam menggunakan mesin yang akan
dibuat lebih efisien dengan hasil yang maksimum ?
4. Bagaimana mewujudkan desain mesin ke bentuk nyata melalui proses produksi?
1.5 Tujuan dan Manfaat
Sesuai dengan permasalahan yang dihadapi, maka tujuan dari pembuatan mesin pemarut
dan pemeras singkong adalah:
1. Mewujudkan mesin pemarut dan pemeras singkong yang sederhana, murah dan
mudah di operasikan.
2. Menganalisis kemampuan kerja mesin pemarut dan pemeras singkong
3. Membantu industri kecil meningkatkan kapasitas dan kualitas produksi
Bagi Masyarakat:
1. Mampu menarik minat masyarakat untuk mengembangkan produksi tepung tapioka
yang bahan bakunya melimpah di Indonesia
2. Dapat membuka lapangan kerja baru
3. Mampu meningkatkan kapasitas produksi
4. Mampu menekan biaya operasional
BAB IILANDASAN TEORI
2.1 Kegunaan Singkong
Untuk menuju ketahanan pangan diperlukan keberanian mengubah pola konsumsi dan
melakukan diversifikasi pangan. Potensi ketersediaan singkong yang melimpah di bumi
nusantara ini bisa menjadi alternatif andalan untuk mewujudkan ketahanan pangan dan surplus
beras sebesar 10 juta ton pada tahun 2014 yang akan datang. Selain itu singkog juga mempunyai
kandungan gizi yang cukup baik seperti tercantum pada Tabel 2.1.
Singkong dapat diolah menjadi tepung tapioka yang pada umumnya pengolahan tepung
tapioka yaitu pada proses pemarutan dan pemerasan masih menggunakan cara manual, sehingga
hasil yang didapatkan relatif masih dalam kapasitas kecil, dengan waktu pengerjaan yang lama,
dan hasil yang didapat kurang maksimal. Untuk memenuhi kebutuhan produksi yang besar, dan
untuk mempercepat proses pemarutan dan pemerasan dibutuhkan suatu alat yang dapat
mengerjakan proses tersebut. (Pola Pembiayaan Usaha Kecil (PPUK) Pengolahan Tepung Tapioka
BANK INDONESIA Direktorat Kredit, BPR dan UMKM)
Menurut data yang dirilis oleh Thai Tapioka Trade Organization (TTTO), Indonesia mengimpor
singkong dari Thailand sebesar dua juta ton. Itu membuktikan kurangnya peran pemerintah untuk
mengawasi sektor pertanian, dalam meningkatkan produksi pangan dalam negeri. Padahal, sebenarnya
Indonesia mampu memproduksi singkong 28 juta ton.Angka ini jauh lebih tinggi dibandingkan Thailand
yang hanya memproduksi 26 juta ton.
Mengacu pada keadaan ini, penulis mencoba merancang suatu perencanaan mesin dan
dibuat protoype mesin pemarut dan pemeras singkong. Untuk membantu industri rumahan agar
dapat meningkatkan hasil produksinya baik secara kualitas maupun kuantitas.
Tabel. 2.1 kandungan gizi singkong
Kandungan Gizi Sinkong - CassavaMelayani Ukuran 100 gr (100 g)
Jumlah per PorsiKalori 131 dari Lemak 2.70
% Nilai harian*Total Lemak 0.30 g 0.5 % Lemak Jenuh 0.100 g 0.5 %Kolesterol 0 mg 0.0 %Sodium 2 mg 0.1 %Total Karbohidrat 31.90 g 10.6 % Diet Serat 1.5 g 6.0 %Protein 1.10 g 2.2 %
Vitamin C 50.0 % Vitamin B1 Thiamin 8.7 % Vitamin B2 Riboflavin 1.2 % Vitamin B3 Niasin 3.0 % Vitamin B5 Asam Pantotenat acid 2.9 % Vitamin B6 14.5 % Kalsium 1.9 % Besi 4.4 % Kalium 6.9 % Fosfor 7.0 % Magnesium 2.5 % Seng 2.0 % Tembaga 2.5 % Mangan 5.5 % C Sistein 4.4 % F Fenilalanin 2.4 % I Isoleusin 1.6 % K Lisin 1.7 % L Leusin 1.2 % M Metionin 1.7 % T Treonin 2.2 % Tirosin 1.6 % V Valin 1.5 % W Triptofan 5.4 %* Nilai Persen harian berdasarkan diet 2.000 kalori. Nilai harian Anda mungkin lebih tinggi atau lebih rendah tergantung pada kebutuhan kalori Anda. Jumlah total lemak Kurang dari 65gLemak jenuh Kurang dari 20g Kolesterol Kurang dari 300mg Sodium Kurang dari 2,400mgJumlah Karbohidrat 300gDiet Serat 25gSumber :http://manycalories.com/id dan http://ditjenpdn.kemendag.go.id
2.2 Tinjauan Pustaka
Mesin pemarut dan pemeras singkong ini digunakan untuk memarut dan memeras
singkong secara otomatis, sehingga memudahkan orang untuk memeras singkong secara cepat.
Mesin inimenggunakan motor sebagai penggerak yang memutar pemarut dari bahan pipa
alumunium yang gigi-giginya dipahat dari bahan tersebut, sehingga membentuk kontur paku
yang menyerupai ujung paku. Sehingga proses pemarutan berjalan secara cepat. ( Handoyo, S.E.,
Membuat Tepung Tapioka.,Bhatara Karya Aksara, Jakarta,1985 ).
Dalam proses pembuatan mesin pemarut dan pemeras singkong ada beberapa kegiatan
yang dilakukan, diantaranya sebagai berikut:
a. Proses pemotongan logam
Proses pemotongan dilakukan untuk memotong logam yang akan dibentuk sebagai
kerangka mesin. Proses pemotongan ini sendiri menggunakan gergaji besi dan alat potong
lainnya seperti gunting dan gerenda.
b. Proses pengelasan
Menurut DEUTCHE INDUSTRI NORMEN(DIN) adalah ikatan metalurgi pada
sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Selain
it pengelasan merupakan teknologi untuk penyambungan tetap atau mati ( penyambungan yang
tidak dapat dilepas).
1. Mekanisme Pemarutan dan pemerasan
Pemarutan singkong untuk menghasilkan tepung tapioka merupakan suatu proses untuk
memecahkan dinding sel pada umbi singkong(ketela pohon)agar butir tepung/pati yang terdapat di
dalam ketelapohontersebutdapatdiambil.Setelahprosesdisaring,campuranyangterdiri dari tepung ketela
pohon dan air ini diendapkan. Setelah mengendap dandipisahkandariairnya,maka endapan tepung
ketelapohoninikemudian dijemur hingga kering. Proses penjemuran dan pengeringan dilakukan
terpisahdantidak merupakan bagian dari mesin yangdirancangini.( Pola Pembiayaan Usaha Kecil
(PPUK) Pengolahan Tepung Tapioka BANK INDONESIA Direktorat Kredit, BPR dan UMKM )
2. MekanismePemarutan
Mekanismeyang umumnya dipakai untuk prosespemarutanadaduamacam.Pertamaadalah
menggunakan parut berputar.Pada proses pemarutanini,ketelapohon yang telah dikupas diparut
dengan menggunakan silinder berparut, yang mendesak pada celah dengan jaraktertentu.
Silinderberparutdiputardengan menggunakan motor padakecepatanputartertentu. Sistem ini dipakai
padaprosespemarutanmekanis.Sedangkanyangkeduamenggunakanpemarutmanualatau pemarut
tetap.Pada prosespema- rutanini,pemarutan menggunakan plat yang
terbuatdaristainlesssteel,yangmemilikigigiparut yangberbentuksepertipakutajam. Gigi parut ini
akanmenyayatketelapohon sehingga menjadi butiran/sayatanyang halus.Untukpemarut
manualyangbahannyamenggunakanplat stain- lesssteel,gigi parut berasal dari bahan itu sendiri yang
disayat, sehingga lembaran yang disayat ter- sebutberbentuksepertipaku-pakutajam.( Handoyo, S.E.,
Membuat Tepung Tapioka.,Bhatara Karya Aksara, Jakarta,1985 )
3. MekanismePemerasan
Mekanismepemerasanadalah proses pengambilan tepungtapioka dari sari
parutanketelapohonyangsudahdicampur dengan air. Hasil dari proses pemerasan
iniberupacampuranantaraairdan endapantepungtapioka (sari singkong). Campuran ini kemudian
didiamkan beberapa saat,setelah tepungtapiokamengendap,airnyadipisahkan,dan
endapannyadijemur/dikeringkan.
2.3 Teori – Teori Perhitungan.
2.3.1Poros
Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin. Hampir setiap
mesin meneruskan tenaga bersama – samadengan putaran. Peranan utama dalam transmisi
seperti ini dipegang oleh poros. Poros untuk meneruskam daya diklasifikasikan menurut
pembebanan nya menurut Modul Pembelajaran Elemen Mesin I, Ir.Sudarsono, MT sebagai
berikut:
1. Poros transmisi
Poros semacam ini mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya di
transmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi puli sabuk atau sprocket rantai, dll.
2. Spindel
Poros transmisi yang relatif pendek, seperti poros utama mesin perkakas, dimana beban
utamanya berupa puntiran, disebut sepindel. Syarat yang harus di penuhi poros ini adalah
deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukuranya harus teliti
3. Gandar
Poros seperti yang di pasang di antara roda – roda kereta barang, dimana tidak mendapat
beban puntir, bahkan kadang – kadang tidak boleh berputar, disebut gandar. Gandar ini hanya
mendapat beban lentur, kecali jika digerakan oleh penggerak mula dimana akan mengalami
beban puntir juga.
Gambar 2.1 poros
(http://1.bp.blogspot.com/)
Menurut bentuk poros dapat digolongkan atas poros lurus umum, poros engkol sebagai
poros utama dari mesin torak, dll.Poros luwes untuk tranmisi daya kecil agar terdapat kebebasan
bagi perubahan arah, dan lain-lain.
Dalam perencanaan pembuatan kontruksi poros terdapat hal hal yang harus diperhatikan,
hal hal tersebut antara lain :
1. Kekuatan poros
Suatu poros transmisi dapat mengalami suatu beban puntir atau lentur atau gabungan
antara puntir dan lentur seperti telah di utarakan diatas.
Kelelahan, tumbukan atau pengaruh kosentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil
(poros bertangga ) atau bila poros mempunyai alur pasak, harus di perhatikan. Sebuah poros
harus di rencanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban- benan di atas.
2. Kekakuan poros
Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau
defleksi puntiran terlalu besar akan mengakibatkan ketidak telitian atau getaran dan suara.
Karena itu, di samping kekuatan poros, kekakuannya juga harus di perhatikan dan disesuaikan
dengan macam mesin yang akandi layani poros tersebut.
3. Putaran kritis
Bila putaran suatu mesin dinaikan maka suatu harga putaran tertentu dapat terjadi getaran
yang luar biasa besarnya.Putaran ini di sebut putaran kritis. Hal ini dapat terjadi pada turbin,
motor torak, motor listrik , dll dan dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian bagian
lainya. Jika mungkin, poros harus direncanakan sedemikian rupa hingga putaran kerjanya lebih
rendah dari putaran kritisnya.
4. Perhitungan pada poros
Pada poros yang menderita beban puntir dan beban lentur sekaligus, maka pada
permukaan poros akan terjadi tegangan geser karena momen puntir dan tegangan lentur karena
momen lengkung, maka Rumus Momen Lentur menurut Modul Pembelajaran Elemen Mesin I,
(Sudarsono)
Mb=Wb x σb…………………………(2.1)
Dimana : Mb = Momen Lentur
Wb = Tahanan Lentur
Wb = Tahanan Lentur
σb=TeganganLenturYangdiijinkan
Mb=Wb x σb
Fx12
l=0,1. d3 . σbF . L=2 x0,1. d3 xσb
F . L=2 x0,1. d3 xσb
d3= F . l0,2 . σb
…………………………………...(2.2)
d= 3√ F . l0,2 . σb
…………………………………..(2.3)
Dimana:
d = Diameter tap (cm)
F = Beban (Kg)
I = Panjang tap (cm)
σb = Tegangan Lentur (Kg/cm²)
Tabel 2.2 Daftar Tegangan Bahan Poros Baja yang Diijinkan
BAHAN σb dalam Kg/cm²
Baja St. 60 s/d St. 70 600 s/d 800
Baja St. 50 500 s/d 600
Baja St.41 400 s/d 500
Baja Tuang Stg. 38 s/d Stg. 45 250 s/d 400
Baja Tuang Gy. 22 s/d Gy. 30 150 s/d 250
Sumber : Modul Pembelajaran Elemen Mesin I, (Sudarsono)
5. Perhitungan tekanan bidang
Tekanan bidang yang bekerja antara poros danbantalan besarnya tidak sama. Letak
tekanan terbesar tergantung dari kecepatan putar dan pelumasannya.Perhitungan tekakan bidang
didasarkan atas tekanan rata-rata. Bidang poros yang dioperhitungkan adalah proyeksi dari
bidang poros sebenarnya . Bidang proyeksi ini adalah luas bidangtengah, yaitu l x d. dengan
demikian, maka rumus tekanan bidang menjadi :Modul Pembelajaran Elemen Mesin I,
Ir.Sudarsono, MT.
F=l .d . σb………………………(2.4)
Atau
D = F
L. σb……………………………..(2.5)
Dimana : d = Diameter tap dalam (cm)
F = Berat beban (Kg)
l = Panjang tap (cm)
σb=Tekananbidangyangdiijinkan( Kg
c m2)
2.3.2 Bantalan
1. Definisi bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau
geraan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan panjang umur.Bantalan harus
cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainya bekerja dengan baik. Jika
bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh system akan menurun atau tidak
dapat bekerja secara semestinya. Jadi bantalan dalam permesinan dapat disamakan perannya
dengan pondasi pada gedung.
Dalam memilih bantalan yang digunakan, perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut:
1. Tinggi rendahnya putaran poros
2. Jenis bahan yang digunaka
3. Besar kecilnya beban yang dikenakan
4. Kemudahan perawatan
2. Rumus perhitungan
a. Beban ekivalen dinamis (Sularso, 1994 : 136)
P=x.v.Fr+Fa.Y………………………………………….(2.6)
Dengan : x=0.56
v= faktor rotasi bantalan
= 1.0 jika bantalan ring dalam yang berputar
= 1.2 jika bantalan ring luar yang berputar
Y= 1.45
Fr= beban radial
Fa= beban aksial
b. Faktor kecepatan (Sularso, 1994 : 136)
Fn= ¿……………………………………………….(2.7)
c. Faktor umur (Sularso, 1994 : 136)
Fh = fn CP
………………………………………………..(2.8)
Dimana : P = gaya ekivalen (kg)
C = 1000
d. Umur bantalan (Sularso, 1994 : 136)
LK = 500. fh3………………………………………(2.9)
2.3.3. Puli
Puli merupakan salah satu elemen mesin yang berfungsi untuk mentransmisikan daya
seperti halnya sprocket rantai dan roda gigi. Puli pada umumnya dibuat dari besi cor kelabu FC
20 atau FC 30, dan adapula yang terbuat dari baja.
Perkembangan pesat dalam bidang penggerak pada berbagai mesin perkakas dengan
menggunakan motor listrik telah membuat arti sabuk untuk alat penggerak menjadi berkurang.
Akan tetapi sifat elastisitas daya dari sabuk untuk menampung kejutan dan getaran pada saat
transmisi membuat sabuk tetap dimanfaatkan untuk mentransmisikan daya dari penggerak pada
mesin perkakas.
Keuntungan jika menggunakan puli:
1. Bidang kontak sabuk-puli luas, tegangan puli biasanya lebih kecil sehingga lebar puli
bisa dikurangi.
2. Tidak menimbulkan suara yang bising dan lebih tenang.
Gambar 2.2. Puli
2.3.4. Transmisi Sabuk - V
Jarak yang jauh antara dua buah poros sering tidak memungkkinkan transmisi langsung
dengan roda gigi. Dalam hal demikian, cara transmisi putaran atau daya yang lain dapat di
terapkan, di mana sebuah sabuk luwes atau rantai dibelitkan sekeliling puli atau sprocket pada
poros.
Sabuk atau belt terbuat dari karet dan mempunyai penampung trapezium.Tenunan,
teteron dan semacamnya digunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan yang besar.
Sabuk V dibelitkan pada alur puli yang berbentuk V pula. Bagian sabuk yang membelit akan
mengalami lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan bertambah besar. Gaya gesekan
juga akan bertambah karena pengaruh bentuk baji, yamg akan menghasilkan transmisi daya yang
besar pada tegangan yang relatif rendah. Hal ini merupakan salah satu keunggulan dari sabuk-V
jika dibandingkan dengan sabuk rata.
Sebagian besar transmisi sabuk menggunakan sabuk – V karena
mudahpenanganannyadan harganyapun murah.Kecepatan sabuk direncanakan untuk 10 sampai
20 (m/s) pada umumnya, dan maksimal sampai 25 (m/s). Dalam gambar 2.5 diberikan sebagai
proporsi penampang sabuk – V yang umum dipakai. Daya maksimum yang dapat
ditransmisikan kurang lebih 500 (kW). Dalam pembasahan ini akan membahas dasar – dasar
pemilihan sabuk V dan puli.
Gambar 2.3Konstruksi dan ukuran penampang sabuk-V
(Sularso, 1994: 164)
Pemilihan puli belt sebagai elemen transmisi didasarkan atas pertimbangan-pertimbangan
sebagai berikut :
a. Dibandingkan roda gigi atau rantai, penggunaan sabuk lebih halus, tidak bersuara,
sehingga akan mengurangi kebisingan.
b. Kecepatan putar pada transmisi sabuk lebih tinggi jika dibandingkan dengan belt.
c. Karena sifat penggunaan belt yang dapat selip, maka jika terjadi kemacetan atau
gangguan pada salah satu elemen tidak akan menyebabkan kerusakan pada elemen
lain.Pada mesin perajang ketela ini menggunakan sabuk V sebagai penerus daya
dari motor listrik ke poros, dengan rumus perhitungan :
d. Perbandingan transmisi (Sularso, 1994 :166)
n1
n2
=d2
d1 …………………………………………….(2.10)
Dimana :
n1 = putaran poros pertama (rpm)
n2 = Putaran poros kedua (rpm)
d1 = diameter puli penggerak (mm)
d2 = diameter puli yang digerakan (mm)
e. Kecepatan sabuk
v= π . d .n60 .1000 (m/s)……………………………………….(2.11)
Dimana :
V = kecepatan sabuk (m/s)
d = diameter puli motor (mm)
n = putaran motor listrik (rpm)
f. Panjang sabuk
L = 2C +
π2 (dp + Dp) +
14 . C (Dp - dp)
2………………(2.12)
Dimana :
L = panjang sabuk (mm)
C = jarak sumbu poros (mm)
D1 = diameter puli penggerak (mm)
D2 = diameter puli poros (mm)
2.3.4. Motor Elektrik
Motor elektrik berfungsi sebagai tenaga penggerak yang digunakan untuk memutarkan
roll pemarut. Pengguanaan dari motor elektrik ini disesuaikan dengan kebutuhan daya
dari ,mesin pemarut singkong tersebut, yaitu daya yang diperlukan dalam proses pemarutan.
Gambar 2.4. Motor Elektrik
( http://elektronika-dasar.com )
Menurut Sularso (1997) jika n1 (rpm) adalah putaran dari poros motor listrik dan T
(kg.mm) adalah torsi pada poros motor listrik, maka besarnya daya P (kW) yang diperlukan
untuk menggerakkan sistem adalah :
P= T
9 ,74×105n1
………………………………………………(2.13)
Dimana : P = Daya motor listrik(kW)
T = Torsi (kg.mm)
f. Mur dan Baut
Mur dan baut merupakan alat pengikat yng sangat penting dalam suatu rangkaian mesin.
Untuk mencegah kecelakaan dan kerusakan pada mesin, pemilihan mur dan baut sebagai
pengikat harus dilakukan dengan teliti untuk mendapatkan ukuran yang sesuai dengan beban
yang diterimanya. Pada mesin pemarut ini, mur dan baut digunakan untuk mengikat beberapa
komponen, antara lain :
1. Pengikat pada bantalan
2. Pengikat pada dudukan motor listrik
3. Pengikat pada puli
Untuk menentukan jenis dan ukuran mur dan baut, harus memperhatikan berbagai faktor
seperti sifat gaya yang bekerja pada baut, cara kerja mesin, kekuatan bahan, dan lain sebagainya.
Adapun gaya-gaya yang bekerja pada baut dapat berupa:
1. Beban statis aksial murn
2. Beban aksial bersama beban puntir
3. Beban geser
Gambar 2.5 Macam-macam Mur dan Baut
(Sularso, 1994 : 293-295)
Ulir ditinjau dari negara asal/pembuatnya dapat dibedakan menjadi berikut:
1. Ulir sekrup Withworth ( W ).
Satuan inchi, karena berasal dari Inggris, miss :W1/2” x 12”. artinya : ulir sekrup
Withworth dengan diameter luar ½ inchi dan setiap 1 inchinya terdapat 12 gang.Ulir withworth
memiliki sudut puncak ulir sebesar 55L.
2. Ulir sekrup Amerika
Ulir ini memiliki profil 60 L .Satuan ulir ini diikuti oleh kombinasi huruf opsional yang
menentukan serinya.Seperti : UNC,UNF atau UNEF jika kombinasi diameter-pitch dari
coarse/kasar, fine/baik, extra fine/sangat baik dan mungkin juga diikuti oleh kelas toleransi.
Contoh: 1/2”-20 UNF (diameter utama 0.5 inchi, jumlah ulir 20 tpi).
3. Ulir sekrup German (M)
Ulir sekrup yang berasal dari german ini disebut “Metrik”(M).Misal : M12x1.75Artinya:
ulir metris dengan diameter terluar 12mm dengan jarak kisar 1.75 mm. Ulir metrik memiliki
sudut puncak sebesar 60 L.
g. Pengelasan
Berdasarkan definisi dari Deutche Industries Normen (DIN), las adalah ikatan metalurgi
pada sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau
cair.Dari definisi tersbut dapat dijabarkan lebih lanjut bahwa las adalah sambungan setempat dari
beberapa batang logam yang menggunakan energi panas.
Dalam pengertian lain, las adalah penyambungan dua buah logam sejenis maupun tidak
sejenis dengancara memanaskan (mencairkan) logam tersebut di bawah atau di atas titik
leburnya, disertai dengan atau tanpa tekanan dan disertai atau tidak disertai logam pengisi.
Berdasarkan cara kerjanya, pengelasan diklasifikasikan menjadi tiga kelas utama yaitu
pengelasan cair, pengelasan tekan, dan pematrian.
1. Pengelasan cair adalah metode pengelasan dimana bagian yang akan disambung
dipanaskan sampai mencair dengan sumber panas dari busur listrik ataupun busur gas.
2. Pengelasan tekan adalah metode pangalasan dimana bagian yang akan disambung
dipanaskan sampai lumer (tidak sampai mencair), kemudian ditekan hingga menjadi satu
tanpa bahan tambahan.
3. Pematrian adalah cara pengelasan dimana bagian yang akan disambung diikat dan
disatukan dengan menggunakan paduan logam yang mempunyai titik cair yang rendah.
Dengan metode pengelasan ini logam induk tidak ikut mencair.
h. Klasifikasi Las Berdasarkan Sambungan dan Bentuk Alurnya.
1. Sambungan Las Dasar
Sambungan las pada konstruksi baja pada dasarnya dibagi menjadi sambungan tumpul,
sambungan T, sambungan sudut dan sambungan tumpang.Jenis – jenis sambungan dasar dapat
dilihat pada gambar 2.6.
Gambar 2.6Jenis-jenis sambungan dasar
(Wiryo Sumarto H, 1994, 157)
2. Sambungan Tumpul
Sambungan tumpul adalah jenis sambungan las yang paling efisien, sambungan ini
terbagi menjadi dua yaitu:
a. Sambungan penetrasi penuh
b. Sambungan penetrasi sebagian
Sambungan penetrasi penuh terbagi lagi menjadi sambungan tanpa plat pembantu dan
sambungan dengan plat pembantu. Bentuk alur dalam sambungan tumpul sangat mempengaruhi
efisiensi pekerjaan dan jaminan sambungan.
Pada dasarnya dalam pemilihan bentuk alur harus mengacu pada penurunan masukan
panas dan penurunan logam las sampai harga terendah yang tidak menurunkan mutu sambungan.
3. Sambungan bentuk T dan bentuk silang
Sambungan bentuk T dan bentuk silang ini secara garis besar terbagi menjadi dua jenis
(seperti pada gambar 2.8.2), yaitu:
a. Jenis las dengan alur datar
b. Jenis las sudut
Dalam pelaksanaan pengelasan mungkin ada bagian batang yang menghalangi, hal ini
dapat diatasi dengan memperbesar sudut alur.
Gambar 2.7Macam-macam sambungan T
(Wiryosumarto H, 1994 : 159)
4. Sambungan Tumpang
Sambungan tumpang dibagi menjadi tiga jenis seperti yang ditunjukan pada
gambar Gambar 2.8.4 Sambungan Tumpang dikarenakan sambungan jenis ini tingkat
keefisienannya rendah, maka jarang sekali jarang sekali digunaka untuk pelaksanaan sambungan
konstruksi utama.
Gambar 2.8Sambungan Tumpang
(Wiryosumarto H, 1994 : 160)
5. Sambungan Sisi
Sambungan sisi dibagi menjadi dua (seperti ditunjukan pada gambar 2.8.5), yaitu:
1. Sambungan las dengan alur: Untuk jenis sambungan ini platnya harus dibuat
alur terlebih dahulu.
2. Sambungan las ujung: Sedangkan untuk jenis sambungan ini pengelasan
dilakukan pada ujung plat tanpa ada alur. Sambungan las ujung hasilnya kurang
memuaskan, kecuiali jika dilakukan pada posisi datar dengan aliran listrik yang
tinggi. Oleh karena itu, maka pengelasan jenis ini hanya dipakai untuk
pengelasan tambahan atau pengelasan sementara pada pengelasan plat-plat
yang tebal.
Gambar 2.9Sambungan Sisi
(Wiryosumarto H, 1994 : 161)
5. Sambungan Dengan Plat Penguat
Sambungan ini dibagi dalam dua jenis yaitusambungan dengan plat penguat tunggal dan
sambungam dengan plat penguat ganda seperti yang ditunjukan pada gambar 2.8.6. Sambungan
jenis ini mirip dengan sambungan tumpang, maka sambungan jenis ini pun jarang digunakan
untuk penyambungan konstruksi utama.
Gambar 2.10Sambungan Dengan Penguat
(Wiryosumarto H, 1994 : 161)
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kekuatan las, oleh karena itu penyambungan
dalam proses pengelasan harus memenuhi beberapa syarat, antara lain:
1. Benda yang dilas tersebut harus dapat cair atau lebur oleh panas
2. Bahwa antara benda-benda padat yang disambungkan tersebut terdapat kesesuaian
sifat lasnya sehingga tidak melemahkan atau meninggalkan sambungan tersebut.
3. Cara-cara penyambungan harus sesuai dengan sifat benda padat dan tujuan dari
penyambungannya.
4. Perhitungan kekuatan las, seperti pada rumus di bawah ini:
Tegangan Total :(Zainul Achmad, 1999: 59)
τ= F0,7 . A
×√1+[ 6 . Hl ]
2
……………………………………(2.14)
Dengan:
F = Gaya yang bekerja (N)
τ = Tegangan total (N/mm2
)
H = Tinggi plat (mm)
A = Luas penampang (A = 2.a.l )
a = Lebar pengelasan (mm)
l = Panjang las