perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

RANCANG BANGUN BAGIAN RODA GIGI DAN POROS

DRUM PENGGULUNG PADA MESIN

KATROL ELEKTRIK

PROYEK AKHIR

Diajukan sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar

Ahli Madya

Disusun oleh :

BAGUS ANGGEGANA ADP

NIM. I 8612013

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN OTOMOTIF

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vi

PERSEMBAHAN

Alhamdulillahhirobbil’alamin, Dengan mengucap rasa syukur kepada

Allah SWT telah dapat menyelesaikan laporan Tugas Akhir (TA). Pada

kesempatan kali ini, karya saya persembahkan kepada :

Ayahanda dan Ibunda tercinta

“Dan rendahkanlah dirimu terhadap

mereka berdua dengan penuh

kesayangan dan ucapkanlah; “Wahai

Tuhanku, kasihilah mereka keduanya,

sebagaimana mereka berdua telah

mendidik aku waktu kecil.”

(Q.S Al Israa’, 17:24)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iii

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufik, dan

hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan proyek akhir ini

dengan judul ”Rancang Bangun Bagian Roda Gigi Dan Poros Drum Penggulung

Pada Mesin Katrol Elektrik”. Hal ini ditempuh sebagai salah satu langkah

menambah ilmu pengetahuan dan teknolo gi khususnya di bidang Teknik Mesin.

Dalam rangka memenuhi salah satu syarat kelulusan tingkat Diploma Tiga

di Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta,

maka selaku mahasiswa dapat mengambil kesempatan dalam proyek akhir untuk

menerapkan dan meningkatkan pemahaman tentang ilmu yang diperoleh di

bangku perkuliahan. Laporan ini disusun berdasarkan hasil proyek akhir dari

bulan juli sampai desember 2015

Atas terselesaikannya laporan proyek akhir ini, maka penulis

mengucapkan terimakasih kepada :

1. Bapak Dr. Budi Santoso, S.T.,M.T. selaku Ketua Program Studi D-III Teknik

Mesin, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Ibu Indri Yaningsih, S.T.,M.T, selaku Koordinator proyek akhir D-III

Teknik Mesin, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Bapak Dr. Triyono, S.T.,M.T. selaku dosen pembimbing I proyek akhir D-

III Teknik Mesin, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

4. Bapak Purwadi, S.T.,M.Kom, selaku dosen pembimbing II proyek akhir D-

III Teknik Mesin, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

5. Kedua orang tua, yang selalu memberikan restu dan doa untuk kelancaran

proyek akhir.

6. Rekan - rekan Mahasiswa D-III Teknik Mesin Minat Otomotif angkatan

2011, yang selalu memberikan dukungan berupa motivasi untuk

menyelesaikan proyek akhir.

7. Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu, baik secara

langsung maupun tidak langsung telah banyak membantu dalam

menyelesaikan proyek akhir dan penyusunan laporan proyek akhir.

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iv

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tidak ada yang sempurna, melainkan

hanya sebatas berusaha semaksimal mungkin untuk memberikan yang terbaik.

Oleh karena itu kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk

kesempurnaan laporan ini. Semoga laporan proyek akhir ini dapat dipergunakan

sebagaimana mestinya.

Surakarta, Juli 2016

PENULIS

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user v

ABSTRAK

BAGUS ANGGEGANA ADP, 2016, “RANCANG BANGUN BAGIAN

RODA GIGI DAN POROS DRUM PENGGULUNG PADA MESIN

KATROL ELEKTRIK”, Proyek Akhir, Program Studi Diploma III Teknik

Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta

Di era globalisasi ini pembangunan industri-industri (industri menengah,

industri rumah tangga) serta keinginan berwirausaha masyarakat berkembang

cukup pesat. Namun terbatasnya tenaga manusia untuk mengangkat dan

memindahkan bahan atau barang-barang khususnya yang berat (mesin kendaraan)

dapat menghambat proses suatu produksi dalam berwirausaha. Tujuan dalam

proyek akhir ini adalah merancang dan membuat alat yang mampu mempermudah

proses pengangkatan dan pemindahan barang agar dapat dilakukan secara efektif

dan efisien.

Metode yang digunakan adalah perencanaan desain 3 dimensi dan 2

dimensi, perencanaan dan pemilihan material rangka, perhitungan desain rangka

dan sambungan las, proses pembuatan, proses perakitan, uji mesin katrol elektrik,

analisis dan perbaikan.

Berdasarkan pembuatan mesin katrol elektrik menggunakan motor listrik

dengan daya 0,5 HP agar mampu mengangkat beban dengan berat maksimal 500

Kg dan menggunakan reducer dengan perbandingan 1:23 agar aman saat beban

diangkat atau dipindahkan. Perakitan dilakukan menggunakan las listrik. Proses

finishing meliputi penggerindaan, pendempulan, paengamplasan dan pengecatan.

Kata kunci: katrol elektrik, mengangkat beban, engine mobil 500 kg

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vii

DAFAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... ii

KATA PENGANTAR ..................................................................................... iii

ABSTRAK ....................................................................................................... v

PERSEMBAHAN…………………………………………………………….. vi

DAFTAR ISI .................................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... ix

DAFTAR RUMUS .......................................................................................... x

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ................................................................................. 1

1.2 Batasan Masalah ............................................................................... 2

1.4 Tujuan dan Manfaat Proyek Akhir ................................................... 2

BAB II DASAR TEORI

2.1 Roda Gigi .......................................................................................... 3

2.1.1 Klasifikasi Roda Gigi .................................................................... 3

2.1.2 Perhitungan Roda Gigi .................................................................. 4

2.2 Poros ................................................................................................. 7

2.2.1 Perhitungan Poros .......................................................................... 8

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

3.1 Diagram Alur Perencanaan ............................................................... 10

3.2 Konsep Desain Katrol Elektrik ......................................................... 11

3.3 Perhitungan Roda Gigi ..................................................................... 12

3.3.1 Perbandingan Transmisi Roda Gigi .............................................. 13

3.3.2 Faktor Kecepatan Dinamis ............................................................ 13

3.3.3 Jarak Sumbu Pada Poros............................................................... . 14

3.4 Perhitungan Poros Drum…………………………………………… 14

3.4.1 Perhitungan Reaksi Gaya………………………………………… 15

3.4.2 Momen Puntir……………………………………………………. 18

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

viii

3.4.3 Mencari Twisting Momen………………………………………… 19

3.4.4 Mencari Diameter Poros ................................................................ 19

3.4.5 Mencari Tegangan Maksimal ........................................................ 20

BAB IV PROSES PEMBUATAN DAN PENGUJIAN

4.1 Desain ............................................................................................... 21

4.2 Sistem Kerja Katrol Elektrik ............................................................ 21

4.3 Proses Pengerjaan ............................................................................. 22

4.4 Alat dan Bahan ................................................................................. 22

4.5 Proses Pengerjaan Rangka…………………………………………. 23

4.6 Proses Pengecetan ............................................................................. 24

4.7 Proses Perakitan…………………………………………………….. 24

4.8 Uji Fungsional Rangka……………………………………………... 27

4.9 Pembahasan………………………………………………………… 28

4.10 Hasil Pengujian Mesin .................................................................... 29

4.11 Perawatan Mesin ............................................................................. 29

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ............................................................................................... 31

5.2 Saran ........................................................................................................... 31

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bagian-bagian roda gigi……………………………………...............4

Gambar 3.1 Perencanaan alur pengerjaan………………………………………..10

Gambar 3.2 Desain 3D mesin katrol elektrik………………………………….....12

Gambar 3.3 Transmisi roda gigi…………………………………………….........13

Gambar 3.4 Drum penggulung……………………………………………….......14

Gambar 3.5 Reaksi gaya pembebanan vertikal pada poros drum……………......15

Gambar 3.6 Reaksi gaya pembebanan horizontal pada poros drum…………......16

Gambar 3.7 Diagram SFD vertikal dan BMD vertikal……………………..........17

Gambar 3.8 Diagram SFD horizontal dan BMD horizontal…………………......18

Gambar 4.1 Konsep rancangan komponen 3D…………………………………..21

Gambar 4.2 Proses pembuatan rangka…………………………………………...23

Gambar 4.3 Proses pengelasan rangka…………………………………………...24

Gambar 4.4 Proses pemasangan motor listrik……………………………………25

Gambar 4.5 Proses pemasangan reducer………………………………………...26

Gambar 4.6 Proses pemasangan drum penggulung……………………………...26

Gambar 4.7 Proses pemasangan rangka atas dan rangka bawah………………....26

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user x

DAFTAR RUMUS

Rumus 2.1 Rasio roda gigi………………………………………………………...4

Rumus 2.2 Jarak bagi/pitch………………………………………………………..5

Rumus 2.3 Diameter lingkaran pitch……………………………………………...5

Rumus 2.4 Modul…………………………………………………………………5

Rumus 2.5 Jarak sumbu poros…………………………………………………….5

Rumus 2.6 Diameter lingkaran kepala…………………………………………….6

Rumus 2.7 Diameter lingkaran kaki………………………………………………6

Rumus 2.8 Tinggi kepala gigi……………………………………………………..6

Rumus 2.9 Tinggi kaki gigi………………………………………………………..6

Rumus 2.10 Tinggi gigi……………………………………………………………7

Rumus 2.11 Gaya tangensial………………………………………………………7

Rumus 2.12 Faktor kecepatan dinamis……………………………………………7

Rumus 2.13 Momen punter………………………………………………………..8

Rumus 2.14 Tegangan tarik ijin…………………………………………………...8

Rumus 2.15 Twisting momen……………………………………………………...9

Rumus 2.16 Diameter poros……………………………………………………….9

Rumus 2.17 Tegangan maksimal………………………………………………….9

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Klasifikasi roda gigi…………………………………………………….3