Contoh Perancangan Roda Gigi Lurus

Rodagigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel. Dibandingkan dengan jenis rodagigi yang lain rodagigi lurus ini paling mudah dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah. Rodagigi lurus ini cocok digunakan pada sistim transmisi yang gaya kelilingnya besar, karena tidak menimbulkan gaya aksial.

Ciri-ciri rodagigi lurus adalah :

1.         Daya yang ditransmisikan < 25.000 Hp

2.         Putaran yang ditransmisikan < 100.000 rpm

3.         Kecepatan keliling < 200 m/s

4.         Rasio kecepatan yang digunakan

§         Untuk 1 tingkat ( i ) < 8

§         Untuk 2 tingkat ( i ) < 45

§         Untuk 3 tingkat ( i ) < 200

                 ( i )   = Perbandingan kecepatan antara penggerak dengan  yang digerakkan

5.         Efisiensi keseluruhan untuk masing-masing tingkat 96% - 99% tergantung disain dan ukuran.

Berikut contoh dari perancangan roda gigi lurus, Silahkan download disini : 

  http://www.ziddu.com/download/16379842/Perancanganrodagigilurus.pdf.html

(Sumber : Ismail Muchsin, ST, MT. UMB)

Prinsip Kerja Turbocharger

Turbocharger adalah sebuah kompresoryang digunakan dalam mesin pembakaran dalam untuk meningkatkan keluaran tenaga mesin dengan meningkatkan massa oksigenyang memasuki mesin. Kunci keuntungan dari turbocharger adalah mereka menawarkan sebuah peningkatan yang lumayan banyak dalam tenaga mesin hanya dengan sedikit menambah berat.
Turbocharger meningkatkan output tenaga mesin sewaktu bertahan dalam kondisi operasional yang ekstrim,  turbocharger adalah jenis sistem induksi paksa. Mereka memampatkan udara mengalir ke dalam mesin. Keuntungan dari kompresi udara adalah bahwa hal itu memungkinkan mesin memeras lebih banyak udara ke dalam silinder, dan lebih banyak udara berarti lebih banyak bahan bakar dapat ditambahkan. Oleh karena itu, Anda mendapatkan daya yang lebih dari setiap ledakan di dalam silinder masing-masing. Sebuah mesin turbocharged menghasilkan tenaga lebih secara keseluruhan daripada motor yang sama tanpa pengisian daya. Hal ini dapat secara signifikan meningkatkan rasio power dengan berat mesin .
Untuk mencapai peningkatan ini, turbocharger menggunakan aliran gas buang dari mesin untuk memutar turbin, yang pada gilirannya berputar pompa udara. Turbin pada turbocharger berputar pada kecepatan hingga 150.000 rotasi per menit (rpm) – yang sekitar 30 kali lebih cepat daripada mesin mobil yang paling bisa pergi. Dan karena tersambung ke knalpot, suhu di turbin juga sangat tinggi.
Turbocharger memiliki tiga bagian penting: roda turbin, roda kompressor dan rumah as. Roda turbin yang bersudu-sudu ini berputar memanfaatkan tekanan gas buang keluar, kemudian melalui as terputarnya roda turbin ini berputar pula roda kompressor dengan sudu-sudunya sehingga memompa udara masuk dalam massa yang padat. Mengingat komponen ini sering berputar melebihi 80,000 putaran per menit maka pelumasan yang baik sangat diperlukan.
(sumber wikipedia  & auto.howstuffworks.com)

Perpindahan Panas ( Heat and MassTransfer)

Macam-macam Perpindahan Panas

·        Perpindahan Panas Konduksi

·        Perpindahan Panas Konveksi

·        Perpindahan Panas Radiasi

http://www.g9toengineering.com/resources/heattransfer.htm

Perpindahan Panas Konduksi

Adalah proses transport panas dari daerah bersuhu tinggi ke daerah bersuhu rendah dalam satu medium (padat, cair atau gas), atau antara medium – medium yang berlainan yang bersinggungan secara langsung

Dinyatakan dengan :

q = - KA dT/dx

Dimana :

q        = Laju perpindahan panas (w)

A        = Luas penampang dimana panas  mengalir (m²)

dT/dx = Gradien suhu pada penampang, atau laju perubahan suhu T  terhadap jarak dalam arah  aliran  panas x          

k        = Konduktivitas thermal bahan (w/m^oC)         

Contoh SoalPerpindahan Panas konduksi

Salah satu permukaan sebuah plat tembaga yang tebalnya 3 cm mempunyai suhu tetap 400 ⁰C, sedangkan suhu permukaan yg sebelah lagi dijaga tetap 100 ⁰C. Berapa kalor yang berpindah melintasi lempeng itu?

Penyelesaian

Dari lampiran tabel diketahui konduktivitas termal tembaga adalah 370 W/m ⁰C. 

Pengertian Energi, Suhu dan Panas

Energi :

adalah kemampuan untuk melakukan kerja: E= N x m ( Joule)

Dengan energi kita dapat melaksanakan kerja mekanik, elektrik, termal (panas), kimia, cahaya/elektromagnetik

Energi tersimpan dalam berbagai bentuk bahan bakar: padat, cair dan gas

Suhu :

adalah ukuran kandungan energi dari molekul benda

Panas:

karean adanya perbedaan adalah energi dalam perpindahan. Perpindahan panas terjadi pada tingkat molekuler suhu.

Perpindahan kalor/panas merupakan mekanisme energi dalam transisi.  Perpindahan kalor/panas dibutuhkan dalam rancang bangun penyegaran udara, memasak, pendinginan/pembekuan  ruang, bahan , pemanasan, dll

(Sumber : Diktat Perpindahan Kalor dan Massa : Kamaruddin A., Asyari D.,Yefri Chan dan Aep Saepul Uyun.Fakultas Teknik, Universitas Darma Persada)

Prinsip Memotong Logam

Adalah penting bahwa prinsip memotong logam dipahami dengan baik agar dapat diterapkan secara ekonomis. Prinsip memotong logam ini  digunakan  pada operasi seperti membubut, menyerut, memfris dan menggurdi, seperti juga proses yang lain dilakukan mesin perkakas.
Pilihan dari perkakas, kecepatan dan hantaran yang sesuai adalah dikopromikan, karena makin cepat mesin dioperasikan akan makin tinggi efisiensi dari operator dan mesin.
Perkakas Pemotong Logam

• Bentuk yang paling sederhana dari perkakas pemotong adalah pahat mata tunggal seperti yang digunakan dalam pengerjaan mesin bubut dan pengetam, pahat pemotong mata jamak hanyalah dua atau lebih pahat mata tunggal yang diatur bersama sebagai suatu unit. Pahat pemotong fris dan pembesar lubang adalah contoh yang baik.

Gaya Potong

• Dalam menganalisa proses pemotongan, dianggap bahwa serpihan disobek dari benda kerja dengan gerakan menggeser melintang bidang AB
• Gaya geser dan sudut bidang geser dipengaruhi oleh gaya gesek dari serpihan terhadap permukaan pahat. Selanjutnya gaya gesek tergantung pada sejumlah factor, termasuk kehalusan dan ketajaman pahat, bahan pahat, kecepatan potong dan bentuk pahat.
• Suatu gaya gesek yang besar menghasilkan serpihan tebal yang mempunyai sudut geser kecil, sedangkan kebalikannya terjadi kalau gaya geseknya rendah.
• Gaya,-gaya yang bekerja pada perkakas yaitu gaya longitudinal, tangensial dan radial.

Gaya pada perkakas pemotong untuk setiap bahan tertentu tergantung pada sejumlah pertimbangan :
-        Gaya perkakas tidak berubah secara berearti dengan perubahan dalam kecepatan memotong
-        Makin besar hantaran perkakas makin besar gayanya
-        Makin dalam pemotongan, makin besar gayanya
-        Gaya tangensial meningkat dengan membesarnya serpihan
-        Gaya longitudinal menurun kalau jari-jari ujung dibuat lebih besar atau kalau sudut tepi pemotongan sisi diperbesar.
-        Gaya tangensial dikurangi kalau sudut garuk belakang dinaikkan sekitar 1% tiap derajat.
-        Menggunakan media pendingin agak menurunkan gaya pada perkakas, tetapi sangat meningkat umur perkakas.
Bentuk Dan Sudut Pahat
Untuk memahami gerakan memotong dari pahat mata tunggal yang dipakai pada mesin  bubut (gambar ..)
üSudut pengaman samping, antara sisi perkakas dengan benda kerja adalah untuk mencegah penggesekkan perkakas.sudutnya kecil biasanya 6 sampai 8 derajat untuk bahan umumnya.
üSudut garuk sisi, bervariasi dengan sudut potong, sedangkan sudut potong tergantung pada bahan yang dimesin.
üSudut garuk belakang, diperoleh dengan cara menggerinda, kalau pahat pemotong didukung dalam keadaan horizontal.
üRuang bebas ujung, diperlukan untuk untuk mencegah penggesekkan pada sisi pahat.
Kemampu Mesinan (Machinability)
Kemampu mesinan atau kemudahan suatu bahan untuk dipotong (machinability) sangat dipengaruhi oleh jenis dan bentuk pahat yang digunakan.
Pengujian kemampu mesinan harus diadakan dalam kondisi standar kalau hasilnya ingin dapat diperbandingkan. Pengujian semacam itu menunjukkan tahanan bahan yang akan dipotong, dan hasilnya ditentukan oleh komposisi, kekerasan ,ukuran butiran, struktur mikro, karakteristik pengerasan kerja dan ukurannya.
Kecepatan Potong dan Hantaran
Kecepatan potong dinyatakan dalam meter tiap menit dan pada mesin bubut merupakan kecepatan permukaan atau kecepatan benda kerja melintasi alat pemotong :
CS = πDN/ 1000
Dengan  CS = kecepatan potong, meter tiap menit
 Π = 3,1416
D  = diameter, millimeter
N = Kecepatan putar, putaran tiap menit
Hantaran (feed) menunjukkan kecepatan dari pahat pemotong atau roda gerinda maju sepanjang atau kedalam permukaan benda kerja. 
(Sumber ;Teknologi Mekanik Jilid I Sriati Djaprie. Erlangga)

Mesin Frais/Milling CNC

Pada prinsipnya, cara kerja mesin  CNC ini adalah benda kerja dipotong oleh sebuah pahat yang berputar dan kontrol gerakannya diatur oleh komputer melalui program yang disebut G-Code. Komputer ini merupakan komponen yang sangat penting dan sangat vital dalam sistem kontrol numerik. Komputer dapat memecahkan persamaan-persamaan matematika dan pekerjaan yang sulit dalam waktu singkat. Selain itu sebuah komputer dapat dengan mudah memahami bentuk dan ukuran benda kerja, fungsi kontrol dari mesin dan operasi pengerjaannya.
Keuntungan penggunaan mesin CNC antara lain adalah :

• Kemampuan mengulang

Pada saat pembuatan benda kerja, mesin CNC ini mampu mengulangi membuat beberapa benda dengan bentuk yang sama persis dengan aslinya.

• Keserbagunaan

Mesin CNC dapat digunakan untuk berbagai bentuk pengerjaan/bermacam-macam kontur sesuai dengan kebutuhan.

• Kemampuan kerja

Mesin CNC dapat memproduksi benda kerja secara terus menerus dengan hasil yang baik, sehingga dapat meningkatkan produktifitas pengerjaan.
Silahkan download disini : Mesin Frais_Milling CNC
Sumber (Bahan Ajar UMB Ir. Ruli Nutranta, M.Eng.)

Mesin Bubut CNC

Mesin Bubut CNC secara garis besar dapat digolongkan menjadi dua bagian, yaitu

1.     Mesin Bubut CNC Training Unit ( CNC TU)
2.     Mesin Bubut CNC Production Unit ( CNC PU)

Kedua mesin tersebut mempunyai prinsip kerja yang sama, akan tetapi yang membedakan kedua tipe mesin tersebut adalah penggunaannya dilapangan. CNC TU dipergunakan untuk pelatihan dasar pemograman dan pengoperasian CNC yang dilengkapi dengan EPS ( External Programing System). Mesin CNC jenis Training Unit hanya mampu dipergunakan untuk pekerjaan-pekerjaan ringan dengan bahan yang relatif lunak.
Sedangkan mesin CNC PU dipergunakan untuk produksi missal, sehingga mesin ini dilengkapi dengan asesoris tambahan seperti sistem pembuka otomatis yang menerapkan prinsip kerja hidrolis, pembuangan tatal dan sebagainya.
Bahan lengkap mengenai Mesin Bubut CNC dapat di download disini : Mesin Bubut CNC