BAB III
METODOLOGI PERANCANGAN
3.1 Diagram Alir Perancangan
Daftar Persyaratan
(Spesifikasi Mesin Poles)
Konsep Mesin Poles
(Solusi)
Perencanaan Pembuatan Mesin Poles
Perencanaan dan Penjelasan
Mencari data dan informasi mengenai mesin poles.
Mengetahui prinsip kerja mesin poles.
Mengembangkan Solusi Utama
Membuat beberapa alternatif mesin poles (varian).
Menentukan fungsi mesin poles.
Mengembangkan Fungsi pada Mesin Poles
Menentukan bentuk awal.
Memilih layout awal yang terbaik.
Memperbaiki layout.
A
Tin
gkat
P
erb
aika n
Per
e
nca
naa n dan
Pen
j
elas an
Per
e
nca
nga n
Kon
sep
Per
e
nca
nga n
Ben tuk
40
Layout awal
Layout akhir
Dokumen mesin poles
Menentukan struktur mesin poles.
Menghilangkan kelemahan dan kekurangan.
Persiapan daftar komponen awal.
Pembuatan dan susunan mesin poles
Menyiapkan dokumen pembuatan.
Mengembangkan gamar atau daftar detail.
Menyelesaikan instruksi-instruksi pembuatan mesin poles.
Solusi
A
Tin
gkat
P
erb
aika n
Per
e
nca
nga n
Ben tuk
Per
e
nca
nga n D
et ail
41
Perencanaan bentuk
Untuk mempermudah jalannya perancangan kontrol dalam pembuatan alat mesin
poles ini, dimulai dengan beberapa tahap yaitu :
1. Tahap persiapan
Tahap persiapan dengan studi pustaka dan survey lapangan untuk
mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi pada perancangan mekanik dan
elektrik pada mesin poles tersebut. Studi pustaka menggunakan literatur pada
buku dan jurnal, sedangkan survey lapangan yaitu menyaksikan langsung alat
yang terdapat dipasaran .
2. Perancangan Mekanik
Pada tahap ini dilakukan perancangan desain, yaitu perancangan
pembuatan kerangka mesin, peletakan posisi motor penggerak, piringan poles,
sirkulasi air serta perancangan pembuatan kerangka atas.
3. Pembuatan mekanik
42
Pembuatan mekanik ini dimulai dari pembuatan rangka mesin dilanjuntkan
dengan peletakan posisi dua buah motor penggerak beserta piringan polesnya.
Selanjutnya membuat bak penampung untuk tempat air yang akan disirkulasikan
serta pembuatan kerangka atas mesin poles.
4. Perancangan kontol
Pada tahap ini dilakukan perancangan sistim kontrol pada mesin poles agar
putaran pada piringan poles dapat disesuaikan dengan kebutuhan penguji.
5. Pembuatan sistem kelistrikan
Dimulai dari perangkaian sistem kelistrikan dari tombol Power, tombol
penggerak motor, pengontrol kecepatan motor, motor penggerak, serta tombol
pompa air. Tujuan dari pembuatan sistem kelistrikan ini dimaksudkan agar
rangkaian listrik pada mesin poles ini dapat bekerja sesuai dengan kebutuhan
penguji.
6. Pembuatan sirkulasi air
Sistem ini bertujuan untuk menghemat penggunakan air pada saat mesin
dijalankan dan sebagai media pendingin pada saat proses penghalusan logam.
Sistem kerjanya adalah dengan menyalurkan air sisa pembuangan pada proses
pengahalusan menuju ember tempat penampungan air. Sebelum menuju ember,
air disaring terlebih dahulu agar air yang masuk ke ember bersih dari sisa-sisa
logam pada saat proses penghalusan.
7. Uji Coba Alat
Setelah semua sistem selesai, langsung pengujian alat dilakukan supaya
bisa mengetahui kinerja alat tersebut.
3.2 Perancangan Mesin Poles
43
Mesin poles yang dirancang dan dibuat adalah sebagai alat bantu utama
dalam proses metalugrafi. Fungsinya untuk menghaluskan permukaan spesimen
hingga bebas dari gores atau mendapatkan area permukaan spesimen yang
representatif untuk diamati dibawah mikroskop metalugrafi. Prinsip dasar mesin
poles adalah memutar media abrasif tersebut sehingga didapat permukaan yang
rata dan halus.
Perencanaan terlebih dahulu dilakukan dengan merancang mesin poles
dalam bentuk disain menggunakan software CAD (Computer Aided Design).
Dalam melakukan sebuah perancangan, hal pertama yang dilakukan yaitu
membuat ide gagasan kemudian dilanjutkan dengan studi literatur untuk
mendapatkan informasi tentang bagaimana bentuk dan cara kerja mesin poles,
setelah itu membuat data perencanaan. Didalam data perencanaan berisi tentang
data-data tentang alat yang akan dibuat termasuk komponen yang dibutuhkan
untuk membuat mesin poles. Sebelum membuat sebuah mesin poles ada beberapa
tahapan proses diantaranya menentukan ukuran-ukuran rancangan, seperti :
dimensi alat, piringan poles, pemutar piringan poles, sistem pendinginan, tangki
penampung fluida, pompa.
3.2.1 Perancangan Dudukan Mesin Poles
Dudukan mesin poles merupakan salah satu perangkat utama pada proses
perancangan mesin poles, dimana dudukan ini berfungsi untuk menopang
komponen-komponen utama dan pendukung yang terdapat pada mesin poles,
seperti nozzle, dudukan specimen dan penyangga dudukan. Dalam suatu proses
44
pengujian material terdapat beberapa bentuk dan jenis tangki yang dapat
digunakan sesuai kebutuhan ataupun spesifikasi yang dipilih oleh perancang.
Berikut ini jenis – jenis tangki yang dapat digunakan dan spesifikasinya.
Gambar 3.1 Flowchart perancangan Mesin Poles
3.2.2 Rancangan Mesin Poles
Pada proses pengampelasan dan pemolesan, mesin poles akan kontak
dengan air sebagai media pendingin. Untuk itu perlu direncanakan pemilihan
bahan untuk rumah mesin poles yang tahan terhadap air. Maka rumah mesin poles
direncanakan dibuat menggunakan bahan fiber yang tidak bereaksi dengan air.
Selain itu fiber mudah dibentuk sesuai dengan desain rumah mesin poles yang
diinginkan.
3.1.1 Rancangan Mesin Poles
Dalam merancang mesin poles pada Gambar 3.2 Pada prinsipnya piringan
poles dengan permukaan ampelas halus berputar dengan kecepatan yang telah
45
ditentukan dan air mengalir melalui pompa dari bak penampung dan diteruskan
melalui pipa yang kemudian aliran fluida keluar menuju pipa nozzle dan sebuah
lubang dimana lubang ini berfungsi untuk mengalirkan fluida untuk kembali ke
bak penampung. Untuk mengurangi kecepatan pada putaran piringan yang
berlebihan maka perlu ditambahkan komponen elektronika yaitu speed control.
Gambar 3.2 Alat jominy test
3.1.2 Perancangan Tangki Penguji Jominy
Tangki penguji merupakan salah satu perangkat utama pada proses
pengujian ini, dimana terdapat komponen utama dan pendukung, seperti nozzle,
dudukan specimen dan penyangga dudukan. Dalam suatu proses pengujian
material terdapat beberapa bentuk dan jenis tangki yang dapat digunakan sesuai
kebutuhan ataupun spesifikasi yang dipilih oleh perancang. Berikut ini jenis –
jenis tangki yang dapat digunakan dan spesifikasinya.
46
Tabel 3.1 Jenis-jenis tangki
Bentuk Tangki Penguji Spesifikasi
Pada bentuk tangki seperti ini kurang
efisien karena dibutuhkan langkah
pengelasan yang tidak sedikit untuk
menyambung pelat logam disamping
itu bentuk seperti ini dikhawatirkan
terjadinya kebocoran pada sudut
dinding kubus.
Pada bentuk tangki seperti ini lebih
efisien karena tidak banyak
membutuhkan proses pengelasan, oleh
karena itu terjadinya kebocoran dapat
diminimalisirkan pada dinding tabung.
Pada bentuk tangki seperti ini kurang
efisien karena dibutuhkan langkah
pengelasan yang cukup banyak untuk
menyambung pelat logam ini. Bentuk
ini juga dikhawatirkan terjadinya
kebocoran pada sudut dinding prisma
segitiga.
47
Sesuai dengan spesifikasi yang dibutuhkan, maka pada perancangan tangki
penguji jominy memerlukan tangki bentuk tabung karena baik dari segi volume
fluida dan efisiensi dibutuhkan dalam rancangan.
Gambar 3.3 Tangki penguji jominy test
3.2 Komponen
Komponen merupakan suatu perangkat keras dimana pada setiap
komponen mempunyai fungsi atau kegunaan masing-masing. Komponen dibagi
menjadi 2 macam yaitu komponen utama dan komponen pendukung.
3.2.1 Komponen Utama
Komponen utama merupakan suatu perangkat mutlak untuk membangun
suatu rangkaian alat, dimana pada bagian ini sangat diperlukan untuk menunjang
rangkaian alat uji jominy test.
1. Nozzle
Nozzle berfungsi untuk mengalirkan fluida dan memancarkannya
kearah specimen bahan logam yang akan di uji.
48
Gambar 3.4 Nozzle
2. Tangki Penampung Fluida
Dalam Tangki penampung fluida ini berfungsi untuk menampung air
yang akan dialirkan ke Tangki Penguji dengan menggunakan sebuah
pompa melalui pipa statis.
Gambar 3.5 Tangki penampung fluida
3. Pompa
Pompa merupakan suatu alat untuk memindahkan fluida cair dari
tekanan rendah menjadi tekanan yang lebih tinggi. Ada beberapa jenis
49
pompa yang dapat digunakan pada dunia industri. Seperti pompa
sentrifugal, torak dan rotasi. Berikut tabel jenis pompa :
Tabel 3.2 Jenis Pompa
Jenis Pompa Spesifikasi
Pompa Sentrifugal - Volume (Q) kecil
- Tekanan (H) besar
Pompa Torak - Volume (Q) besar
- Tekanan (H) tinggi
Pompa Rotasi - Volume (Q) besar
- Tekanan (H) rendah
Pada perancangan alat uji jominy dibutuhkan sebuah pompa sentrifugal.
karena proses kerjanya membutuhkan volume (Q) yang rendah dan head
(H) yang tinggi.
Gambar 3.6 Pompa sentrifugal
4. Pipa
50
Pipa adalah sebuah bagian berbentuk tabung atau silinder yang
berongga. Pipa mempunyai kegunaan utama untuk membawa zat yang
dapat mengalir yaitu : cairan, gas, material berbentuk bubur, material
berbentuk bubuk dan material berupa padatan kecil.
Polyvinyl Chloride (PVC) merupakan pipa yang terbuat dari plastic
dan dengan kombinasi vinyl lainnya. Mempunyai karakter pipa yang tahan
lama dan mudah perawatannya. Pipa PVC juga tidak berkarat atau
membusuk. Disamping itu, pipa PVC ini paling sering digunakan
irigasi/perairan dan pelindung kabel. Di Indonesia standart ukuran yang
dipakai untuk system perairan rumah tangga atau lainnya ialah standard
JIS (Japanese Industrial Standard), sedangkan untuk PDAM biasanya
memakai standard Nasional SNI.
Pada perancangan alat uji Jominy menggunakan 3 macam bentuk pipa
PVC yaitu pipa lurus, elbow dan tee. Pipa penyalur ada 3 jenis yang
dibutuhkan dalam desain, yaitu : Pipa lurus ukuran 3/4 inch PVC, Pipa
elbow ukuran 3/4 inch PVC, dan Pipa tee ukuran 3/4 inch PVC. Pipa ini
digunakan untuk menyambungkan dan mengalirkan air dari Tangki
penampung menuju ke tangki penguji.
51
Gambar 3.7 Pipa PVC bentuk lurus 3/4 inchi
Gambar 3.8 Pipa elbow PVC ukuran 3/4 inchi
Gambar 3.9 Pipa tee PVC ukuran 3/4 inchi
52
5. Katup 3/4 inchi
Katup berfungsi untuk membuka dan menutup aliran fluida pada saat
aliran fluida mengalir. Katup ini berfungsi untuk mengontrol aliran fluida
dengan cara mengalihkannya kembali kedalam tangki penampung.
Gambar 3.10 Katup 3/4 inchi
6. Dudukan specimen
Dudukan ini berfungsi untuk penyangga specimen bahan logam yang
akan diuji. Untuk dudukan ini sebaiknya permukaan bagian bawah dibuat
tirus untuk menghindari panas langsung dari logam specimen.
Gambar 3.11 Dudukan spesimen
53
3.2.2 Komponen Pendukung
Komponen pendukung merupakan suatu perangkat pendukung untuk
membangun suatu rangkaian alat, dimana pada bagian ini hanya sebagai
pelengkap pada rangkaian alat uji jominy test.
1. Besi penyangga
Besi penyangga berfungsi sebagai dudukan peninggi pada tangki
penguji. Besi penyangga ini juga berfungsi untuk membantu mengalirkan
kembali sisa fluida ke dalam tangki penampung.
Gambar 3.12 Besi penyangga
2. Filter water
Filter water ini berfungsi sebagai menyaring kotoran pada air seperti
kerak-kerak kecil atau batu kerikil agar pada saat penghisapan air tidak
masuk kedalam pompa.
Gambar 3.13 Filter
Top Related