perancangan untuk benda kerja...
TRANSCRIPT
PERANCANGAN JIG AND FIXTURE PORTABLE LINE
BORING MACHINE UNTUK BENDA KERJA SILINDRIS
DIAMETER 6 INCH DAN PANJANG MAKSIMUM 1000 MM
SKRIPSI
Diajukan kepada
Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu
Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh : MUHAMMAD IKBAL
201510120312085
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2017
ii
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
PERANCANGAN JIG AND FIXTURE PORTABLE LINE BORING
MACHINE UNTUK BENDA KERJA SILINDRIS DIAMETER 6 INCH
DAN PANJANG MAKSIMUM 1000 MM
Diajukan kepada UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh
MUHAMMAD IKBAL 201510120312085
Diterima dan Disetujui Pada tanggal 27 Juli 2017
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Ir. Daryono, MT
NIP 108.8909.0124
Ir. Achmad Fauzan HS., MT
NIP 108.9208.0279
Mengetahui Ketua Jurusan Teknik Mesin
Ir. Daryono, MT NIP 108.8909.0124
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN
STATUS TERAKREDITASI Jl. Raya Tlogomas 246 Malang Telp. (0341)464318 pes 128. Fax. (0341)460782 Malang 65144
iv
BERITA ACARA BIMBINGAN TUGAS AKHIR
Nama : Muhammad Ikbal NIM : 201510120312085 No. ST. Pemb. TA : E.3.d / 89 / FT / UMM / III / 2017 Tgl. ST. TA Keluar : 1 Maret 2017 Judul : Perancangan Jig and Fixture Portable Line Boring
Machine untuk Benda Kerja Silindris Diameter 6 inch dan Panjang Maksimum 1000 mm
Pembimbing I : Ir. Daryono, MT
NO TANGGAL URAIAN ASISTENSI TTD
1 21/3/2017 Konsultasi judul
2 23/3/2017 Konsultasi BAB I
3 4/4/2017 ACC BAB I
4 13/4/2017 Konsultasi BAB II
5 20/4/2017 ACC BAB II
6 5/5/2017 Konsultasi BAB III
7 16/5/2017 ACC BAB III
8 18/5/2017 Konsultasi BAB IV
9 30/5/2017 ACC BAB IV
10 13/6/2017 Konsultasi BAB V
11 11/7/2017 ACC BAB V
12 17/7/2017 Konsultasi gambar rancangan
13 20/7/2017 ACC gambar rancangan Mengetahui
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Malang, 21 Juli 2017
Dosen Pembimbing I
Ir. Daryono, MT
NIP 108.8909.0124
Ir. Daryono, MT
NIP 108.8909.0124
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN
STATUS TERAKREDITASI Jl. Raya Tlogomas 246 Malang Telp. (0341)464318 pes 128. Fax. (0341)460782 Malang 65144
v
BERITA ACARA BIMBINGAN TUGAS AKHIR
Nama : Muhammad Ikbal NIM : 201510120312085 No. ST. Pemb. TA : E.3.d / 89 / FT / UMM / III / 2017 Tgl. ST. TA Keluar : 1 Maret 2017 Judul : Perancangan Jig and Fixture Portable Line Boring
Machine untuk Benda Kerja Silindris Diameter 6 inch dan Panjang Maksimum 1000 mm
Pembimbing II : Ir. Achmad Fauzan HS., MT
NO TANGGAL URAIAN ASISTENSI TTD
1 23/3/2017 Konsultasi judul dan BAB I
2 1/4/2017 ACC BAB I
3 13/4/2017 Konsultasi BAB II
4 20/4/2017 ACC BAB II
5 17/5/2017 Konsultasi BAB III
6 19/6/2017 ACC BAB III
7 28/6/2017 Konsultasi BAB IV
8 14/7/2017 ACC BAB IV
9 18/7/2017 Konsultasi BAB V
10 18/7/2017 ACC BAB V
11 20/7/2017 Konsultasi PPT seminar hasil
12 21/7/2017 ACC PPT seminar hasil
Mengetahui
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Malang, 21 Juli 2017
Dosen Pembimbing II
Ir. Daryono, MT
NIP 108.8909.0124
Ir. Achmad Fauzan HS., MT
NIP 108.9208.0279
vi
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT
Yang bertanda tangan dibawah :
Nama : Muhammad Ikbal
NIM : 201510120312085
Tempat /Tanggal lahir : Tanjung Redeb, 26 September 1993
Fakultas / Jurusan : Teknik / Teknik Mesin
Menyatakan bahwa karya tulis ilmiah atau tugas akhir ini yang berjudul
“PERANCANGAN JIG AND FIXTURE PORTABLE LINE BORING
MACHINE UNTUK BENDA KERJA SILINDRIS DIAMETER 6 INCH DAN
PANJANG MAKSIMUM 1000 MM” adalah bukan karya tulis orang lain baik
sebagian maupun keseluruhan kecuali dalam bentuk kutipan yang telah saya sebutkan
sumbernya.
Demikian surat ini dibuat dengan sebenar-benarnya. Jika terbukti melanggar,
penulis siap menerima sanksi akademik yang berlaku di Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Malang.
Malang, 27 Juli 2017
Penulis
Muhammad Ikbal
ix
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan segala puji dan syukur kepada Allah SWT dan salam
yang tercurahkan kepada Rasulullah SAW, yang memberikan berkat limpahan dan
rahmatnya, sehingga dapat terselesaikannya tugas akhir yang berjudul “Perancangan
Jig and Fixture Portable Line Boring Machine untuk Benda Kerja Silindris diameter
6 inch dan Panjang Maksimum 1000 mm”, guna memenuhi persyaratan untuk
menyelesaikan program Strata 1 (S1) pada Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik,
Universitas Muhammadiyah Malang.
Tugas akhir ini tidak akan tersusun tanpa adanya bantuan dan dukungan dari
berbagai pihak baik dalam segi moril maupun materil. Oleh karena itu segala
ungkapan terimakasih dipersembahkan kepada:
1. Kedua orangtua dan kedua adik yang selalu memberikan doa, restu, semangat
serta bantuan materil bagi penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
2. Bapak Ir. Daryono, MT selaku dosen pembimbing I yang sangat membantu
didalam memberikan bimbingan serta arahan dalam penyelesaian tugas akhir ini.
3. Bapak Ir. Achmad Fauzan HS., MT selaku dosen pembimbing II yang sangat
membantu didalam memberikan bimbingan serta arahan dalam penyelesaian
tugas akhir ini.
4. Teman-teman transfer/alih jenjang dari berbagai Politeknik angkatan 2015, Rifqi,
Bang Budi, Budi, Martin, Rudi, Okta, Zikrul, Itank dan kawan-kawan yang selalu
saling memberikan dukungan dan motivasi didalam penyusunan serta
penyelesaian tugas akhir ini.
5. Sahabatku Rifqi dan Ian S.W. (Kriwil) yang selalu memberikan dukungan,
bantuan dan selalu mengingatkan untuk menyelesaikan tugas akhir ini secepat
mungkin.
x
6. Teman-teman seperjuangan teknik mesin Universitas Muhammadiyah Malang
yang tidak bisa disebutkan satu persatu, yang turut membantu didalam
penyusunan dan penyelesaian tugas akhir ini.
Dalam tugas akhir ini, diharapkan semoga memberikan banyak manfaat baik
bagi penulis sendiri atau pun bagi pembaca yang khususnya mahasiswa Universitas
Muhammadiyah Malang.
Malang, 27 Juli 2017
Penulis
Muhammad Ikbal
xi
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i
POSTER ........................................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR ................................................ iii
LEMBAR ASISTENSI ................................................................................... iv
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ............................ vi
ABSTRAK ........................................................................................................ vii
KATA PENGANTAR ..................................................................................... ix
DAFTAR ISI .................................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xvi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ...................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................. 2
1.3 Tujuan Perancangan .............................................................. 2
1.4 Manfaat perancangan ............................................................. 2
1.5 Batasan Masalah .................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tinjauan Pustaka ................................................................... 5
2.2 Tinjauan Patent ..................................................................... 6
2.3 Dasar Teori ........................................................................... 7
2.3.1 Pengertian Jig and Fixture ........................................ 7
xii
2.3.2 Tujuan Penggunaan Jig and Fixture .......................... 8
2.3.3 Manfaat dan Keuntungan Jig and Fixture ................ 9
2.3.4 Komponen Jig and Fixture ........................................ 9
2.3.5 Macam-Macam Rangka Jig and Fixture .................. 10
2.4 Pemilihan Bahan ................................................................... 12
2.4.1 Diagram Tegangan-Regangan .................................. 14
2.4.2 Rumus Perhitungan .................................................... 15
2.4.3 Bahan Ulir ................................................................. 19
2.4.4 Macam-Macam Ulir ................................................... 19
2.4.5 Sambungan Baut dan Mur ........................................ 23
2.4.6 Suaian ....................................................................... 25
BAB III METODE PERANCANGAN
3.1 Metode Desain Pahl and Beitz .............................................. 29
3.1.1 Perencanaan dan Penjelasan Produk .......................... 31
3.2.2 Perancangan Konsep Produk .................................... 32
3.2.3 Perancangan Bentuk ................................................. 32
3.2.4 Perancangan Detail ................................................... 33
3.2 Ide Produk, Definisi dan Batasan ......................................... 34
3.3 Fungsi Produk ........................................................................ 35
3.3.1 Blok Fungsi ............................................................... 35
3.3.2 Diagram Blok Perancangan Alat .............................. 36
3.3.3 Matriks Morfologi .................................................... 37
3.3.4 Konsep Produk .......................................................... 38
3.3.5 Pemilihan Konsep Produk ........................................ 41
3.3 Perancangan Produk pada Konsep Produk Terpilih .............. 46
xiii
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Perhitungan Gaya Cekam pada Benda Kerja ........................ 49
4.2 Perhitungan Sudut Fix V-block .............................................. 51
4.3 Perhitungan Poros Ulir Sliding V-block ................................. 51
4.4 Perhitungan Poros Table Berulir............................................ 53
4.5 Perhitungan Roda Gigi Pinion pada Saddle .......................... 59
4.6 Perhitungan Poros dan Pasak Penggerak Saddle ................... 62
4.7 Sambungan Baut .................................................................... 67
BAB V KESIMPULAN ............................................................................ 68
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 72
LAMPIRAN ..................................................................................................... 74
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Boring tool fixture ..................................................................... 6
Gambar 2.2 Boring jig apparatus ................................................................... 6
Gambar 2.3 Diagram tegangan-regangan ..................................................... 14
Gambar 2.4 Ulir metris .................................................................................. 19
Gambar 2.5 Ulir uni ....................................................................................... 20
Gambar 2.6 Ulir whitwort .............................................................................. 20
Gambar 2.7 Ulir persegi tunggal .................................................................... 21
Gambar 2.8 Ulir trapesium ............................................................................ 21
Gambar 2.9 Pembebanan ulir ......................................................................... 22
Gambar 2.10 Baut yang terkena pembebanan melintang ............................... 23
Gambar 2.11 Type of screwed joint ................................................................ 24
Gambar 2.12 Type of cap screws .................................................................... 24
Gambar 2.13 Type of set screws ..................................................................... 25
Gambar 2.14 Suaian ........................................................................................ 27
Gambar 3.1 Diagram alir perancangan Pahl and Beitz ................................. 30
Gambar 3.2 Blok fungsi ................................................................................ 36
Gambar 3.3 Diagram blok fungsi perancangan alat ...................................... 36
Gambar 3.4 Skets konsep produk pertama jig and fixture ............................ 39
Gambar 3.5 Skets konsep produk kedua jig and fixture ................................ 39
Gambar 3.6 Skets konsep produk ketiga jig and fixture ................................ 40
Gambar 3.7 Diagram langkah metode pengambilan keputusan ................... 42
Gambar 3.8 Model keseluruhan jig and fixture ............................................ 46
Gambar 3.9 Fix and sliding v-block .............................................................. 46
Gambar 3.10 Body dan penutup atas .............................................................. 47
Gambar 3.11 Table and saddle ........................................................................ 47
Gambar 3.12 Poros ulir sliding v dan poros table ........................................... 47
xv
Gambar 3.13 Stir saddle dan table ................................................................... 47
Gambar 4.1 Benda kerja silindris (pipa besi) ................................................ 49
Gambar 4.2 Penampang gaya cekam yang terjadi ......................................... 50
Gambar 4.3 Penampang fix v-block .............................................................. 51
Gambar 4.4 Poros ulir daya pendorong sliding v-block ............................... 52
Gambar 4.5 Penampang ulir trapesium ......................................................... 53
Gambar 4.6 Gaya yang bekerja terhadap poros ulir table ............................. 54
Gambar 4.7 Penampang ulir metris ............................................................... 58
Gambar 4.8 Penampang roda gigi pinion....................................................... 59
Gambar 4.9 Gaya yang bekerja pada roda gigi pinion ................................... 60
Gambar 4.10 Gaya yang bekerja terhadap poros saddle .................................. 62
Gambar 4.11 Penampang gaya yang bekerja pada spie/pasak ......................... 66
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Bilangan kekuatan baut/sekrup mesin dan mur .............................. 19
Tabel 2.2 Mechanical properties of grade bolt or nut ..................................... 25
Tabel 2.3 Suaian basis lubang ......................................................................... 26
Tabel 2.4 Suaian basis poros ........................................................................... 26
Tabel 3.1 Matriks morfologi untuk jig and fixture ......................................... 37
Tabel 3.2 Matriks pengambilan keputusan ..................................................... 45
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, Zainun, 1999. Elemen Mesin I. Bandung: PT Refika Aditama
Jutz, Herman and Eduar Scharcus, 1966. Western Man Tables For The Material Trade. New Delhi: Wiley Eastern Limited.
Khurmi, R.S., 1982. A Text Book Of Machine Design. New Delhi: Eurasia Publishing House Ltd
Zainuri, Ach. Muhib, 2008. Kekuatan Bahan. Yogyakarta: ANDI.
Hiram E. Grant, 1967. Jig and Fixtures Non-Standard Clamping Devices. New Delhi: Tata McGraw-Hill Publishing Company Ltd.
Pollack, Herman W., 1997. Tool Design. India: Reston Publishing Company
Richy Dwi Very Sandy, Sampurno, 2009. Analisa Konstruksi dan Perencanaan Multiple Fixture. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Sato, G. Takhesi dan Sugiharto, 2003. Menggambar Mesin Menurut Standar ISO. Jakarta: Pradnya Paramita.
Shigley, J.F., 1983. Perencanaan Teknik Mesin Edisi keempat Jilid 2. Jakarta: Erlangga
Sularso dan Suga, K., 1991. Dasar-dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta: Pradnya Phramita
Sukrisno, Umar, 1983. Dasar-dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta: Erlangga
Kurniawan, 2000. Perancangan Peralatan Penepat Dasar. Bandung: Politeknik Manufaktur Bandung
www.academia.edu/jig and fixture (Diakses pada 19 April 2017)
www.fullermetric.com/technical/information/tech_mechanical_properties.aspx (Diakses pada 15 April 2017)
www.scribd-download.com/clamping-jig-amp-fixture.pdf (Diakses pada 19 April 2017)
www.laskarteknik.com/perancangan-teknik (Diakses pada 11 Juli 2017)
www.wikipedia.com (Diakses pada 19 April 2017)
www.kemenperin.go.id (Diakses pada 19 April 2017)
www.google.com/patents/US1939786A (Diakses pada 8 April 2017)
www.google.com/patents/US4865496A (Diakses pada 10 April 2017)