Aan Sukandar

Analisis Berat Beban ……………………………… (Aan Sukandar, Pepen Yuspendi, Uli Karo Karo)

ANALISIS BERAT BEBAN DAN PERHITUNGAN GAYA PADA PROSES MESIN GERINDA DATAR

Aan Sukandar, Pepen Yuspendi, Uli Karo KaroJurusan Pendidkan Teknik Mesin Universitas Pendidikan Indonesia

Jl. Dr. Setiabudhi No. 207 Bandung-Jawa Barat-Indonesiae-mail: [email protected]

ABSTRAKTujuan pengujian ini, yaitu untuk mengetahui beban dan gaya yang terjadi akibat proses penggerindaan. Mesin untuk pengujian ini adalah mesin gerinda datar merk Okamoto dengan data mesin sebagai berikut : (1) Panjang langkah meja memanjang maksimum 500 mm; (2) Langkah melintang maksimum meja 250 mm; (3)Berat meja 58 kg; (4)Berat chuck magnit 26 kg; (5) kecepatan gerak meja memanjang maksimum 30 m/menit; (6) Tenaga motor penggerak spindel batu gerinda 0.75 kw; (7);Putaran spindel batu gerinda 2900 rpm; (8) Diameter batu gerinda 178 mm; (9) Lebar batu gerinda 13 mm. Hasil analisis pengujian diperoleh beban total meja adalah 136,40 kg dan gaya tangensial batu gerinda 2.80 Kg.. Sehingga diperoleh Berat beban total sebesar 139.20 kg.

Kata kunci : Berat Beban, Gaya Tangensial, Mesin Gerinda Datar

ABSTRACT

The purpose of this test was to determine the load and the force caused by the grinding process. Machines for testing is flat grinding machine brands Okamoto with the following machine data: (1) extending the maximum length of the table measures 500 mm; (2) a maximum of transverse step table 250 mm; (3) counter weight 58 Kg; (4) magnetic chuck weight 26 kg; (5) elongated table maximum velocity of 30 m / min; (6) Power motor spidel millstone 0 , 75 KW; (7) Round spindle millstone 2900 rpm; (8) 178 mm diameter grinding wheel; (9) width13 mm grinding stone. The results obtained by the analysis of the total load testing table was 136.40 kg and 2.80 kg stone tangential force. In order to obtain total weight of 139.20 kg.

Keywords: Heavy load, tangential force, Flat Grinding Machine

PENDAHULUAN

Mesin gerinda datar pada umumnya digunakan untuk menggerinda permukaan bidang

datar. Menurut gerakan meja dan kedudukan spindelnya, mesin gerinda datar dibagi dalam

empat jenis, yaitu sebagai berikut : (1) Spindel horizontal dan gerakan meja bolak-balik; (2)

Spindel vertikal dan gerakan meja bolak-balik; (3) Spindel horizontal dan gerakan meja

berputar; dan (4) Spindel vertikal dan gerakan meja berputar.

1

mailto:[email protected]

TORSI, Volume XI, No.1, Januari 2013

Jenis yang paling umum digunakan adalah mesin gerinda datar dengan type

spindel horizontal dan gerakan meja bolak-balik. (Bruce J. Black, 1980 : 168).

Gambar 1. Mesin Gerinda Datar Type Spindel Horizontal Dengan Gerakan Meja Bolak BalikSumber : (Edwin C. Maskiell, 1984 :127)

Gerakan utama pada proses penggerindaan adalah kombinasi antara dua gerakan batu

(roda) gerinda yang berputar dan gerakan meja yang bergerak bolak-balik. Dalam

menghitung berat beban yang terjadi, diperlukan suatu analisis gaya yang ditimbulkan oleh

dua gerakan tersebut. Untuk mengetahui berapa besar gaya yang ditimbulkan oleh batu (roda)

gerinda, kita perlu melakukan suatu analisis berat beban dan perhitungan gaya pada

proses gerinda datar tersebut.

2


Gambar 2. Bagian-bagian Utama Mesin Gerinda Datar Sumber : (Bruce J. Black, 1979 : 170).

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Gaya yang Mempengaruhi Meja

Untuk mengetahui besarnya gaya yang diperlukan untuk menggerakan meja,

terlebih dahulu harus dicari unsur-unsur yang berhubungan erat dengan gaya tersebut.

Unsur-unsur tersebut adalah berat meja, berat chuck magnit, berat benda kerja, dan gaya gesek

antara bagian yang bergerak dan diam dalam hubungannya dengan gerakan meja. Untuk

mendapatkan berat meja dan chuck magnit penulis menggunakan teknik pengukuran

langsung dengan jalan menimbang berat kedua benda tersebut. Hasilnya adalah sebagai

berikut :

Berat meja = 58 kg.Berat chuck magnit = 26 kg.

Sedangkan untuk mendapatkan berat benda kerja berdasarkan asumsi panjang, lebar

dan tinggi maksimum benda kerja yang dapat digerinda pada mesin tersebut. serta bahan

benda kerja. Untuk perhitungan berat benda kerja penulis juga menggunakan pendekatan

pada data chuck magnit tempat benda kerja dipasang, dengan cara demikian penulis

memperoleh ukuran panjang dan lebar benda kerja yang akan digerinda, sedangkan untuk

ukuran tingginya penulis mengambil pendekatan dengan cara menghitung dan

menghubungkannya dengan gaya magnit yang akan memegang benda kerja. Berdasarkan

buku technical equipment diketahui gaya magnit pada chuck magnit sebesar 80 N/cm2

atau 8 kg/cm2.

3


Dari hasil pengukuran panjang dan lebar efektif meja magnit sama dengan

panjang dan lebar benda kerja yang diasumsikan, diperoleh Panjang : 462 mm. Lebar : 154

mm. Diasumsikan benda kerja terbuat dari bahan baja dengan berat jenis 7,85 kg/dm3,

dengan demikian berat benda kerja dapat dihitung sebagai berikut:

Berat benda kerja = Panjang x Lebar x Tinggi benda kerja x berat jenis

= 462 mm x 154 mm x Tinggi x 0,00785 kg/cm3

= 46,2 cm x 15,4 cm x Tinggi x 0,00785 kg/cm3

Dengan menghubungkan Gaya magnit yang harus kuat nenahan benda kerja dari gaya yang

dapat menggerakannya, maka magnit harus seimbang dengan berat benda kerja

optimum yang dapat dicekam dengan aman. Oleh karena itu gaya m

agnit harus memenuhi persamaan sebagai berikut :

Gaya magnit = Koefisien gesek x Berat benda kerja.

Dengan mengacu pada tabel koefisien gesek, maka koefisien gesek untuk keperluan ini dapat

diambil sebesar 0,20. Dengan demikian perhitungan berat benda kerja dapat dimulai.

Pertama-tama kita menentukan tinggi benda kerja kemudian berat benda kerja.

8 kg/cm2 = 0,20 x 46,20 cm x 15,40 cm x Tinggi x 0,00785 kg/cm3

8 kg/cm2

Tinggi = -------------------------------------------------------0,2 x 46,20 cm x 15,40 cm x 0,00785 kg/cm3

8 Tinggi = ----------------------------------- 0,2 x 46,2 x 15,4 x 0,00785

8 Tinggi = -------------- 1.1170236

= 7,161889

Dibulatkan = 7.16 Cm

Jadi berat benda kerja = 46,20 x 15,40 x 7,16 x 0,00785

= 39,98 kg dibulatkan = 40 kg.

4


Selain berat beban tersebut di atas masih ada gaya gesek yang harus diatasi oleh

gerakan meja tersebut.

Gaya gesek = Koefisien gesek x Beban

dimana beban yang dimaksud adalah berat meja + berat chuck magnit + berat benda kerja.

Harga koefisien gesek didapat dari tabel berikut ini :

Tabel 1. Harga Koefisien Gesek (µ)

Sumber : (Sularso, Kiyokatsu Suga, 1980 : 63)

Karena bahan meja maupun dudukannya terbuat dari bahan besi cor dan juga

diberikan pelumasan, maka diambil koefisien gesek antara 0,08 sampai 0,12. Untuk keperluan

ini diambil koefisien gesek 0,10.

Jadi gaya gesek = 0,10 x (berat meja + berat chuck magnit+ berat benda kerja)

= 0,10 x (58 + 26 + 40) kg

= 12,40 kg

Dengan demikian beban total meja (tanpa pengaruh gaya batu gerinda) adalah :

Berat meja + Berat chuck magnit + berat benda kerja maksimum + gaya gesek

= 58 + 26 + 40 + 12,40 = 136,40 kg.

Gaya Pemotongan

Gaya pemotongan ini dihasilkan oleh batu gerinda yang berputar. Gaya pemotongan

yang ditimbulkan batu gerinda yang paling berpengaruh terhadap gerakan meja atau

5


kecepatan benda kerja adalah gaya tangensialnya. Oleh karena itu besarnya gaya tangensial ini

harus dicari berapa besarnya. Dan hubungan daya penggerindaan dan kecepatan kel i l ing

batu gerinda akan diketahui besarnya gaya tangensial tersebut. Untuk itu kita memerlukan

data dari motor penggerak batu gerinda dan batu gerinda yang dipakai, diperoleh data

sebagai berikut :

Daya luaran motor penggerak batu gerinda = 0,75 KW

Jumlah putaran motor = 2900 rpm

Diameter maksimum batu gerinda = 1 7 8 mm

Dengan menggunakan rumus yang berhubungan dengan jumlah putaran, diameter batu

gerinda, kecepatan keli l ing dapat dicari. Karena batu gerinda dipasang satu poros dengan

poros motor, maka rpm motor sama dengan rpm batu gerinda.

Kecepatan keliling = m/detik

=

=

=

=

= 27.01446667

Dibulatkan = 27 m/detik

Gaya tangensial pada batu gerinda = Daya pengerindaan dibagi kecepatan

keliling batu gerinda.

Daya pengerindaan = Daya luaran motor penggerak batu gerinda = 0,75 KW

= 750 Nm/detik.

keliling batu gerinda = Kecepatan keliling = 27 m/detik

6


Gaya tangensial =

= 27.777778 N atau 2.7777778 Kg

Dibulatkan = 2.80 Kg

Dengan telah diketahuinya besar gaya pemotongan dan beban total meja, maka berat

beban seluruhnya yang harus digerakan oleh silinder penggerak meja ini adalah :

berat beban total meja ditambah dengan gaya tangensial batu gerinda

= 136,40 + 2,80 = 139,20 kg.

Gambar 3. Beban Yang Digerakan Silinder Pada Mesin Gerinda Datar

KESIMPULAN

Secara umum hasil penelitian ini telah sesuai dengan tujuan yang ingin dicapai

melalui penelitian ini yaitu dengan telah diketahuinya besar gaya pemotongan dan beban total

meja, maka berat beban seluruhnya yang harus digerakan oleh silinder penggerak meja ini

adalah berat beban total meja ditambah dengan gaya tangensial batu gerinda= 136,40 +

2,80 = 139,20 kg.

7


DAFTAR PUSTAKA

Acherkan, N (ed), 1982, Machine: Tool Design, MIR, Moscow.

Black, Bruce J., 1978, Workshop Processes, Practice, and Materials, Edward Arnold, London.

Chapman, W. A. J., 1978, Workshop Technology Part 2,Fourth edition, Butler &Tanner Ltd., London.

Krar, Stephen F., 1986, Technology of Machi ne Tools,McGraw-Hill Book Company,Printed in Singapore.

Maskiell, Edwin C., Galbraith, William, 1984, Machine Shop Technology Volume II, McGraw-Hill Book Company Australia Pty Ltd.

Sularso, 1980, Dasar Perencanaan dan Pemi1ihan Elemen Mesin, Pradnya Paramita, Jakarta.

8

Aan Sukandar

Documents

Transcript of Aan Sukandar