Skripsi Modul Rancang Bangun Mesin Pengampelas Kayu

MODUL RANCANG BANGUN MESIN PENGAMPELAS KAYU BERBASIS PNEUMATIK SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN

SKRIPSI Diajukan Dalam Rangka Penyelesaian Studi Strata 1 Untuk Mencapai Gelar Sarjana Pendidikan

Disusun Oleh Nama

: Yan Berliantina

NIM

: 5314000006

Program Studi : PTE / S1 Jurusan

: TeknikElektro

Fakultas

: Teknik

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG 2005

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi dengan judul “Modul Rancang Bangun Mesin Pengampelas Kayu Berbasis Pneumatik Sebagai Media Pembelajaran” telah dipertahankan dihadapan sidang panitia ujian skripsi Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang yang diselenggarakan pada : Hari

: Kamis

Tanggal

: 3 Februari 2005 Panitia

Ketua

Sekretaris

Drs. Djoko Adi Widodo, M.T NIP. 131 750 064

Drs. R. Kartono, M.Pd NIP. 131 474 229

Pembimbing I

Penguji I

Drs. Noor Hudallah, M.T NIP. 131 813 663

Drs.Noor Hudallah, M.T NIP. 131 813 663

Pembimbing II

Penguji II

Dra. Dwi Purwanti, M.S NIP. 131 876 224

Dra. Dwi Purwanti, M.S NIP. 131 876 224 Penguji III Drs. Said Sunardiyo, M.T NIP. 131 961 219 Dekan Prof. Dr. Soesanto NIP. 130 875 753

ABSTRAK

Yan Berliantina 2004: Modul Rancang Bangun Mesin Pengampelas Kayu Berbasis Pneumatik Sebagai Media Pembelajaran. Skripsi. Semarang:Teknik Elektro. Fakultas Teknik. Universitas Negeri Semarang. Pneumatik merupakan salah satu ilmu teknik yang penting dalam teknologi dewasa ini. Kesulitan otomasi yang timbul atas dasar-dasar yang rasional dapat dipecahkan dengan sistem-sistem pneumatik. Pelaksanaan pneumatik masingmasing selalu merupakan suatu bentuk mekanisasi atau otomasi sebagian atau otomasi lengkap. Hal ini tidak saja terjadi pada pengendalian atau penggerakan tetapi juga pada peralatan-peralatan rentang untuk pengerjaan tertentu, atau pada alat-alat angkut, gosok dan angkat. Pada kehidupan sehari-hari biasanya pengampelasan dilakukan secara manual yang membutuhkan banyak tenaga, waktu dan kurang efisiensi. Tetapi dengan proses mekanisasi menggunakan sistem pneumatik dapat mempermudah atau memperingan pekerjaan, efisiensi waktu, tenaga dan biaya. Oleh karenanya pemahaman mengenai dasar-dasar pneumatik dan aplikasinya perlu diberikan kepada mahasiswa jurusan Teknik Elektro sebagai bekal untuk digunakan di dunia industri dalam bentuk media/alat pembelajaran. Maka timbul suatu permasalahan bagaimana desain dan kinerja mesin pengampelas kayu berbasis pneumatik sebagai media pembelajaran. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui keberhasilan kinerja dari mesin pengampelas kayu sebagai media pembelajaran dengan menggunakan sistem pneumatik dan Membantu membuat media pembelajaran praktikum khususnya dalam bidang pneumatik. Manfaat yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk memperbaiki mutu proses pembelajaran mengenai sistem pneumatik dan untuk melengkapi sarana praktikum sistem pneumatik di jurusan Teknik Elektro UNNES. Penelitian ini dilaksanakan dalam bentuk rancang bangun/pengembangan media pembelajaran mahasiswa dengan komponen utama berupa peralatan pneumatis. Perencanaan hingga realisasi alat mencakup langkah-langkah: spesifikasi masalah, analisis masalah, alternatip pemecahan masalah, pemilihan pemecahan masalah, pelaksanaan pekerjaan proyek serta langkah pengujian dan evaluasi. Hasil dari rancang bangun berupa alat peraga sebagai media pembelajaran, di mana alat peraga ini dapat melakukan gerakan pengampelasan secara linier. Dan pada hasil percobaan (lihat daftar lampiran 9) dapat diketahui bahwa tingkat kehalusan bahan dalam hal ini kayu dipengaruhi oleh tipe ampelas yang digunakan dan kualitas serat (keras/lunak) pada bahan tersebut. Saran yang dapat disampaikan bahwa sebaiknya modul alat peraga ini digunakan untuk mengampelas kayu dengan bidang datar dan berserat lunak serta ukurannya tidak lebih dari 12 cm2. Untuk menghasilkan ketebalan bahan yang diampelas sesuai dengan keinginan maka pada tiang penyangga tabung pneumatik perlu ditambah alat penentu ketebalan bahan.

PENGANTAR

Puji dan syukur dipanjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat dan karunia-Nya jualah dapat diselesaikan skripsi yang berjudul “Modul Rancang Bangun Mesin Pengampelas Kayu Berbasis Pneumatik Sebagai Media Pembelajaran”. Terima kasih yang tiada terhingga disampaikan kepada : 1. Bapak Drs. Noor Hudallah, M.T, pembimbing I sekaligus ketua research grand yang telah memberi kesempatan dan bantuan pembibingan serta dana kepada penulis dalam penyelesaian skripsi. 2. Ibu Dra. Dwi Purwanti, M.S, pembimbing II yang telah memberikan tambahan pengetahuan dan saran demi kelancaran skripsi. 3. Bapak Prof. Dr. Soesanto, Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. 4. Bapak Drs. Djoko Adi Widodo, M.T, Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang. 5. Bapak dan Ibu tercinta serta kakak yang telah memberikan bantuan baik moril, spirituil maupun materiil. Akhirnya diucapkan terima kasih kepada semua pihak yang tidak mungkin disebutkan satu persatu yang telah banyak membantu dalam proses skripsi ini.

Semarang,

Peneliti

Desember 2004

DAFTAR ISI

Halaman JUDUL .....................................................................................................................i HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................ii ABSTRAK .............................................................................................................iii PENGANTAR........................................................................................................iv DAFTAR ISI ........................................................................................................... v DAFTAR TABEL ................................................................................................viii DAFTAR GAMBAR..............................................................................................ix DAFTAR LAMPIRAN ..........................................................................................xi BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1 A. Latar Belakang................................................................................................... 1 B. Permasalahan..................................................................................................... 3 C. Batasan Masalah................................................................................................ 3 D. Tujuan Penelitian............................................................................................... 3 E. Manfaat Penelitian............................................................................................. 4 F. Penegasan Istilah ............................................................................................... 4 G. Sistematika Skripsi ............................................................................................ 5 BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................. 8 A. Sistem Pneumatik .................................................................................. 8 B. Pemanfaatan Udara yang Dimampatkan dan Kehidupan Sehari-hari . 10 C. Peralatan Pendukung Sistem Pneumatik ............................................. 10

1. Kompresor..................................................................................... 11 2. Unit Pelayanan Udara ................................................................... 12 3. Unit Penggerak (Aktuator)............................................................ 13 a. Penentuan Ukuran Silinder...................................................... 13 b. Kebutuhan Udara..................................................................... 13 c. Gaya Piston.............................................................................. 14 d. Aktuator................................................................................... 14 1) Silinder Kerja Ganda ......................................................... 15 2) Slinder Kerja Tunggal ....................................................... 16 4. Katup 5 Lubang Tekanan Bolak-Balik ......................................... 16 5. Katup Pengontrol Aliran ............................................................... 17 6. Selenoid ........................................................................................ 18 7. Katup 3/2....................................................................................... 19 8. Limit Switch ................................................................................. 20 9. Catu Daya...................................................................................... 21 BAB III METODE PENELITIAN........................................................................ 22 A. Metode Pengimpulan Data .................................................................. 22 B. Tempat Dan Waktu Penelitian............................................................. 23 C. Prosedur Penelitian.............................................................................. 23 D. Alternatif Desain Rangkaian ............................................................... 26 1. Alternatif Desain Rangkaian I ...................................................... 26 2. Alternatif Desain Rangkaian II ..................................................... 27 3. Alternatif Desain Rangkaian III.................................................... 28

E. Penilaian Dan Pemilihan Alternatif Rangkaian Yang Direncanakan.. 29 F. Bahan................................................................................................... 31 G. Alat ..................................................................................................... 32 BAB IV PERENCANAAN ALAT ...................................................................... 33 A. Alat Pengampelas Kayu ...................................................................... 33 1. Mesin Pabrik (Mesin Industri) ...................................................... 33 2. Alat Yang Direncanakan............................................................... 34 B. Diameter Silinder................................................................................. 35 C. Catu Daya 24 VDC.............................................................................. 37 D. Modul Katup Selenoid 5/2 .................................................................. 38 E. Modul Katup 3/2 ................................................................................. 39 F. Modul Terminal Sumber Catu Daya ................................................... 40 G. Komponen Pendukung ........................................................................ 41 1. Meja Landasan .............................................................................. 41 2. Tiang Penyangga Tabung Pneumatik ........................................... 42 3. Alat Penjepit Objek Yang Diampelas ........................................... 43 4. Balok Pengampelas....................................................................... 45 5. Box Catu Daya.............................................................................. 46 H. Realisasi Desain................................................................................... 48 BAB V HASIL UJI COBA DAN PEMBAHASAN ............................................. 49 10. Hasil Uji Coba .............................................................................. 49 11. Pembahasan................................................................................... 50 BAB VI PENUTUP............................................................................................... 51

A. Simpulan.............................................................................................. 51 B. Saran .................................................................................................... 52 DAFTAR PUSTAKA............................................................................................ 54

DAFTAR TABEL

Nomor Tabel

Halaman 1. Kriteria Bobot Penilaian Alternatif Desain ..................................................... 27

2. Data Pengujian Dengan Jenis Kayu Yang Berbeda.........................................64 3. Data Pengujian Tingkat Kehalusan Untuk Beberapa Jenis Ampelas ..............64 4. Data Pengujian Tekanan Pada Aktuator ......................................................... 64

DAFTAR GAMBAR

Nomor Gambar

Halaman

1. Sistem Pneumatis Sederhana............................................................................. 9 2. Simbol Diagram Tabung Gerak Ganda ........................................................... 15 3. Simbol Diagram Tabung Gerak Tunggal ........................................................ 16 4. Simbol Katup 5 Lubang Tekanan Bolak-Balik ............................................... 16 5. Dua Posisi Katup 5 Lubang............................................................................. 17 6. Simbol Katup Pengontrol Volume Aliran ....................................................... 18 7. Skema Diagram Selenoid ................................................................................ 18 8. Katup Tuas Set/Reset 3 Lubang ...................................................................... 20 9. Kontak Limit Switch ........................................................................................ 21 10. Skema Catu Daya Penyearah Gelombang Penuh............................................ 21 11. Tahapan Realisasi Penelitian........................................................................... 24 12. Desain Rangkaian Kontrol Pneumatik I ......................................................... 26 13. Desain Rangkaian Kontrol Pneumatik II Dan Rangkaian Kontrol Elektrik.... 27 14. Desain Rangkaian Kontrol Pneumatik III ....................................................... 29 15. Model (Kontruksi) Mesin Pengampelas Pada Pabrik Kayu ............................ 33 16. Skema Rangkaian Catu Daya .......................................................................... 37 17. Desain Modul Katup Selenoid 5/2 .................................................................. 38 18. Desain Modul Katup Tuas 3/2......................................................................... 39 19. Desain Modul Terminal Sumber Catu Daya ................................................... 40 20. Desain Meja Landasan .................................................................................... 41

21. Desain Tiang Penyangga Tabung Pneumatik.................................................. 42 22. Desain Alat Penjepit Objek ............................................................................. 44 23. Desain Balok Pengampelas ............................................................................. 45 24. Desain Box Catu Daya..................................................................................... 47 25. Realisasi Desain Alat Peraga........................................................................... 48

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

Halaman

1. Foto Katup 5/2 Dobel Selenoid ....................................................................... 54 2. Foto Katup 3/2 Set/Reset................................................................................. 55 3. Foto Catu Daya 24 Volt Dalam Box................................................................ 56 4. Foto Alat Penjepit Objek ................................................................................. 57 5. Foto Limited Switch Dan Tabung Pneumatik ................................................. 58 6. Foto Realisasi Modul Alat Peraga .................................................................. 59 7. Prinsip Kerja Dan Langkah Kerja Modul........................................................ 60 8. Rekapitulasi Biaya Pembuatan Modul ............................................................ 62 9. Data Hasil Percobaan ...................................................................................... 64

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Perkembangan dan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi telah banyak menciptakan peralatan teknologi yang dapat dimanfaatkan oleh dunia pendidikan, mulai pendidikan tingkat dasar sampai pendidikan tingkat tinggi. Salah satu hasil dari teknologi yang telah dimanfaatkan dalam dunia pendidikan adalah media / alat sumber belajar yang berguna untuk menyumbangkan peran dalam proses belajar mengajar. Media pendidikan

merupakan

salah

satu

faktor

yang

besar

pengaruhnya terhadap terjadinya proses belajar mengajar yang efektif dan efisien. Dalam pelaksanaan proses belajar mengajar pemanfaatan media pendidikan serta sumber-sumer pendidikan yang lain dapat menunjang keberhasilan proses belajar mengajar. Penggunaan media dalam proses belajar mengajar bertujuan agar proses belajar mengajar tersebut dapat berlangsung secara tepat guna dan berhasil guna, sehingga mutu pendidikan dapat ditingkatkan (Latuheru, 1988: 15) Pembelajaran yang baik, selain memerlukan pendidik yang menguasai materi dan metode pembelajaran, juga memerlukan suatu media / alat bantu pengajaran. Tersedianya alat bantu mutlak diperlukan untuk pembelajaran praktikum, sehingga dapat memberikan pengalaman kepada peserta didik.

Pneumatik merupakan salah satu ilmu teknik yang penting dalam teknologi dewasa ini. Kesulitan otomasi yang timbul atas dasar-dasar yang rasional dapat dipecahkan dengan sistem-sistem pneumatik. Teknologi pneumatik merupakan suatu bentuk mekanisasi atau otomasi sebagian atau otomasi lengkap pada pengendalian atau penggerakan selain itu juga pada peralatan-peralatan rentang untuk pengerjaan tertentu, atau pada alat-alat angkut, gosok dan angkat. Pada prinsipnya pneumatik menggunakan teknik udara mampat, di mana udara mampat sebagai pendukung, pengangkut dan pemberi tenaga pada peralatan yang menggunakan sistem pneumatik salah satu diantaranya adalah mesin pengampelas kayu. Pada kehidupan sehari-hari biasanya pengampelasan dilakukan secara manual yang membutuhkan banyak tenaga, waktu dan kurang efisiensi. Tetapi dengan

proses

mekanisasi

menggunakan

sistem

pneumatik

dapat

mempermudah atau memperingan pekerjaan, efisiensi waktu, tenaga dan biaya. Pemahaman mengenai dasar-dasar pneumatik dan aplikasinya perlu diberikan kepada mahasiswa jurusan Teknik Elektro sebagai bekal untuk digunakan di dunia industri dalam bentuk media/alat pembelajaran. Berdasarkan uraian di atas maka perlu pengadaan media pembelajaran praktikum mengenai penggunaan sistem pneumatik dalam pengontrolan mesin pengampelas kayu. Maka penelitian ini berjudul “Modul Rancang Bangun Mesin Pengampelas Kayu Berbasis Pneumatik Sebagai Media Pembelajaran”.

B. Permasalahan Berdasarkan uraian yang telah dikemukakan di atas, maka masalah yang dapat dirumuskan adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana desain mesin pengampelas kayu berbasis pneumatik sebagai media pembelajaran? 2. Bagaimana kinerja mesin pengampelas kayu berbasis pneumatik dalam fungsinya sebagai media pembelajaran?

C. Batasan Masalah Agar pembahasan masalah tidak melebar, lebih tertuju dan terkonsentrasi pada permasalahan yang akan dibahas, maka skripsi ini dibatasi masalahnya sebagai berikut : 1. Objek penelitian adalah modul mesin pengampelas kayu dengan penggerak pneumatik sebagai media pembelajaran. 2. Analisis alat lebih menekankan pada

fungsinya

sebagai

media

pembelajaran dan tidak menekankan pada kontruksi desain alat.

D. Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai dalam melakukan penelitian ini adalah untuk : 1. Mengetahui keberhasilan kinerja dari mesin pengampelas kayu berbasis pneumatik sebagai media pembelajaran.

2. Membantu membuat media pembelajaran praktikum khususnya dalam bidang pneumatik.

E. Manfaat Penelitian Manfaat yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk memperbaiki mutu proses pembelajaran

mengenai sistem pneumatik dan

untuk melengkapi sarana praktikum sistem pneumatik di jurusan Teknik Elektro UNNES.

F. Penegasan Istilah Menghindari salah penafsiran tentang judul skripsi ini, diperlukan suatu penegasan istilah sebagai berikut : 1. Modul Komponen dari suatu sistem yang berdiri sendiri, tetapi menunjang program dari sistem itu. (KBBI, 1991: 662) 2. Rancang Bangun Penerapan kaidah-kaidah ilmu dalam pelaksanaan seperti perancangan, pembuatan konstruksi, serta pengoperasian kerangka, peralatan dan sistem yang ekonomis dan efisien. (KBBI, 1990: 725) 3. Pneumatik Teori atau pengetahuan udara yang bergerak. (Krist, 1993: 1)

4. Media Pembelajaran Semua alat (bantu) atau benda yang digunakan dalam kegiatan belajar mengajar, dengan maksud untuk menyampaikan pesan (informasi) pembelajaran dari sumber (guru maupun sumber lain) kepada penerima (dalam hal ini anak didik atau warga belajar). (Latuheru, 1988: 14) Jadi yang dimaksud judul dalam penelitian ini adalah suatu modul berupa mesin pengampelas kayu yang didesain sedemikian rupa sesuai dengan kaidah rancang bangun dengan memanfaatkan udara sebagai tenaga penggerak dari komponen pneumatik, yang nantinya realisasi modul dapat digunakan sebagai alat bantu dalam pembelajaran.

G. Sistematika Skripsi Sistematika skripsi ini disusun dari awal hingga akhir dengan langkahlangkah sebagai berikut :

1. Bagian Awal Skripsi Bagian awal skripsi ini terdiri dari halaman judul, halaman pengesahan, abstrak, kata pengantar, daftar isi, daftar tabel, daftar gambar, dan daftar lampiran.

2. Bagian Pokok Skripsi Bagian pokok skripsi ini terdiri dari yang masing-masing berisikan tentang:

a. Bab I Pendahuluan Pada bab ini diuraikan tentang alasan pemilihan judul, penegasan istilah, permasalahan, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika skripsi. b. Bab II Landasan Teori Pada bab ini menjelaskan teori-teori yang dijadikan bahan acuan dan ada kaitannya dengan prinsip dasar dari kompresor, unit pelayanan udara, unit penggerak, katup 5/2 tekanan bolak-balik, katup pengontrol aliran, dan katup tuas set/reset 3 lubang, limit switch dan selenoid serta catu daya. c. Bab III Metode Penelitian Pada bab ini diuraikan tentang metode pengumpulan data, waktu dan tempat penelitian, prosedur penelitian, alternatif dan pemilihan desain rangkaian. d. Bab IV Perencanaan Alat Pada bab ini dikemukakan mengenai perencanaan, langkah kerja serta realisasi desain. e. Bab V Hasil Uji Coba dan Pembahasan Pada bab ini berisi hasil uji coba dan pembahasan. f.

Bab VI Penutup Pada bab ini berisi kesimpulan dari semua hasil penelitian dan saran.

3. Bagian Akhir Skripsi Berisi tentang daftar pustaka dan lampiran. Daftar pustaka berisi daftar buku atau referensi dari berbagai sumber yang mendukung penelitian ini, sedangkan lampiran berisi tentang data-data yang diperlukan untuk memperkuat penjelasan dari isi laporan.

BAB II LANDASAN TEORI

A. Sistem Pneumatik Udara yang dimampatkan merupakan udara yang diambil dari sekitar/ lingkungan kemudian ditiupkan secara paksa ke dalam suatu tempat yang ukurannya relatif kecil. Pada proses pemampatan udara, misalnya pada saat meniup balon atau memompa ban sepeda diketahui bahwa peniupan bola ataupun pemompaan ban sepeda bukanlah hal yang mudah, apalagi jika cukup banyak balon yang ditiup ataupun ban sepeda yang dipompa. Bila udara sudah dimampatkan ke dalam balon atau ban sepeda, udara tersebut akan berusaha keluar lagi. Hal ini terjadi karena udara menyimpan hampir seluruh tenaga yang digunakan untuk memasukkannya dengan paksa. Tetapi jika balon tersebut dilepaskan, tenaga atau energi yang tersimpan pada udara di dalam balon akan membuat balon melesat seperti roket. Tenaga yang tersimpan inilah yang hakekatnya bekerja untuk menggerakkan balon. Prinsip inilah yang mendasari prinsip kerja sistem pneumatik (Patient, 1985: 3). Semua sistem yang menggunakan tenaga yang disimpan dalam bentuk udara yang dimampatkan serta dimanfaatkan untuk menghasilkan suatu kerja disebut sistem pneumatika (pneumatik system). Konstruksi sederhana sebuah peralatan pneumatis adalah seperti gambar 1.

kompresor suplai udara bebas

motor listrik

tombol tekan

torak gaya

penampung udara mampat

penyaring pelumas pengatur tekanan

katup

gerak linier

pneumatik

Gambar 1. Sistem Pneumatik Sederhana Pada industri (sesuai gambar 1), pemampatan udara dilakukan menggunakan kompresor yang digerakkan oleh motor listrik ataupun motor bakar. Kompresor memampatkan udara ke dalam sebuah tangki penyimpan yang kuat yang disebut tangki penampung atau receiver dan tenaga/udara yang tersimpan di dalamnya siap digunakan. Komponen pneumatik utama yang digunakan dalam rancang bangun peralatan pada penelitian ini adalah katup (valve) dan tabung (cylinder). Katup-katup berfungsi sebagai pengendali tabung, sedangkan tabung berfungsi untuk menghasilkan gaya (force) serta gerak linier (linier motion) untuk melakukan suatu kerja/gerakan.

B. Pemanfaatan Udara yang Dimampatkan dan Kehidupan Sehari-hari Setiap hari banyak dijumpai berbagai macam peralatan yang bekerja berdasarkan sistem udara yang dimampatkan. Ban-ban pneumatik pada mobil sering kali diisi dengan udara yang dimampatkan menggunakan kompresor yang biasa terdapat pada tempat-tempat service kendaraan bermotor. Bengkelbengkel yang cukup lengkap peralatannya biasanya memiliki peralatan seperti: bor, pengencang atau pelepas mur roda, ataupun semprotan cat yang bekerja menggunakan udara yang dimampatkan. Udara yang dimampatkan juga dimanfaatkan pada bor-bor pneumatik yang digunakan pada pekerjaan-pekerjaan perbaikan jalan dan pembangunan gedung-gedung. Demikian halnya dokter gigi menggunakan bor dengan sistem yang sama untuk membor gigi dengan kecepatan tinggi. Pintu-pintu pada kereta-kereta bawah tanah serta bus-bus banyak yang dioperasikan secara pneumatik. Rem-rem pneumatik biasa dipakai pada kereta api dan kendaraan niaga. Sistem suspensi pneumatik dipakai juga pada beberapa kendaraan modern. Bisa dikatakan banyak bidang kehidupan sehari-hari yang dalam operasionalnya bisa digantikan fungsinya oleh peralatan pneumatis, misalnya gergaji kayu, dongkrak mobil dan berbagai bidang yang lain.

C. Peralatan Pendukung Sistem Pneumatik Pada peralatan yang menggunakan sistem pneumatik dibutuhkan peralatan-peralatan pendukung dalam pengoperasiannya, peralatan pendukung

tersebut antara lain : kompresor, unit pelayanan udara, silinder gerak ganda (double-acting cylinder), katup tuas 3 lubang, limit switch, katup 5 lubang tekanan bolak-balik, katup pengatur aliran dan lain sebagainya. Peralatanperalatan tersebut merupakan sebagian dari banyak peralatan pendukung sistem pneumatik.

1. Kompresor Kompresor merupakan pensuplai udara yang dimampatkan untuk dimanfaatkan oleh tabung-tabung pneumatik. Udara diisap dari atmosfer melalui sebuah filter oleh sebuah pompa torak yang disebut sebagai kompresor. Kompresor ini kemudian memompakan udara tersebut ke dalam sebuah tangki penampung dari baja yang disebut receiver. Sebagai penggerak kompresor digunakan sebuah motor listrik atau sebuah motor bakar yang terhubung dengan sebuah saklar/switch sensor tekanan yang dihubungkan dengan penampung. Jika tekanan udara di dalam penampung turun sampai suatu harga minimum tertentu, saklar akan secara otomatis menghidupkan motor listrik dan kompresor akan mengisi lagi persediaan udara di dalam penampung. Jika udara dalam penampung sudah maksimum, saklar akan menghentikan motor listrik dan kompresor akan berhenti bekerja. Udara yang telah dimampatkan keluar dari tangki penampung melalui sebuah katup buka-tutup. Sebelum mencapai jaringan distribusi, udara harus melewati sebuah unit filter atau penyaring yang akan

memisahkan kandungan air dari udara sehingga peralatan-peralatan pneumatik terhindar dari proses pengaratan. Selanjutnya udara memasuki sistem distribusi, yang biasanya jika di industri memakai pipa baja galvanis, tetapi untuk keperluan eksperimen laboratoris biasanya menggunakan selang karet yang cukup baik.

2. Unit Pelayanan Udara (Air Service Unit) Unit pelayanan udara (air service unit) terdiri dari empat komponen utama yaitu : a.

Penyaring udara bertekanan yang berfungsi untuk memisahkan partikel-partikel debu dan kandungan air di saluran keluar.

b.

Pengatur tekanan udara berfungsi untuk mengatur tekanan kerja yang akan digunakan relatif tetap.

c.

Manometer (pengukur tekanan), berfungsi untuk mengetahui tinggi rendahnya tekanan kerja.

d.

Pelumas udara bertekanan berfungsi untuk menyalurkan pelumas dikabutkan yang dialirkan ke sistem distribusi udara dari sistem kontrol dan komponen pneumatik yang akan digunakan dan mencegah terjadinya korosi pada komponen pneumatik. Unit pelayanan udara dipasang setelah sistem penyaluran udara

dari kompresor dan sebuah sistem kontrol pneumatik.

3. Unit Penggerak (Aktuator) Karakeristik penampilan silinder dapat ditentukan secara teori atau dengan data-data dari pabriknya. a.

Penentuan Ukuran Silinder Penentuan ukuran diameter torak pada silinder pneumatik secara teoritis dirumuskan sebagai berikut :

F = p.

π .d 2 −R 4

dimana : F = gaya torak efektif N ) p = tekanan kerja ( Pa ) d = garis tengah torak ( cm ) R = gesekan ( N ) diambil 3 - 20% dari gaya terhitung (Sugihartono, 1985: 93)

b.

Kebutuhan Udara Untuk menyiapkan dan untuk mengetaui biaya pengadaan energi terlebih dahulu harus diketahui konsumsi udara pada system. Pada tekanan kerja, diameter piston dan langkah tertentu, konsumsi udara dihitung sebagai berikut: Kebutuhan udara = perbandingan kompresi x luas penampang piston x panjang langkah Perbandingan Kompresi =

101,3 + tekanan operasi kPa 101,3

Rumus-rumus untuk menghitung pemakaian udara 1) Untuk silinder penggerak tunggal dapat dihitung: Q = h ⋅ n ⋅ 0,785 ⋅ D 2 ⋅ perbandingan kompresi (liter/menit) 2) Untuk silinder penggerak ganda:

{(

)

(

)

}

Q = h ⋅ 0,785 D 2 + h ⋅ 0,785 D 2 − d 2 ⋅ n ⋅ perbandingan kompresi di mana : Q = Volume udara (liter/menit) h = panjang langkah (cm) n = banyak langkah setiap menit (Sugihartono, 1985: 101)

c.

Gaya Piston Gaya piston yang dihasilkan silinder bergantung pada tekanan udara, diameter silinder, dan tahanan gesekan dari komponen perapat. Gaya piston secara teoritis dihiting menurut rumus berikut: F F

= A× P = gaya piston teo ritis (N)

A = Luas piston yang dipakai (m 2 ) P = tekanan kerja (Pa) (Patient Peter. Pickup Roy. dan Powell Norman, 1985: 49) d.

Aktuator Aktuator adalah bagian keluaran untuk mengubah energi suplai menjadi kerja yang dimanfaatkan. Sinyal keluaran dikontrol oleh system kontrol dan aktuator bertanggung jawab pada sinyal kontrol melalui elemen kontrol terakhir.

Aktuator pneumatik gerak lurus dibagi menjadi 2 jenis yaitu: 1) Silinder Kerja Ganda (Double-Acting Cylinder) Silinder penggerak ganda digunakan terutama apabila torak diperlukan untuk melakukan kerja bukan hanya pada gerakan maju, tetapi juga pada gerakan mundur. Dengan memberikan udara bertekanan pada satu sisi permukaan piston, sisi yang lain terbuka ke atmosfer. Untuk gaya kerja dua arah, gerakan piston kembali masuk juga diberikan oleh udara yang bertekanan yang diberikan pada sisi yang lain. Dua saluran ini berfungsi sebagai saluran masukan sekaligus juga sebagai saluran pembuangan. Silinder kerja ganda mempunyai keuntungan yaitu bisa dibebani pada kedua arah gerakan batang pistonnya. Ini memungkinkan pemasangan lebih fleksibel. Gaya yang diberikan pada batang piston adalah lebih besar untuk gerakan keluar daripada gerakan masuk. Karena efektif permukaan piston dikurangi pada sisi batang piston oleh luas permukaan batang piston.

Gambar 2. Simbol Diagram Tabung Gerak Ganda

2) Silinder Kerja Tunggal (Single-Acting Cylinder) Silinder kerja tunggal mempunyai seal piston tunggal yang dipasang pada sisi suplai udara bertekanan. Dengan memberikan udara bertekanan pada satu sisi permukaan piston, sisi yang lain terbuka ke atmosfir. Silinder hanya bisa memberikan gaya kerja ke satu arah. Gerakan piston kembali masuk diberikan oleh gaya pegas yang ada di dalam silinder direncanakan hanya untuk mengembalikan silinder pada posisi awal dengan alasan kecepatan kembali tinggi pada kondisi tanpa beban.

Gambar 3. Simbol Diagram Tabung Gerak Tunggal

4. Katup 5 Lubang Tekanan Bolak-balik Katup 5 lubang tekanan bolak-balik atau double pressure operated 5 port valve dijalankan tidak secara mekanisme seperti tuas atau tombol melainkan melalui isyarat angin atau air signal, seperti ditunjukkan pada gambar 4. 3

1

5

1 4 1

2

Gambar 4. Simbol Katup 5 Lubang Tekanan Bolak-balik

Di dalam katup bolak-balik ini terdapat sebuah spool yang bisa bergerak ke dua arah, tergantung dari isyarat angin yang diberikan. Spool ini bergerak seperti torak dalam tabung gerak ganda. Lubang penerima isyarat angin biasa ditandai dengan label 1 2 dan 1 4. Simbol-simbol dalam gambar 5, memperlihatkan dua posisi katup dua lubang dengan tekanan bolak-balik.

Isyarat pada lubang 1 2

Isyarat pada lubang 1 4

Gambar 5. Dua Posisi Katup 5 Lubang

Pada posisi pertama, isyarat angin diberikan pada lubang berlabel 1 2. Akibatnya, udara mampat masuk ke dalam katup melalui lubang 1 dan keluar melalui lubang 2. Dalam posisi kedua isyarat angin diberikan pada lubang 1 4. Akibatnya, udara mampat masuk ke dalam katup melalui lubang 1 dan keluar melalui lubang 4.

5. Katup Pengontrol Aliran Katup pengontrol aliran merupakan katup yang mengendalikan aliran udara kempaan yang melewatinya. Katup pengontrol aliran mempengaruhi volume aliran udara bertekanan pada dua arah. Jika pada katup kontrol aliran ini dipasang pula katup satu arah, maka kecepatan hanya dipengaruhi hanya

pada satu arah. Katup bisa dipasang sebagai katup penutup dalam rangkaian atau dipasang langsung pada saluran silinder.

Gambar 6. Simbol Katup Pengontrol Volume Aliran

6. Selenoid Untuk mengendalikan suatu sistem pneumatik bisa dilakukan dengan kendali

listrik.

Hal

tersebut

dimungkinkan

karena

adanya

katup

elektropneumatik yang disebut katup selenoid atau sering hanya disebut selenoid saja. Selenoid terdiri atas sebuah kumparan kawat yang bila dialiri listrik akan menghasilkan suatu medan magnet di sekelilingnya. Jika sebuah armatur dari besi diletakkan dalam daerah medan magnet kumparan, maka armatur tersebut akan tertarik ke arah kumparan. Gerakan armatur besi inilah yang menjadi dasar beroperasinya katup selenoid. Skema diagram selenoid adalah seperti gambar berikut.

Gambar 7. Skema Diagram Selenoid

Pada banyak aplikasi pneumatis, selenoid ini lebih banyak dipakai dibanding komponen pneumatis. Selenoid menjadi pilihan dalam aplikasi sistem pneumatis karena memiliki keunggulan-keunggulan (Patient, 1985: 59): a.

Jangkauan pengiriman isyarat listrik lebih jauh dibanding dengan jangkauan isyarat pneumatik.

b.

Isyarat listrik lebih cepat bereaksi daripada isyarat pneumatik.

c.

Energi yang digunakan unruk isyarat pengendalian dengan listrik lebih kecil dibanding jika digunakan isyarat pneumatik.

d.

Isyarat listrik dan elektronik lebih efisien dibanding isyarat pneumatik.

e.

Komponen-komponen yang digunakan dalam isyarat pengendalian dengan listrik dan elektronik lebih murah dan lebih hemat ruangan dibanding komponen-komponen pneumatik. Pemilihan selenoid, didasarkan atas besarnya tegangan kerja dari

kumparannya. Tegangan kerja yang dipergunakan oleh kumparan selenoid adalah: 12 Volt, 24 Volt, 50 Volt, 110 Volt, 240 Volt dan 440 Volt. Untuk lebih amannya disarankan untuk memilih selenoid dengan tegangan kerja yang kecil.

7. Katup 3/2 Untuk menghindari gaya gerakan yang besar dan gerakan berulangulang pada silinder pneumatik, katup pengarah yang dikontrol secara mekanik

harus dilengkapi dengan katup pemandu. Katup pemandu menghasilkan isyarat angin untuk menjalankan katup pengontrol. Seperti contoh katup tuas set/reset 3/2 (gambar 8). apabila tuas ditekan atau diset maka isayarat angin masuk melalui lubang 1 dan keluar melalui lubang 2 selanjutnya diteruskan ke katup pengontrol yang dapat mengoperasikan tabung. Lubang pembuangan pada no 3 apabila direset dan gerakan torak pada tabung berhenti.

Gambar 8. Katup Tuas Set/Reset 3 Lubang 8. Limit Switch Saklar batas atau limit switch (LS) merupakan saklar yang dapat dioperasikan secara otomatis maupun nonotomatis. Limit switch yang bekerja secara otomatis adalah jenis limit switch yang tidak mempertahankan kontak sedangkan limit switch yang bekerja nonotomatis adalah limit switch yang mempertahankan kontak (Sumantri Oman 1993 : 34). Kontak-kontak dalam limit switch seperti kontak-kontak terdapat pada tombol tekan, yaitu mempunyai kontak Normally Open (NO) dan kontak normally close (NC).

NO

NC

Gambar 9. Kontak Limit Switch Limit switch yang tidak mempertahankan kontak akan bekerja apabila ada benda yng menekan rollernya, sehingga kedudukan kontak NO menjadi NC dan kontak NC menjadi NO. Jika benda sudah diangkat, roller dari limit switch ke posisi semula, demikian pula kedudukan kontak-kontaknya.

9. Catu Daya Catu daya merupakan sumber energi listrik arus searah (DC). Pada rangkaian catu daya digunakan transformator penurun tegangan. Dari jala-jala listrik bolak-balik (AC) 110/220 Volt, 50 Hz dapat diturunkan menurut kebutuhan alat pemakai. Dan komponen dioda digunakan untuk penyearah gelombang baik

penyearah

setengah

gelombang

maupun

penyearah

gelombang penuh, hal ini disesuaikan dengan jumlah dioda. Serta komponen kapasitor digunakan sebagai penapis tegangan. T

1 1 0 /2 2 0 V o lt 50 Hz

24 V

D1

CT

C

R

D2

Gambar 10. Skema Catu Daya Penyearah Gelombang Penuh

BAB III METODE PENELITIAN

A. Metode Pengumpulan Data Untuk memperoleh data-data

yang dibutuhkan

dalam

proses

pembuatan skripsi, penulis melaksanakan kegiatan observasi lapangan. Kegiatan ini dimaksudkan agar penulis memperoleh data-data dan cara kerja mesin secara nyata dan akurat serta mencatat hal-hal penting guna melengkapi data sebagai bahan acuan perancangan alat peraga maupun dalam pembuatan laporan. Di samping itu penulis juga mencari dan mengumpulkan berbagai literature ataupun buku-buku sebagai bahan acuan landasan teori, guna melengkapi dan memperkuat teori-teori yang berhubungan dengan pembuatan serta pembahasan skripsi ini, sehingga hal-hal yang ditulis ataupun diungkapkan

dalam

skripsi

ini

mempunyai

sumber

yang

dapat

dipertanggungjawabkan. Untuk memperjelas alur skripsi dan membantu pemecahan masalah mengenai proses perancangan alat peraga sampai dalam penyelesaian pembuatan laporan skripsi ini, penulis membutuhkan pengetahuan, wawasan, dan arahan, serta bimbingan oleh dosen pembimbing yang berkompeten dibidangnya.

B. Tempat Dan Waktu Penelitian Tempat pelaksanaan penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Kontrol Jurusan Teknik Elektro Universitas Negeri Semarang, dan waktu pelaksanaan dimulai pada bulan Agustus 2004 sampai dengan Desember 2004.

C. Prosedur Penelitian Dalam merancang model peraga mesin pengampelas kayu perlu dipilih beberapa kemungkinan pilihan yang dapat dilakukan dalam rangka mewujudkan pembuatan model yang disesuaikan dengan kriteria desain yang diinginkan. Untuk

itu

penelitian

dilaksanakan

dalam

bentuk

rancang

bangun/pengembangan media pembelajaran mahasiswa dengan komponen utama berupa peralatan pneumatik. Perencanaan hingga realisasi alat mencakup langkah-langkah: spesifikasi masalah, analisis masalah, alternatip pemecahan masalah, pemilihan pemecahan masalah, pelaksanaan pekerjaan proyek serta langkah pengujian dan evaluasi. Penentuan tahapan penelitian ini dimaksudkan agar dalam proses pelaksanaannya dapat tersusun secara terencana dan sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan serta mempercepat proses pemecahan masalah atau hambatan di dalam pelaksanaan penelitian.

Unit-unit aplikasi sistem pneumatis tersebut dibuat berdasar urutan langkah/tahap-tahap pembuatan alat sesuai dengan diagram alir sebagai berikut:

Rancang Bangun Mesin Pengampelas Kayu Berbasis Pneumatik

Batasan Atau Spesifikasi Masalah

Rumusan mengenai tujuan atau kebutuhan yang harus dipenuhi

Analisis Permasalahan Pengumpulan data yang berkaitan dengan masalah yang harus dipecahkan, analisis masalah, riset dan penelitian semua kemungkinan pengembangan yang ada Ya

Pilihan Pemecahan Masalah Ada Masalah

1. 2.

Dengan pneumatik Kombinasi pneumatik, elektrik dan mekanik

Ya Tidak

PELAKSANAAN

Pembuatan prototip berdasar proses perencanaan dan perancangan disertai struktur Gambar 11. Diagram Pembuatan alat penunjang dan perangkatAlir kerasTahapan lain yang dibutuhkan

UJI COBA DAN EVALUASI

Uji coba perangkat keras yang sudah dibuat dengan modifikasi sesuai keperluan. Dilakukan evaluasi fungsi alat dan ditulis laporannya

Selesai (Realisasi Alat)

Gambar 11. Diagram Alir Tahapan Pembuatan alat

Ada Perbaikan

Tidak

Pada tahap awal perancangan adalah menentukan kebutuhan (need). Beberapa kriteria desain rangkaian kontrol yang diinginkan untuk mencapai tujuan perancangan secara umum dilelompokkan menjadi dua, yaitu : •

Kriteria “must”, yaitu kriteria yang harus dipenuhi dalam perancangan.

•

Kriteria“wish”, yaitu kriteria yang diharapkan ada pada hasil perancangan. Pada perancangan ini kriteria desain rangkaian yang harus dan

diharapkan dapat dipenuhi adalah sebagai berikut : •

Kriteria yang harus dipenuhi yaitu : 1. Model rangkaian ini menggunakan tekanan udara maksimal 10 bar sesuai dengan label yang tercantum dalam tabung pneumatik. 2. Model rangkaian ini mampu mengampelas kayu (10 cm x 10 cm x 1,5 cm). 3. Tidak memerlukan operator khusus dalam menjalankan model. 4. Dapat dipergunakan sebagai modul pembelajaran untuk praktek maupun teori mahasiswa.

•

Kriteria yang diharapkan ada pada hasil rancangan, yaitu : 1. Mudah dalam perawatan dan perbaikannya. 2. Model rangkaian yang digunakan merupakan rangkaian full pneumatik dengan penggerak manual maupun elektrik. 3. Memudahkan mahasiswa dalam memahami dan mengerti mengenai beberapa modul komponen pneumatik.

D. Alternatif Desain Rangkaian Alteranatif desain rangkaian ini meliputi kegiatan membandingkan konsep perancangan rangkaian komponen pneumatik pada mesin pengampelas kayu.

1. Alternatif Desain Rangkaian I Mekanisme kerja rangkaian dalam alternatif desain I adalah sebagai berikut :

k a tu p tu a s 3 lu b a n g 3

1

5

1 4 k a tu p 5 lu b a n g 2 b o la k -b a lik

2

1

k a tu p 3 lu b a n g b e ro d a

3

1

2

3

II

p e n g a tu r a lira n

I

ta b u n g g e ra k g a n d a

Gambar 12. Desain Rangkaian Kontrol Pneumatik I

1 2 4

Apabila katup tuas 3 lubang di ON – kan udara mampat mengalir dari lubang 1 (katup 5 lubang) ke lubang 4 sehingga totak bergerak kearah positif sampai menyentuh katup pemandu 2(katup 3 lubang beroda), katup ini menyebabkan torak kembali ke posisi negatif karena udara mengalir dari lubang 1 ke lubang 2. Keadaan ini berlangsung secara terus-menerus sampai katup tuas 3 lubang direset/dioff-kan.

2. Alternatif Desain Rangkaian II Mekanisme kerja rangkaian dalam alternatif desain II adalah sebagai berikut :

p e n g a t u r a lir a n

LS2

LS1

ta b u n g g e ra k g a n d a

lim it e d s w it c h

+ 24 V D C

LS1 4

2

SV 1

S

LS2

SV 2 5

1 3

k a t u p s e le n o id 5 lu b a n g t e k a n a n b o la k - b a lik

k a t u p t u a s 3 lu b a n g

2

3

SV1 1

Gambar 13. Desain Rangkaian Kontrol Pneumatik II Dan Rangkaian Kontrol Elektrik

SV2

Apabila tombol ON di tekan maka selenoid valve (SV 1) bekerja, udara bertekanan mengalir menuju ke silinder penggerak ganda sisi belakang akibatnya torak bergerak maju. Bila torak sampai pada tempat di mana limit switch ditempelkan, maka kontak NO pada limit switch menutup mengakibatkan selenoid valve 2 bekerja. Aliran udara katup berpindah ke bagian depan silinder, akibatnya torak bergerak ke belakang (mundur) sampai menyentuh limit switch. Kontak NO limit switch mengaktifkan SV 1 sehingga torak bergerak maju dan begitu seterusnya. Bila katup manual kita tutup maka torak akan berhenti.

3. Alternatif Desain Rangkaian III Mekanisme kerja rangkaian dalam alternatif desain III adalah sebagai berikut : Apabila pada posisi ON SV1 akan bekerja, sehingga udara bertekanan akan mengalir ke sisi belakang tabung melalui lubang 4 pada katup 5/2. akibatnya torak akan bergerak maju. Bila torak sampai pada tempat di mana limit switch ditempelkan, maka kontak NO pada limit switch menutup mengakibatkan selenoid valve 2 bekerja. Aliran udara katup berpindah ke bagian depan silinder melalui lubang 2 pada katup 5/2, akibatnya torak bergerak ke belakang (mundur) sampai menyentuh limit switch. Kontak NO limit switch mengaktifkan SV 1 sehingga torak bergerak maju dan begitu seterusnya. Bila katup manual kita tutup maka torak akan berhenti.

tabung gerak ganda

limited switch pengatur aliran + 24 VDC

+ 24 VDC

katup selenoid 3 lubang

3

2

4

SV 1

SV 2 2

1

3

1 4

1 2

2 5

1

katup selenoid 3 lubang

3

1

Gambar 14. Desain Rangkaian Kontrol Pneumatik III

E. Penilaian Dan Pemilihan Alternatif Rangkaian Yang Direncanakan Mekanisme-mekanisme diatas kemudian dievaluasi, dimana pada tahap ini penyusun meminta petunjuk dan pertimbangan dari bapak dan ibu dosen mengenai mekanisme kerja rangkaian diatas serta survei komponen pneumatik, yang menitik beratkan pada desain rangkaian yang mampu melakukan kerja secara cepat dan presisi, disamping itu dapat dipakai untuk sarana modul pembelajaran mahasiswa khususnya di bidang kontrol pneumatik.

Tabel 1. Kriteria Bobot Penilaian Alternatif Desain No

Pembanding

Desain I Desain II Bobot Nilai NxB Nilai NxB (B) (N) 25% 3 0,75 4 1,00

1

Harga (terjangkau)

2

Keefektifan (modul)

20%

3

0,60

3

3

Pengoperasian

15%

3

0,45

4

Kehandalan

15%

3

5

Keamanan

15%

6

Kontruksi rangkaian

10%

Total nilai dengan bobot

100% 18

Desain III Nilai NxB 3

0,75

0,60

4

0,80

3

0,45

3

0,45

0,45

3

0,45

3

0,45

3

0,45

3

0,45

3

0,45

3

0,30

4

0,40

3

0,30

3,00

20

3,35

19

3,05

Keterangan nilai : 4 3

= sangat baik 2 = cukup = baik 1 = kurang

Adapun pengertian masing-masing bobot nilai pembanding : 1. Harga memiliki bobot 25 %, merupakan pertimbangan pertama pada suatu mesin, dimana komponen pneumatik ini memiliki harga yang relatif mahal. Semakin banyak komponen yang dibutuhkan maka semakin mahal harganya. 2. Efisiensi memiliki bobot 20 %, merupakan keefektifan dalam modul media pembelajaran, semakin banyak modul komponen pneumatik, sehingga mahasiswa bisa lebih banyak mengerti dan memahami mengenai spesifikasi dan karakteristik dari komponen pneumatik itu sendiri. 3. Pengoperasian memiliki bobot 15 %, karena efektif tidaknya dalam melakukan suatu gerakan pengampelasan.

4. Kehandalan memiliki bobot 15 %, mampu melakukan gerakan pengampelasan kayu seperti yang diinginkan. 5. Keamanan memiliki bobot 15 %, berperan dalam keselamatan kerja pemakai. 6. Kontruksi rangkaian bobot 10 %, karena semakin sedikit komponen maka semakin mudah kontruksinya. Dari hasil evaluasi penyusun ternyata alternatif II memperoleh nilai paling tinggi menurut kriteria yang diperbandingkan dan selanjutnya rangkaian kontrol pada gambar 12 dipilih sebagai rangkaian yang akan dipakai.

F. Bahan Bahan penelitian adalah berbagai jenis peralatan pneumatis dan bahan pembuatan unit meliputi: 1. Perangkat pneumatik meliputi: tabung atau silinder kerja ganda, katup 5/2 dobel selenoid, katup tuas 3/2 set/reset, 2 limit switch, air service unit, kompresor, neple 6mm, selang 6mm secukupnya 2. Akrilik/formika 3. Multiplek 4. Besi siku 5. Elektroda 6. Stacker bus 7. Kabel PVC

G. Alat Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini yang dibutuhkan dalam realisasi unit-unit pneumatisnya adalah: 1. Gergaji besi (gergaji kayu) 2. Pemotong besi 3. Bor listrik 4. Mesin las listrik 5. Solder listrik + timah solder 6. Multi meter 7. Tool-set/tool-kit 8. Peralatan kerja bangku (tang, kikir, ragum, dll)

BAB IV PERENCANAAN ALAT

A. Alat Pengampelas Kayu

Pada perusahaan kayu atau industri meubel, alat pengampelas kayu atau lazim disebut mesin sanding digunakan sebagai penghalus bahan. Beberapa model atau kontruksi mesin pengampelas yang dipakai pada indusri meubel, perusahaan kayu (pabrik kayu) dan industri rumah tangga disesuaikan dengan kapasitas kebutuhan serta struktur bentuk bahan yang akan diampelas. Untuk itu dalam penelitian ini pembandingan dilakukan pada model/kontruksi :

1. Mesin Pabrik (Mesin Industri)

Gambar 15. Model (Kontruksi) Mesin Pengampelas Pada Pabrik Kayu

Model (kontruksi) mesin pengampelas pada pabrik atau industri kayu sangat rumit dan menggunakan peralatan/komponen yang memiliki tingkat presisi cukup tinggi sehingga biaya pembuatan maupun harga dari mesin ini sangat tinggi. Oleh karenanya diperlukan operator khusus dalam menjalankan mesin maupun dalam perawatannya. Pada umumnya mesin pengampelas kayu yang dipakai pada perusahaan kayu dan industri meubel menggunakan tenaga penggerak motor listrik sedangkan komponen pneumatik digunakan sebagai alat penekan sanding belt, seperti dalam gambar 15.

2. Alat Yang Direncanakan Model peraga yang menjadi objek penelitian merupakan sebuah model yang memperagakan suatu proses produksi pada proses pengampelasan kayu dengan sistem pneumatik. Dalam merancang model peraga tersebut direncanakan diameter silinder yang digunakan dan tekanan kerja yang dioperasikan serta perencanaan desain. Model peraga tersebut menggunakan satu buah silinder kerja ganda, modul katup tuas tiga lubang, modul katup doble selenoid 5/2 dan komponen pendukung seperti satu mekanisme penjepit objek yang akan diampelas, satu mekanisme balok pengampelas, dan satu mekanisme penyangga silinder kerja ganda serta komponen mekanik lainnya. Keunggulan modul mesin pengampelas kayu dibandingkan dengan mesin pabrik/industri yaitu : ♦

Biaya pembuatan relatif lebih kecil.

♦

Perawatannya mudah.

♦

Tidak memerlukan operator khusus.

♦

Jumlah komponen yang digunakan relatif sedikit.

♦

Komponen yang digunakan merupakan barang bekas pakai yang masih dapat berfungsi dengan baik.

♦

Pemasangan ampelas lebih mudah dilakukan.

B. Diameter Silinder

Dalam model peraga silinder kerja ganda berfungsi sebagai penggerak gerakan linier balok pengampelas. Pada penelitian ini silinder yang digunakan harus mampu menggerakkan balok pengampelas dengan massa 0,5 Kg dan tekanan yang dibutuhkan minimal 6 bar. Diketahui : Volume balok pengampelas = 2x80x100 = 16000 mm3 = 0,16 . 10-4 m3 Massa jenis kayu = 1000 kg/m3 Massa balok pengampelas = 1000 kg/m3 x 0,16 . 10-4 m3 = 0,016 kg Koefisien gesek statik kayu pada besi = 0,4-0,6 (S.Timoshenko, D.H.Young : 1956 : 47) N

F fs

W

ΣFy = 0 N −W = 0 N =W N = m.g N = 0,016 Kg .10 m / s 2 = 0,16 N ΣFx = 0 F − fs = 0 F = fs F = µ s .N F = 0,6.0,16 N F = 0,096 N Jadi diameter torak : F = 0,096 N R = 10%.0,096 N = 9,6.10 −3 N P = 6 Bar = 6.10 5 N m 2 F = A.P − R F+R A= P 0,096 N + 0,0096 A= 6.10 5 N m 2 A = 0,1.10 −5 m 2 A=

π .d 2 4

3,14.d 2 0,1.10 = 4 −5 2 d = 0,13.10 −5

d = 0,13.10 −5 d = 1,14.10 −3 m d = 1,14 mm Dari pengukuran di atas didapat ukuran diameter torak. Karena tidak terjangkaunya harga dan sulit didapat untuk diameter torak yang dibutuhkan

seperti di atas, maka dipilih silinder dengan diameter torak 12 mm. Untuk panjang langkah pada silinder diambil sesuai dengan kebutuhan pada perencanaan alat.

C. Catu Daya 24 VDC

Dalam desain rangkaian pneumatik ini dibutuhkan catu daya sebagai sumber tegangan DC. Desain catu daya disesuaiakan dengan kebutuhan alat atau komponen yang dipakai. Pada penelitian ini dibutuhkan tegangan 24 volt DC untuk menggerakkan selenoid valve dan limit switch. Maka desain catu daya yang digunakan haruslah dapat mengeluarkan tegangan output 24 volt DC. Untuk itu perancangannya menggunakan trasformator penurun tegangan 25 Volt AC/3A dengan Center Tap (CT), sebagai penyearah digunakan penyearah gelombang penuh dan kapasitor sebagai penapis tegangan. Untuk memperkuat daya keluaran diperlukan transistor daya (2N3055). Agar menghasilkan tegangan keluaran tetap 24 volt DC dipasang IC regulator 7824, seperti terlihat pada gambar 14.

0

D1

T

CT

110

2N3055

+ 6800 u 50 V

220

3A

IC 7824

+ 24 V

+ 100 u 50 V

+

D2

Gambar 16. Skema Rangkaian Catu Daya

2200 u 35 V

-

D. Modul Katup Selenoid 5/2 1. Bahan : a.

Pneumatik : valve 5/2 dobel selenoid 24 VDC FESTO type MSFG, neple 6 mm (5 buah)

b.

Modul : akrilik ukuran 32,5 x 19,5 cm, banana plug (stacker bus) 4 buah, dan kabel PVC secukupnya

2. Peralatan : mesin bor, gergaji, ampelas, penggaris siku 3. Gambar Kerja 32,5 cm

Ø 6mm

19,5 cm

Ø 6mm

Gambar 17. Desain Modul Katup Selenoid 5/2

4. Urutan Kerja : a.

Mempelajari gambar kerja

b.

Mempersiapkan benda kerja

c.

Memotong lembaran akrilik dengan ukuran 32,5 x 19,5 cm

d.

Menghaluskan permukaan pada tepi dengan ampelas

e.

Memberikan tanda untuk lubang pengeboran dengan spidol

f.

Membuat lubang pengeboran sebesar φ 6mm sebanyak 4 buah untuk terminal (stacker bus) dan φ 6mm untuk dudukan pneumatik sebanyak 2 buah

g.

Menghaluskan semua permukaan hasil bor dan permukaan yang masih tajam

h.

Memasang komponen

E. Modul Katup Tuas 3/2 1. Bahan : a.

Pneumatik : katup tuas 3/2 SMC, neple 6mm (3 buah)

b.

Modul : akrilik ukuran 15 x 19,5 cm

2. Peralatan : mesin bor , gergaji, ampelas, penggaris siku 3. Gambar Kerja Ø 4m m

1 9 ,5 c m

15 cm

Gambar 18. Desain Modul Katup Tuas 3/2 4. Urutan Kerja : a.

Mempelajari gambar kerja

b.

Mempersiapkan benda kerja

c.

Memotong lembaran akrilik dengan ukuran 15 x 19,5 cm

d.

Menghaluskan permukaan pada tepi dengan ampelas

e.

Membuat lubang pengeboran sebesar φ 4mm sebanyak 2 buah untuk dudukan pneumatik

f.

Menghaluskan semua permukaan hasil bor dan permukaan yang masih tajam

g.

Memasang komponen

F. Modul Terminal Sumber Catu Daya 1. Bahan : akrilik ukuran 12,5 x 19,5 cm, banana plug 4 buah 2. Peralatan : gergaji, ampelas, mesin bor, penggaris siku 3. Gambar Kerja

Ø 6m m

1 9 ,5 c m

1 2 ,5 c m

Gambar 19. Desain Modul Terminal Sumber Catu Daya 4. Urutan Kerja : a.

Mempelajari gambar kerja

b.

Mempersiapkan benda kerja

c.

Memotong lembaran akrilik dengan ukuran 12,5 x 19,5 cm

d.

Menghaluskan permukaan pada tepi dengan ampelas

e.

Membuat lubang pengeboran sebesar φ 6mm sebanyak 4 buah untuk terminal (stacker bus)

f.

Menghaluskan semua permukaan hasil bor dan permukaan yang masih tajam

g.

Memasang komponen

G. Komponen Pendukung 1. Meja Landasan a.

Bahan : besi siku 3x3, multiplek 9mm ukuran 100x60x70 cm, elektoda

b.

Peralatan : mesin bor, las listrik, pemotong besi, gergaji besi dan kayu, kikir, gerenda, penggaris, spidol

c.

Gambar Kerja 76 cm

20 cm

37 cm

100 cm m 60 c

70 cm

Gambar 20. Desain Meja Landasan

d.

Urutan

Kerja :

¬ Mempelajari gambar kerja ¬ Mempersiapkan benda kerja

¬ Memotong lembaran multiplek dengan ukuran 100x60x70 cm ¬ Memotong batangan besi siku dengan ukuran 100x60x70 cm ¬ Menghaluskan permukaan pada tepi dengan ampelas ¬ Membuat lubang pengeboran sebesar φ 6 sebanyak 12 buah ¬ Menghaluskan semua permukaan hasil bor dan permukaan yang masih kasar ¬ Memasang kerangka 2. Tiang Penyangga Tabung Pneumatik a.

Bahan : - Besi ulir φ 2,44 cm ; P = 39 cm - 2 mur baut φ 2,5 cm - Besi batang 17x20x390 mm - Plat besi 6x125x150 mm

b.

Peralatan : las listrik, pemotong pelat, bor listrik, gerinda, peralatan kerja bangku (gergaji besi, penggaris, ragum, kikir batang)

c.

Gambar Kerja Ø 2 ,4 c m

39 cm

1 2 ,5 c m 15 cm

Gambar 21. Desain Tiang Penyangga Tabung Pneumatik

d.

Urutan Kerja ¬ Mempelajari gambar kerja ¬ Mempersiapkan benda kerja ¬ Persiapkan besi ulir φ 2,44 cm ; P = 39 cm dan mur φ 2,5 cm ¬ Memotong besi batangan dengan ukuran 17x20x390 mm ¬ Memotong besi plat dengan ukuran 6x125x150 mm ¬ Menghaluskan permukaan pada tepi dengan gerinda/kikir ¬ Membuat lubang pengeboran sebesar φ 4mm sebanyak 4 buah ¬ Menyatukan besi ulir dan besi batang pada plat yang telah dipotong dengan las seperti bentuk pada gambar ¬ Menghaluskan semua permukaan hasil bor dan permukaan yang masih tajam

3. Alat Penjepit Objek Yang Diampelas a.

Bahan : kayu papan 4x20x30 cm, ulir φ 6mm;P = 50cm, ulir φ 4mm; P = 25 cm, besi siku 5x50x450 mm, dan kanal aluminium 1x2x45 cm, 2 mur φ 6mm

b.

Peralatan : bor listrik, las listrik, pemotong besi, gerinda, ampelas, peralatan kerja bangku (gergaji kayu, kikir bulat dan batang, penggaris,ragum, tatah, palu )

Gambar Kerja

4 cm

c.

20

cm

30 cm

Gambar 22. Desain Alat Penjepit Objek d.

Urutan Kerja : ¬ Mempelajari gambar kerja ¬ Mempersiapkan benda kerja ¬ Persiapkan besi ulir φ 6 mm ; P = 50 cm dan ulir φ 4 mm; P = 25 cm ¬ Memotong kayu papan dengan ukuran 4x20x30 cm ¬ Menghaluskan permukaan pada tepi dengan ampelas ¬ Memotong besi siku dengan ukuran 5x50x450 mm ¬ Memotong kanal aluminium 1x2x45 cm ¬ Menghaluskan permukaan pada tepi dengan gerinda/kikir ¬ Membuat lubang pengeboran sebesar φ 4mm pada kayu papan secara horisontal ¬ Menyatukan besi siku dan kanal aluminium yang telah dipotong sesuai ukuran seperti bentuk pada gambar (berfungsi sebagai rel)

¬ Menyatukan mur baut dengan penyangga mur yang berfungsi sebagai tempat batangan ulir φ 6 mm sehingga papan kayu dapat digerakkan seperti bentuk pada gambar ¬ Masukkan batangan ulir φ 4 mm di lubang horizontal pada papan kayu yang diatur sedemikian rupa sehingga dapat berfungsi sebagai tempat penjepit objek yang diampelas

4. Balok Pengampelas a.

Bahan : batangan besi, kanal aluminium 1 x 2 cm, plat besi 2x80x100 mm

b.

Peralatan : bor listrik, las listrik, peralatan kerja bangku, gerinda, ampelas (kikir batang, gergaji besi, ragum, penggaris) Gambar Kerja

11cm

c.

8 cm 10 cm

Gambar 23. Desain Balok Pengampelas

d.

Urutan Kerja : ¬ Mempelajari gambar kerja ¬ Mempersiapkan benda kerja

¬ Memotong batangan besi dengan panjang 11cm, yang dibentuk sedemikian rupa sesuai dengan kontruksi ¬ Menghaluskan permukaan pada tepi dengan gerinda/kikir ¬ Memotong besi plat dengan ukuran 2x80x100 mm ¬ Memotong kanal aluminium 1x2x8 cm ¬ Menghaluskan permukaan pada tepi dengan ampelas/kikir ¬ Membuat lubang pengeboran sebesar φ 4mm pada kayu papan secara horisontal ¬ Menyatukan plat besi dengan batangan besi yang telah dipotong sesuai ukuran (dilas) ¬ Menyatukan 2 baut dan plat besi dengan dilas yang ditempatkan sedemikian rupa sebagai tempat kanal aluminium untuk penjepit ampelas ¬ Masukkan kanal aluminium pada baut yang diatur sedemikian rupa sehingga dapat berfungsi sebagai tempat penjepit ampelas kemudian pasang pengunci pada baut

5. Box Catu Daya a.

Bahan : multiplek 9 mm, lem kayu, mata bor 6mm, cat kayu dan paku reng

b.

Peralatan : gergaji kayu, palu, penggaris siku, bor listrik, ampelas, kuas 2”

c.

Gambar Kerja :

cm

10 cm

18

21 cm

Gambar 24. Desain Box Catu Daya d.

Urutan Kerja : ¬ Mempelajari gambar kerja ¬ Mempersiapkan benda kerja ¬ Memotong multiplek 9 mm dengan ukuran p = 21 cm (2x), l = 18 cm (2x), dan t = 10 cm (2x). ¬ Menghaluskan semua sisi yang telah dipotong dengan ampelas ¬ Membuat lubang pada sisi panjang sebanyak 5 lubang dengan diameter 6mm ¬ Menyambung semua bagian sisi dengan lem kayu dan dikuatkan dengan paku reng ¬ Diamkan beberapa saat hingga lem kayu mongering ¬ Cat box yang sudah jadi kemudian keringkan

H. Realisasi Desain

7 2

3

6

4 1

11

5

8

9 10

Gambar 25. Realisasi Desain Alat Peraga Keterangan gambar : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11.

Tabung gerak ganda Modul katup tuas 3/2 Modul katup 5/2 dobel selenoid Modul terminal catu daya Catu daya 24 VDC Penyangga tabung pneumatik Limit switch Alat penjepit objek Balok pengampelas Meja landasan Rel tempat modul

BAB V HASIL UJI COBA DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Uji Coba Pada percobaan I model peraga mesin pengampelas kayu dengan menggunakan ampelas tipe P150 dengan tekanan (bar) yang sama pada waktu yang sama pula tetapi dengan jenis kayu berbeda didapatkan hasil bahwa tingkat kehalusan bahan selain ditentukan jenis ampelas yang digunakan juga kualitas serat dari bahan itu sendiri. Semakin lunak serat yang terkandung dalam bahan maka semakin mudah bahan tersebut diampelas, dan sebaliknya semakin keras/kasar serat yang terkandung dalam bahan maka semakin sukar bahan tersebut diampelas. Hal ini dapat dilihat pada lampiran 9 tabel 2, yang mana banyaknya pengampelasan yang paling sedikit menunjukkan bahwa bahan tersebut berserat paling lunak dan sebaliknya jumlah pengampelasan yang paling banyak menunjukkan bahwa bahan tersebut

berserat paling

kasar/keras. Pada percobaan II model peraga mesin pengampelas kayu dengan menggunakan ampelas dengan tipe yang berbeda pada tekanan bar yang sama pada waktu yang sama pula didapatkan hasil bahwa tipe ampelas yang memiliki ukuran paling kecil dalam tabel P 150 (lihat lampiran 9 tabel 3 ) dapat mempercepat kehalusan bahan daripada tipe bahan yang memliki ukuran lebih besar..

Pada percobaan III model peraga mesin pengampelas kayu dengan pengujian tekanan aktuator. Pada percobaan ini didapatkan hasil bahwa tekanan keluar aktuator lebih besar daripada tekanan masuk aktuator. Lihat pada lampiran 9 tabel 4.

B. Pembahasan Dari data yang diperoleh dapat dibuat analisa sebagai berikut ; 1. Tingkat kehalusan pada objek yang diampelas bergantung pada jenis ampelas yang dipakai dan besarnya tekanan (Bar) yang digunakan pada waktu pengampelasan serta kualitas serat yang terkandung dalam bahan. 2. Semakin besar tekanan yang digunakan maka waktu yang dibutuhkan aktuaktor untuk bergerak semakin kecil. 3. Tekanan keluar aktuator lebih besar daripada tekanan masuk aktuator, hal ini karena efektif permukaan piston dikurangi pada sisi batang piston oleh luas permukaan batang piston. 4. Semakin besar tekanan maka semakin cepat pula gerakan linear yang ditimbulkan. 5. Kecepatan silinder pneumatik bergantung pada beban, tekanan kerja, diameter dalam, panjang saluran, katup kontrol arah dan ukuran katup kontrol arah yang digunakan.

BAB VI PENUTUP

A. Simpulan Setelah melakuan uji coba terhadap model mesin pengampelas kayu dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Sesuai karakterisitk system, tekanan udara yang cocok digunakan pada waktu pengujian model peraga adalah 4, 5, dan 6 bar. 2. Modul mesin pengampelas kayu dan alat mekanik pendukung dapat bekerja dengan baik, tetapi : a.

penentuan tingkat ketebalan bahan tidak dapat disetel.

b.

penentuan tingkat kehalusan bahan atau objek yang diampelas berdasarkan tipe ampelas yang dipakai.

c.

gerakan x dan y pada alat penjepit bahan masih secara manual.

3. Untuk mendapatkan kinerja aktuator yang sesuai dalam pengampelasan dibutuhkan tekanan udara minimal 4 bar (400 kPa). 4. Katup 5/2 dobel selenoid pada modul mesin pengampelas kayu diperlukan sebagai pengontrol langkah maju dan langkah mundur tabung pneumatik. 5. Gerakan bolak-balik secara otomatis pada batang torak tabung pneumatik diperoleh dengan menggunakan peralatan listrik yaitu limit switch yang berfungsi mengontrol katup selenoid, dan untuk menghentikan serta menggerakkan kembali gerakan bolak-balik diperlukan katup pemandu (katup tuas 3/2) sebagai pengganti sakelar.

6. Penentuan kecepatan batang torak silinder pneumatik pada modul mesin pengampelas kayu diperoleh dengan menggunakan speed control sebagai pengatur volume aliran udara mampat. 7. Kecepatan silinder pneumatik bergantung pada beban, tekanan kerja, diameter dalam, panjang saluran, katup kontrol arah dan ukuran katup kontrol arah yang digunakan.

B. Saran 1. Sebaiknya modul alat peraga ini digunakan untuk mengampelas kayu dengan bidang datar dan serat lunak serta ukurannya tidak lebih dari 12 cm2, hal ini disesuaikan dengan alat penjepit bahan dan panjang langkah batang torak tabung pneumatik. 2. Pada alat penjepit bahan perlu ditambah rangkaian pneumatik yang lain agar menghasilkan otomasi gerakan x dan y. 3. Untuk menghasilkan ketebalan bahan yang diampelas sesuai dengan keinginan maka pada tiang penyangga tabung pneumatik perlu ditambah alat penentu ketebalan bahan. 4. Komponen pneumatik sebaiknya dirawat secara berkala agar tetap bekerja dengan baik bila digunakan. 5. Hindari penggunaan saluran udara (selang) yang terlalu panjang, sebab hal ini akan mempengaruhi kapasitas atau kebutuhan udara pada tabung pneumatik. 6. Periksa kondisi komponen sebelum dirangkai ke dalam sistem pneumatik.

7. Apabila terjadi kesalahan pada rangkaian yang menggerakkan model sebaiknya periksa posisi katup yang digunakan pada rangkaian. 8. Usahakan dudukan silinder dan katup kokoh dan tidak bergoyang.

DAFTAR PUSTAKA

Patient Peter. Pickup Roy. dan Powell Norman. 1985. Pengantar Ilmu Teknik Pneumatika, PT. Gramedia: Jakarta. Sisjono. 1997. Sistem Kontrol Pneumatik. PPGT: Bandung. Unit Produksi Jurusan Listrik (BLPT Semarang). 2002. Petunjuk Penggunaan Trainer Elektro Pneumatik Tingkat Dasar. BLPT: Semarang. Krist Thomas. 1993. Dasar-Dasar Pneumatik. Erlangga: Jakarta. Sugihartono. 1985. Dasar-Dasar Kontrol Pnematik. Tarsito: Bandung. Sumantri Oman. 1993. Sistem Pengontrolan Motor Di Industri. Depdikbud: Jakarta. Tim Penyusun Kamus Pusat Bahasa. 1991. Kamus Besar Bahasa Indonesia. Balai Pustaka: Jakarta. Timoshenko. S dan Young. D.H. 1987. Mekanika Teknik. Erlangga: Jakarta. Latuheru. 1988. Media Pembelajaran. Depdikbud: Jakarta. Tim Penyusun Kamus Pusat Bahasa. 1990. Kamus Besar Bahasa Indonesia. Balai Pustaka: Jakarta

Lampiran 1

Foto Katup 5/2 Dobel Selenoid

Lampiran 2

Foto Katup 3/2 Set/Reset

Lampiran 3

Foto Catu Daya 24 Volt Dalam Box

Lampiran 4

Foto Alat Penjepit Objek

Lampiran 5 Foto Limited Switch Dan Tabung Pneumatik

Limited Switch

Tabung Pneumatik

Lampiran 6

Foto Realisasi Modul Alat Peraga

Lampiran 7 Prinsip Kerja Dan Langkah Kerja Penggunaan Modul Mesin Pengampelas Kayu Berbasis Pneumatik

p e n g a t u r a lir a n

LS2

LS1

ta b u n g g e ra k g a n d a

lim it e d s w it c h

+ 24 V D C

LS1 4

2

SV 1

S

LS2

SV 2 5

1 3

k a t u p s e le n o id 5 lu b a n g t e k a n a n b o la k - b a lik

k a t u p t u a s 3 lu b a n g

2

3

SV1

SV2

1

Gambar Rangkaian Kontrol Pneumatik Dan Rangkaian Kontrol Elektrik Prinsip Kerja Apabila tombol ON di tekan maka selenoid valve (SV 1) bekerja, udara bertekanan mengalir menuju ke silinder penggerak ganda sisi belakang akibatnya torak bergerak maju. Bila torak sampai pada tempat di mana limit switch ditempelkan, maka kontak NO pada limit switch menutup mengakibatkan selenoid valve 2 bekerja. Aliran udara katup berpindah ke bagian depan silinder, akibatnya torak bergerak ke belakang (mundur) sampai menyentuh limit switch. Kontak NO limit switch mengaktifkan SV 1 sehingga torak bergerak maju dan begitu seterusnya. Bila katup manual kita tutup maka torak akan berhenti.

Langkah Kerja 1. Persiapkan alat dan bahan kerja seperti selang dan jamper sesuaikan dengan penggunaannya serta Air Service Unit 2. Pelajari gambar modul alat peraga sebelum dirangkai 3. Pasang kabel jamper dan selang sesuai dengan petunjuk gambar 4. Hidupkan kompresor hingga sampai pada batas tekanan maksimum 5. Sambungkan selang kompresor ke Air Service Unit 6. Atur tekanan udara pada Air Service Unit sesuai dengan tekanan (Bar) yang dibutuhkan alat peraga (Min. = 4 Bar/58 Psi) 7. Periksa kembali rangkaian sebelum alat peraga dioperasikan, jika kurang mantap tanyakan kepada dosen/asisten dosen 8. Pasang ampelas pada balok pengampelas 9. Letakkan kayu yang akan diampelas pada alat penjepit objek 10. Atur posisi tabung pneumatik dengan merubah posisi mur pada tiang penyangga, sehingga balok pengampelas menempel pada permukaan bidang kayu/objek 11. Buka keran selang pada kompresor dan Air Service Unit 12. Tekan tombol ON pada catu daya, setelah itu tarik tuas katup3/2 di posisi SET. Jika pemasangan rangakaian betul maka torak pengampelas pada tabung pneumatik akan bergerak dan melakukan gerakan pengampelasan 13. Untuk mengatur kecepatan torak pengampelas gunakan speed control yang terpasang pada tabung pneumatik 14. Untuk menggerakkan objek yang diampelas ke samping kanan/kiri cukup dengan memutar tuas pada alat penjepit objek 15. Untuk menghentikan gerakan torak cukup menarik tuas katup 3/2 pada posisi RESET 16. Apabila telah selesai matikan catu daya dan tutup keran pada kompresor dan Air Service Unit 17. Cabut/lepaskan selang dan jamper yang terpasang pada rangkaian, lalu rapikan 18. Kembalikan alat dan bahan pada tempatnya

Lampiran 8 REKAPITULASI BIAYA PEMBUATAN MODUL MESIN PENGAMPELAS KAYU BERBASIS PNEUMATIK

KOMPONEN PNEUMATIK + ELEKTRIK NO NAMA BARANG/ALAT 1 Katup 5/2 Dobel Selenoid (Festo) 24 V 2 Tabung Pneumatik 3 Katup 3/2 4 Speed Control @ Rp 25000,5 Neple 1/9-6 @ Rp 8500,6 Limit Switch @ Rp 35000,7 Stecker Bus @ Rp 700,8 Akrilik Total

MEJA LANDASAN NO NAMA BARANG/ALAT 1 Multipleks 2 Besi Siku 30x3 (2 Batang) 3 Besi Siku Berlubang 4 Mur Baut 6 mm 5 Politur 6 Kuas 2" 7 Elektroda 8 Rel Aluminium 9Cat 1 Kg (Putih Abu-abu) 10Cat 1/4 Kg (Biru) 11Plastik Steel Total

SATUAN 1 1 1 2 8 2 4 Set 1 m2

Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp

HARGA 600,000.00 225,000.00 125,000.00 50,000.00 68,000.00 70,000.00 2,800.00 50,000.00 1,190,800.00

Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp

HARGA 45,000.00 64,000.00 17,500.00 8,000.00 18,000.00 2,500.00 15,000.00 17,000.00 18,500.00 7,500.00 8,000.00 221,000.00

SATUAN 12 m 3m 20 1 Botol 1 10 2m 1 1 1

CATU DAYA 24 V NO NAMA BARANG/ALAT 1 BIG 3A CT 15 V 2 IC 7824 + Pendingin + Isilator 3 TR 2N3055 + Pendingin + Isolator 4 Elco 6800 uF / 35V 5 Elco 4700 uF / 35V 6 Elco 2200 uF / 35V 7 Saklar + Lamp. 8 PCB PC 255 9 Kabel Serabut 10Dioda 4A Total

MEKANIK NO NAMA BARANG/ALAT 1 Besi Ulir ( d = 2.44 cm ) 2 Besi Ulir ( d = 6 mm ) 3 Besi Ulir ( d = 4 mm ) 4 Baut ( d = 2.5 cm ) @ Rp.1000 5 Kayu Papan tebal = 4 cm 6 Besi Siku 5x50 mm 7 Kanal Aluminium 1x2 cm 8 Besi Batang 9 Plat Besi Tebal 6 mm 10 Wing Nut @ Rp.1500 Total

Lampiran 9

SATUAN 1 1 1 1 1 1 1 1 2m 2

SATUAN 1 1 1 2 1 m2 1m 1m 1m 1 m2 3

Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp

Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp Rp

HARGA 22,500.00 5,750.00 9,250.00 6,000.00 4,000.00 2,000.00 1,250.00 1,300.00 700.00 4,000.00 56,750.00

HARGA 8,000.00 3,500.00 2,000.00 2,000.00 40,000.00 8,500.00 14,500.00 7,500.00 7,500.00 4,500.00 98,000.00

Tabel 2 Data Pengujian Jenis Kayu Yang Berbeda No 1 2 3 4 5 6 7

Jenis Kayu Sengon Nangka Jati Damar Laut Nyatoh Pelampean Malapi

P (Bar)

Waktu (s)

4

30

Banyaknya Pengampelasan (n) Uji I Uji II Uji III 62 62 62 100 100 100 112 112 112 98 98 98 90 90 90 70 70 70 84 84 84

Tabel 3 Data Pengujian Tingkat Kehalusan Untuk Beberapa Jenis Ampelas No 1 2 3

Tingkat kehalusan Tipe P Waktu Ampelas (Bar) (s) Uji I II III P 600 Kurang halus Kurang halus Kurang halus P 400 4 30 Cukup halus Cukup halus Cukup halus P 150 Halus Halus Halus

Tabel 4 Data Pengujian Tekanan Pada Aktuator No Psumb. Tekanan masuk aktuator (Bar) (Bar) Uji I Uji II Uji III Ratarata 1 4 3,10 3,10 3,10 3,10 2 5 4,50 4,50 4,50 4,50 3 6 5,52 5,52 5,52 5,52

Tekanan keluar aktuator (Bar) Uji I Uji II Uji III Ratarata 3,45 3,45 3,45 3,45 4,83 4,83 4,83 4,83 5,90 5,90 5,90 5,90