persentasi akhir

download persentasi akhir

of 22

  • date post

    07-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    17
  • download

    4

Embed Size (px)

description

PERANCANGAN KONTRUKSI MESIN UR

Transcript of persentasi akhir

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangHingga akhir tahun 2011, produksi minyak Indonesia mencapai 902 ribu barel per hari, terdiri dari minyak 794 ribu barel per hari dan kondensat 108 ribu barel per hari. Nilai ini lebih rendah 4,5% dibandingkan produksi minyak Indonesia tahun sebelumnya dan target produksi/lifting minyak bumi di dalam APBN-P 2011 sebesar 945 ribu barel per hari.Seharusnya tingkat produksi minyak nasional dapat mencapai 912 ribu barel per hari, karena sepanjang 2011 terdapat 7 proyek baru yang dapat meningkatkan produksi minyak hingga 15 ribu barel per hari, namun karena proyek tersebut baru dapat onstream pada kuartal 3 atau 4 maka efek penambahan produksi yang dapat diberikan rata-rata dalam setahun hanya sekitar 5 ribu barel per hari.Grafik 1.1 Produksi Minyak Nasional

Dari grafik diatas sudah terlihat jelas bahwa tiap tahun produksi minyak bumi di indonesia semakin lama menurun, karena minyak bumi merupakan sisa-sisa fosil yang tidak bisa di daur ulang lagi atau di produksi lagi. Sehingga butuh energi terbarukan untuk menghindari punahnya minyak bumi berupa seperti mobil listrik, motor listrik, dll. Oleh karena itu kami ingin membuat suatu alat re-desain yang inovatif dan ramah lingkungan serta tahan lama, dengan judul flywheel electric bicycle.Kondisi alat saat ini yang ditemukan pada tahun 2011, oleh Maxwell von Stein, seorang mahasiswa di Cooper Union adalah sebuah sepeda yang memiliki prinsip yang sama seperti mobil hibrida yang mengunakan flywheel sebagai penyimpan dan menyalurkan energi kinetik dari sepeda. Teknologi ini mengunakan 7 kg besi cor yang diambil dari mesin mobil. Roda gila ditaruh di tengah bingkai sepeda dan direkatkan ke roda belakang melalui transmisi variable berkelanjutan. Untuk kendala alat yang telah ditemukan ini adalah tidak bisa memanfaatkan putaran dari roda gila dari sepeda tersebut.

Gambar 1.2 Kondisi alat yang telah adaDari kendala alat tersebut maka dari kelompok kami memberikan solusi berupa penambahan sebagai berikut: 1. Generator Yang digunakan untuk merubah putaran dari roda gila menjadi energi listrik yang dihubungkan ke roda belakang. 2. Baterai Lithium Yang digunakan untuk menyimpan energi listrik dari generator sehingga energi listrik yang dihasilkan dapat dimanfaatkan kembali.

1.2 Tujuan Adapun tujuan dari pembuatan alat ini adalah sebagai berikut:1. Mengetahui Kegunaan Flywheel dikalangan masyarakat

BAB IIKONSEP DESAIN2.1 Konsep ProdukDari konsep produk yang telah ditentukan ada beberapa alternatif desain perancangan alat flywheel electric bicycle ini yang mana akan dilanjutkan dalam proses pembuatan desain 3D.Adapun alternatif desain yang dihasikan adalah sebagai berikut: 2.1.1 Pengembangan Konsep Produk Pertama

RantaiBateraiFlywheelGeneratorGambar 3.1 Skets Konsep Produk PertamaKeterangan :Konsep ini mengunakan flywheel yang diletakan ditengah bingkai sepeda yang mana dihubungkan mengunakan rantai. Sedangkan untuk menghubungkan flywheel ke generator mengunakan rantai. Kemudian generator menghasilkan listrik dari gaya dayung pedal menuju beterai sepeda, sehingga listrik yang dihasilkan dapat digunakan dengan sebaik mungkin.Namun dari alternatif desain ini memiliki kesulitan dalam proses pembuatan bingkai yang sesuai dari alternatif desain pertama. Dan lendutan yang terjadi pada bingkai roda depan sangat fatal, sehingga tidak dilanjutkan untuk didesain

2.1.2 Pengembangan Konsep Produk Kedua

FlywheelBeltBateraiGenerator Gambar 3.2 Skets Konsep Produk KeduaKeterangan :Konsep ini hampir identik dengan konsep produk pertama, namun perbedaannya terletak pada desain bingkai sepeda dan transmisi yang digunakan dari flywheel ke generator mengunakan belt. Kemudian letak baterai yang berada diatas bingkai yang tujuanya agar memudahkan untuk mengunakan listrik yang dihasilkan.2.1.3 Pengembangan Konsep Produk Ketiga

FlywheelRantai BateraiGenerator Gambar 3.3 Skets Konsep Produk KetigaKeterangan :Konsep desain produk ketiga ini digunakan untuk keluarga, prinsip kerja dari konsep produk ketiga berbeda dari sebelumnya yang mana gaya yang diberikan kepada pedal langsung menuju flywheel kemudian ditransmisikan roda belakang menuju generator kemudian dialirkan ke baterai untuk menyimpan energi listrik sehingga dapat menguragi pengeluran biaya bulanan.2.2 Evaluasi Konsep ProdukUntuk menentukan desain yang akan dipilih maka ada beberapa kriteria yang menjadi pertimbangan yang akan dilanjutkan menjadi sebuah benda jadi yaitu berupa berat, ergonomis, perawatan, ongkos produksi, kesulitan proses manufaktur, keamanan, transmisi, kuat dan tahan lama.Tabel 3.1 Matriks Pengambil Keputusan Untuk Flywheel Electric BicycleNoKriteria Bobot (%)Alternatif Konsep ProdukTotal Keseluruhan

123

1Berat104x10%4x10%4x10%5x10%

2Ergonomis103x10%4x10%4x10%5x10%

3Perawatan103x10%3x10%3x10%5x10%

4Ongkos produksi 123x12%4x12%3x12%5x12%

5Kesulitan Proses Manufaktur123x12%4x12%3x12%5x12%

6Keamana122x12%4x12%3x12%5x12%

7Transmisi153x15%3x15%3x15%5x15%

8Kuat dan Tahan Lama134x13%4x13%4x13%5x13%

9Komponen Tidak Banyak 63x6%4x6%3x6%5x6%

Total 100 34,56%41,67 %37 %55,56%

Keterangan :Nilai : 1, 2, 3, 4, 51. : Sangat Buruk2. : Buruk3. : Cukup4. : Baik5. : Sangat BaikBerdasarkan penilaian di atas maka yang memiliki bobot tertinggi adalah alternatif konsep kedua, yaitu dengan jumlah nilai 41,56 % dari total keseluruhan 55,56% , desain kedua berupa flywheel yang dilekakan ditengah-tengah bingkai, kemudain desain dari alternatif ke-2 dengan bingkai yang sederhana dan komponen yang tidak banyak. Sehingga bisa ditetapkan sebagai konsep rancangan yang akan dilanjutkan.

BAB IVPERHITUNGAN GAYA

3421567Gambar 4.1 Illustrasi Sistematika PutaranKeterangan :1. Sprocket Pedal 2. Sprocket Roda Belakang3. Roda Belakang4. Sprocket Penghubung Flywheel 5. Flywheel 6. Pully Diameter Kecil7. Pully Diameter Besar

4.1 Sistem Transmisi Rantai

Gambar 2. Bagian-Bagian SprocketTabel 1: Ukuran Sprocket Yang Akan DigunakanZPCDODBD maxHDHLW

927.85321122200.06

1442.80471832200.12

44133.521394263250.97

55166.851724263251.25

Diasumsikan Rata-rata kecepatan bersepada adalah pada sepeda dengan diameter roda belakang 700 mmSehingga kecepatan sudut roda menjadi:

Sprocket yang digunakan adalah sprocket 18T untuk belakang dan sprocket 44T untuk depan dengan diameter pitch masing-masing adalah 54.85 mm dan 133.52 mm.Sehingga: danMaka, kecepatan sudut yang dibutuhkan pada pedal adalah:

Diketahui , , . Berapakah ?

4.2Daya pada pedalDaya pada pedal adalah jumlah seluruh daya minimum pada setiap element yang digunakan. Dan waktu yang diperlukan adalah sama 1 menit. Daya pada sproket Pedal (44T)D pitch=133.52 mm, r=0.06676m, dan massa 0.97kg, n= 46.64 rpm

Daya pada sproket kecil roda belakang (18T)Dpitch=54.85 mm, r=0.027 m, dan massa 0.25kg, n=113.54 rpm

Daya pada sproket besar roda belakang (55T)D pitch=166.85 mm, r= 0.0834 m, dan massa 1.25 kg , n=113.54 rpm

Daya pada Sproket Flywheel (9T)D pitch=27.85 mm, r= 0.013925 m, dan massa 0.06 kg , n=694 rpm

Pulley kecil D= 50.8mm, tebal=15 mm, , n= 694 rpm

Pulley besarD= 76.2 mm, tebal= 15 mm, , n=

Daya minimum pada pedal adalah

4.3Pitch of chain adalah jarak antara pusat engsel link dan pusat engsel yang sesuai dari link yang berdekatan, seperti ditunjukkan pada Gambar dibawah ini biasanya dilambangkan dengan p.

RumusGambar 3 : Ilustrasi Jarak Antar Pitch

Keterangan D = Diameter Lingkaran Z = Jumlah Gigi Sprocket

A. Jarak Pitch Rantai Dari Pedal Ke Roda Belakang

B. Jarak Jarak Pitch Rantai Dari Pedal Ke Flywheel

4.4Panjang Rantai dan Jarak antar Pusat

Gambar 4. Ilustrasi Jarak Antar PitchKeterangan :Z1 = Jumlah gigi pada sproket kecil, Z2 = Jumlah gigi pada sproket yang lebih besar,p = Pitch rantai, danx = Jarak antar pusat.

A. Dari pedal ke roda belakang Jarak antar pusat dapat dicari dengan persamaan dibawah ini, namun dalam perancangan desain yang telah dibuat berjarak 600 mm

Jumlah link rantai dapat diperoleh dari ekspresi berikut (jika jarak antar pusat poros diketahui), yaitu :

Diketahui :

Panjang rantai (L) harus sama dengan dengan jumlah link rantai (K) dan pitch rantai (p). Secara matematis,

Diketahui : mm

B. Dari roda belakang ke flywheel Jarak antar pusat dapat dicari dengan persamaan dibawah ini, namun dalam perancangan desain yang telah dibuat berjarak 900 mm

Jumlah link rantai dapat diperoleh dari ekspresi berikut (jika jarak antar pusat poros diketahui), yaitu :

Diketahui : 55

mm

Panjang rantai (L) harus sama dengan dengan jumlah link rantai (K) dan pitch rantai (p). Secara matematis,

Diketahui :

4.5Pitch Line Velocity

A. Kecepatan Dari Pedal Ke Roda BelakangDiketahui :

B. Kecepatan Dari Roda Belakang Ke Flywheel Diketahui :

4.6Beban (W) Pada Rantai

A. Beban Pada Rantai Dari Pedal Ke Roda BelakangDiketahui : Rate Power =150,113 watt Pitch Line Velocity =

B. Beban Pada Rantai Dari Roda Belakang ke flywheel Diketahui : Rate Power = 150,113 wattPitch Line Velocity =

4.7Sistem Transmisi SabukDaya yang di hasilkan flywheel kemudian ditransmisikan oleh sabuk dan pully dan dihubungkan generator. Berikut adalah keterangan dan data yang diperoleh untuk melengkapi perhitungan puli dan sabuk. Material puli : Allumunium Material sabuk : Karet Massa jenis karet : 1,14 Koefisien gesek : 0,3 = 17,5 [Kg/cm2] = 1,72 [N/mm2] Diameter pully besar = D7 = Pulley7= 3 = 76,2 mm Diameter pully kecil = = Pulley6= 2 = 50,8 mm Jarak antara puli rencana (Cd)= 350 mm Rasio Kecepatan pully 2:11. Putaran pully flywheel =; 69