PERANCANGAN MESIN PEMUTAR GERABAH
PROYEK AKHIR
Diajukan Kepada Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Guna Memperoleh Gelar Ahli Madya
Oleh : Sativa Arisena 07508131002
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA 2011 i
ii
ii
ii
ii
iii
iii
iv
iv
v
ABSTRAK PERANCANGAN MESIN PEMUTAR GERABAH
Oleh: Sativa Arisena 07508131002
Gerabah merupakan sebuah hasil kerajinan seni dari bahan tanah liat yang selain memiliki nilai guna tinggi juga memiliki nilai estetika keindahan yang cukup bagus. Usaha kerajinan gerabah telah ada di Indonesia sejak zaman dulu hingga sekarang. Usaha ini memiliki kekurangan pada bagian mesin produksi, dimana mesin produksinya masih mengunakan tenaga manusia sebagai tenaga pengerak utama putaran pada saat proses pembuatan gerabah. Karena itu, diperlukan sebuah modifikasi mesin pemutar gerabah yang lebih baik guna mendukung usaha kerajinan gerabah. Perancangan mesin pemutar gerabah ini merupakan suatu langkah penciptaan atau rekayasa produk yang dilakukan dengan harapan dapat meningkatkan kenyamanan dalam pembuatan kerajinan gerabah. Mesin pemutar gerabah ini dirancang untuk dapat bekerja dengan putaran yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan saat bekerja. Selain itu mesin ini dirancang dengan tidak lagi menggunakan tenaga manusia sebagai tenaga penggerak utama putaran pembuatan gerabah melainkan dengan sebuah motor listrik. Hasil perancangan adalah desain gambar kerja produk mesin pemutar gerabah dengan kecepatan putaran maksimum 296,87 rpm dengan kecepatan putar yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan kerja melalui pedal pengatur kecepatan. Mesin pemutar gerabah memiliki kontruksi yang kuat dengan spesifikasi mesin panjang 760xlebar 400x tinggi 700 mm. Taksiran harga jual mesin yang ditawarkan, yaitu senilai Rp 2.293.000,00.
Kata kunci : perancangan, gerabah
v
vi
MOTTO
“Tiada perjuangan tanpa sebuah pengorbanan” “Manusia tak selamanya benar dan tak selamanya salah, kecuali ia yang selalu mengoreksi diri dan membenarkan kebenaran orang lain atas kekeliruan diri sendiri”
vi
vii
PERSEMBAHAN
Laporan proyek akhir ini kupersembahkan kepada :
Almamater Universitas Negeri Yogyakarta.
Ibu dan bapak yang selalu sabar, penuh kasih sayang serta ikhlas
dalam
merawat,
mendidik,
membiayai
dan
memberikan dukungan material maupun spiritual untuk selalu menjadi yang terbaik
Seluruh keluarga yang selalu memberi dukungan dan motifasi untuk selalu bangkit.
Semua sahabat teknik mesin angkatan 2007 seperjuangan.
Himpunan Mahasiswa Mesin Fakultas Teknik UNY.
vii
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan hidayat-Nya sehingga Proyek Akhir yang berjudul “ PERANCANGAN MESIN PEMUTAR GERABAH” dapat terselesaikan. Tidak lupa sholawat serta salam semoga selalu
tercurah kepada junjungan besar Nabi Mohammad SAW yang telah menuntun menuju jalan yang benar. Proyek Akhir ini bertujuan untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Ahli Madya Teknik di Jurusan Pendidikan Teknik Mesin Program Studi D3 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta. Terselesaikannya Proyek Akhir ini tidak lepas dari bantuan banyak pihak, walaupun sekecil apapun. Oleh karena itu, dengan terselesaikannya Proyek Akhir ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ibu dan Ayah tercinta serta seluruh keluarga yang selalu memberi motifasi dan doa disetiap detik penulis merasa lelah untuk melangkah. 2. Wardan Suyanto, Ed.D, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta. 3. Bambang Setyo H.P, M. Pd, selaku Ketua Jurusan Pendidikan Teknik Mesin FT UNY.
viii
ix
4. Jarwo Puspito, MP, selaku Kaprodi D3 Teknik Mesin. 5. Nurdjito, M. Pd, selaku Pembimbing Akademik yang telah meluangkan banyak waktu selama ini bagi penulis. 6. Arif Marwanto M. Pd, selaku Pembimbing Proyek Akhir yang sabar dalam membimbing penulis. 7. Segenap dosen dan karyawan Fakultas Teknik Mesin FT UNY. 8. Seluruh sahabatku, terima kasih atas suka dan duka yang telah kita lewati bersama. Penulis menyadari masih banyak kekurangan yang ada dalam lapotan Proyek Akhir ini mengingat keterbatasan kemampuan dan pengetahuan yang penulis miliki, sehingga saran dan kritik yang bersifat membangun selalu penulis harapkan.
Yogyakarta, Maret 2011
Penulis
ix
x
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL ...........................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN ...........................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................
iii
SURAT PERNYATAAN ....................................................................................
iv
ABSTRAK ...........................................................................................................
v
MOTTO ...............................................................................................................
vi
PERSEMBAHAN................................................................................................
vii
KATA PENGANTAR .........................................................................................
viii
DAFTAR ISI ........................................................................................................
x
DAFTAR GAMBAR ...........................................................................................
xii
DAFTAR TABEL ...............................................................................................
xiii
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................................
xiv
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ..................................................................................... B. Identifikasi Masalah ............................................................................. C. Batasan Masalah ................................................................................... D. Rumusan Masalah ................................................................................ E. Tujuan ................................................................................................... F. Manfaat Penulisan ................................................................................. G Keaslian .................................................................................................
x
1 3 3 4 4 4 5
xi
Halaman BAB II PENDEKATAN PEMECAHAN MASALAH
A. Kajian Produk ....................................................................................... B. Tuntutan Mesin Pemutar Gerabah ........................................................ C. Analisis Morfologi Mesin Pemutar Gerabah ........................................ D. Morfologi Mesin Pemutar Gerabah ...................................................... E. Gambar Mesin ....................................................................................... F. Identifikasi Teknik Yang Digunakan Dalam Perancangan ................... G. Analisis Ekonomi .................................................................................
6 7 8 9 11 14 21
BAB III KONSEP PERANCANGAN
A. Konsep Dasar Perancangan .................................................................. B. Pernyataan Kebutuhan .......................................................................... C. Analisis Kebutuhan............................................................................... D. Pertimbangan Perancangan .................................................................. E. Tuntutan Perancangan...........................................................................
26 30 31 31 33
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A.Desain dan Gambar Kerja Mesin Pemutar Gerabah.............................. B.Teknik Perancangan Mesin Pemutar Gerabah ....................................... C.Perhitungan Analisis Ekonomi .............................................................. D. Uji Kinerja Mesin ................................................................................. E. Kelemahan-kelemahan ..........................................................................
35 36 53 54 55
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan ........................................................................................... B. Saran .....................................................................................................
57 58
DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................
59
xi
xii
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Pengrajin Gerabah Dengan Metode Tradisional .................................
2
Gambar 2. Mesin Pemutar Gerabah ......................................................................
11
Gambar 3. Penampang Sabuk-V ...........................................................................
17
Gambar 4. Tahapan Perancangan ..........................................................................
27
Gambar 5. Sistem Transmisi Mesin Pemutar Gerabah .........................................
38
Gambar 6. Diagram Alir Perhitungan Poros ........................................................
40
Gambar 7. Diagram Alir Untuk Memilih Sabuk-V ..............................................
46
Gambar 8. Pijakan Pengatur Kecepatan ................................................................
51
xii
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Analisis Morfologi Mesin Pemutar Gerabah ..........................................
8
Tabel 2. Matriks Morfologi Mesin Pemutar Gerabah ...........................................
10
Tabel 3. Faktor Koreksi Transmisi Sabuk-V ........................................................
18
Tabel 4. Klarifikasi Roda Gigi ..............................................................................
21
Tabel 5. Biaya Desain Mesin Pemutar Gerabah ...................................................
53
Tabel 6 Biaya Pembelian dan Perakitan Mesin Pemutar Gerabah ........................
53
Tabel 7. Biaya Pembuatan Mesin Pemutar Gerabah .............................................
53
Tabel 8. Biaya Non Produksi ................................................................................
54
Tabel 9. Perencanaan Laba Produksi ....................................................................
54
Tabel 10. Taksiran Harga Produk .........................................................................
54
xiii
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Kartu Bimbingan Proyek Akhir........................................................
60
Lampiran 2. Absensi Kehadiran ............................................................................
61
Lampiran 3. Gambar Kerja Mesin Pemutar Gerabah............................................
62
xiv
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kabupaten Klaten adalah sebuah kabupaten yang terletak di Provinsi Jawa Tengah yang memiliki berbagai kekayaan alam, kekayaan budaya dan pariwisata. Disamping itu Kabupaten Klaten juga memiliki potensi sumberdaya usaha kecil dan menengah yang dapat dikembangkan guna mencapai kesejahteraan masyarakatnya. Salah satu usaha kecil dan menengah yang dapat dikembangkan di Kabupaten Klaten ini adalah usaha kecil dan menengah pembuatan kerajinan gerabah. Usaha kecil pembuatan kerajinan gerabah Kabupaten Klaten berpusat di desa Pagerjurang Kecamatan Bayat, di desa ini sebagian besar penduduk mengantungkan hidupnya dari usaha pembuatan kerajinan gerabah. Gerabah merupakan sebuah kerajianan seni yang memiliki nilai fungsi dan keindahan tersendiri sehingga memiliki nilai jual yang sangat baik. Gerabah hasil kerajinan penduduk berfariasi dari ukuran sedang hingga ukuran besar dan memiliki bentuk yang bermacam-macam tergantung dengan nilai fungsi maupun keindahan. Hasil kerajinan gerabah penduduk sebagian besar dipasarkan didaerah Jakarta dan sekitarnya. Kebanyakan para pengrajin membuat sebuah kelompok kerja yang terdiri dari beberapa pengrajin yang nantinya bekerja sama dalam pemasaran kerajinan gerabah tersebut. Hal ini dilakukan oleh para pengrajin untuk memenuhi besarnya permintaan pasar 1
2
akan kerajinan gerabah yang begitu tinggi yang tidak bisa diimbangi dengan kemampuan produksi gerabah pengrajin. Pembuatan kerajinan gerabah di desa Pagerjurang Kecamatan Bayat ini telah berlangsung selama puluhan tahun dengan mengunakan peralatan yang sangat sederhana dengan bantuan tenaga manusia sebagai sumber tenaga utamanya. Para pengrajin secara manual dengan menggunakan tangan maupun kaki memutar sebuah piringan kayu yang diatasnya terdapat bahan yang akan dibentuk menjadi kerajinan gerabah. Alat pembuat kerajinan gerabah yang ada saat ini dirasakan kurang memberikan kenyamanan bagi pengunanya dan kurang memiliki tingkat keamanan yang mencukupi. Hal ini dapat dilihat dari bagaimana cara kerja alat pembuat gerabah yang mengunakan tenaga manual pengrajin dan bentuk alat kerajian gerabah itu sendiri yang berupa sebuah piringan kayu yang diputar begitu saja.
Gambar 1. Pengrajin gerabah dengan metode tradisional Dari kondisi pengrajin gerabah di daerah tersebut maka penulis akan mencoba melakukan analisis dan membuat terobosan baru tentang mesin pemutar gerabah yang nantinya diharapkan akan dapat mempermudah proses
3
produksi gerabah. Selain itu dengan adanya mesin ini diharapkan mampu meningkatkan hasil produksi baik dari segi kualitas maupun kuantitas. B. Identifikasi Masalah
Berdasarkan uraian sebelumnya dapat diperoleh berbagai identifikasi masalah, antara lain : 1. Bagaimana sumber tenaga penggerak mesin. 2. Bagaimana sistem transmisi pada mesin pemutar gerabah. 3. Bagaimana pengaturan kecepatan dari mesin itu. 4. Berapakah dimensi mesin yang ideal dan nyaman bagi pengguna mesin pemutar gerabah.
5. Bagaimana stuktur rangka yang kokoh untuk mesin pemutar gerabah. 6. Bagaimana tingkat keamanan mesin bagi pengunanya. 7. Berapa biaya yang dibutuhkan untuk membuat mesin pemutar gerabah C. Batasan Masalah
Dengan memperhatikan berbagai masalah yang ada dan luasnya masalah yang dihadapi pada mesin pemutar gerabah maka penulis akan memfokuskan pada masalah sumber penggerak, spesifikasi mesin pemutar gerabah yang nyaman bagi pengguna, spesifikasi sistem transmisi beserta pengaturan kecepatan pada mesin pemutar gerabah.
4
D. Rumusan Masalah
Berdasarkan tuntutan desain dan batasan masalah dapat ditarik rumusan masalah pada mesin pemutar gerabah adalah sebagai berikut : 1. Berapa daya dan jenis sumber tenaga yang cocok digunakan pada mesin pemutar gerabah ? 2. Bagaimana spesifikasi dari mesin pemutar gerabah yang nyaman bagi pemakai ? 3. Bagaimana sistem transmisi dan pengatur kecepatan pada mesin pemutar gerabah yang baik ? E. Tujuan
Tujuan perancangan mesin pemutar gerabah adalah sbagai berikut : 1. Untuk mengetahui berapa daya dan jenis sumber yang cocok digunakan pada mesin pemutar gerabah. 2. Untuk mengetahui bagaimanakah spesifikasi dari mesin pemutar gerabah yang nyaman bagi pemakainya. 3. Untuk mengetahui sistem transmisi dan pengatur kecepatan pada mesin pemutar gerabah yang baik. F. Manfaat Penulisan
Manfaat dari perancangan dan pembuatan mesin pemutar gerabah ini adalah sebagai berikut : 1. Bagi Mahasiswa a. Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Ahli Madya (D3) Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta.
5
b. Meningkatkan kedisiplinan dan kerjasama antar mahasiswa, baik secara individual maupun kelompok. c. Sebagai model belajar aktif tentang cara inovasi teknologi bidang teknik mesin. d. Sebagai proses pembentukan karakter kerja mahasiswa dalam menghadapi persaingan dunia kerja. 2. Bagi Perguruan Tinggi a. Dapat memberi informasi terbaru khususnya Teknik Mesin UNY tentang inovasi teknologi tepat guna dan menambah pembendaharaan akan modifikasi alat yang sudah ada. b. Sebagai bahan kajian Jurusan Teknik Mesin dalam mata kuliah bidang teknik mesin. 3. Bagi Masyarakat Diharapkan dengan mesin ini dapat meningkatkan kenyamanan para pengrajin gerabah dalam pembuatan kerajinan gerabah. G. Keaslian
Perancangan mesin pemutar gerabah ini merupakan hasil inovasi dari mesin yang sudah ada dengan mengalami perubahan bentuk, ukuran, maupun fungsi sebagai pengembangan inovasi dari perancang. Perubahan mesin difokuskan pada penyederhanaan mesin dan pengantrol kecepatan putar sesuai dengan kebutuhan saat kerja. Modifikasi ini bertujuan untuk memperoleh hasil yang maksimal dengan tidak mengurangi fungsi dan tujuan pembuatan mesin ini.
BAB II PENDEKATAN PEMECAHAN MASALAH
A. Kajian Produk
Mesin pemutar gerabah merupakan sebuah alat yang berfungsi sebagai pemutar tanah liat dalam proses pembuatan gerabah. Mesin ini menggunakan motor listrik sebagai sumber tenaga pengerak dimana penguna hanya cukup menekan pedal gas untuk menjalankan mesin ini. Mesin pemutar gerabah ini mengunakan sistem transmisi berupa pulley dan roda gigi payung. Pendistribusian tenaga berawal dari motor listrik ditransmisikan ke pulley 1 yang kemudian dengan menggunakan belt akan ditransmisikan lagi ke pulley 2 dan selanjutnya akan distribusikan ke roda gigi payung. Roda gigi payung ini berfungsi untuk mengubah putaran dari poros horizontal ke poros vertikal. Ujung dari poros vertikal tersambung dengan sebuah kepala pemutar yang berfungsi sebagai tempat untuk meletakkan dan membuat benda/gerabah. Pengguna
cukup
dengan
menginjak/menekan
pedal
gas
untuk
mengoperasikan mesin ini. Ketika motor listrik hidup akibat penekanan pedal gas secara berurutan akan memutarkan pulley 1 dan pulley 2 dengan belt sebagai perantara, kemudian akan menggerakan pula poros horizontal dan poros vertikal dengan roda gigi payung sebagai perantara, yang akhirnya akan mengerakkan kepala pemutar yang berada diujung poros vertikal. Ketika 6
7
kepala pemutar berputar secara otomatis akan memutarkan pula tanah liat (bahan baku kerajianan gerabah). B. Tuntutan Mesin Pemutar Gerabah
Mesin pemutar gerabah merupakan sebuah alat yang berfungsi sebagai pemutar tanah liat dalam proses pembuatan gerabah. Mesin pemutar gerabah ini memeliki berbagai tuntutan mesin yang harus dapat dipenuhi sehingga nantinya mesin ini dapat diterima dan memenuhi segala kebutuhan pemakai. Berikut tuntutan-tuntutan dari mesin pemutar gerabah tersebut : 1. Tidak lagi mnggunakan tenaga manusia sebagai tenaga utama pengerak putarannya. 2. Mudah dalam penggunaan dan perawatannya. 3. Dapat diatur kecepatan putaran dengan mudah pada saat sedang bekerja. 4. Dapat memberi kenyamanan lebih dari pada mesin yang sudah ada.
8
C. Analisis Morfologi Mesin Pemutar Gerabah Analisis morfologi adalah suatu pendekatan yang sistematis dalam mencari sebuah alternatif penyelesaian dengan menggunakan matriks sederhana. Analisis morfologi suatu mesin dapat terselesaikan dengan memahami karakteristik mesin dan mengerti akan berbagai fungsi komponen yang akan digunakan dalam mesin. Dengan segala sumber informasi tersebut selanjutnya dapat dikembangkan untuk memilih komponen-komponen mesin yang paling ekonomis, segala perhitungan teknis dan penciptaan bentuk dari mesin
yang
menarik.
Analisis
morfologi
sangat
diperlukan
dalam
perancangan mesim pemutar gerabah untuk mendapatkan sebuah hasil yang maksimal. Berikut adalah gambaran tentang morfologi pada mesin pemutar gerabah : Tabel 1. Analisis Morfologi Mesin Pemutar Gerabah No.
Tuntutan Perencanaan
1.
Energi
2.
Kinematika
3.
Material
4.
Geometri
5.
Ergonomi
Persyaratan
a. b. a. b.
Menggunakan tenaga motor Dapat diganti dengan penggerak lain Mekanismenya mudah beroperasi Mengunakan transmisi untuk mendapatkan keuntungan mekanis
a. b. c. d. e. a. b. c. d. a. b. c.
Mudah didapat dan murah harganya Baik mutunya Sesuai dengan standar umum Memiliki umur pakai yang panjang Mempunyai sifat mekanis yang baik Panjang area kerja ± 80 cm Lebar ± 50 cm Tinggi ± 70 cm Dimensi dapat diperbesar / diperkecil Sesuai dengan kebutuhan Mudah dipindahkan Tidak bising
Tingkat Kebutuhan D W D D
D W D D D D D D W D D D
9
6.
Sinyal
7.
Keselamatan
8.
Produksi
9.
Perawatan
10.
Transportasi
d. Mudah dioperasikan a. Petunjuk pengoperasian mudah dimengerti dalam bahas Indonesia b. Petunjuk pengoperasian mudah dipahami a. Konstruksi harus kokoh b. Bagian yang berbahaya ditutup c. Tidak menimbulkan polusi a. Dapat diproduksi bengkel kecil b. Suku cadang murah dan mudah didapat c. Biaya produksi relatif murah d. Dapat dikembangkan lagi a. Biaya perawatan murah b. Perawatan mudah dilakukan c. Perawatan secara berkala a. Mudah dipindahkan b. Perlu alat khusus untuk memindah
D D D D D W D D W W D D W D D
Keterangan :
1. Keharusan ( Demands ) disingkat D, yaitu syarat mutlak yang harus dimiliki mesin bila tidak terpenuhi maka mesin tidak diterima. 2. Keinginan ( Wishes ) disingkat W, yaitu syarat yang masih bisa dipertimbangkan keberadaanya agar jika mungkin dapat dimiliki oleh mesin yang dimaksud. D. Morfologi Mesin Pemutar Gerabah
Berdasarkan cara kerja, identifikasi kebutuhan dan keterangan spesifikasi kebutuhan mesin untuk mendapatkan klasifikasi kebutuhan komponen yang memiliki nilai ergonomis dan ekonomis, maka dapat digunakan alternatif penyelesaian tugas desain dengan matriks morfologi.
10
Tabel 2. Matriks Morfologi Mesin Pemutar Gerabah No.
1.
2.
3.
4.
5.
Variabel
Sumber tenaga penggerak
Profil rangka mesin
A
Motor listrik
Kanal UNP
Sistem transmisi
Kepala pemutar
Casing
Varian B
Motor torak
C
D
Manual/tenaga manusia
Gabungan motor listrik dan tenaga manusia
Siku
Gabungan siku dan persegi Persegi
Sproket dan rantai
Belt dan Pulley
Roda gigi payung
Kayu
Almunium
Besi cor
Plat
Plastik
Gabungan roda gigi payung dengan belt dan pulley
Berdasarkan tabel matriks morfologi mesin pemutar gerabah yanga terpilih adalah sebagai berikut : 1. Sumber tenaga pengerak dipilih varian A yaitu motor listrik karena tidak menimbulkan polusi dan dayanya relatif kecil. 2. Profil rangka mesin dipilih varian C yaitu profil persegi karena profil persegi memiliki kekuatan yang sangat baik, selain itu profil ini juga memiliki berat yang baik sehingga dapat mengurangi getaran yang mungkin terjadi pada mesin ketika mesin tersebut bekerja.
11
3. Sistem transmisi dipilih varian D yaitu gabungan antara belt dan pulley dengan roda gigi payung. Alasan pemilihan belt dan pulley karena belt dan pulley sangat mudah digunakan sedangkan roda gigi payung dipilih karena untuk mengubah putaran poros horizontal menjadi putaran vertikal. 4. Kepala pemutar dipilih varian A yaitu kayu hal ini dikarenakan pengunaan kayu dirasa akan aman bagi tangan pemakai selain itu kayu juga tahan akan korosi. 5. Casing dipilih varian A yaitu plat, plat yang akan digunakan adalah plat eyser . Alasan pengunaan plat eyser ini dikarenakan lebih murah dan umum digunakan sebagai casing . E. Gambar Mesin
1. Gambar Teknologi
Gambar 2. Mesin Pemutar Gerabah
12
Keterangan gambar : 1. Motor listrik
8. Pillow Block Bearing
2. Rangka utama
9. Kepala pemutar
3. Pulley
10. Baut dan ring
4. V-belt
11. Casing
5. Pelindung sisi
12. Kolor gas
6. Poros
13. Pedal gas
7. Roda gigi payung 2. Cara Kerja Mesin Mesin pemutar gerabah ini bekerja ketika pedal gas ditekan dengan
terlebih
dahulu
menyalakan
motor
listrik
dengan
menghidupkan tombol power suppley on/off . Ketika pedal gas ditekan akan menghidupkan motor listrik dan memutar pulley yang tersambung dimotor listrik. Dengan bantuan belt putaran tersebut akan diteruskan pada pulley yang terpasang pada poros horizontal. Berputarnya poros horizontal akan memutarkan pula roda gigi payung pinion yang terpasang disalah satu ujung dari poros horizontal tersebut. Roda gigi payung pinion akan mengerakkan roda gigi payung besar yang terdapat pada poros vertikal. Roda gigi payung besar yang berputar akan memutarkan pula poros vertikal dan juga kepala pemutar yang tersambung diujung bagian atas poros vertikal.
13
3. Langkah Pengoperasian Mesin Langkah-langkah yang dilakukan dalam pengoperasian mesin pemutar gerabah ini adalah sebagai berikut : a. Siapkan bahan dasar pembuatan gerabah yang berupa tanah liat yang telah disesuaikan tingkat kelenturannya sesuai dengan ketentuan. b. Letakkan tanah liat secukupnya diatas kepala pemutar. c. Nyalakan motor listrik dengan menekan tombol ON pada power supley. d.
Pijak pedal gas untuk memutar kepala pemutar dan sesuaikan kecepatan putaran yang diinginkan.
e. Ketika putaran sudah dirasa cukup, atur suian baut yang terletak dibawah pijakan. f.
Bentuk bahan tanah liat tersebut hingga menjadi bentuk yang diinginkan sambil menekan pedal gas untuk memutar kepala pemutar.
g. Lepaskan
pijakan
ketika
telah
didapatkan
bentuk
yang
diinginkan untuk menghentikan putaran kepala pemutar. h. Setelah selesai dan didapat bentuk yang diinginkan angkat gerabah tersebut, untuk memisahkan gerabah yang menempel pada kepala pemutar dapat menggunakan seutas tali. i.
Lepaskan kepala pemutar dengan melepas mur kepala pemutar yang terpasang dengan poros vertikal jika ukuran gerabah yang
14
dibuat
cukup
besar
dan
tidak
memungkinkan
untuk
memisahkannya dari kepala pemutar. j.
Matikan motor listrik dengan menekan tombol OFF pada power supley.
F. Identifikasi Teknik Yang Digunakan Dalam Perancangan
1. Teori Desain Perancangan Perancangan adalah kegiatan awal dari suatu rangkaian dalam proses pembuatan produk. Tahap perancangan tersebut dibuat keputusankeputusan penting yang mempengaruhi kegiatan-kegiatan lain yang menyusulnya (Dharmawan, 1999: 1). Dalam
mendesain
atau
merancang
sebuah
produk
sangat
bergantung pada daya imajinasi sang perancang. Langkah awal yang sering diambil oleh seorang perancang produk adalah membuat sebuah sketsa atau gambar kasar dari produk yang akan dibuat. Sketsa tersebut kemudian dikembangkan dengan memperhatikan beberapa teknik dasar perancangan sehingga didapat sebuah sketsa gambar yang final. Dari sketsa gambar tersebut sang perancang kemudian menghitung segala sesuatu terkait dengan produk yang akan dibuat seperti jenis bahan yang akan digunakan, kekuatan dari bahan, komponen- komponen yang akan dibeli, dimensi produk dan lain-lain. Hasil akhir dari desain perancangan ini adalah sebuah gambar kerja yang nantinya dapat digunakan untuk membuat produk oleh pihak
15
produksi. Sebuah gambar kerja yang baik adalah gambar kerja yang telah mengikuti setiap aturan yang berlaku dalam gambar kerja. 2. Poros Poros merupakan salah satu bagian dari mesin yang sangat penting karena hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran, oleh karenanya poros memegang peranan utama dalam transmisi dalam sebuah mesin. (Sularso, 1991:1). Berikut adalah perhitungan yang digunakan dalam merancang sebuah poros yang mengalami beban lentur maupun puntir antara lain : a. Menghitung daya rencana P d f c . P (kW ) (Sularso, 1991:7) ..................................... (1) Keterangan: P d
= daya rencana (kW).
f c
= faktor koreksi.
P
= daya nominal (kW).
b. Menghitung momen yang terjadi pada poros T 9,74 105
Pd n1
(Sularso, 1991:7) ..................................... (2)
Keterangan: T
= momen rencana (kg.mm).
n1
= putaran poros (rpm).
c. Mencari tegangan geser yang diizinkan τa
σ B Sf 1 Sf 2 (Sularso, 1991:8) ..................................... (3)
16
Keterangan: a
= tegangan geser yang diizinkan (kg/mm2).
B
= kekuatan tarik (kg/mm2).
Sf 1, Sf 2
= faktor keamanan.
d. Mencari tegangan yang terjadi pada poros max
5,1 d s
3
2
K m M K t T 2
(Sularso, 1991:7) ……(4)
Keterangan: max
= tegangan geser maksimal (kg/mm2).
d s
= diameter poros (mm).
K m
= faktor koreksi momen lentur.
M
= momen lentur (kg.mm).
K t
= faktor koreksi momen puntir.
T
= momen puntir (kg.mm).
Faktor koreksi momen lentur mempunyai ketentuan yaitu untuk poros yang berputar dengan pembebanan momen lentur tetap, besarnya faktor K¬m = 1,5. Poros dengan tumbukan ringan K¬m terletak antara 1,5 dam 2,0, dan untuk beban dengan tumbukan berat K¬m terletak antara 2 dan 3 (Sularso 1991: 17). e. Menentukan diameter poros 1
3 5,1 2 2 K m M K t T (Sularso, 1991:18) ……..(5) ds τ a
17
Keterangan: K m
= faktor koreksi momen lentur.
M
= momen lentur (kg.mm).
Kt
= faktor koreksi momen puntir.
T
= momen puntir (kg.mm).
3. Transmisi Sabuk-V (V-Belt ) Jarak yang cukup jauh yang memisahkan antara dua buah poros mengakibatkan tidak memungkinkannya mengunakan transmisi langsung dengan roda gigi. Sabuk-V merupakan sebuah solusi yang dapat digunakan. Sabuk-V adalah salah satu transmisi penghubung yang terbuat dari karet dan mempunyai penampang trapesium. Dalam penggunaannya sabuk-V dibelitkan mengelilingi alur puli yang berbentuk V pula. Bagian sabuk yang membelit pada puli akan mengalami lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan bertambah besar (Sularso, 1991:163).
Gambar 3. Penampang Sabuk-V Sabuk-V banyak digunakan karena sabuk-V sangat mudah dalam penangananya dan murah harganya. Selain itu sabuk-V juga memiliki keungulan lain dimana sabuk-V akan menghasilhan transmisi daya yang besar pada tegangan yang relatif rendah serta jika dibandingkan dengan
18
transmisi roda gigi dan rantai, sabuk-V bekerja lebih halus dan tak bersuara. Sabuk-V selain juga memiliki keungulan dibandingkan dengan transmisi-transmisi yang lain, sabuk-V juga memiliki kelemahan dimana sabuk-V dapat memungkinkan untuk terjadinya slip. Tabel 3. Faktor Koreksi Transmisi Sabuk-V Mesin yang digerakkan
n t a a b g e n b a s l i e c l e b k a i r n a a b V e b e
n a a b r e a b
e
n a a b r e a b
Pengerak Momen puntir puncak Momen puntir puncak > 200% 200% Motor arus bolak-balik Motor arus bolak-balik (momen normal, sangkar (moment tinggi, fasa bajing, sinkron), motor tunggal, lilitan seri), motor arus searah (lilitan shunt) searah (lilitan kompon, lilitan seri), mesin torak, kopling tak tetap Jumlah jam kerja tiap hari Jumlah jam kerja tiap hari 3-5 8-10 16-24 3-5 8-10 16-24 jam jam jam jam jam jam
Pengaduk zat cair, kipas angin, blower (sampai 7,5 kW) pompa sentrifugal, konveyor tugas ringan. Konveyor sabuk (pasir, batu bara), pengaduk, kipas angin (lebih dari 7,5kW), mesin torak, peluncur, mesin perkakas, mesin pencetak. Konveyor (ember, sekrup), pompa torak, kompresor, pilingan palu, pengocok, roots-blower, mesin tekstil, mesin kayu Penghancur, gilingan bola atau batang, pengangkat, mesin pabrik karet (rol, kalender)
1,0
1,1
1,2
1,2
1,3
1,4
1,2
1,3
1,4
1,4
1,5
1,6
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2,0
(Sularso, 1991:163) Oleh karena itu, maka perencanaan sabuk-V perlu dilakukan untuk memperhitungkan jenis sabuk yang digunakan dan panjang sabuk yang akan digunakan. Berikut adalah perhitungan yang digunakan dalam perancangan sabuk-V antara lain:
19
a. Daya rencana ( P d ) Pd f c x P (Sularso, 1991:7)
.............................................. (6)
Keterangan: P
= daya (kW).
Pd
= daya rencana (kW).
b. Momen rencana (T 1 ,T 2)
T1 9,74 10 5 (
Pd
T2 9,74 10 5 (
Pd
n1
n2
) (kg.mm) (Sularso, 1991:7) .................. (7)
) (kg.mm) (Sularso, 1991:7) .................. (8)
Keterangan: Pd
= daya rencana (kW).
n1
= putaran poros penggerak (rpm).
n2
= putaran poros yang digerakkan (rpm).
c. Diameter lingkaran jarak bagi puli (d p ,D p) n1 n2
i
Dp dp
1 u
;u
1 i
(Sularso, 1991:166) .......................... (9)
maka D p d p i ................................................................. (10) Keterangan: d p
= diameter jarak bagi puli kecil (mm).
D p
= diameter jarak bagi puli besar (mm).
i
= perbandingan putaran.
20
d. Kecepatan sabuk (v)
v
d p n1 60 1000
(Sularso, 1991:166) ......................................... (11)
Keterangan: V d p n1
= kecepatan puli (m/s). = diameter puli kecil (mm). = putaran puli kecil (rpm).
e. Panjang keliling (L)
L 2C
π
2
D
p d p
1 4C
D
p
2 d p (Sularso, 1991:170) ...... (12)
f. Jarak sumbu poros (C) b b2 8D p d p
2
C
8
(mm) (Sularso, 1991:170) .............. (13)
maka b 2L 3,14 D p d p
.................................................. (14)
g. Sudut kontak ( ) 180
57( D p d p )
(Sularso, 1991:173) ..................... (15) C faktor koreksi (k ) 0,99
4. Transmisi Roda Gigi Payung Roda gigi merupakan gabungan dari dua buah roda berbentuk silinder atau kerucut yang saling bersinggungan pada kelilingnya. Transmisi roda gigi memiliki keunggulan dibandingkan dengan transmisi sabuk dan rantai dimana transmisi roda gigi lebih ringkas, putran lebih tinggi dan tepat, serta memiliki daya yang lebih besar.
21
Tabel 4. Klarifikasi Roda Gigi Letak poros
Roda gigi dengan poros sejajar
Roda gigi dengan poros berpotongan
Roda gigi dengan poros silang
Roda gigi
Keterangan
Roda gigi lurus, (a) Roda gigi miring, (b) Roda gigi miring ganda, (c) Roda gigi luar Roda gigi dalam dan pinyon, (d) Batang gigi dan pinyon, (e) Roda gigi kerucut lurus, (f) Roda gigi kerucut spiral, (g) Roda gigi kerucut ZEROL Roda gigi kerucut miring Roda gigi kerucut miring ganda Roda gigi permukaan dengan poros berpotongan, (h) Roda gigi miring silang, (i) Batang gigi miring silang Roda gigi cacing silindris, (i) Roda gigi cacing selubung ganda (globoid), (k) Roda gigi cacing samping Roda gigi hiperboloid Roda gigi hipoid, (l) Roda gigi permukaan silang
(klasifikasi atas dasar bentuk alur gigi) Arah putaran berlawan Arah putaran sama Gerakan lurus dan berputar
(klarifikasi atas dasar bentuk jalur gigi)
(roda gigi dengan poros berpotongan berbentuk istimewa) Kontak titik Gerakan lurus dan berputar
(Sularso, 1991:212) G. Analisis Ekonomi
Analisis ekonomi merupakan salah satu bagian dari pertimbangan dalam perencanaan sebuah produk yang berupa mesin. Pertimbangan tersebut dipengaruhi oleh biaya-biaya yang dikeluarkan selama menghasilkan produk. 1. Biaya Biaya pengorbanan
dalam
termologi
sumber-sumber
keuangan daya
didefinisikan
yang
sebagai
diadakan
untuk
mendapatkan keuntungan atau untuk mencapai tujuan dimasa datang (Arman Hakim Nasution,2005). Pada sebuah usaha manufaktur terdapat 3 elemen pokok biaya, ketiga elemen pokok itu adalah
22
a. Material Cost ( biaya bahan baku) Biaya bahan baku terbagi menjadi dua elemen yaitu :
Direct material cost yang mana merupakan biaya semua bahan secara fisik yang dapat diidentifikasi sebagai bagian dari produk jadi dan biasanya merupakan bagian terbesar dari material pembentuk harga pokok produksi.
Indirect material cost adalah segala biaya yang merupakan biaya-biaya yang dikeluarkan dalam rangka sebagai biaya bahan penolong dalam pembentukan produk.
b. Labor Cost (biaya tenaga kerja) Biaya tenaga kerja terbagi menjadi dua elemen yaitu :
Direct labor cost adalah semua biaya yang menyangkut gaji dan upah dari seluruh pekerja yang secara praktis dapat diidentifikasikan dengan kegiatan dari pengolahan bahan baku menjadi bahan produk jadi.
Indirect labor cost adalah semua biaya dimana biaya ini dikeluarkan untuk upah dari para pekerja dimana pekerja itu tidak secara langsung berhubungan pada pengolahan produk secara langsung.
c. Indirect Manufacturing Expense (biaya overhead usaha) Indirect Manufacturing Expense (IME) adalah semua biaya produksi selain dari ongkos atau biaya utama (direct material cost dan direct labor cost ) yang bersifat menunjang atau
23
memperlancar dari proses produksi. Biaya yang termasuk dalam Indirect Manufacturing Expense (IME) antara lain adalah biaya bahan penolong, biaya tenaga kerja tidak langsung, biaya perawatan mesin, mesin, dan peralatan-peralatan lainnya. 2. Penerimaan (revenue) Penerimaan dalam hal ini adalah penerimaan yang didapatkan oleh produsen penghasil produk dari hasil penjaualan produknya ke pasaran. Ada beberapa konsep penerimaan yang sangat penting dalam digunakan untuk menganalisa perilaku produsen yaitu : a. Total Revenue Total revenue adalah peneneriamaan total yang diperoleh oleh produsen penghasil produk. Penerimaan total ini didapat dari perkalian dari banyaknya produk yang dijual dikalikan dengan harga jual produk perunit. b. Average Revenue Average revenue adalah penerimaan perunit produsen penghasil produk atas penjualan produk yang berhasil yang terjual dipasaran. Average revenue didapat dari hasil bagi penerimaan total dibagi dengan unit yang terjual. c. Marginal Revenue Marginal revenue merupakan kenaikan dari peneriaman total yang disebabkan karena terjadi pertambahan penjualan satu unit hasil produk. Marginal revenue diperoleh dari pembagian
24
keseluruhan total produk dibagi dengan keseluruhan produk yang terjual. 3. Titik Impas Titik impas atau sering disebut dengan Break Event Point (BEP) merupakan sebuah sarana untuk menentukan kapasitas produksi yang harus dicapai oleh suatu operator produksi untuk mendapatkan
keuntungan.
Penganalisisan
titik
impas
dalam
permasalahan produksi biasanya digunakan untuk menentukan tingkat akan sebuah produksi yang bisa mengakibatkan produsen produk berada dalam kondisi impas. Untuk mendapatkan titik impas dari sebuah produksi harus dicari fungsi biaya maupun pendapatan, dimana total biaya sama dengan total pendapatan. Terdapat tiga komponen yang harus dipertimbangkan dalam analisis titik impas ini, yaitu : a. Biaya-biaya tetap ( Fixed Cost ) b. Biaya-biaya variabel (Variabel Cost ) c. Biaya-biaya total (Total Cost ) Dalam kondisi titik impas ketiga komponen tersebut diatas akan berlaku sebagai berikut : TC = FC + VC Jika
TR = pX
Maka
TR = TC X = FC/ p-c
atau
= FC + Cx
pX = FC + cX
25
Dimana : TC = ongkos total untuk pembelian X produk FC = ongkos tetap VC = ongkos variabel untuk membuat X produk C
= ongkos variabel untuk membuat 1 produk
TR = total pendapatan dari penjualan X buah produk p
= harga jual persatuan produk
X = volume produksi
BAB III KONSEP PERANCANGAN
A. Konsep Dasar Perancangan
Perancangan merupakan sebuah kegiatan awal dari sebuah usaha dalam merealikasikan
sebuah
produk
yang
keberadaannya
diperlukan
oleh
masyarakat untuk meningkatkan kesejahteraan hidupnya (Darmawan, 2004). Sedangkan perancangan mesin berarti perancanaan dari sistem dan segala yang berkaitan dengan sifat mesin – mesin, produk, struktur, alat-alat, dan instrument (Joseph and Larry, 1986). Dalam sebuah peranncangan khususnya perancangan mesin banyak menggunakan berbagai ilmu yang harus diterapkan kedalamnya. Ilmu-ilmu itu digunakan untuk mendapatkan sebuah rancangan yang baik, pada umumnya ilmu-ilmu yang diterapkan antara lain matematika, ilmu bahan, dan ilmu mekanika teknik. Sebuah perancangan merupakan suatu rangkaian kegiatan yang berurutan dari satu langkah ke langkah berikutnya. Dengan kegiatan yang berurutan ini maka perancangan sering juga disebut proses perancangan karena mencakup banyak hal didalamnya. Berikut merupakan rangkaian kegiatan yang biasanya dilakukan selama proses perancangan.
26
27
Pengenalan Kebutuhan
Perumusan Masalah
Sintesa
Analisa dan Optimasi
Evaluasi
Penyajian
Gambar 4. Tahapan Perencanaan 1. Pengenalan Kebutuhan Pengenalan kebutuhan merupakan sebuah langkah awal dalam perencanaan sesuatu, pengenalan kebutuhan akan menjadi landasan dasar sebuah produk dibuat untuk memperbaiki produk yang telah ada saat ini. Pengenalan kebutuhan sangat erat hubungannya dengan kemampuan analisis seorang perancang dalam menganalisa faktorfaktor yang ada disekitarnya. Pengenalan kebutuhan dan merangkaikan
28
kebutuhan itu dalam bentuk kata-kata merupakan sebuah tindakan kreatif yang tinggi, ini dikarenakan kebutuhan tersebut bisa saja hanya berupa sebuah ketidak puasan yang samar, suatu rasa kegelisahan, atau suatu perasaan yang merasa ada sesuatau yang kurang beres. Sulitnya mendefinisikan akan pengenalan kebutuhan ini membuat seorang perancang dituntut haruslah peka dalam menyikapi masalah-masalah yang berada disekitarnya dan dituntut pula dengan daya imajinasi dan kreatifitas yang tinggi dapat memberi solusi pemecahan masalah. 2. Perumusan Masalah Perumusan masalah merupakan sebuah langkah perancanaan dimana pada langkah ini seorang perancang merumuskan masalahmasalah yang ada dalam produk yang dibuat yang selanjutnya akan diambil solusi pemecahan masalah tersebut. Dalam perumusan masalah ini mencakup spesifikasi tentang kebutuhan-kebutuhan yang akan direncanakan. Kebutuhan-kebutuhan itu dapat berupa sejumlah masukan dan keluaran, sifat-sifat, dimensi produk, bentuk dan seluruh batasan-batasan yang termasuk kedalamnya. Perumusan masalah ini bertujuan untuk mempermudah dalam hal pengelompokon kebutuhan akan apa saja yang wajib ada dan harus terpenuhi dari produk yang akan dibuat oleh seorang perancang. 3. Sintesa
29
Sintesa merupakan langkah ketiga dalam sebuah perencanaan sebuah mesin setelah masalah yang ada dapat dirumuskan dan serangkaian spesifikasi baik yang tertulis maupun yang tidak dinyatakan secara langsung. Dalam penentuan sintesa tidak berdiri sendiri dikarenakan dalam sintesa harus disertai perhitungan analisasi dan optimisasi dari produk yang didapat dari langkah keempat sebuah perancangan. Pada tahap sintesa ini juga terdapat akan penentuan spesifikasi mesin yang akan dibuat baik dalam bentuk, ukuran, dimensi ruangnya dll. 4. Analisa dan Optimisasi Analisasi
dan
optimisasi
merupakan
sebuah
langkah
perancangan dimana pada langkah ini sebuah sistem produk yang direncanakan harus dilakukan penganalisaan untuk mengetahui apakah performa yang diperoleh sistem produk berdaya guna sesuai dengan spesifikasi. Pada langkah analisa dan optimisasi akan didapatkan hasil perhitungan yang akan menentukan apakah sistem produk yang akan dibuat dinyatakn baik dan layak dibuat atau tidak. 5. Evaluasi Evaluasi merupakan sebuah tahapan yang dinilai cukup penting dalam suatu proses perencanaan yang menyeluruh. Evaluasai adalah pemeriksaan akhir adari suatu perencanaan yang sukses dan biasanya melibatkan sebuah pengujian dari prototype produk di laboratorium.
30
Pada tahap ini seorang perancang mengharapkan menemukan rencana rancangan tersebut memenuhi kebutuhan. Dalam evaluasi harusnya dilakukan dalam beberapa kriteria khusus seperti dari kriteria teknik, kriteria ekonomi, kriteria bentuk dan dimensi, dll. 6. Penyajian Penyajian adalah tahap akhir dari sebuah proses perancangan sebuah produk. Penyajian ini bertujuan untuk menyampaikan sesuatu hasil rancangan kepada pihak lain sehingga dapat ditindak lanjuti lebih lanjut. Pada dasarnya hanya terdapat tiga buah penyajian yaitu tertulis, lisan, dan dalam bentuk grafik. Seorang perancang teknik dituntun untuk dapat melakukan penyajian rancangan produknya dalam sebuah media yang mana melalui media tersebut dapat ditindak lanjuti oleh pihak lain. B. Pernyataan Kebutuhan
Pembuatan kerajinan gerabah di desa Pagerjurang Kecamatan Bayat ini telah berlangsung selama puluhan tahun dengan mengunakan peralatan yang sangat sederhana dengan bantuan tenaga manusia sebagai sumber tenaga utamanya. Para pengrajin secara manual dengan menggunakan tangan maupun kaki memutar sebuah piringan kayu yang diatasnya terdapat bahan yang akan dibentuk menjadi kerajinan gerabah. Alat pembuat kerajinan gerabah yang ada saat ini dirasakan kurang memberikan kenyamanan bagi pengunanya dan kurang memiliki tingkat keamanan yang mencukupi, oleh karena itu
31
diperlukan sebuah mesin pemutar gerabah yang lebih memberi kenyamanan dan perlindungan terhadap pemakainya. C. Analisis Kebutuhan
Berdasarkan pernyataan kebutuhan diatas maka, diperlikan beberapa langkah analisis kebutuhan untuk memperjelas tugas perancangan mesin pemutar gerabah. Langkah-langkah analisis kebutuhan terdiri dari : 1. Spesifikasi Tenaga Pengerak Tenaga pengerak tidak lagi mengunakan tenaga manusia sebagai sumber tenaga pengerak utamanya melainkan dengan mengunakan tenaga pengerak lain. 2. Standar Penampilan Mesin
pemutar
gerabah
ini
memiliki
kontruksi
yang
telah
disesuaikan dengan kenyamanan dalam bekerja, keamanan pemakai dan kemudahan dalam pengoperasiannya. Mesin ini memiliki dimensi yang tidak cukup besar, sehingga mesin ini dapat dengan mudah dipindah tempatkan dari satu tempat ke tempat yang lain. Serta memiliki pedal pengaturan kecepatan sehingga pemakai dapat dengan mudah mengatur kecepatan putar mesin ini sesuai yang diperlukan. D. Pertimbangan Perancangan
Berdasarkan uraian analisis kebutuhan di atas maka pertimbangan perancangan yang dilakukan pada mesin pemutar gerabah ini antara lain :
32
1. Pertimbangan Teknis Pertimbangan nilai teknis identik dengan dengan kekuatan konstruksi mesin sebagai jaminan terhadap calon pembeli. Dimana pertimbanagan teknis dari mesin pemutar gerabah ini adalah sebagai berikut : a. Konstruksi yang kuat dan proses finishing yang yang baik untuk menambah umur mesin. b. Proses assemblies assemblies mesin relatif mudah sehingga perawatan dan maintenance mesin maintenance mesin dapat dilakukan dila kukan dengan mudah dan murah. 2. Pertimbangan Ergonomis Pertimbangan ergonomis mesin pemutar gerabah berdasarkan analisis kebutuhan adalah sebagai berikut: a. Mesin pemutar gerabah ini tidak lagi menggunakan tenaga manusia sebahgai tenaga pengerak utamanya melainkan telah mengunakan motor listrik sebagai sumber tenaga pengerak utamanya dengan kelebihan kecepatan putaran motor dapat disesuaikan dengan kebutuhan saat kerja dengan pengaturan pedal kecepatan. b. Konstruksi mesin yang sederhana dan proposional memungkinkan setiap orang dapat mengoperasikannya dengan mudah. c. Berdasarkan spesifikasi mesin yang cukup proporsional, dapat mempermudah proses pemindahan tempat mesin serta pengaturan lingkungan tempat kerja pemakai.
33
3. Pertimbangan Lingkungan Pertimbangan lingkungan sebagai pendukung diterimanya produk oleh masyarakat dan calon pembeli adalah mesin pemutar gerabah yang bebas polusi dan tidak bising, sebagai pendukung kenyamanan kenyamanan operator. 4. Pertimbangan Keselamatan Kerja Pertimbangan keselamatan kerja merupakan syarat ketentuan mesin untuk dapat dikatakan layak pakai. Syarat tersebut dapat berupa bentuk komponen mesin yang berfungsi sebagai pengaman atau pelindung operator pada bagian mesin yang berpotensi terhadap kecelakaan kerja.
E. Tuntutan Perancangan
Berdasarkan uraian pertimbangan perencanaan, dapat diuraikan menjadi tuntutan perencanaan. Tuntutan perencanaan mesin pemutar gerabah terdiri dari: 1. Tuntutan Konstruksi a. Kontruksi/Rangka dapat menahan beban dan juga getaran saat mesin sedang dioperasikan. b. Perawatan dapat dilakukan pada konstruksi mesin tanpa harus membongkar mesin secara keseluruhan. 2. Tuntutan Ekonomi a. Biaya yang dibutuhkan untuk membuat mesin relatif murah atau terjangkau.
34
b. Perawatan
mesin
dapat
dilakukan
dengan
mudah
dan
tidak
memerlukan biaya yang mahal. 3. Tuntutan Fungsi a. Tidak lagi mengunakan tenaga manusia sebagai tenaga pengerak utamanya melainkan diganti dengan sumber tenaga lain. b. Kecepatan putaran mesin dapat diatus sesuai dengan kebutuhan saat kerja. 4. Tuntutan Pengoperasian a. Proses pengoperasian mesin cukup mudah tanpa pengaturan pengaturan yang sulit dipahami oleh operator. operator. b. Mesin ini tidak menuntut pemakainya untuk harus mempunyai latar belakang pendidikan yang tinggi
dan juga keahlian khusus untuk
mengoperasikannya. 5. Tuntutan Keamanan Komponen-komponen Komponen-komponen mesin yang berpotensi terhadap t erhadap kecelakaan kerja operator dibutuhkan pelindung atau pengamanan dalam bentuk komponen yang sesuai. 6. Tuntutan Ergonomis a. Mesin tersebut tidak memerlukan ruangan yang luas atau lebar karena ukurannya tidak terlalu besar. b. Mesin tersebut dapat dipindah-pindah tempat sesuai dengan keadaan dan kebutuhan karena bobot mesin yang tidak te rlalu berat.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Desain dan Gambar Kerja Kontruksi Mesin Pemutar Gerabah 1. Desain Kontruksi Mesin Pemutar Gerabah
Desain kontruksi mesin pemutar gerabah ditentukan atas berbagai pertimbangan sebagai berikut : a. Mesin pemutar gerabah tidak lagi mengunakan tenaga pengerak manusia sebagai tenaga pengerak utamanya melainkan diganti dengan tenaga motor listrik. b. Spesifikasi mesin yang ergonomis dengan dimensi yang nyaman bagi operator
dan
mudah
disesuaikan
dengan
ruang
kerja
mesin
diperkirakan berdimensi panjang 800mm x lebar 500mm x tinggi 700mm c. Memiliki kecepatan putaran kepala pemutar yang dapat disesuaikan dengan kebutuhan putaran saat bekerja. d. Mudah dalam pengoperasian, perawatan maupun pergantian suku cadang mesin. 2. Gambar Kerja Mesin Pemutar Gerabah
Gambar kerja terlampir.
35
36
B. Teknik Perancangan Mesin Pemutar Gerabah
Teknik perancangan adalah langkah dasar yang sangat penting dilakukan dalam perancangan mesin pemutar gerabah ini. Tujuan dari teknik perancangan ini adalah untuk mendapatkan data-data kontruksi yang dibutuhkan dalam membangun mesin pemutar gerabah. 1. Kapasitas Mesin
Secara umum mesin pemutar gerabah ini dirancang dengan beban maksimum 16 kg, dimensi diameter maksimum 12 inch, serta tinggi gerabah yang dibuat 40 cm. Kapasitas mesin ini disesuaikan dengan kebutuhan pembuatan gerabah di desa Pagerjurang, Klat en. Beban maksimum dapat berubah-ubah sesuai dengan kebutuhan kerja. Hal ini dikarenakan ukuran gerabah yang dibuat tidak selalu memiliki ukuran diamensi yang sama baik beban, diameter, maupun tinggi gerabah yang dibuat. Dengan beban 16 kg dan putaran 100 rpm, daya yang bekerja pada kepala pemutar adalah : P Fxv Dimana :
2 n 60 2 3,14 100
10,47
60
37
Sehingga : v R v 10.47 0,1524
v 1,59m / s P = 16 x 1,59 = 25,4 kg m/s Maka P = 248,9 N m/s = 248, 9 watt Daya yang bekerja pada kepala pemutar dengan beban 16 kg dan putaran 100 rpm adalah 248,9 watt. 2. Motor Listrik
Berdasarkan perhitungan daya yang bekerja pada kepala pemutar maka motor listrik yang digunakan dalam mesin pemutar gerabah ini adalah motor listrik yang memiliki daya 250 watt. Motor listrik yang digunakan adalah motor listrik yang umum digunakan pada mesin jahit makro. Alasan pemilihan motor listrik jenis ini dikarenakan motor listrik jenis ini memiliki sebuah tuas dimana dapat digunakan sebagai pengatur kecepatan putar mesin yang dapat disesuaikan dengan kecepatan putar yang dibutuhkan saat kerja. Spesifikasi motor listrik yang digunakan adalah : Jenis
: Motor AC satu fasa
Model
: DOL 250-2
Rated Output (W)
: 250
Speed (r/min)
: 2850
38
Voltage (V)
: 220
Frequency (Hz)
: 50
3. Sistem Transmisi
Mesin pemutar gerabah ini memiliki system transmisi yang terdiri dari beberapa komponen pulley, belt , motor listrik, poros, dan roda gigi payung.. Mekanisme yang bekerja pada system transmisi ini berawal dari motor listrik ditransmisikan ke pulley 1 yang kemudian dengan menggunakan belt akan ditransmisikan lagi ke pulley 2 dan selanjutnya akan distribusikan ke roda gigi payung. Roda gigi payung ini berfungsi untuk mengubah putaran dari poros horizontal ke poros vertikal. Ujung dari poros vertikal tersambung dengan sebuah kepala pemutar yang berfungsi sebagai tempat untuk meletakkan dan membuat benda/gerabah.
Gambar 5. Sistem Transmisi Mesin Pemutar Gerabah
39
Keterangan : 1. Motor listrik
9. Pillow block bearing vertikal
2. Pulley motor listrik
bawah
3. Pulley poros horizontal
10. Pillow block bearing vertikal
4. V-belt
atas
5. Poros horizontal
11. Pillow block bearing horizontal
6. Poros vertikal
12. Dudukan kepala pemutar
7. Roda gigi besar
13. Kepala pemutar
8. Roda gigi pinyon Rangkaian sistem transmisi V-belt
n po ro shorizontal
D1 D2
n motor
2,5 12
2850 593,75rpm
Rangkaian sistem transmisi roda gigi payung
n po rosvertikal
Z1 Z2
n po ro shorizontal
25 50
593,75 296,87rpm
40
4. Poros Horizontal START
a
1. Daya yang ditransmisikan P (KW) dan putaran poros n1 (rpm)
8. Gambar bidang momen lentur
2. Faktor koreksi fc
9. Bahan poros, kekuatan tarik dan faktor keamanan Sf1/Sf2
3. Daya rencana Pd (kW) 10. Tegangan lentur yang diizinkan
4. Momen rencana T (kgmm) 11. Faktor koreksi lenturan Km Faktor koreksi puntiran Kt
5. Keadaan Beban (digambarkan) 12. Diameter poros ds (mm)
6. Perhitungan beban horizontal dan beban vertikal yang terjadi 13. ds>ds Tp < Ta
7. Gaya reaksi engsel 14. Diameter poros Bahan poros
a
STOP
Gambar 6. Diagram Alir Perhitungan Poros Poros horizontal merupakan salah satu bagian dari sistem transmisi mesin pemutar gerabah. Poros horizontal ini memiliki fungsi sebagai penerus putaran dari putaran pulley 12 inch menuju roda gigi payung.
END
41
Poros horizontal memiliki panjang 214 mm dengan ditopang oleh dua buah bearing dengan jarak 50mm dan 64mm dari tiap ujung poros. Putaran poros horizontal sebesar 593,75rpm dari putaran awal mesin sebesar 2850rpm. Perhitungan gaya-gaya yang bekerja pada poros horizontal adalah sebagai berikut : 1. Daya motor Motor yang digunakan memiliki daya P = ¼ PK = 0,184 kW (1 PK = 0,735 kW) T = 71620.P/n = 71620x0,25/593,75 = 30,2 kgcm = 302 kgmm 2. Faktor koreksi yang digunakan adalah fc = 1,2 3. Daya rencana Pd
= fc . P = 1,2 . 0,184 = 0,221 kW
4. Momen puntir rencana T 9,74x105
9,74 x105
Pd n1
0,221 593,75
= 362,53 kgmm
42
5. Pembebanan yang terjadi pada poros
Pembebanan dititik A adalah berat roda gigi pinyon 0,23 kg
Pembebanan dititik B Berat pulley : 1,34 kg Gaya tarik V-belt (T1-T2) = = (2x302): 304,8 = 3,96 kg Dengan kmiringan sudut 60 o maka : = sin 60o x 3,96 = 3,42 Maka Ftot = 1,34 + 3,42 = 4,67 kg
Gambar gaya yang bekerja Va=0,23 kg
Vb=4,67 kg
Rva
Rvb
5cm
10cm
6 4cm
Gaya reaksi diengsel ΣV = 0 ΣMp = 0
R VA + R VB – 4,67 – 0,23 = 0 R VA + R VB = 4,9 kg - 4,67 (214) + 150 R VB + 50 R VA = 0 50 R VA + 150 R VB = 999,38 R VA + 3 R VB = 19,98 kg
R VA + R VB = 4,9 kg R VA + 3 R VB = 19,98 kg - 2 R VB = -15,08 kg = 7,54 kg R VA = 4,9 – (7,54) R VA = -2,64 kg
43
Harga-harga momen vertikal MvA = 0,23 kg x 50 mm = 11,5 kgmm MvB = 4,67 kg x 64 mm = 298,88 kgmm
Bending moment diagram
A
B 5cm
10cm
6,4cm
A
B
MvA= 11,5 kgmm
MvB= 298,88 k
mm
6. Bahan Poros Bahan
poros
pada
mesin
pemutar
gerabah
ini
menggunakan ST 37 dengan kekuatan tarik( B ) = 37 kg/mm2. Dalam perencanaan sebuah poros harus diperhatikan tentang pengaruh-pengaruh yang akan dihadapi oleh poros tersebut. Adapun pengaruh tersebut diantaranya adalah konsentrasi tegangan, kekasaran permukaan. Untuk memasukkan pengaruh pengaruh tersebut, maka dalam perhitungannya perlu diambil faktor yang dinyatakan sebagai Sf 2 dengan harga sebesar 1,3
44
sampai 3,0. Besarnya tegangan geser yang diijinkan
(kg/mm2) dapat dihitung dengan :
a
B
( Sf 1 xSf 2 ) 37kg / mm 2 (6 x 2)
= 3,08 kg/mm 2 Beban yang bekerja pada poros pada umumnya adalah beban berulang. Berdasarkan macam beban serta sifatnya, maka dipakai suatu rumus dengan memasukkan pengaruh kelelahan karena beban berulang. Faktor tersebut adalah K t untuk momen puntir. Sedangkan untuk momen lentur yang tetap dipakai faktor K m . Besarnya K t yang dihasilkan harus lebih kecil dari tegangan geser yang diijinkan (τα)). Faktor K m yang diambil adalah 2,0 dan faktor K t diambil 1,5. 7. Diameter poros
5,1 d s ( K m M ) 2 ( K t T ) 2
1
3
5,1 d s (2 x298.88) 2 (1,5x362,53) 2 3,08
d s 1,65 357317,02 295713 d s 1,65823,41
1 3
1
3
1 3
45
d s 1358,63
1 3
d s ≥ 11,07 mm Untuk
menyesuaikan
bantalan
yang
terdapat
dipasaran
dan
pertimbangan kemudahan dalam pembuatan maka diameter poros yang dibuat adalah 1 inch maka :
16 3 s
3,14 xd
( K m M ) 2 ( K t .T ) 2
16 3,14 x 25,4
(2 x 298,88) 2 (1,5 x362,52) 2
3
2
0, 25 kg/mm
46
5. Sabuk V ( V-Belt ) a STAR Perhitungan panjang keliling, L (mm) Perhitungan perancangan Poros (n1 ,P, P d , f c , T, d ) Nomor nominal dan panjang sabuk dalam perdagangan, L (mm) Pemilihan penampang sabuk
Diameter minimum puli, d min
Dp-dp C Sudut kontak, Ө (o) Faktor koreksi, K θ
Daerah penyetelan jarak poros ∆C, ∆C t sabuk Kecepatan, v
>
v : 30
≤
Penampang sabuk Panjang keliling, L (mm) Jarak sumbu poros, C (mm) Daerah penyetelan ∆ C, ∆C t (mm) Diameter luar puli d k ,D k (mm)
a STOP
END
Gambar 7. Diagram Alir untuk memilih sabuk-V Dengan menggunakan diagram alir tersebut selanjutnya dapat dihitung dan ditukan jenis v-belt yang akan dipakai. V-belt akan digunakan untuk mereduksi putaran dari putaran mesin sebesar 2850 rpm menjadi 593,75 rpm. Dengan variasi beban sedang dan diperkirakan waktu kerja
47
mesin berkisar 8-10 jam sehari maka faktor koreksi yang diperoleh adalah 1,4. Pulley yang digunakan adalah pulley dengan ukuran 2,5 inch dan 12 inch dengan jarak antar pusat poros sebesar 42 cm. Maka : 1. P = 250 Watt = 0,25 kW 2. Pd = f c x P = 1,4 x 0,25 = 0,35 kW 3. T 9,74x10 5 x
9,74 x105 x
Pd n1 0,35 2880
= 118,37 kg.mm 4. Penampang v-belt yang digunakan : Tipe A 5. d p = 63,5 mm dan D p = 304,8 mm 6. Kecepatan v-belt
v
πd p n 1
60x1000 3,14 x63,5 x 2850 60 x1000
= 9,47 m/s 7. 9,47 m/s < 30 m/s, Baik untuk digunakan
48
8. Panjang keliling (L)
L 2C
π
2
d
L 2x420 L 840
D p
p
3,14 2
3,14 2
1 4C
D
d p
2
p
(63,5 304,8)
(368,3)
1 1680
1 4x420
(304,8 63,5) 2
(241,3) 2
L = 1452.88 mm 9. Nomor nominal v-belt yang digunakan adalah v-belt : no 57 dengan L = 1448 mm 10. Besar sudut kontak v-belt dengan puli : θ
θ
180
180
57 D p d p C 57(304,8 63,5) 420
=147,2º≈ 147 º K θ = 0,91 11. Daerah penyetelan jarak sumbu poros berdasarkan data-data yang diperoleh ditetapkan ΔCi = 20 mm, dan ΔCt = 40 mm 12. Jadi v-belt yang sesuai dengan sistem transmisi mesin pemutar gerabah adalah v-belt tipe A no. 57 dengan jarak poros 420 mm 6. Rangka Mesin Pemutar Gerabah
Sistem rangka mesin adalah sebuah struktur yang menjadi bentuk dasar yang menopang dan membentuk mesin. Sistem rangka pada mesin pemutar
gerabah
disambungkan
terbentuk
dengan
dari
sambungan
susunan
batang
pengelasan.
rangka
Pengelasan
yang adalah
49
menyambungkan dua bagian logam dengan cara memanaskan sampai suhu leburnya, baik menggunakan bahan tambah maupun tidak menggunakan bahan tambah. Pengelasan yang dilakukan pada mesin pemuatar gerabah ini adalah pengelasan dengan mengunakan bahan tambah dan jenis sambungan pengelasan tipe pengelasan sudut. Pengelasan tipe sudut dipilih karena pengelasan tipe sudut dirasa mudah untuk dilakukan dan mempunyai kekuatan yang cukup baik untuk menopang sambungan antar bagian dalam rangka mesin. Selain faktor kemudahan dalam pelaksanaannya pengelasan tipe sudut dipilih karena juga memiliki nilai estetika yang dirasakan cukup baik. Beban yang diterima rangka mesin pemuatar gerabah terdiri dari beban-beban berat komponen-komponen dari mesin pemutar gerabah. Beban-beban tersebut antara lain adalah beban dari motor listrik (10 kg), pulley dan belt (+ 2,5 kg), poros dan roda gigi (+ 3kg), kepala pemutar (0,85 kg), bearing (+2 kg), dan beban maksimal dari bahan pembuat gerabah/tanah liat (16 kg). Bahan batang rangka yang digunakan pada mesin pemutar gerabah ini terdiri dari bahan rangka yang berupa mild steel st 34 profil persegi 40x20x3 mm dan plat mild steel dengan ketebalan 6 mm. 7. Kepala Pemutar
Kepala pemutar merupakan tempat dimana proses pembentukan gerabah dibuat. Kepala pemutar ini memiliki fungsi untuk memutar tanah liat (bahan baku dalam pembuatan gerabah) sehingga proses pembuatan
50
gerabah dapat dilakukan. Putaran kepala pemutar ini berputar searah dengan jarum jam dengan putaran maksimal 296,87 rpm. Putaran ini dapat diturunkan sesuai dengan kebutuhan kerja dengan mengunakan bantuan dari pijakan pengatur kecepatan putaran. Kepala pemutar terbuat dari kayu mahoni dengan ketebalan 2,5 cm dengan ukuran diameter 12 inch. Pemilihan kayu sebagai bahan pembuatan kepala pemutar dikarenakan dengan pengunaan kayu sebagai bahan dapat meningkatkan faktor keamanan kerja bagi pemakai, selain dari pada itu pengunaan kayu dapat mengurangi bahkan menghilangkan faktor korosi pada kepala pemutar. Faktor korosi ini sangat penting dihilangkan karena pembuatan gerabah tidak akan lepas dari pengunaan air sebagai bahan pembantu proses pembuatan gerabah. 8. Roda Gigi Payung
Roda gigi payung merupakan salah satu komponen transmisi yang sangat penting pada mesin pemutar gerabah ini . Roda gigi payung pada mesin pemutar gerabah ini memiliki fungsi sebagai penerus putaran dari poros horizontal menuju poros vertikal. Selain sebagai penerus putaran, roda gigi payung ini juga digunakan untuk penurunkan kecepatan putar dari kecepatan putar poros horizontal yang sebesar 593,75 rpm menjadi 296,87 rpm pada putaran poros vertikal. Komponen dari roda gigi payung terdiri atas sebuah roda gigi besar dengan diameter sebesar 101,8 mm dengan jumlah gigi sebanyak 50 buah dan sebuah roda gigi pinyon dengan diameter sebesar 53,6 mm dengan
51
jumlah gigi sebanyak 25 buah. Kedua komponen roda gigi payung terbuat dari bahan ST 42. 9. Pijakan Pengatur Kecepatan Putar
Pijakan pengatur kecepatan merupakan sebuah pegal gas yang berfungsi sebagai sarana untuk menghidupkan dan mematikan motor listrik pada mesin pemutar gerabah. Pijakan ini disambungkan dengan tuas motor oleh sebuah kolor gas. Cara kerja dari pijakan ini adalah ketika pijakan ini ditekan akan menarik kolor gas yang telah tersambung dengan tuas motor listrik dan akan menghidupkan motor listrik.
Gambar 8. Pijakan Pengatur Kecepatan Pijakan pengatur kecepatan mesin pemutar gerabah ini menggunakan pijakan pengatur kecepatan yang umumnya diginakan pada komponen mesin jahit otomatis yang mengunakan motor listrik. Pikjkan ini telah mengalami modifikasi yang disesuaikan dengan kebutuhan pada mesin pemutar gerabah. Salah satu modifikasi yang dilakukan adalah dengan menambahkan baut pada pijakan ini. Baut ini memiliki fungsi sebagai
52
pengatur kedalaman pijakan yang dapat dilakukan, sehingga pengaturan kecepatan pada mesin pemutar gerabah diharapkan lebih baik dan mudah digunakan. Pengaturan kedalaman pijakan ini penting karena diharapkan dengan pengaturan kedalaman pijakan ini kecepatan putaran mesin pemutar gerabah dapat disesauiakan dengan kebutuhan putaran mesin saat mesin melakukan proses pembuatan gerabah dengan berbagai ukuran yang berfariasi. 10. Casing
Casing mesin pemutar gerabah terbuat dari bahan plat eyser dengan ketebalan 0,8 mm. Casing ini dipasang menutupi seluruh mesin sebagai dinding dari mesin itu sendiri dengan ukuran yang disesuaikan dengan ukuran kontruksi dari mesin. Fungsi dari casing ini adalah untuk melindungi dan meningkatkan faktor keamanan kerja pemakai mesin dari bahaya kecelakaan kerja dari komponen komponen yang bergerak yang berupa komponen-komponen sistem transmisi. Dalam kontruksi penyatuannya dengan rangka casing disambungkan dengan mengunakan sambungan mur. Pemilihan sambungan mur ini bertujuan agar casing mudah untuk dibongkar dan dipasang. Faktor mudah dibongkar dan dipasang ini menjadi penting dikarenkan casing menutupi hampir seluruh komponen dari mesin pemutar gerabah, sehingga dengan mudah dibongkar dan dipasangnya
casing dapat
mempermudah dalam perawatan dan pergantian suku cadang yang mungkin akan rusak pada mesin pemutar gerabah suatu saat nanti.
53
C. PERHITUNGAN ANALISIS EKONOMI
Penentuan dari harga mesin pemutar gerabah dapat dilihat dari tabel berikut ini. Tabel 5. Biaya Desain Mesin Pemutar Gerabah Macam Biaya A. Biaya Desain
Macam Pekerjaan Survey Analisis Gambar
Alat (Rp) 30.000 20.000 30.000
Bahan (Rp) 0 0 70.000
Tenaga (Rp) 20.000 30000 50.000 Jumlah
Jumlah 50.000 80.000 150.000 250.000
Tabel 6. Biaya Pembelian dan Perakitan Mesin Pemutar Gerabah
Macam Biaya
B. Biaya Pembelian Komponen
Biaya Pembelian (Rp)
Macam Komponen Motor listrik Puli tunggal 12” V-Belt A 57 Mur dan baut Bearing Vertikal Bearing Horizontal Pedal pengatur kecepatan Kolor gas Kepala pemutar Cat dan poxy Tiner Mata Grindra Elektroda Amplas
Biaya Perakitan (Rp)
350.000 36.000 18.000 50.000 64.000 32.000 25.000 19.000 30.000 27.000 22.000 30.000 78.000 10.000
Jumlah
5.000 5.000 5.000 5.000 3.000 5.000 4.000 2.000 2.000 30.000 5.000 Jumlah
355.000 41.000 23.000 55.000 67.000 37.000 29.000 21.000 32.000 57.000 27.000 30.000 78.000 10.000 862.000
Tabel 7. Biaya Pembuatan Mesin Pemutar Gerabah Macam Biaya C. Biaya Pembelian Komponen
Macam Elemen Rangka Poros Horizontal Poros Vertikal Roda Gigi Casing Pelindung sudut
Bahan Baku (Rp) 198.000 43.000 50.000 129.000 204.000 30.000
Bahan Penolong (Rp) 0 0 0 0 0 0
Tenaga Kerja (Rp) 80.000 25.000 25.000 50.000 40.000 10.000 Jumlah
Jumlah 278.000 68.000 75.000 179.000 244.000 40.000 884.000
54
Tabel 8. Biaya Non Produksi D. Biaya Non Produksi
Biaya Gudang (5% x C) Pajak Perusahaan (5% x C) Jumlah
Rp 44.200 Rp 44.200 Rp 88.400
Tabel 9. Perencanaan Laba Produksi E.
Laba yang Dikehendaki
Rp 208.440
10% x (A+B+C+D)
Tabel 10. Taksiran Harga Produk F.
Taksiran Harga Produk
Berdasarkan
Rp 2.292.840
(A+B+C+D+E)
tabel
hasil
perhitungan
diatas
maka
harga
yang
dikehendaki mesin pemutar gerabah untuk dijual dipasaran adalah sebesar Rp 2.292.840,00 atau dibulatkan menjadi Rp 2.293.000,00. D. UJI KINERJA MESIN
Uji kinerja mesin merupakan sebuah langkah pengujian terhadap sebuah mesin. Uji kinerja ini bertujuan untuk mengetahui kualitas akan mesin yang dibuat. Selain untuk mengetahui kualitas uji kinerja mesin ini juga diharapkan dapat mengetahui kekurangan-kekurangan yang ada pada mesin, sehingga dapat dilakukan perbaikan-perbaikan pada mesin kedepannya. Setelah dilakukan pengujian kinerja pada mesin pemutar gerabah ditemukan bahwa mesin pemutar gerabah belum bisa bekerja sesuai dengan harapan. Terdapat beberapa kekurangan yang harus diperbaiki kedepannya untuk meningkatkan kesempurnaan dari mesin pemutar gerabah ini.
55
E. KELEMAHAN-KELEMAHAN
Setelah dilakukan pegujian kinerja mesin, mesin pemutar gerabah ini didapatkan kelemahan-kelemahan sebagai berikut : 1. Sistem Transmisi Sistem transmisi mesin pemutar gerabah ini mengubah putaran mesin dari 2850 rpm menjadi 296,87 rpm dengan sistem transmisi yang terdiri dari pulley, v-belt , poros dan roda gigi payung. Putaran mesin yang dihasilkan dirasa masih terlalu besar dalam pembuatan gerabah, oleh karenanya dibuat sebuah pedal pengatur kecepatan yang bertujuan untuk mengatur kecepatan putar dari mesin pemutar gerabah menjadi lebih kecil dan mudah disesuiakan dengan kebutuhan kerja. Selain dari pada itu pengunaan
pedal
pengatur
kecepatan
putar
ini
bertujuan
untuk
mengurangi komponen-komponen yang terlalu banyak untuk menurunkan kecepatan putar mesin dari kecepatan putaran mesin awal ke putaran mesin yang diinginkan. Masalah yang ditimbulkan dari pengunaan pedal ini adalah kurang atau bahkan tidak akuratnya kecepatan putar yang dilakukan saat mesin bekerja. Sehingga sangat sulit mesin ini digunakan oleh para pemula dan memerlukan sedikit waktu penyesuaian diri pemakai terhadap mesin. 2. Rangka Rangka yang digunakan pada mesin pemutar gerabah ini dinilai sudah cukup kuat untuk menampung segala beban yang ada pada mesin pemutar gerabah ini. Masalah yang ditimbulkan pada rangka ini, rangka
56
mesin pemutar gerabah ini dinilai terlalu tinggi dalam pembuatan gerabah sehingga dalam proses pembuatan gerabah pemakai mesin kurang mendapatkan sedikit kenyamanan saat bekerja. Solusi yang mungkin digunakan untuk menanggulangi masalah ini diharapkan kedepannya rancangan mesin dibuat lebih rendah dari rancangan saat ini, untuk mendapatkan kenyamanan bagi pemakainya. 3. Aspek Finansial/ Ekonomi Dilihat dari aspek finansial mesin pemutar gerabah ini dirasakan memiliki harga yang masih terlalu tinggi untuk dijual kepasaran. Hal ini didapatkan dari perbandingan harga mesin pemutar gerabah manual yang sering digunakan para pengrajin gerabah saat ini. Untuk menanggulangi dan memperkecil harga mesin terdapat beberapa solusi yang mungkin dapat digunakan diantaranya : a. Meningkatkan analisis beberapa komponen untuk digantikan bahan yang lebih murah namun masih memiliki kualitas yang baik. b. Mengurangi waktu dan biaya produksi mesin pemutar gerabah dengan memodifikasi beberapa komponen disesuaikan dengan faktor ketersediaan dipasaran.
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
Hasil perancanagan mesin pemutar gerabah dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. Tenaga penggerak
: motor AC 250 Watt, model DOL 250-2
2. Spesifikasi dari mesin pemutar gerabah adalah sebagai berikut : a. Spesifikasi mesin : panjang 760mm x lebar 400mmx tinggi 700mm. b. Rangka
: mild steel profil persegi 40x20x3mm, dengan
sistem penyambungan rangka mengunakan pengelasan. c. Casing
: plat eyser 0,8 mm, penyambungan dengan rangka
mengunakan baut. 3. Sistem transmisi mesin pemutar gerabah mengubah motor listrik sebagai sumber utama tenaga pengerak dimana putarannya diturunkan dari putaran 2850rpm menjadi 296,87rpm dengan komponen berupa 2 pulley diameter 2,5 inch dan 12 inch, v-belt A57, 2 poros pejal diameter 1 inch, roda gigi payung dengan perbandingan Z1=25 dan Z2=50. Kecepatan putar mesin pemutar gerabah ini dapat diatur kecepatannya dengan mengunakan pedal pengatur kecepatan putar sesuai dengan kebutuhan saat bekerja.
57
58
B. SARAN
Perancangan mesin pemutar gerabah ini masih jauh dari sempurna, baik dari segi kualitas bahan, penampilan, dan sistem kerja/fungsi. Oleh karena itu, untuk dapat menyempurnakan rancangan mesin ini perlu adanya pemikiran yang lebih jauh lagi dengan segala pertimbangannya. Beberapa saran untuk langkah yang dapat membangun dan menyempurnakan mesin ini adalah sebagai berikut : a. Pengaturan kecepatan putar dengan mengunakan pedal pengatur kecepatan dirasa masih kurang sempurna dalam memperoleh kecepatan
putaran
yang
diinginkan,
diharapkan
kedepannya
dilakukan modifikasi lagi untuk menyempurnakannya. b. Dimensi tinggi mesin dirasakan terlalu tinggi sehingga menganggu sedikit kenyamanan penguna, serta posisi pedal yang terlalu sempit ruang geraknya, untuk kedepannya diharapkan dilakukan sedikit modifikasi atas tinggi mesin dan posisi pedal untuk mendapatkan kenyamanan yang lebih bagi penggunanya.
DAFTAR PUSTAKA
Boediono. 2008. Ekonomi Mikro. Yogyakarta:BPFE-Yogyakarta Darmawan Harsokusoemo. 2004. Pengantar Perancangan Teknik . Bandung: Institut Teknologi Bandung. G. Niemann. 1992. Elemen Mesin Jilid 1. Jakarta : Erlangga. Gunawan
Adisaputro dan Marwan Asri. Yogyakarta: BPFE- Yogyakarta.
1998. Anggaran
Perusahaan.
Nasution, Arman Hakin. 2006. Manajemen Industri. Yogyakarta: Andi Sato, G.Takesi. 1986. Menggambar Mesin Menurut Standar Iso. Jakarta: Pradnya Paramita Shigley, E. Josep dan Mitchell, D. Larry. 1984. Perencanaan Teknik Mesin. Jakarta: Erlangga. Sularso dan Suga, Kiyokatsu. 1991. Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta: Pradnya Paramita. Tata Sudia dan Saito, Shinroku. 2005. Pengetahuan Bahan Teknik . Jakarta: Pradnya Paramita. Zainun Achmad. 1999. Elemen Mesin 1. Bandung : Refika Aditama.
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
