8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
1/24
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kebakaran selama ini telah menjadi peristiwa umum yang selalu
hangat dibicarakan dalam masyarakat, berita kebakaran selalu menjadi
Headline utama di berbagai media massa, baik media surat kabar maupun
media elektronik. Realistis memang, karena kebakaran selalu menjadi
masalah yang sangat perlu diperhatikan bagi seseorang, sekelompok orang
atau pemerintah yang mempunyai aset/properti, baik berupa gedung,
bangunan umum, pabrik maupun jenis bangunan lain. Berbagai jenis
aset/properti tersebut sangat berpeluang akan terbakar apabila tidak dikelola
23 dengan baik terutama mengenai sistem perlindungannya terhadap bahaya
kebakaran, baik dalam bentuk isik berupa sarana dan prasarana proteksi
kebakaran maupun dalam bentuk non isik berupa keterampilan dan !"#
petugas danpengelolanya di bidang manajemen kebakaran.
Bangunan gedung sebagai sebuah aset/properti yang dimanaatkan
untuk tempat beraktiitas dan melakukan segala kegiatan, seharusnya
memiliki syarat keamanan, khususnya terhadap bahaya kebakaran, dan harus
dapat menjamin keamanan penghuni selama berada di dalamnya agar dapat
melakukan kegiatan dan meningkatkan produkti$itas serta kualitas hidupnya.
%ntuk mengamankan sebuah bangunan gedung dan lingkungannya terhadap
bahaya kebakaran, perlu upaya melaksanakan ketentuan dan persyaratan
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
2/24
teknis dalam mengatur dan mengendalikan bangunan gedung, termasuk
dalam rangka proses peri&inan, pelaksanaan, pemanaatan dan pemeliharaan
bangunan gedung, termasuk pemeriksaan kelayakan ungsi dan keandalan
bangunan terhadap bahaya kebakaran.
!emakin kompleks ungsi suatu bangunan dan semakin beragam
akti$itas yang diwadahi, maka semakin tinggi tuntutan keamanannya,
sehingga semakin lengkap pula sistem proteksi kebakaran yang dibutuhkan,
guna keselamatan pengguna, pengelola maupun bangunan itu sendiri. !alah
satu bangunan yang kompleksitasnya tinggi adalah bangunan pasar
swalayan / pusat perbelanjaan. !ehingga dikuatirkan pada bangunan tersebut
rawan bahaya, terutama terhadap bahaya kebakaran.
Bahaya kebakaran adalah salah satu risiko yang harus diperhitungkan
dalam pengelolaan bangunan pasar. "alam sebuah perusahaan, menurut %mar
dalam !umardjito '2()(* salah satu risiko yang sulit dikendalikan manajemen
perusahaan adalah risiko kebakaran, beberapa penyebabnya adalah kebakaran
karena listrik, hot work 'pekerjaan+pekerjaan yang menimbulkan panas/api*,
mesin, rokok, cairan yang mudah terbakar dan kebakaran karena disengaja.
"ampak awal kebakaran berupa bahaya terhadap manusia, hilangnya
produksi dan aset, sedangkan dampak akhirnya bisa berupa penderitaan dan
kerugian keuangan. ebih lanjut menurut %mar dalam !umardjito '2()(*
-ada suatu perusahaan hampir semua aset rawan terhadap risiko kebakaran,
diantaranya adalah bangunan, peralatan, bahan baku, stok barang, kendaraan,
dokumen, kas, komputer, karyawan, tamu dan penduduk setempat.
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
3/24
"engan banyaknya dampak negati dari risiko kebakaran, sehingga
untuk upaya pencegahan dan penanggulangan kebakaran diperlukan sarana
e$akuasi yang memadai. "iantara ny adalah pintu darurat kebakaran ' ire
01it "oor *.
ire 01it "oor '-intu "arurat* adalah pintu keluar khusus untuk
keadaan darurat seperti kebakaran. -enggunaan kombinasi keluar reguler dan
khusus memungkinkan untuk e$akuasi lebih cepat, sementara juga
menyediakan alternati jika rute ke pintu keluar biasa diblokir oleh api.
leh karena itu, dalam tugas perencanaan mesin ini penulis ingin
membuat salah satu sarana e$akuasi yang cepat dan aman yaitu pintu darurat
'ire e1it door*.
1.2 Rumusan Masalah
#asalah dalam perancanaan ini dapat dirumuskan sebagai berikut
). Bagaimana kerja sistem permodalan pintu ire e1it
2. 4pakah penggunaan system permodalan pintu ire e1it ini dapat di
aplikasikan menjadi pintu emergency 'pintu darurat* yang dibutuhkan
dalam industry, hotel, dan dalam rumah tangga.
1.3 Batasan Masalah
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
4/24
"alam pembuatan laporan perencanaan mesin ini, penulis hanya akan
membahas pada proses perencanaan dan pembuatan sebuah mekanisme dari
pintu darurat 'ire e1it door*.
1.4 Tujuan Penulsan
5ujuan penulisan karya ini adalah mendeskripsikan kinerja dan sistem
perancangan ire e1it door 'pintu darurat*.
1.! Man"aat Peran#angan
#anaat dari perancangan dan pembuatan tugas perencanaan mesin ini
adalah untuk memudahkan proses e$akuasi di sebuah gedung saat terjadi
keadaan darurat seperti kebakaran yang sering terjadi agar proses tersebut
dapat berjalan aman, cepat ddan tidak menelan korban jiwa.
1.$ %stemats &enulsan
!istem penulisan laporan ini bertujuan untuk memudahkan para
pembaca dalam memahami dan mengerti isinya.
4dapun sistematika penulisannya adalah sebagai berikut
B4B 6 -endahuluan berisi tentang latar belakang perumusan masalah
batasan masalah tujuan penulisan manaat perancangan
sistematika penulisan.
B4B 66 "asar 5eori.
B4B 666 4nalisa -erhitungan.
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
5/24
B4B 67 -enutup, berisi tentang kesimpulan dan saran
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
6/24
BAB ''
DA%AR TE(R'
2.1 Pengertan )re E*t D++r
ire e1it door adalah pintu keluar darurat yang berada di dalam
bangunan, dalam struktur diartikan sebagai jalan keluar khusus untuk keadaan
darurat seperti kebakaran, gempa bumi dan bahaya lain yang menyebabkan
adanya korban jiwa. -enggunaan gabungan dan khusus jalan keluar darurat
secara rutin mungkin untuk proses e$akuasi secara cepat, selain itu juga
menyediakan alternati jika rute ke pintu keluar biasa tertutup oleh api.
2.2 ,ara -erja )re E*t D++r
Ketika handle ditekan/di dorong roda gigi akan berputar
menggerakkan batang besi naik turun untuk membuka kuncian yang berada di
ujung atas pintu dan bawah pintu sehingga ketika pintu ditekan/di dorong
akan terbuka.
2.3 Bahan an Peran#angan )re E*t D++r
0lemen dasar dalam pembuatan ire e1it door atau pintu darurat ini,
antara lain
). Roda 8igi Rack and -inion
2. -egas
3. Bantalan 'bearing*
9. -intu, dll
2.3.1 R+a /g
Roda gigi adalah bagian dari mesin yang berputar yang berguna
untuk mentransmisikan daya. Roda gigi memiliki gigi+gigi yang saling
http://id.wikipedia.org/wiki/Mesinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Transmisihttp://id.wikipedia.org/wiki/Transmisihttp://id.wikipedia.org/wiki/Mesin
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
7/24
bersinggungan dengan gigi dari roda gigi yang lain. "ua atau lebih
roda gigi yang bersinggungan dan bekerja bersama+sama disebut
sebagai transmisi roda gigi, dan bisa menghasilkan keuntungan
mekanis melalui rasio jumlah gigi. Roda gigi mampu mengubah
kecepatan putar , torsi, dan arah daya terhadap sumber daya. 5idak
semua roda gigi berhubungan dengan roda gigi yang lain salah satu
kasusnya adalah pasangan roda gigi dan pinion yang bersumber dari
atau menghasilkan gaya translasi, bukan gaya rotasi. Roda 8igi dapat
di klasiikasikan berdasarkan letak poros, arah -utaran dan bentuk alur
roda gigi.
Roda 8igi menurut letak poros terdiri dari
4 Roda gigi dengan poros sejajar
Roda gigi ini dapat dibagi lagi menjadi
a Roda gigi lurus
Roda gigi yang porosnya sejajar dengan dua
bidang silider, kedua bidang tersebut saling
bersinggungan, yang satu menggelinding pada yang lain
dengan sumbu sejajar. Roda gigi lurus merupakan roda
gigi yang jalur giginya sejajar dengan poros.
b Roda gigi miring
http://id.wikipedia.org/wiki/Kecepatan_putarhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kecepatan_putarhttp://id.wikipedia.org/wiki/Torsihttp://id.wikipedia.org/wiki/Kecepatan_putarhttp://id.wikipedia.org/wiki/Torsi
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
8/24
Roda gigi yang mempunyai jalur gigi yang
berbentuk ulir silinder jarak bagi. -ada roda gigi ini
jumlah pasangan gigi yang membentuk alur serentak lebih
besar dari pada roda gigi lurus sehingga pemindahan
putaran dengan roda gigi ini dapat berlangsung halus. !iat
ini sangat baik untuk perpindahan putaran tinggi dan
besar. :amun roda gigi miring memerlukan bantalan
aksial karena gigi berbentuk ulir tersebut menimbulkan
gaya aksial yang sejajardengan poros.
c Roda gigi miring ganda
8aya aksial pada roda gigi ini adalah saling
meniadakan karena mempunyai gigi berbentuk 7, dengan
roda gigi ini perbandingan reduksi, kecepatan keliling dan
gaya yang di pindahkan dapat di perbesar. 4kan tetapi
penbuatan roda gigi ini sangat sukar.
d Roda gigi alur luar
Roda ini akan memungkinkan putaran yang
berlawanan antara poros yang di gerakakan.
e Roda gigi dan pinion
Batang gigi merupakan merupakan proil pembuat
gigi. -asangan antara batang gigi dan pinion di
pergunakan untuk merubah gerakan putar menjadi lurus
atau sebaliknya.
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
9/24
B Roda gigi dengan poros berputar
Roda gigi jenis ini meliputi
a Roda gigi kerucut lurus
Roda gigi kerucut lurus ini adalah roda gigi yang
paling murah dibuat dan paling sering dipakai, akan tetapi
roda gigi ini mempunyai bunyi yang berisik karena
mempunyai kontak yang kecil dan kontruksinya juga tidak
memungkinkan pemasangan pada kedua poros.
b Roda gigi kerucut spiral
Roda gigi ini mempunyai kontak yang besar, dapat
meneruskan putaran besar dan juga bahan besar. !udut
poros pasang roda gigi ini biasanya di buat ;(o.
c Roda gigi permukaan dengan poros perpasangan
Roda gigi ini mempunyai bentuk sangat istimewa.
< Roda gigi dengan poros silang
Roda gigi ini dibedakan menjadi
a Roda gigi miring silang
Roda gigi miring silang mempunyai perbandingan
Reduksi yang besar.
b Roda gigi cacng silang
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
10/24
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
11/24
t=jarak bagi lingkaran 'mm*
d=diameter lingkaran jarak bagi 'mm*
&=jumlah
Karena jarak bagi lingkar selalu mengandung actor >
aktor dalam pemakaian udara praktis. %ntuk itu diambil suatu
ukuran yang disebut dengan modul.
yang mempunyai lambang m
m=d
z'2.2*
"engan cara diatas maka modul dapat menjadi ukuran
gigi.
!edangkan perbandingan putaran dan perbandingan roda
gigi dapat dihitung jika putaran roda gigi yang berpasangan
dapat dinyatakan dengan n) 'rpm* pada poros pengerak dan n2
0 r&m pada poros yang digerakan. "iameter jarak bagi d) dan
d2 'mm* dan jumlah gigi &) dan &2, maka perbandingan putaran
adalah
U =n1
n2
=d1
d2
= m . z1
m . z ,2
= z1
z2
=1
z
'2.3*
z 1
z 1=i
Harga i adalah perbandingan antara jumlah gigi pada
roda gigi dan pada pinion.atau serring disebut?perbandingan
transisi?
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
12/24
Roda gigi biasa nya dipakai untunk reduksi 'u@) atau iA)*
namun kadang kadang juga dipakai untuk menaikan putaran
'u@) atau iA)*.
arak sumbu a 'mm* dan diameter lingkaran jarak bagi
d)dan d2 'mm* dapat dinyatakan.
a=(d 1+d2)
2
a=m( z 1+ z2)
2'2.9*
4gar rodagigi dapat berputar dengan halus,harus dipenuhi
satu persyaratan yaitu sebelum roda gigi saling melepaskan
kaitan nya,pasangan berikutnya sudah harus saling
terkait.sehignga pada saat tersebut terdapat dua pasang gigi yang
meneruskan momen.
Ketika pasang baru membuat kotak permukaan,pasang
pertama telah didepan sejauh jarak bagi normal 'tc* dapat di
nyatakan
T =πd
z cosα '2.C*
"imana
5=jarak bagi normal 'mm*
d=diameter lingkaran jarak bagi 'mm*.
α =sudut tekanan 'o*
&=jumlah gigi
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
13/24
-ada garis tekanan stelah pasangan pertama melepas
kaitan nya,maka pasangan berikut nya melepas kaitan nya,maka
maka pasangan berikut nya bekerja sendiri yaitu sebagai penerus
momen.jadi setiap setiap permulaan dan akhir antara pasang gigi
beban dan momen akan naik turun secara tiba tiba gigi+gigi pada
roda dapat mengalami kerusakan. "iantara gigi dapat patah,ini
disebab kan pecah nya selaput minyak pelumas.uga dapat
terjadi bantuan dan tekanan permukaan di sebabkan adanya
selaput minyak.untuk merencanakan sebuah roda gigi ada
beberapa hal yang perlu di rencanakan,lebih jelas nya dapat
dilihat pada gambar
%ntuk menghitung besarnya ukuran yang dipakai dalam
penyelsaianperencanaan roda gigi kerucut dapat menggunakan
rumus sebagai berikut
H =2.mD
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
14/24
"imana
m= modul
& = jumlah gigi
b* 4nakan diameter lingkaran kepala 'dk *
"apat direncanakan dengan rumus
dk =d0+2h k ×cosα '2.G*
dimana
do= diameter lingkaran jarak bagi 'mm*
hk = tinggi kepala gigi
α = sudut jarak bagi ' ° *
c* #erencanakan diameter lingkara kaki 'd *
"engan menggunakan rumus
d f =d
0
2−hk .sin α '2.E*
dimana
do = diameter lingkaran jarak bagi 'mm*
hk = tinggi kepala gigi 'mm*
α = sudut jarak bagi ' ° *
d* #erencanakan tinggi gigi 'H*
4dapun untuk merencanakan tinggi gigi dapat
menggunakan rumus
H =2m+C k '2.;*
"imanan
m = modul
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
15/24
ck = kelonggaran puncak '(,)EEE m*
2.3.2 Pegas
-egas adalah elemen mesin le1ibel yang digunakan untuk
memberikan gaya, torsi, dan juga untuk menyimpan atau
melepaskan energi. 0nergi disimpan pada benda padat dalam bentuk
twist , stretch, atau kompresi. 0nergi di+recover dari siat elastis
material yang telah terdistorsi. -egas haruslah memiliki kemampuan
untuk mengalami deleksi elastis yang besar. Beban yang bekerja
pada pegas dapat berbentuk gaya tarik, gaya tekan, atau torsi
'twist force*. -egas umumnya beroperasi dengan high working
stressesI dan beban yang ber$ariasi secara terus menerus. Beberapa
contoh spesiik aplikasi pegas adalah 3
). %ntuk menyimpan dan mengembalikan energi potensial, seperti
misalnya pada gun recoil mechanismI.
2. %ntuk memberikan gaya dengan nilai tertentu, seperti misalnya
pada relief valve.
3. %ntuk meredam getaran dan beban kejut, seperti pada automobil.
9. %ntuk indikator/kontrol beban, contohnya pada timbangan.
C. %ntuk mengembalikan komponen pada posisi semula, contonya
pada brake pedal’.
2.3.2.) Klasiikasi -egas
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
16/24
-egas dapat diklasiikasikan berdasarkan jenis ungsi
dan beban yang bekerja yaitu pegas tarik, pegas tekan, pegas
torsi, dan pegas penyimpan energi. 5etapi klasiikasi yang
lebih umum adalah diberdasarkan bentuk isiknya.
Klasiikasi berdasarkan bentuk isik adalah3
). Wire form spring 'helical compression, helical tension, helical
torsion, custom form*.
2. Spring washers 'curved, wave, finger, belleville*.
3. Flat spring 'cantilever, simply supported beam*.
9. Flat wound spring 'motor spring, volute, constant force spring *.
2.3.2.2 #aterial -egas
#aterial pegas yang ideal adalah material yang
memiliki kekuatan ultimate yang tinggi, kekuatan yield
yang tinggi, dan modulus elastisitas atau modulus geser
yang rendah untuk menyediakan kemampuan
penyimpanan energi yang maksimum.
-arameter loss coefficient, J$ yang menyatakan
raksi energi yang didisipasikan pada siklus stress-strain
juga merupakan aktor penting dalam pemilihan material.
#aterial pegas yang baik haruslah memiliki siat loss
coefficient yang rendah, kekuatan fatigue tinggi, ductility
tinggi, ketahanan tinggi serta harus tahan creep.
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
17/24
-egas dapat dibuat dari berbagai jenis bahan sesuai
pemakaiannya. Bahan baja dengan penampang lingkaran
adalah yang paling banyak dipakai. Bahan+bahan pegas
terlihat pada tabel berikut
5abel ). enis #aterial -enyusun -egas
2.3.2.3
-erhitungan -egas helik 'tekan/ tarik*
8ambar ). -egas 5ekan
a. -anjang Rapat 'Solid length of the spring *
L S=n ’ d '2.)(*
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
18/24
"imana nI = jumlah koil lilitan
d = diameter kawat
b. -anjang Bebas ' Free length of the spring *
LF =n ’ d+δ max+(n’ – 1) x1 '2.))*
"alam kasus ini, jarak antara dua kumparan yang
berdekatan diambil ) mm.
#. 6ndek pegas '
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
19/24
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
20/24
-ada bantalan ini terjadi gesekan luncur antar poros
dan bantalan, karena permukaan poros di tumpu oleh
permukaan bantalan.
2. Bantalan gelinding
-ada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara
poros bagian yang berputar dengan bagian yang
diam melalui elemen gelinding seperti bola 'peluru*
rol+rol, rol jarum dan rol bulat.
B. 4tas dasar gaya terhadap poros
). Bantalan radial
4rah gaya di tumpu bantalan ini adalah tegak lurus
terhadap poros.
2. Bantalan aksial
4rah gaya bantalan ini sejajar dengan sumbu poros.
3. Bantalan gelinding khusus
Bantalan ini dapat menumpu gaya yang arahnya
sejajar dan tegak lurus terhadap sumbu poros.
2.3.3.2 Hal+ hal yang harus di perhatikan dalam perencanaan
bantalan.
4. Beban dinamis Bantalan ' & *
%ntuk mencari besarnya beban dinamis bantalan dapat
menggunakan rumus sebagai berikut
&= ' .( . F &+) . F a '2.)C*
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
21/24
"imana
-r = beban dinamis bantalan
r = gaya radial pada bantalan yang di terima dari poros
a = gaya aksial, di asumsikan nol
M dan y = actor koreksi. -engambilan actor koreksi
didasarkan pada jenis bantalan dan bahan bantalan.
Besarnya dapat dilihat di buku "asar -erencanaan "an
-emilihan 0lemen #esin '%ulars+ Hal.13! tale 4.*
7 = ) ' untuk pembebanan pada cincin dalam yang
berputar*
B. aktor kecepatan bantalan 'n*
Besarnya aktor kecepatan bantalan dapat di cari dengan
menggunakan rumus
f n=(33,3n )1 /3
'2.)F*
"imana
n = actor kecepatan bantalan
n = putaran mesin
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
22/24
h = actor umur bantalan.
!ecara umum, mencari besarnya actor umur bantalan
dapat di gunakan rumus persamaan
f h=f nC
&'2.)E*
"imana
n = actor kecepatan bantalan
< = kapasitas nominal dinamis spesiikasi
-r = beban dinamis bantalan.
"engan mengetahui besarnya h,n dan -r maka dapat
mengetahui jenis dari bantalan yang akan digunakan
yaitu dengan menggunakan rumus
C = & f hf n'2.);*
"imana
< = kapasitas nominal dinamis spesiiasi.
-r = Beban dinamis bantalan.
h = aktor umur bantalan.
n = aktor kecepatan bantalan.
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
23/24
2.3.4 Pntu
-intu adalah sebuah bukaan pada dinding / bidang yang
memudahkan sirkulasi antar ruang+ruang yang dilingkupi oleh dinding
/ bidang tersebut. -intu biasanya ditemukan pada bangunan, misalnya
rumah. !elain itu, pintu juga terdapat pada kendaraan, lemari, dan
lain+lain.
Kebanyakan pintu terbuat dari kayu dan selebihnya, dalam
penggunaan yang terbatas terbuat dari aluminium, besi dan plastic
-7
8/15/2019 Tugas Perencanaan Mesin Autosaved1
24/24
!aat ini perumahan menengah ke bawah lebih banyak
menggunakan jenis pintu 0ngineering "oor, karena harga lebih murah
tetapi model dan disain sangat $ariati dan menarik. #engenai
kekuatan tergantung dari proses produksinya dan pemilihan bahan.
Top Related