Teknik Mesin Modul 4 - Perawatan Dan Perbaikan Mesin [PDF]

Citation preview

MODUL 4 PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN



KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN REPUBLIK INDONESIA 2019



No Kode: DAR@Profesional/1/4/2019



PENDALAMAN MATERI TEKNIK MESIN MODUL 4: PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN



KEGIATAN BELAJAR 1 MEKANIK MESIN INDUSTRI



Nama Penulis: Aan Ardian, M.Pd.



Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan 2019



1



DAFTAR ISI



Halaman Judul



1



Daftar Isi



2



A. Pendahuluan



3



1. Deskripsi Singkat



3



2. Relevansi



3



3. Petunjuk Belajar



3



B. Inti



4



1. Capaian Pembelajaran



4



2. Sup Capaian Pembelajaran



4



3. Pokok-pokok Materi



4



4. Uraian Materi



5



5. Forum Diskusi



30



C. Penutup



30



1. Rangkuman



30



2. Tes Formatif



31



3. Daftar Pustaka



33



2



A. Pendahuluan 1. Deskripsi Singkat



Pemeliharaan komponen mekanik industri mutlak harus dilaksanakan mengikuti prosedur agar supaya komponen tersebut tidak cepat rusak, karena kerusakan komponen pada industri dapat menyebabkan industri terhenti dan mengakibatkan industri mengalami kerugian besar akibat terhentinya berproduksi. Setelah mahasiswa mempelajari mata kegiatan pemeliharaan komponen mekanik industri ini, maka mahasiswa akan memahami tentang masing-masing komponen mekanik industri dan faham cara-cara memelihara komponen tersebut. Kegiatan Belajar 1 Mekanik Mesin Industri ini disusun berdasarkan capaian pembelajaran yang telah ditetapkan, yaitu manajemen perawatan dan perbaikan,



mekanik mesin perkakas, dan pemeliharaan dan perbaikan ringan mekanik mesin perkakas 2. Relevansi



Kedalaman materi modul ini setara dengan KKNI level 5.



Capaian



pembelajaran modul dalam lingkup pengetahuan dan ketrampilan PPG vokasi Teknik Mesin yang relevan dengan struktur kurikulum SMK. Kegiatankegiatan belajar yang disajikan relevan dengan kompetensi inti dan kompetensi dasar bidang keahlian Teknologi dan Rekayasa, program keahlian Perawtan dan Perbaikan Mesin.. Dengan dikuasainya materi Mekanik Mesin Industri, maka cukup signifikan dengan pekerjaan di industri bidang manufaktur. 3. Petunjuk Belajar



Proses pembelajaran Mekanik Mesin Industri dapat dilaksanakan dengan lancar, maka langkah-langkah belajar yang dapat diikuti sebagai berikut : 1. Bacalah dan pahami capaian pembelajaran dan sub capaian pembelajaran kemudian catat bagian yang belum Anda kuasai dan yang sudah Anda kuasai.



3



2. Bacalah uraian materi pada bagian yang belum Anda kuasai dan apabila belum cukup dapat ditambah dengan sumber belajar lain dari buku bacaan di daftar pustaka. Lakukan kajian terhadap proses pemesinan bubut yang telah ada dan yang telah dilakukan di tempat kerja Anda. 3. Setelah Anda menguasai semua tugas dan tes formatif pada keempat kegiatan belajar, silahkan Anda lanjutkan dengan mengerjakan tugas akhir dan tes akhir. B.



Inti 1. Capaian Pembelajaran Menguasai materi ajar pada bidang studi Teknik Mesin yang meliputi: Teknik pemesinan; Teknik pengelasan; Teknik pengecoran Logam; Teknik mekanik industri; Teknik perancangan dan gambar mesin; dan Teknik fabrikasi Logam dan Manufaktur termasuk kewirausahan dan advance materials secara bermakna yang dapat menjelaskan aspek “apa” (konten), “mengapa” (filosofi), dan “bagaimana” (penerapan dalam kehidupan sehari-hari) sehingga dapat membimbing peserta didik SMK mencapai kompetensi keahlian yang dibutuhkan oleh DUDI



2. Sub Capaian Pembelajaran Menganalisis dan mengajarkan kompetensi-kompetensi terkait dengan mekanik mesin industri (pemeliharaan dan perbaikan ringan mekanik mesin perkakas), proses produksi dan konstruksi mesin (pengelolaan bengkel manufaktur), pneumatik dan hidrolik (menciptakan rangkaiaan simulasi pneumatic/hidrolik sedehana), dan kelistrikan mesin industri (pemeliharaan dan perbaikan ringan kelistrikan mesin perkakas) yang relevan dengan kebutuhan DUDI. 3. Pokok-pokok Materi a. Manajemen Perawatan dan Perbaikan b. Mekanik Mesin Perkakas c. Pemeliharaan dan Perbaikan Ringan Mekanik Mesin Perkakas



4



4. Uraian Materi a. Manajemen Perawatan dan Perbaikan 1) Perawatan dan Perbaikan Pengertian pemeliharaan (maintenance) saat



ini



praktek



pemeliharaan cenderung dimaknai sebagai tindakan yang terkait dengan perbaikan peralatan setelah rusak. Kamus Besar Bahasa Indonesia mendefinisikan pemeliharaan sebagai penjagaan harta kekayaan, terutama alat produksi agar tahan lama dan tetap dalam kondisi yang baik. Jadi tujuan pemeliharaan menjaga mesin dan peralatan terhadap kerusakan dan kegagalan mesin dalam berproduksi. Secara umum kata pemeliharaan tidak akan terlepas dengan pekerjaan memperbaiki, membongkar, atau memeriksa mesin secara saksama dan menyeluruh (Maintenance, Repair, and Overhaul - MRO). Sistem pemeliharaan sendiri mencakup pengertian memperbaiki perangkat mekanik dan atau kelistrikan yang menjadi rusak. Pemeliharaan juga bermakna melakukan tindakan rutin guna menjaga perangkat (dikenal sebagai pemeliharaan terjadwal) atau mencegah timbulnya gangguan



(pemeliharaan



pencegahan).



Jadi MRO dapat didefinisikan



sebagai, "semua tindakan yang bertujuan untuk



mempertahankan atau



memulihkan komponen atau mesin kekeadaan ideal agar dapat menjalankan fungsinya sesuai kebutuhan perusahaan. 2) Tujuan Pemeliharaan Setiap jenis kegiatan pemeliharaan pasti mempunyai tujuan. Secara umum tujuan dilakukannya pemeliharaan adalah menjaga kondisi dan atau untuk memperbaiki mesin agar dapat berfungsi sesuai tujuan usaha. Kondisi yang diterima adalah sesuai mesin yang mampu menghasilkan produk sesuai standar, yaitu memenuhi toleransi bentuk, ukuran dan fungsi. Namun demikian secara umum tujuan utama pemeliharaan adalah: a) Menjamin ketersedian optimum peralatan yang tepat guna memenuhi rencana kegiatan produksi dan proses produksi dapat memperoleh laba investasi secara maksimal.



5



b) Memperpanjang umur produktif suatu mesin pada tempat kerja, bangunan dan seluruh isinya. c) Menjamin ketersediaan seluruh peralatan yang diperlukan dalam kondisi darurat. d) Menjamin



keselamatan



semua



orang



yang



berada



dan



menggunakkan sarana tersebut. 3) Klasifikasi Pemeliharaan Secara garis besar manajemen pemeliharaan dapat dibagi dalam tiga jenis, yaitu: improvement, preventive dan corrective (Gambar 1.)



Gambar 1. Struktur Pemeliharaan a) Perbaikan Pemeliharaan (Maintenance Improvement) Manajemen pemeliharaan dari waktu kewaktu harus meningkat untuk memperbaiki segala kekurangan yang ada. Oleh karenanya perbaikan pemeliharaan merupakan upaya untuk mengurangi atau menghilangkan



6



kebutuhan pemeliharaan. Kita sering terlibat dalam menjaga pemeliharaan,



namun



kita



lupa



untuk



merencanakan



dan



menghilangkan sumbernya. Oleh karenanya keandalan rekayasa diharapkan mampu menekan kegagalan sebagai upaya menghapus kebutuhan perawatan. Kesemuanya ini merupakan



pratindakan,



bukan bereaksi. Sebagai contoh, untuk komponen mesin yang berlokasi di tempat gelap, kotor, dan sulit dijangkau, maka petugas pelumas mesin tidak melumasi sesering ia melumasi komponen yang mudah dijangkau. Ini kecenderungan alamiah. Oleh karena itu perlu dipertimbangkan mengurangi kebutuhan pelumas



dengan menggunakan



pelumas



permanen, kualitas bantalan life-time. Jika hal tersebut tidak praktis, setidaknya pesawat bertangki otomatis bisa diterapkan. b) Pemeliharaan Preventif (Preventive Maintenance) Pelaksanaan pemeliharaan preventif sebenarnya sangat bervariasi. Beberapa program dibatasi hanya pada pelumasan dan sedikit penyesuaian. Program pemeliharaan preventif lebih komprehensif dan mencakup jadwal perbaikan, pelumasan, penyesuaian, dan membangun kembali semua mesin sesuai perencanaan. Prioritas utama untuk semua program pemeliharaan preventif adalah pedoman penjadwalan. Semua manajemen pemeliharaan program preventif mengasumsikan bahwa mesin dalam jangka waktu tertentu produktifitasnya akan menurun sesuai klasifikasinya. Program preventif dapat dibagi 3 (tiga) macam: 1) Time driven: program pemeliharaan terjadwal, yaitu dimana komponen diganti berdasarkan waktu atau jarak tempuh pemakaian. Sistem ini banyak digunakan perusahaan yang menggunakan mesin dengan komponen yang tidak terlalu mahal. 2) Predictive: pengukuran untuk mendeteksi timbulnya degradasi sistem



(turunnya



fungsi),



sehingga



diperlukan



mencari



penyebab gangguan untuk dihilangkan atau dikontrol sebelum



7



segala sesuatunya membawa dampak penurunan fungsi komponen secara signifikan. 3) Proactive: perbaikan mesin didasarkan hasil studi kelayakan mesin. Sistem ini banyak diaplikasikan pada industri yang menggunakan mesin-mesin dengan komponen yang berharga mahal. c) Pemeliharaan Korektif (Corrective Maintenance) Sistem ini dilakukan ketika sistem produksi berhenti berfungsi atau tidak sesuai dengan kondisi operasi yang diharapkan. Pada umumnya berhentinya sistem diakibatkan kerusakan komponen yang telah



atau



sedang dalam proses kerusakan. Kerusakan yang terjadi umumnya akibat tidak dilakukannya kegiatan preventive maintenance maupun telah dilakukannya kegiatan preventive maintenance tetapi kerusakan dalam batas dan kurun waktu tertentu tetap rusak. Kegiatan corrective maintenance biasa disebut pula sebagai breakdown maintenance, namun demikian penggantian



kegiatannnya dapat terdiri dari perbaikan, restorasi atau komponen.



Pemeliharaan



korektif



berbeda



dari



pemeliharaan. Pada sistem ini tidak dilakukan pemeliharaan secara berkala dan tidak terjadwal. Kebijakan untuk melakukan corrective maintenance saja tanpa adanya kegiatan preventive maintenance, dapat menimbulkan hambatan proses produksi atau membuat macet jalannya proses produksi. 4) Tugas-tugas Pemeliharaan. Seluruh tugas dalam kegiatan pemeliharaan pada dasarnya dapat dikelompokkan dalam tugas pokok sebagai berikut:: a. Inspeksi (Inspection) Kegiatan utama dari inspeksi adalah pemeriksaan rutin berkala dan berdasarkan rencana.



Adapun



pengecekan



dilakukan terhadap seluruh



aset produksi, mulai dari gedung hingga mesin. Seluruh aset harus mampu



8



mendukung kegiatan produksi, dan jika ditemui adanya kerusakan harus segera dilaporkan pada bagian teknis. Pelaporan adalah hal akhir dari kegiatan inspeksi. Berdasarkan temuan dapat ditentukan prioritas utama dalam hal perbaikan, penggantian komponen, hingga pembelian mesin atau peralatan baru (Tabel 1.2) b. Kegiatan Teknik (Engineering) Kegiatan teknik adalah kegiatan yang mencakup layout mesin, setting mesin, perbaikan, penggantian komponen, penelitian dan pengembangan peralatan produksi. Bagian ini bertanggung jawab terhadap upaya-upaya yang



dapat



dilakukan agar peralatan dan mesin mampu bertahan dan



dikembangkan kinerjanya. Pembelian peralatan baru dilakukan berdasarkan penelitian atas kenerja mesin, dan jika mesin dianggap sudah tidak mampu memenuhi target yang diharapkan. Kegiatan ini juga berinisiatif terhada rekayasa modifikasi alat atau mesin agar mampu memenuhi kebutuhan produksi. c. Kegiatan Produksi (Production) Kegiatan inti pemeliharaan adalah memperbaiki dan mereparasi peralatan dan mesin. Dalam kegiatan produksi inilah pe- meliharaan benarbenar dilaksanakan dan ditelaah. Seluruh karyawan turut serta dalam kegiatan ini. Kegiatan diawali dari kebersihan mesin, lingkungan, perawatan pelumasan, pengecekan kesiapan kerja mesin dan keselamatan kerja. Seluruh kegiatan ini berdasarkan saran danperintah kerja bagian teknik. d. Kegiatan Administrasi (Clerical Work) Kegiatan yang tidak kalah penting adalah kegiata adaministrasi. Unsur administrasi menjadi penting, karena dari kegiatan ini akan terekam sejarah pemakaian alat dan mesin. Berapa lama mesin telah dipakai, kerusakan apa yang pernah terjadi, komponen apa yang telah diganti dan apa yang telah dilakukan terhadap mesin. Pencatatan juga dilakukan apakah kinerja mesin sesuai harapan, jika tidak apakah telah memenuhi Prosedur Operasional Standar (POS).



9



e. Pemeliharaan Bangunan (House Keeping) Kegiatan ini adalah kegiatan dalam kerangka agar fasilitas pendukung kegiatan yang berupa gedung dan perlengkapannya dapat mendukung produksi. Kegiatan utama adalah menjaga kebersihan dan perawatan dinding dan konstruksi serta saran pendukungnya, seperti: AC, sanitari, alat keselamatan kerja, sarana pemadam kebakaran dan lain sebagainya. 5) Manajemen Perawatan Pemeliharaan suatu fasilitas harus dilaksanakan secara berencana untuk dapat mencapai hasil dan tujuan yang optimal. Selain itu petugas yang dibekali tanggung jawab pemeliharaan haruslah profesional di bidangnya. Oleh karena itulah masalah pemeliharaan fasilitas menuntut tidak hanya berpengetahuan dibidangnya akan tetapi juga memiliki sikap, tanggung jawab dan disiplin yang tinggi, hal ini terkait erat dengan masalah kesiapan, keamanan dan kenyamanan pakai suatu alat atau fasilitas yang dimiliki oleh suatu bengkel. Maka sifat perawatan dapat berupa: Segera, mendesak atau terus menerus. Oleh k a re na itu m an ajem en p er a wa at an d an p erb aik an b en gkel san gat pentin g a ga r al at - al at be r fun gsi s e ca r a baik d an d ap at me n unjan g ke gi ata n pem bel aj ar a n. P en gelol aa n P e ra w ata n dan P erb aik an P e ral at an ben gkel meliputi: a) perencanaan perawatan b) Pengorganisasian perawatan; c ) pengontrolan dan pengawasan perawatan; d) laporan kondisi alat; dan e) jadwal perbaikan alat. Fokus utama Implemetasi manajemen perawatan dan perbaikan peralatan bengkel adalah kegiatan belajar praktek siswa untuk menunbuhkan keterampilan



dasar (basic skill) dan melakukan perawatan dan perbaikan



mesin/alat. Manajemen yang baik diharapkan dapat memberdayakan dan mengatur seluruh sumber daya pendidikan yang ada dibengkel untuk mencapai kondisi yang diharapkan, seperti kebersihan bengkel, ketertiban bengkel,



10



kenyamanan bengkel, keamanan kerja di bengkel, ketertiban bengkel dan pengaturan jadwal yang bagus. Supaya mampu menciptakan kondisi bengkel seperti itu diperlukan perangkat manajemen bengkel sebagai berikut: a) Organisasi bengkel b) Manajer bengkel yang ulet dan tangguh c) Tata tertib pengoperasian bengkel, Mencakup kewajiban pengguna bengkel, larangan-larangan dan sangsi yang ada juga didalamnya: d) Jadwal pemakaian bengkel e) Sistem pemakaian dan pemeliharaan peralatan f) Sistem perbaikan peralatan g) Administrasi bengkel Tujuan Manajemen Pemeliharaan Tujuan dari kegiatan manajemen pemeliharaan secara umum adalah a) Memaksimalkan produksi pada biaya yang rendah dan kualitas yang tinggi dalam standar keselamatan yang optimum b) Mengidentifikasi dan mengimplementasikan pengurangan biaya c) Memberikan laporan yang akurat tentang pemeliharaan peralatan d) Mengumpulkan informasi yang penting tentang biaya pemeliharaan e) Mengoptimalkan sumberdaya pemeliharaan f) Mengoptimalkan usia peralatan g) Meminimalkan penggunaan energi h) Meminimalkan persediaan b. Mekanik Mesin Perkakas Mesin perkakas adalah peralatan pabrik yang digunakan untuk memproduksi mesin, instrumen, alat, dan segala macam suku cadang. Setiap mesin perkakas mampu melakukan beberapa operasi mesin untuk menghasilkan bagian yang diperlukan dengan akurasi dan integritas permukaan tertentu. Proses pemesinan dilakukan pada berbagai mesin perkakas untuk tujuan umum yang pada gilirannya melakukan banyak operasi, termasuk penghapusan chip dan teknik



11



abrasi. Selain itu, mesin perkakas tujuan khusus digunakan untuk membuat roda gigi mesin, dan bentuk tidak teratur lainnya. (Youssef & El-Hofy, 2008)



Gambar 2. Klasifikasi Dari Proses Machining (Youssef & El-Hofy, 2008) Menurut, Suarman Makhzu (2014:2) Mesin adalah gabungan atau susunan dari berbagai bagian-bagian elemen-elemen



mesin



yang masing-masing



mempunyai peranan tertentu, yang kemudian secara bersama- sama disatukan sehingga dapat berfungsi menjadi alat atau mesin. Sedangkan yang disebut peralatan adalah suatu rangkaian komponen part baik utama maupun bantu, yang wujudnya terdiri dari beberapa rangkaian komponen secara mekanis maupun elektris. Peralatan sifatnya ringan, dapat berfungsi sebagai alat bantu, dan dapat dijinjing atau dipindah-pindah. Mesin dan peralatan



untuk



praktek laboratorium



maupun



memiliki beberapa ciri pokok, yaitu: 1) Tenaga penggerak (power) 2) Sistem control atau pengendali 3) Sistim lintasan luncur (untuk mesin perkakas) 4) Sistem pelumasan 5) Sistem pondasi mesin (untuk mesin perkakas) 6) Buku panduan (manual book)



12



kerja



bengkel



Dilihat dari sistim kerjanya mesin dan peralatan bengkel dapat dibagi menjadi: 1) Mesin atau peralatan yang sistim kerjanya menggunakan prinsip mekanis. 2) Mesin



atau



peralatan yang sistim kerjanya menggunakan prinsip



elektris (arus kuat/lemah). 3) Mesin



atau



peralatan



yang



sistim kerjanya menggunakan prinsip



yang



sistim kerjanya menggunakan prinsip



hidrolis dan pneumatis. 4) Mesin



atau



peralatan



atau



peralatan



optis. 5) Mesin



yang



sistim kerjanya



menggunakan



gabungan prinsip mekanis dan elektris. 6) Mesin



atau



peralatan



yang



sistim kerjanya menggunkan gabungan



prinsip mekanis dan hidrolis serta elektris. 7) Mesin



atau



peralatan



yang



sistim kerjanya menggunakan prinsip



gabungan yang komplek. Kata mesin perkakas biasanya digunakan untuk mesin atau peralatan yang pengoperasiannya tidak menggunakan tenaga manusia secara langsung. Para ahli sejarah teknologi berpendapat bahwa mesin perkakas sesungguhnya lahir ketika keterlibatan manusia dihilangkan dalam proses pembentukan atau proses pemotongan dari berbagai macam peralatan untuk menghasilkan suatu produk tertentu. Proses kerja mesin perkakas mempunyai sistem mekanis yang bermacammacam tergantung pada fungsi dari jenis mesin perkakas tersebut. Gerakan mekanis yang dimaksud adalah mengubah gerak putar menjadi gerak putar yang sama atau gerak lurus, gerak dipercepat atau diperlambat, sesuai dengan bentuk dan kehalusan permukaan yang akan dibuat. Kualitas permukaan hasil pemotongan tergantung pada kondisi pemotongan (cutting condition) yaitu antara kecepatan potong, feeding dan kedalaman pemotongan. Sebagai contoh misalnya kecepatan potong yang rendah dengan feeding dan depth of cut yang besar akan menghasilkan permukaan yang kasar, kombinasi ini biasanya digunakan untuk keperluan



13



pekerjaan pendahuluan (roughing). Sebaliknya kecepatan potong yang tinggi dengan feeding dan depth of cut yang kecil akan menghasilkan permukaan yang halus, kombinasi ini biasanya digunakan untuk pekerjaan penyelesaian (finishing). Kualitas pemotongan kehalusan permukaan dan bentuk yang dihasilkan oleh pemotongan logam tergantung pada: a) bentuk pahat (tool shape); b) Arah gerak relatif antara pahat dengan benda kerja (work shape). Bila gerakan relatif antara benda kerja dan pahat linier biasanya dihasilkan permukaan yang datar, kalau saat benda kerja berputar pada porosnya dan pahat potong bergerak pada suatu arah tertentu melakukan pemakanan maka dihasilkan bidang kerja yang silindris 1) Jenis dan Penggolongan Dasar Mesin Perkakas Mesin perkakas dapat dikelompokkan menjadi 2 jenis, yaitu mesin perkakas potong dan mesin perkakas bentuk. Jenis mesin perkakas potong merupakan mesin perkakas yang poses kerjanya dengan menghilangkan bagian dari benda kerja untuk memperoleh bentuk tertentu. Penghilangan atau pemotongan ini dengan proses gerakan benda kerja terhadap alat potong maupun sebaliknya yaitu pergerakan alat potong terhadap benda kerja. Jenis mesin perkakas potong ini banyak ragamnya dan relatif kompleks baik dalam proses pemotongannya maupun dalam rancangan dan desainnya. Berikut ini adalah beberapa contoh dasar mesin perkakas yang sering digunakan baik di dunia industri maupun dunia pendidikan, khususnya pada pendidikan kejuruan teknik. a) Mesin Bubut (Lathe) Mesin bubut merupakan salah satu jenis mesin perkakas potong dengan prinsip kerja yaitu proses pemotongan bagian dari benda kerja yang berputar untuk memperoleh bentuk dan ukuran tertentu. Benda kerja berputar/rotasi pada sumbunya dengan kecepatan tertentu, kemudian pemotongan atau penyayatan menggunakan pahat yang digerakkan secara translasi sejajar terhadap sumbu putar dari benda kerja. Besarnya kecepatan putar, kecepatan pemakanan dan parameter pemotongan lainnya ditentukan dengan rumus tersendiri. Benda produk yang dihasilkan oleh pekerjaan yang menggunakan mesin bubut adalah



14



benda dengan bentuk silindris yang simetris, misalnya : poros lurus maupun bertingkat, blank roda gigi, ulir dan lainnya.



Gambar 3. Mesin Bubut b) Mesin Frais (Milling) Mesin frais adalah mesin perkakas yang memiliki banyak fungsi diantaranya untuk meratakan permukaan, melakukan pengeboran, membuat alur, membuat siku. Jenis mesin frais terdiri dari mesin frais Horizontal, Vertikal dan Universal dan setiap jenis mesin tersebut masih memiliki type yang berbeda lagi tergantung penggunaannya. Proses kerja pemotongan pada mesin frais dengan cara menyayat atau memakan benda kerja yang diposisikan bergerak relatif terhadap alat potong yang berputar pada sumbunya. Alat potong yang digunakan adalah jenis alat potong bermata banyak yang berputar (multipoint cutter) atau sering disebut pisau frais/endmill. Pisau frais dipasang pada sumbu mesin atau arbor mesin yang didukung dengan alat pendukung arbor. Pisau tersebut akan terus berputar apabila arbor mesin diputar oleh motor listrik, agar sesuai dengan kebutuhan, gerakan dan banyaknya putaran arbor dapat diatur oleh operator mesin frais.



15



Gambar 4. Mesin Frais c) Mesin Bor (drilling) Mesin bor merupakan salah satu jenis mesin perkakas yang berfungsi membuat suatu lubang dan atau memperbesar lubang. Benda kerja diposisikan diam pada meja mesin kemudian alat potong menggunakan mata bor yang dipasang pada sumbu mesin dan berputar sesuai dengan kebutuhan. Proses pemotongan atau penyayatan terjadi oleh karena perputaran mata bor dan bergerak memasuki benda kerja. Mesin bor umunya terdiri dari mesin bor meja, bor lantai, bor radial, bor kordinat dan bor tangan.



Gambar 5. Mesin bor d) Mesin Gergaji Mesin gergaji merupakan jenis mesin perkakas yang dapat digunakan untuk memotong benda kerja. Benda kerja di posisikan diam dan melintang terhadap mata gergaji. Mata gergaji digerakan mengayun maju mundur sedemikian rupa sehingga terjadi gesekan terhadap benda kerja yang mengakibatkan



16



berkurangnya sebagian benda kerja sampai dengan putus sesuai dengan yang ditentukan. benda kerja yang dipotong adalah benda kerja yang cukup besar yang membutuhkan tenaga besar. Mesin gergaji terdiri dari berbagai jenis dan ukuran tergantung kebutuhan. Dengan perkembangan ilmu dan teknologi maka juga terjadi perkembangan terkait



teknologi



dalam



pengoperasian



dasar



mesin



perkakas



yang



menghasilkan proses kerja yang lebih efisien namun tetap efektif dalam melaksanakan pekerjaan pemesinan.



Gambar 6. Mesin gergaji c. Pemeliharaan dan Perbaikan Ringan Mekanik Mesin Perkakas 1) Prosedur Perawatan dan Perbaikan Perawatan adalah usaha yang dilakukan terhadap mesin/peralatan agar siap digunakan. Perawatan yang dimaksud agar laju kerusakan dapat ditahan serta kerusakan fatal dapat dihindari. Diantara fungsi dan tujuan dari perawatan tersebut kunci utama hanya terletak pada oli dan grease. Langkah perawatan harus mengikuti prosedur berikut: a) Perawatan harian Dalam bengkel sekolah perawatan harian dapat ditangani oleh para siswa dibawah koordinasi guru praktik. Demikian pula halnya untuk bengkel industri perawatan harus ditangani oleh pekerja/operator mesin yang bersangkutan. Perawatan harian meliputi tindakan-tindakan: 



Pembersihan mesin/alat secara keseluruhan







Pembersihan material/sisa sampah produksi dari alat dan lingkungannya



17







Pemberian bahan pelindung pada bagian komponen mesin







Pemberian pelumas pada bagian yang tepat pada bagian komponen yang bergesekan untuk mencegah keausan







Pemberian oli pada bagian-bagian kantong oli



b) Perawatan periodik/berkala Perawatan periodik/berkala harus dilaksanakan oleh pegawai bagian perawatan dan perbaikan dengan tugas: Pengecekan mesin secara berkesinambungan, Penggantian oli secara periodik, Perbaikan besar (overhaul) Dengan melaksanakan dua tahapan perawatan dan perbaikan maka laju kerusakan mesin akan dapat diperkecil. Berarti titik krisis kerusakan mesin/peralatan mundur waktunya. c) Administrasi Peralatan Alat/mesin Untuk melaksanakan kegiatan perawatan yang terkendali dan terukur maka diperlukan sistem administrasi perawatan yang tertib dan handal. Biasanya untuk operasional dilapangan dibuat berbagai macam kartu yang fungsinya sebagai dokumen data tentang alat atau mesin. Kartu mesin tersebut antara lain: 1) Kartu mesin Setiap mesin atau peralatan yang ada didalam bengkel harus dilengkapi dengan kartu riwayat mesin. Kartu ini di isi sejak mesin atau peralatan disimpan dalam bengkel. Catatan-catatan mengenai kondisi mesin dalam perjalanan pemakaiannya harus dilaksanakan dengan tertib terutama riwayat kerusakan, perbaikan dan petugas yang memperbaikinya. Catatan awal yang harus dimasukan kedalam kartu tersebut adalah: 1. Nama mesin 2. Spesifikasi mesin 3. Merk, tipe dan tahun dikeluarkan 4. Tahun pembelian tanggal penerimaan dan mulai dipakai 5. Spesifikasi elektro motornya. Kemudian pada kolom riwayat mesin harus diisi dari laporan kerusakan maupun hasil pemeriksaan rutin. 2) Kartu pemakaian mesin Mesin atau peralatan yang digunakan secara terus menerus harus harus terjadwal sesuai dengan keadaan peserta didik yang ada dijurusan tersebut sehingga kalau terjadi kerusakan dapat terdeteksi dengan mudah.



18



3) Kartu pelumasan Kartu pelumasan ini menginformasikan frekwensi pelumasan yang harus dilakukan petugas, jenis mesin serta bagian mesin yang harus dilumasi. 4) Kartu diagnosa kondisi mesin Kartu ini digunakan untuk mendiagnosa awal suatu kondisi mesin atau alat sebelum dilakukan analisis kerusakan yang lebih dalam. Dengan menggunakan kartu ini operator dapat dilibatkan untuk memeriksa fungsi mesin maupun kerusakan mekanik. 5) Kartu kerusakan mesin Bila mesin mengalami kerusakan maka harus segera dilaporkan kebagian perawatan dan perbaikan (maintenance and repair). Kerusakan yang dimaksud adalah kerusakan menengah hingga berat, namun bila kerusakan tersebut ringan hendaknya ditangani oleh pemakai sendiri jika kerusakan tersebut berlarut-larut akan menjadi parah untuk itu operator bisa mengisi langsung kartu kerusakan mesin. 6) Kartu laporan perbaikan Kartu ini digunakan sebagai informasi laporan perbaikan yang memuat data tentang: jenis mesin yang diperbaiki, jenis perbaikan, pelaksana, dan lama waktu perbaikan. 7) Jadwal perawatan dan perbaikan Sebagai tindak lanjut dari catatan kondisi mesin/peralatan ialah menyusun jadwal perbaikannya (repair time schedule). Jadwal ini disusun berdasarkan frekwensi laporan kerusakan. Artinya mesin/peralatan yang rusak lebih dahulu harus didahulukan perbaikannya kecuali ada masalah lain yang menyebabkan pergeseran jadwal. Mesin/peralatan yang telah dinyatakan rusak atau tidak layak pakai langsung dipasang kartu peringatan kartu ini dikeluarkan oleh pihak bagian perawatan dan perbaikan. Pemasangan kartu peringatan ini sangat bermamfaat untuk tidak memperparah kerusakan mesin dan terjadinya kecelakaan bagi operator.



19



2) Perawatan Mesin Bubut Mesin



bubut



adalah



mesin



yang



dibuat



dari



logam,



gunanya



untuk membentuk benda kerja dengan cara menyayat, gerakan utamanya adalah berputar. Di bidang industri, keadaan mesin bubut sangat berperan, terutama didalam industri permesinan. Misalnya dalam industri otomotif, mesin bubut berperan dalam pembuatan komponen-komponen kendaraan, seperti mur, baut,roda gigi, poros, tromol dan lain sebagainya.Penggunaan mesin bubut juga dapat dihubungkan dengan mesin lainseperti mesin bor ( drilling machine ), mesin gerinda ( grinding machine), mesinfrais ( milling machine ), mesin sekrap ( shaping machine), mesin gergaji ( sawing machine) dan mesin-mesin yang lainnya. Proses produksi mesin merupakan salah satu jenis mesin perkakas. Prinsip kerja pada proses turning atau lebih dikenal dengan proses bubut adalah proses penghilangan bagian dari benda kerja untuk memperoleh bentuk tertentu. Di sini benda kerja akan diputar/rotasi dengan kecepatan tertentu bersamaan dengandilakukannya proses pemakanan oleh pahat yang digerakkan secara translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja. Gerakan putar dari benda kerja disebut gerak potong relatif dan gerakkan translasi dari pahat disebut gerak umpan (feeding). 1.



Fungsi dan bagian utama Mesin Bubut



a) Bagian-Bagian Utama Mesin Bubut Bagian utama mesin bubut konvensional pada umumnya sama walaupun merk atau buatan pabrik yang berbeda, hanya saja terkadang posisi handle atau tuas, tombol, tabel penunjukkan pembubutan letak/posisinya berbeda. Demikian juga dengan cara pengoperasiannya karena memiliki fasilitas yang sama maka tidak jauh beda. Berikut yaitu bagian-bagian utama mesin bubut (biasa) yang pada umumnya dimiliki oleh mesin tersebut: b) Sumbu Utama atau Main Spindle Sumbu utama atau disebut juga main spindle merupakan sumbu utama mesin tersebut yang berfungsi sebagai dudukan chuck (cekam), plat pembawa, kolet, senter tetap dan lain-lain.



20



Gambar 7. sumbu utama c) Eretan (Carriage)



Gambar 8. Eretan Eretan terdiri atas eretan memanjang (longitudinal carriage) yang bergerak sepanjang alas mesin, eretan melintang (cross carriage) yang bergerak melintang alas mesin dan eretan atas (top carriage), yang bergerak sesuai dengan posisi penyetelan diatas eretan melintang, kegunaan eretan ini adalah untuk memberikan pemakanan yang besarnya dapat diatur menurut kehendak operator yang dapat terukur dengan ketelitian tertentu yang terdapat pada roda pemutarnya. d) Kepala Lepas (Tail Stock) Kepala lepas digunakan untuk dudukan senter putar sebagai pendukung benda kerja pada saat pembubutan, dudukan bor tangkai tirus dan cekam bor sebagai penjepit bor. Kepala lepas dapat bergeser sepanjang alas mesin, porosnya berlubang tirus sehingga memudahkan tangkai bor untuk dijepit



21



Gambar 9. Kepala lepas e) Tuas Pengatur Kecepatan Transporter dan Sumbu Pembawa Tuas pengatur kecepatan digunakan untuk mengatur kecepatan poros transporter dan sumbu pembawa. Ada dua pilihan yaitu kecepatan tinggi dan kecepatan rendah. Kecepatan tinggi digunakan untuk pengerjaan bendabenda berdiameter kecil dan pengerjaan penyelesaian, sedagkan kecepatan rendah digunakan untuk pengerjaan pengasaran, ulir, alur, mengkartel dan pemotongan (cut off).



Gambar 10. Tuas pengatur kecepatan f) Tuas Pengubah Pembalik Transporter dan Sumbu Pembawa Tuas pembalik putaran, digunakan untuk membalikkan arah putaran sumbu utama, hal ini diperlukan bilamana hendak melakukan pengerjaan penguliran, pengkartelan, ataupun pembubutan permukaan.



22



Gambar 11. Tuas pembalik putaran g) Penjepit Pahat (Tool Post) Penjepit pahat digunakan untuk menjepit atau memegang pahat, yang bentuknya ada beberapa macam. Jenis ini sangat praktis dan dapat menjepit pahat empat (4) buah sekaligus sehingga dalam suatu pengerjaan bila memerlukan empat macam pahat dapat dipasang dan disetel sekaligus.



Gambar 12. Penjepit pahat h) Eretan Atas



Gambar 13. Eretan atas Eretan atas berfungsi sebagai dudukan penjepit pahat yang sekaligus berfungsi untuk megatur besaran majunya pahat pada proses pembuatan ulir, alur, tirus, champer (pingul) dan lain-lain yang ketelitiannya bisa



23



i) Eretan Lintang Eretan lintang sebagaimana berfungsi untuk menggerakkan pahat melintang alas mesin atau arah kedepan atau kebelakang posisi operator yaitu dalam pemakanan benda kerja. Pada roda eretan ini juga terdapat dial pengukur untuk mengetahui berapa panjang langkah gerakan maju atau mundurnya pahat. Ukuran mesin bubut ditentukan oleh panjangnya jarak antara ujung senter kepala tetap. Mesin bubut mampu melakukan pembubutan hingga 100 mm. 3) Perawatan Mesin Bubut Perawatan adalah Teknik perawatan adalah sesuatu system kegiatan untuk menjaga, memelihara, mempertahankan, mengembangkan dan memaksimalkan daya guna dari segala sarana yang ada di dalam suatu bengkel atau industri sehingga modal/investasi yang ditanam dapat berhasil guna dan berdaya guna tinggi secara ekonomis. Tugas utama perawatan adalah untuk melakukan pemeliharaan , perbaikan dari alat-alat, peralatan, mesin dan perlengkapanya serta semua unit yang berhubungan dengan proses produksi atau kegiatan dengan penggunaan sarana prasarana tersebut. Seperti pada umumnya mesin, maka mesin bubut memerlukan perawatan yang baik, agar ia dapat selalu siap untuk dioperasikan. Perawatan mesin produksi dilakukan secara umum dan khusus. Petunjuk perawatan umum pada mesin bubut biasanya telah diberikan oleh pabrik pembuat mesin, sedangkan perawatan khusus harus dicari berdasarkan pengalaman dan berdasarkan teori-teori mengenai perbaikan terhadap peralatan atau mesin. 1) Perawatan Umum Untuk menjaga agar mesin tidak cepat rusak diperlukan perawatan dan pengoperasian yang benar dan seksama. prosedur perawatan mesin bubut ini adalah: a) Mesin bubut ini tidak boleh terkena sinar matahari secara langsung



24



b) Dalam pelaksanaan perawatan seperti pengantian oli pelumasan mesin dan pemberian grease, diharuskan memakai oli yang dipersyaratkan oleh pabrik pembuat mesin c) Setelah selesai mengoperasikan mesin,bersihkan bagian-bagian mesin dari beram-beram hasil pemotongan dan cairan pendingin. d) Untuk pemasangan benda kerja pada poros utama,tidak diperkenakan memukul benda kerja secara keras dengan mengunakan palu/hammer e) Jaga dan perhatikan secara seksama selama pengoperasian mesin, jangan sampai beram-beram yang halus dank eras terutama beram besi tulang jatuh ke meja mesin dan terbawa oleh eretan. f) Setelah selesai mengoperasikan mesin,atur semua handel-handel pada posisi netral dan mematikan sumber tenaga mesin 2) Perawatan khusus Perawatan khusus ini dilakukan sesuai dengan jadwal yang telah dibuat, berdasarkan pengalaman dan buku petunjuk perawatan yang diberikan oleh pabrik pembuat mesin. Motor tidak mampu bekerja Ada 7 kemungkinan yang menyebabkan motor pembangkit tidak mau bekerja: a)



Tegangan dari sumber tenaga yang masuk kemotor pembangkit rendah,sehingga tidak sanggup membangkitkan motor pembangkit



b) Arus yang masuk ke motor pembangkit beda phasanya, maka diperlukan



pengikuran arus yang masuk satu phasa atau tiga phasa sesuai dengan motor pembangkit. c)



Sekring pada circuit breaker putus/terbakar,apabila terjadi hal yang demikian,maka gantilah sekring tersebut dengan yang baru dan spesifikasi yang sama.



d) Tidak sempurnanya kontak-kontak pada switch atau saklar. e)



Coil pada saklar terbakar



f)



Tidak terjadi hubunga pada kontak limit switch



g) Rem motor tidak berfungsi secara baik h) Motor cepat panas



25



Ada dua penyebab yang mengakibatkan motor penggerak menjadi cepat panas yaitu : a) Perbedaan tegangan Periksa tegangan listrik yang masuk b) Beban motor yang berlebihan Dengan adanya beban yang berlebihan dari yang ditentukan akan dapat menimbulkan panas berlebihan pada yang berlebihan pada motor pengerak,untuk itu perlu diatur kembali beban agar sesuai dengan yang telah ditentukan Kepala tetap Pada mesin bubut adalah memegang kunci utama pada keberhasilan pekerjaan mengunakan mesin bubut. Kerusakan yang umum terjadii pada kepala tetap mesin bubut di antaranya adalah: a) Putaran poros utaa tersendat-sendat b) Putaran poros utama terlalu berat c) Suhu atau temperature pada kepala lepas terlalu tinggi d) Terjadinya suara yang bising pada kepala lepas e) Tidak senter Eretan Kesalahan atau kerusakan yang sering timbul pada eretan adalah sebagai berikut: a) Eretan sangat berat meluncur pada mesin bubut.penyelesaianya lakukan pemeriksaan baut-baut penyetel kerapatan eretan,apabila terlalu kuat longarkan baut-baut tersebut. b) Hasil pekerjaan tidak rata.hal ini terjedi karene adanya ganguan pada pinion gear.usaha mengetasinya ialah dengan memperbaki gigi pinion atau menganti gigi pinion yang baru c) Pemakanan pada benda kerjs tidak rata pada waktu langkah otomatis atau penyayatan otomatis.hal ini disebabkan oleh tidak senternya poros trasportir. d) Terlalu berat pada waktu pemotongan menyilang.kemungkinan ini disebabkan terlalu kuatnya pengikat baut untuk pemotonga menyilang.



26



e) Tidak rata permukaan penyayatan menyilang (facing).hal ini kemungkinan di sebabkan tidak tepatnya penyetelan baut-baut pengikat poros utuk pemakanan. f) Terlalu keras gerakan toolpost hal ini disebabkan oleh gangguan pemasangan pasak. g) Kedudukan toolpost kurang teliti sehingga pemakanan kurang baik. h) Pompa pada apron sangat sulit dioprasikan.hal ini disebabkan minyak pelumas yang sudsh kotor.lakukan pembersian atau pengantian minyak pelumas serta membersihkan pipa-pipa salurannya. Kepala lepas Kepala lepas mudah bergetar atau tidak setabil selsms pelaksanan pembubutan. Jika hal ini terjadi kemungkinan ialah kurang kuatnya pengikat baut pengikat kepala lepas dengan meja atau rangka mesin. Dalam melakukan kegiatan berdasarkan jadwal kerja perlu adanya diperhatikan hal-hal berikut: a) Prioritas kegiatan harus berdasarkan kategori kerusakan b) Penjadwalan kegiatan harian, mingguan, bulan dan seterusnya berdasarkan manual mesin dan petunjuk teknis dari bagian teknik. c) Pemeliharaan harus dilakukan oleh orang yang kompeten dan dianjurkan yang telah bersertifikat d) Pemeliharaan rutin harian harus dilakukan operator mesin e) Pemeliharaan rutin terjadwal dan terstruktur agar tidak mengganggu kegiatan produksi f) Setiap kegiatan terdokumentasi. Jadwal pemeliharaan yang baik adalah berdasakan pedoman yang pasti. Pedoman pemeliharaan dapat disusun berdasarkan waktu dan menunjukkan bagian mana yang harus diperiksa dan bagaimana melakukannya. Perlu diingat pula bahwa penyusunan jadwal yang baik harus mengacu pada manual mesin, namun dapat pula disusun berdasarkan pengalaman dan hasil penelitian bagian teknik. Berikut ini adalah cara pemeliharaan mesin bubut yang dapat dilakukan. Tahap selanjutnya adalah menyusun program pemeliharaan berdasarkan waktu sebagai berikut:



27



Program Harian a) Membersihkan chip dari bed dan permukaan mesin. Gunakan kuas yang lembut dan vacum cleaner. Catatan. Jangan menggunakan hembusan udara bertekanan dari kompresor b) Membersihkan chip dari turret, housing, komponen yang berputar dan batang ulir pembawa. c) Pastikan bahwa perangkat pelindung untuk keselamatan kerja terpasang dengan baik d) Cek apakah level oli (pelumas) sesuai dengan kapasitas yang ditentukan.



Gambar 14. Chip pada daerah compound rest



Gambar 15. Pemakaian kompresor tidak dianjurkan Program Mingguan a) Cek apakah perangkat otomatis berfungsi sesuai standar kinerja mesin b) Periksa level pelumas pada kaca kontrol. Jika terlihat kurang tambahkan pelumas dan periksa apakah ada kebocoran.



28



c) Periksa tekanan oli dari pompa hidrolik jika menggunakan sistem hidrolik d) Bersihkan seluruh permukaan dengan menggunakan pembersih ringan. Jangan menggunakan pemberih berpelarut (solvents). e) Bersihkan chip dari bak penampung coolant.



Gambar 16. Kaca control reservoir di headstock Program Bulanan a) Periksa secara keseluruhan dari bagian yang bergerak dan bergesekan dan berilah pelumas jika diperlukan b) Gantilah cairan coolant dan bersihkan endapan dari dalam tank. Bongkar dan bersihkan pompa coolant dan pasang kembali. Catatan! Matikan sumber tenaga dan sistim control selama perbaikan. c) Periksa level oli pelumas Gearbox. Apabila level oli pelumas tidak sesuai standar yang diminta, maka tambahlah oli pelumas atau ganti seluruhnya.



29



Gambar 17. Sistem transmisi mesin bubut 5. Forum Diskusi Peserta PPG diminta untuk merancang kartu perawatan mesin bubut. Kartu perawatan juga dilengkapi dengan prosedur pengisian. Kartu perawatan dirancang sesuai dengan kaidah operasional mesin bubut.



C. Penutup 1. Rangkuman



Semua mesin membutuhkan pemeliharaan (Maintance) yang dapat diartikan sebagai kegiatan untuk memelihara atau menjaga fasilitas / peralatan pabrik dan mengadakan perbaikan atau penyesuaian /penggantian yang diperlukan agar supaya terdapat suatu keadaan operasi produksi yang memuaskan sesuai sesuai dengan apa yang direncanakan khususnya pada laporan ini membahas mesin bubut. Jadi dengan adanya kegiatan maintance ini maka fasilitas /peralata pabrik maupun bengkel dapat dipergunakan untuk produksi sesuai dengan rencana, dan tidak mengalami kerusakan selama fasilitas /peralatan tersebut dipergunakan untuk proses produksi atau sebelum jangka waktu tertentu yang direncanakan tercapai.Sehingga dapatalah diharapkan proses produksi dapat berjalan lancar dan terjamin, karena kemungkinan-kemungkinan kemacetan yang disebabkan tidak baiknya beberapa fasilitas atau peralatan produksi telah dihilangkan atau dikurangi. 30



2. Tes Formatif 1. Poros yang berputar dipasang bearing, tujuannya adalah … a. Supaya gaya putar untuk memutar poros menjadi ringan b. Supaya poros menjadi lebih kuat dan tidak mudah bengkok c. Supaya poros menjadi lebih seimbang d. Supaya poros dapat memindahkan tenaga lebih besar e. Supaya poros berputar lebih balance dan awet 2. Kelebihan dari transmisi menggunakan belt dibandingkan menggunakan rantai … a. Lebih halus suaranya b. Lebih ringan c. Lebih murah dan lebih awet d. Lebih awet walaupun berisik e. Lebih mahal biayanya tetapi kuat 3. Kelebihan dari transmisi menggunakan roda gigi menggunakan transmisi pulley dan belt adalah … a. Lebih halus suaranya b. Lebih ringan c. Lebih ringkas dan kompak d. Lebih awet asal dilumasi e. Lebih mahal biayanya tetapi mudah perawatannya



dibandingkan



4. Jenis perawatan yang dilakukan pada komponen sistem dibawah ini adalah .....



a. b. c. d. e.



Perawatan preventif Perawatan corective Perawatan harian Perawatan bulanan Perawatan mingguan



5. Perkembangan teknologi bahan yang begitu cepat, sehingga transmisi yang digunakan pada kendaraan saat ini supaya awet dan bersuara halus menggunakan … a. Pulley dan belt b. Rantai dan roda gigi c. Roda gigi miring



31



d. Roda gigi lurus e. Transmisi roda gigi cacing 6. Perawatan mekanik pada hidrolik yang umum dilakukan sebagai berikut … a. Membersihkan mesin, mengecek setiap komponen, mengganti seal dan katup, menganti oli jika telah masuk batas usia pakai b. Membersihkan mesin, mengecek kebocoran, mengganti seal hidrolik mengecek oli, dan melakukan running maintenance c. Membersihkan mesin, mengecek kebocoran, mengecek oli, dan melakukan running maintenance d. Melakukan running maintenance jika mesin lama tidak digunakan, dan membersihkan mesin, mengganti selang hidrolik dan mengganti oli e. Mengganti selang hidrolik yang bocor, mengganti seal dan melakukan running maintenance 7. Pompa hidrolik yang paling sering dijumpai kerusakan yaitu komponen … a. Selang b. Plunyer c. Piston d. Seal e. Katup



pada



8. Belt yang slip pada pulley disebabkan oleh …



a. b. c. d. e.



Putaran terlalu cepat Jenis belt yang dipakai terlalu besar Ukuran diameter pulley terlalu besar Belt basah kena air Stelan belt terlalu longgar



9. Diketahui mesin produksi yang sedang beroperasi setelah dilakukan pengecekan ternyata mesin bersuara berisik, tetapi mesin tetap berjalan normal dan tetap berproduksi. Dari hasil analisis mesin tersebut bermasalah pada … a. Poros tidak balance b. Kopling telah aus c. Belt slip d. Mur baut ada yang longgar e. Bearing mulai kocak



32



10. Generator listrik menggunakan penggerak diesel. Posisi diesel sejajar dengan generator dan berjarak 40 cm. Pada waktu diesel hidup tegangan generator naik turun, setelah dilakukan pengecekan ternyata putaran generator lebih rendah dari pada putaran diesel. Penyebab kasus tersebut adalah … a. Porosnya tidak balance b. Karena tidak memakai kopling gesek c. Belt Slip d. Ada salah satu mur dan baut yang longgar e. Bearing sudah kocak



3. Daftar Pustaka Bloch, H.P., & Geitner, F.K. (2005). Machinery Component Maintenance and Repair (Third Edition). Burlington: Elsevier. Higgins, LR., PE. And LC. Morrow. Maintenance Engineering Handbook, 3rd Edition. Mc. GrawHill Book Company. Rachmad, Soeprapto. (2017). Teknik Pemeliharaan Mekanik Industri, Sumber belajar Penunjang PLPG.Dirjen Guru dan Tenaga Kependidikan Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan. Rachmad, Soeprapto. (2007). Buku Teks Teknik Pemeliharaan Mekanik Industri. DPSM Depdiknas Ngadiyono, Yatin. 2010. Pemeliharaan Mekanik Industri. Universitas Negeri Yogyakarta. Yogyakarta



33



No Kode: DAR@Profesional/1/4/2019



PENDALAMAN MATERI TEKNIK MESIN MODUL 4: PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN



KEGIATAN BELAJAR 2 PROSES PRODUKSI DAN KONSTRUKSI MESIN



Nama Penulis: Aan Ardian, M.Pd.



Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan 2019



1



DAFTAR ISI Halaman Judul



1



Daftar Isi



2



A. Pendahuluan



3



1. Deskripsi Singkat



3



2. Relevansi



4



3. Panduan Belajar



4



B. Inti



4



1. Capaian Pembelajaran



4



2. Sup Capaian Pembelajaran



5



3. Pokok-pokok Materi



5



4. Uraian Materi



5



5. Forum Diskusi



26



C. Penutup



26



1. Rangkuman



26



2. Tes Formatif



27



3. Daftar Pustaka



28



2



A. Pendahuluan 1. Deskripsi Singkat



Proses produksi akan berhasil bila ditunjang dengan pemesinan yang memadai, sebagai faktor penentunya. Sedangkan factor peralatan bantu dan bagaimana tingkat ketrampilan dan keahlian dari operator mesin sebagai pengendali yang akan mengoperasikan mesin-mesin perkakas tersebut. Konstruksi mesin adalah suatu ilmu yang mempelajari tentang bagaimana suatu perancangan, pembuatan, percobaan, penyusunan dan pemeliharaan mesin. Ilmu konstruksi mesin dalam aplikasinya sangat luas penggunaannya. untuk menunjang berbagai macam hasil produksi faktor utamanya adalah mesin-mesin sebagai pengolah bahan baku menjadi bahan jadi atau bahan baku menjadi bahan setengah jadi. Dalam rangka meningkatkan produktivitas hasil industri, operator tidak hanya cukup mampu mengendalikan mesin-mesin perkakas tersebut, tetapi juga dituntut untuk memeahami beberapa alat ukur/metrologi serta mengetahui sifat-sifat dari bahan baku/material. Biasanya di dalam setiap suatu industri selalu terdapat bermacam-macam mesin perkakas, yaitu yang bisa dibedakan dengan jenis kelompok mesin produksi dan kelompok mesin perkakas Pengelolaan bengkel merupakan cara untuk mengatur segala sesuatu dan sumber daya yang ada pada bengkel secara efektif dan efisien. Bengkel merupakan bagian dari sarana pendidikan, menjadi suatu yang sangat penting terutama bagi sekolah yang berkaitan dengan bidang eksaka. Pengelolaan bengkel pendidikan kejuruan merupakan petunjuk praktis bagi para pendidik di sekolah-sekolah kejuruan. Para pendidik harus mengerti bagaimana tata cara dalam memanajemen bengkel dengan baik dan benar. Dalam manajemen terdapat



beberapa



proses



yaitu



mulai



dari



perencanaan



bengkel,



pengorganisasian bengkel, penggerakan bengkel, serta pengawasan Kegiatan Belajar 2 Proses Produksi dan Konstruksi Mesin ini disusun berdasarkan capaian pembelajaran yang telah ditetapkan, yaitu proses produksi, konstruksi



mesin, dan pengelolaan bengkel



3



2. Relevansi



Kedalaman materi modul ini setara dengan KKNI level 5.



Capaian



pembelajaran modul dalam lingkup pengetahuan dan ketrampilan PPG vokasi Teknik Mesin yang relevan dengan struktur kurikulum SMK. Kegiatan-kegiatan belajar yang disajikan relevan dengan kompetensi inti dan kompetensi dasar bidang keahlian Teknologi dan Rekayasa, program keahlian Perawatan dan Perbaikan Mesin.. Dengan dikuasainya materi Mekanik Mesin Industri, maka cukup signifikan dengan pekerjaan di industri



bidang manufaktur. 3. Panduan Belajar



Proses pembelajaran Mekanik Mesin Industri dapat dilaksanakan dengan lancar, maka langkah-langkah belajar yang dapat diikuti sebagai berikut : 1. Bacalah dan pahami capaian pembelajaran dan sub capaian pembelajaran kemudian catat bagian yang belum Anda kuasai dan yang sudah Anda kuasai. 2. Bacalah uraian materi pada bagian yang belum Anda kuasai dan apabila belum cukup dapat ditambah dengan sumber belajar lain dari buku bacaan di daftar pustaka. Lakukan kajian terhadap proses pemesinan bubut yang telah ada dan yang telah dilakukan di tempat kerja Anda. 3. Setelah Anda menguasai semua tugas dan tes formatif pada keempat kegiatan belajar, silahkan Anda lanjutkan dengan mengerjakan tugas akhir dan tes akhir. B.



Inti 1. Capaian Pembelajaran Menguasai materi ajar pada bidang studi Teknik Mesin yang meliputi: Teknik pemesinan; Teknik pengelasan; Teknik pengecoran Logam; Teknik mekanik industri; Teknik perancangan dan gambar mesin; dan Teknik fabrikasi Logam dan Manufaktur termasuk kewirausahan dan advance materials secara bermakna yang dapat menjelaskan aspek “apa” (konten), “mengapa” (filosofi), dan “bagaimana”



4



(penerapan dalam kehidupan sehari-hari) sehingga dapat membimbing peserta didik SMK mencapai kompetensi keahlian yang dibutuhkan oleh DUDI



2. Sub Capaian Pembelajaran Menganalisis dan mengajarkan kompetensi-kompetensi terkait dengan mekanik mesin industri (pemeliharaan dan perbaikan ringan mekanik mesin perkakas), proses produksi dan konstruksi mesin (pengelolaan bengkel manufaktur), pneumatik dan hidrolik (menciptakan rangkaiaan simulasi pneumatic/hidrolik sedehana), dan kelistrikan mesin industri (pemeliharaan dan perbaikan ringan kelistrikan mesin perkakas) yang relevan dengan kebutuhan DUDI. 3. Pokok-pokok Materi a. Proses Produksi b. Konstruksi mesin c. Pengelolaan Bengkel 4. Uraian Materi 1. Proses Produksi Proses diartikan sebagai suatu cara, metode, dan teknik bagaimana sesungguhnya sumber-sumber (tenaga kerja, mesin, bahan, dan dana) yang ada diubah untuk memperoleh suatu hasil. Produksi adalah kegiatan untuk menciptakan atau menambah kegunaan barang atau jasa (Assauri, 1995). Proses juga diartikan sebagai cara, metode ataupun teknik bagaimana produksi itu dilaksanakan. Produksi adalah kegiatan untuk menciptakan danan menambah kegunaan (Utility) suatu barang dan jasa. Menurut Ahyari (2002) proses produksi adalah suatu cara, metode ataupun teknik menambah keguanaan suatu barang dan jasa dengan menggunakan faktor produksi yang ada. Melihat kedua definisi di atas, dapat diambil kesimpulan bahwa proses produksi merupakan kegiatan untuk menciptakan atau menambah kegunaan



5



suatu barang atau jasa dengan menggunakan faktor-faktor yang ada seperti tenaga kerja, mesin, bahan baku dan dana agar lebih bermanfaat bagi kebutuhan manusia. a) Jenis-Jenis Proses Produksi Jenis-jenis proses produksi ada berbagai macam bila ditinjau dari berbagai segi. Proses produksi dilihat dari wujudnya terbagi menjadi proses kimiawi, proses perubahan



bentuk,



proses assembling, proses



transportasi,



dan



proses



penciptaan jasa-jasa adminstrasi (Ahyari, 2002). Proses produksi dilihat dari arus atau flow bahan mentah sampai menjadi produk akhir, terbagi menjadi dua yaitu proses produksi terus-menerus (Continous processes) dan proses produksi terputus-putus (Intermettent processes). Perusahaan menggunakan proses produksi terus-menerus apabila di dalam perusahaan terdapat urutan-urutan yang pasti sejak dari bahan mentah sampai proses produksi akhir. Proses produksi terputus-putus apabila tidak terdapat urutan atau pola yang pasti dari bahan baku sampai dengan menjadi produk akhir atau urutan selalu berubah (Ahyari, 2002). Penentuan tipe produksi didasarkan pada faktor-faktor seperti: (1) volume atau jumlah produk yang akan dihasilkan, (2) kualitas produk yang diisyaratkan, (3) peralatan yang tersedia untuk melaksanakan proses. Berdasarkan pertimbangan cermat mengenai faktor-faktor tersebut ditetapkan tipe proses produksi yang paling cocok untuk setiap situasi produksi. Macam tipe proses produksi dari berbagai industri dapat dibedakan sebagai berikut (Yamit, 2002) : 1) Proses produksi terus-menerus Proses produksi terus-menerus adalah proses produksi barang atas dasar aliran produk dari satu operasi ke operasi berikutnya tanpa penumpukan disuatu titik dalam proses. Pada umumnya industri yang cocok dengan tipe ini adalah yang memiliki karakteristik yaitu output direncanakan dalam jumlah besar, variasi atau jenis produk yang dihasilkan rendah dan produk bersifat standar. 2) Proses produksi terputus-putus



6



Produk diproses dalam kumpulan produk bukan atas dasar aliran terusmenerus dalam proses produk ini. Perusahaan yang menggunakan tipe ini biasanya terdapat sekumpulan atau lebih komponen yang akan diproses atau menunggu untuk diproses, sehingga lebih banyak memerlukan persediaan barang dalam proses. 3) Proses produksi campuran Proses produksi ini merupakan penggabungan dari proses produksi terus-menerus dan terputus-putus. Penggabungan ini digunakan berdasarkan kenyataan bahwa setiap perusahaan berusaha untuk memanfaatkan kapasitas secara penuh.



Gambar 1. Proses produksi b) Tingkat Pelayanan Bagi konsumen untuk menilai baik buruknya suatu sistem produksi / operasi lebih dinilai dari pelayanan yang dapat diberikan oleh system produksi kepada konsumen itu sendiri. Berbicara mengenai tingkat pelayanan (service level) merupakan ukuran yang tidak mudah untuk diukur, sebab banyak dipengaruhi oleh faktor – faktor kualitatif, walaupun demikian beberapa ukuran obyektif yang sering digunakan antara lain: 1) Ketersediaan (availability) dan kemudahan untuk mendapatkan produk / jasa. Kecepatan pelayanan baik yang berkaitan dengan waktu pengiriman (delivery time) maupun waktu pemrosesan (processing time). Agar dapat dicapai kinerja sistem operasi diatas maka seorang manajer produksi / operasi dituntut untuk mempunyai sedikitnya dua kompetensi, yaitu: 2) Kompetensi Teknikal yaitu kompetensi yang berkaitan dengan pemahaman atas teknologi proses produksi dan pengetahuan atas jenis 7



– jenis pekerjaan yang harus dikelola. Tanpa memiliki kompetensi teknikal ini maka seorang manajer produksi / operasi tidak akan mengerti apa yang sebenarnya harus diperbuat. 3) Kompetensi Manajerial yaitu kompetensi yang berkaitan dengan pengetahuan yang berkaitan dengan pengelolaan sumber – sumber daya (faktor – faktor produksi) serta kemampuan untuk bekerja sama dengan orang lain. Kompetensi ini sangat diperlukan mengingat penguasaan pengelolaan atas faktor – faktor produksi serta menjalin koordinasi dan kerjasama dengan fungsi – fungsi lain yang ada didalam suatu unit usaha merupakan keharusan yang tak dapat dihindarkan. 2. Konstruksi mesin Mesin dan peralatan yang menggunakan prinsip mekanis banyak ditemukan di bengkel kerja. Tenaga penggerak utama mesin-mesin tersebut



berasal dari



tenaga listrik. Konstruksi dari setiap jenis mesin tersebut pada bengkel adalah seperti berikut: a) Konstruksi Mesin Bor Menurut jenisnya mesin bor dapat dibedakan atas: mesin bor meja, mesin bor lantai, mesin bor radial dan mesin bor koordinat. Perbedaan jenis dari mesin bor ini, didasarkan atas kegunaan dan kapasitas mesinnya.



Gambar 2. Komponen Bagian Utama Mesin Bor



8



b) Konstruksi Mesin Sekrap Mesin Sekrap (shaping machine) diistilahkan juga dengan mesin ketam. Mesin ini digunakan untuk mengerjakan bidang-bidang yang rata, datar, beralur, dan bersudut, pada posisi mendatar, tegak, ataupun miring. Mesin Sekrap adalah suatu mesin perkakas dengan gerakan utama lurus bolak-balik secara vertikal maupun horizontal. Prinsip pengerjaan benda kerja pada mesin sekrap adalah benda yang disayat atau dipotong dalam keadaan diam (dijepit pada ragum) kemudian pahat bergerak lurus bolak-balik atau maju-mundur melakukan penyayatan. Hasil gerakan maju-mundur lengan mesin atau pahat diperoleh dari motor yang dihubungkan dengan roda bertingkat melalui sabuk (belt).



Gambar 3. Mesin Sekrap dan Komponen Utamanya c) Konstruksi Mesin Bubut Mesin bubut adalah mesin perkakas pemesinan yang berfungsi untuk membubut permukaan luar dan dalam benda kerja menjadi bulat atau silindris, konis, beralur, berigi dan berulir. Gerak utama mesin bubut adalah bergerak berputar (poros utama memutar benda kerja) dan alat potong bergerak lurus sepanjang alas.



9



Gambar 4. Komponen Utama Mesin Bubut d) Konstruksi Mesin Frais



Gambar 5. Komponen Utama Mesin Frais Horizontal (a) dan Vertikal (b) Kontruksi dan bagian utama dari mesin frais terdiri dari poros utama atau pemegang arbor, meja, alas tegak, datar, meja, sadel, knee, lengan dan suppor, mekanik pengatur otomatis pemakanan dan motor listrik.



10



e) Konstruksi Mesin Gerinda Datar



Gambar 6. Mesin Gerinda Datar Mesin gerinda datar adalah mesin perkakas pemesinan yang digunakan untuk menggerinda (menghaluskan) permukaan datar, beralur dan bersudut dan permukaan yang halus pada benda kerja. f) Konstruksi Mesin Gerinda Silindris



Gambar 7. Mesin Gerinda Silendris Mesin gerinda silindris adalah mesin perkakas pemesinan yang digunakan untuk mengerinda (menghaluskan) permukaan silindris.



11



Sasaran utama perawatan mesin adalah merawat semua komponen mesin, secara umun komponen-komponen mesin terdiri dari dua kelompok: 1) Kelompok komponen tetap Yaitu komponen diam yang tidak ikut bergerak saat mesin dioperasikan. 2) Kelompok komponen bergerak Yaitu komponen mesin yang bergerak (lurus atau berputar) saat mesin jalan. Komponen ini disebut juga komponen transmisi yang berfungsi meneruskan gerakan arah lurus atau gerakan arah berputar. 3. Pengelolaan Bengkel Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI) yang dimaksud dengan bengkel adalah suatu tempat untuk orang bekerja, dan atau tempat untuk berlatih, sedangkan laboratorium adalah suatu tempat atau kamar tertentu yang dilengkapi dengan peralatan untuk mengadakan suatu percobaan atau penyelidikan. Sedangkan menurut konsorsium ilmu pendidikan (dalam Yoto 1999) menjelaskan bahwa yang dimaksud dengan laboratorium adalah sarana, prasarana dan mekanisme kerja yang : a. Menunjang secara unik melalui pengalaman dalam membentuk keterampilan, pemahaman, dan wawasan dalam pendidikan dan pengajaran serta dalam pengembangan ilmu dan teknologi b. Faktor-faktor serta aspek-aspeknya pada dasarnya dapat dikendalikan oleh pengajar. Laboratorium tidak berarti ruangan atau bangunan yang dipergunakan untuk percobaan ilmiah misalnya dalam bidang science: biologi, kimia, fisika dan sebagainya, melainkan juga termasuk aktifitas ilmiahnya sendiri, baik berupa eksperimen, riset, observasi, demonstrasi yang terkait dengan kegiatan belajar mengajar. Dilihat dari segi kerjanya laboratorium merupakan tempat dimana dilakukan kegiatan untuk menghasilkan sesuatu. Dilihat dari beberapa pengertian diatas, dapat disimpulkan bahwa pengertian antara bengkel dan laboratorium jika dilihat dari segi aktifitas yang dilakukan oleh guru dan siswa memiliki makna yang sama.



12



Secara umum, fungsi laboratorium menurut Yoto(1999:23) antara lain: a. Memberi kelengkapan bagi pelajaran teori yang telah diterima sehingga antara teori dan praktik bukan merupakan dua hal yang terpisah melainkan dua sisi dari satu mata uang. b. Memberikan keterampilan kerja ilmiah bagi siswa c. Menambah keterampilan dalam mempergunakan alat media yang tersedia untuk mencari dan menemukan kebenaran d. Memupuk dan membina rasa percaya diri sebagai akibat keterampilan yang diperolah, penemuan yang didapat dalam proses kegiatan kerja laboratorium e. Membantu meningkatkan pengetahuan dan keterampilan profesional Menurut Sumaryono (dalam Yoto, 1999) penggunaan bengkel antara lain adalah sebagai berikut (1) Perawatan dan perbaikan (2) Pelatihan (3) Proses produksi (4) Penelitian a. Perencanaan Kegiatan Praktik Grover (dalam Yoto, 1999) menjelaskan bahwa teknik merencanakan kegiatan praktikum didefinisikan sebagai penentuan rangkaian kegiatan untuk memperoleh hasil secara langsung, karena itu suatu rencana memerlukan metodemetode, sumber-sumber dan waktu serta urutan-urutan kegiatan praktikum. Setiap bengkel yang terdapat di SMK diharapkan memiliki perencanaan yang mantap, baik perencanaan semester maupun perencanaan dalam jangka waktu satu tahun ajaran. Menurut Yoto (1999:26) dalam membuat perencanaan kegiatan praktikum ada beberapa hal yang perlu mendapatkan perhatian secara seksama, yaitu: 1. Perencanaan jadwal Dalam merencanakan jadwal diperlukan adanya kerjsama dengan wakil kepala sekolah urusan kurikulum yang biasanya membuat jadwal pelaksanaan kegiatan belajar mengajar secara menyeluruh. Selain itu dalam merencanakan jadwal juga perlu adanya konsultasi dengan unit produksi di sekolah, bahkan jika diperlukan mengadakan rapat koordinasi sehingga tidak terjadi pemakaian bengkel secara bersamaan.



13



Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam menyusun dan merencanakan penggunaan sarana dan prasarana praktik ini adalah sebagai berikut: a. Menginventarisasi jadwal penggunaan sarana dan prasarana praktik permesinan b. Menyusun jadwal service peralatan/mesin c. Menyusun kartu service peralatan/mesin d. Menyusun kebutuhan peralatan/mesin e. Menyusun kebutuhan material (bahan-bahan) praktik permesinan f. Menyusun jadwal kegiatan praktik/pelatihan 2. Perencanaan kebutuhan peralatan atau mesin-mesin Perencanaan kebutuhan peralatan atau mesin-mesin yang digunakan untuk praktik Sumaryono (dalam Yoto, 1999) menjelaskan bahwa dalam menentukan jenis dan jumlah peralatan/mesin-mesin berkaitan dengan kapasitas ruang bengkel dan jenis kegiatan bengkel yang dipilih. Apabila jenis kegiatan bengkel adalah produksi, maka baru akan diketahui jenis maupun jumlah mesin atau peralatannya setelah ditentukan lebih dahulu jenis dan jumlah produksi yang diinginkan. Begitu pula apabila bengkel tersebut akn digunakan untuk pelatihan, jenis keterampilan yang akan diberikan dan jumlah peserta latihan yang akan ditampung, akan sangat menentukan dalam merencanakan peralatan atau mesinmesin yang akan digunakan. Menurut Storm (dalam Yoto,1999) syarat-syarat fasilitas sekolah kejuruan tergantung pada dua faktor. Faktor pertama sehubungan dengan berapa lama waktu yang ditentukan dalam penggunaan ruang bengkel itu untuk kegiatan belajar mengajar. Faktor kedua adalah tingkat kegunaan dalam kegiatan belajar. Menurut Arikunto(1988:263-264), pedoman yang dapat digunakan dalam merencanakan peralatan mesin-mesin bagi siswa SMK, secara garis besar adalah sebagai berikut: (1) Disediakan ruangan yang cukup di laboratorium, (2) Tersedia tenaga listrik yang sesuai dengan kebutuhan, (3) Tersedia dana yang dapat digunakan untuk pengoperasian secara rutin, (4) Peralatan merupakan perangkat yang dapat digunakan dengan ketat efektif menurut keinginan dan kebutuhan murid, (5) Peralatan hendaknya cocok dengan pengajaran dasar



14



sesuai dengan konsep pelayanan dan pelaksanaan yang disarankan. Dengan demikian alat-alat dengan otomatisasi yang tinggi sangat tidak cocok untuk tujuan ini, (6) Alat-alat tersebut sama dengan hal kemampuan produksi yang biasa digunakan di dalam bisnis dan industri, (7) Merek-merek khusus untuk alat-alat bukan merupakan hal penting yang harus dipertimbangkan kecuali memang hanya ada sebuah pabrik yang memproduksi alat-alat yang bersangkutan, (8) Alat-alat yang dibeli harus merupakan alat-alat yang sudah mendapat persetujuan dari tim penasehat pendidikan kejuruan. 3. Perencanaan material (bahan-bahan praktik) Barker (dalam Yoto, 1999) menjelaskan bahwa bahan-bahan yang digunakan dan habis pakai didalam praktikum selalu dikategorikan sebagai bahan (material). Dalam pelaksanaan penyediaan bahan, hal-hal yang perlu dipertimbangkan adalah jumlah praktikan, jenis praktikum, keuangan, dan tempat penyimpanan. Menurut Yoto (1999: 30) pengadaan bahan-bahan praktik permesinan dalam jumlah yang sangat besar akan menimbulkan masalah apabila tempat penyimpanan atau gudang tidak tersedia secara luas dan memenuhi syarat keamanan. Oleh sebab itu perencanaan dan strategi pengadaan dan pengiriman bahan praktik permesinan harus dijadwal secara teratur. Untuk mempermudah dalam pemenuhan kebutuhan praktik, maka perencanaan jenis atau macam praktik,



lama



praktik,



dan



jumlah



peserta



praktik/pelatihan



harus



dipertimbangkan secara benar pada perencanaan awal. 4. Pengorganisasian Sarana Dan Prasarana Bengkel Praktik a) Pengorganisasian Peralatan/Mesin-mesin 1) Tata Letak (Layout) Peralatan/Mesin-mesin Menurut Oetomo dan Taddjo (dalam Yoto, 1999) perencanaan tata letak adalah merupakan suatu perencanaan lantai, guna menentukan serta menyusun alat dan peralatan yang diperlukan. Perencanaan tata letak erat sekali hubungannya dengan bahan, alat dan perlengkapan yang terdapat dalam bengkel.



15



Setelah jenis dan jumlah peralatan/mesin ditentukan, dan agar proses kegiatan



belajar/berlatih



didalam



bengkel



dengan



menggunakan



peralatan/mesin-mesin tersebut lancar, maka letak peralatan/mesin-mesin serta pembagian ruangan didalam bengkel harus diatur sebaik-baiknya. Tata letak mencakup desain dari bagian-bagian, pusat kerja dan peralatan yang membentuk proses perubahan dari bahan mentah menjadi bahan jadi. Perencanaan tata letak merupakan satu tahap dalam perencanaan fasilitas yang bertujuan untuk mengembangkan suatu sistem produksi yang efisiesn dan efektif sehingga dapat tercapainya suatu proses produksi dengan biaya yang paling ekonomis. 2) Tujuan Perencanaan Tata Letak Tujuan perencanaan lay out/ tata letak yang baik yaitu : a) Memaksimumkan pemanfaatan peralatan pabrik b) Meminimumkan kebutuhan tenaga kerja c) Mengusahakan agar aliran bahan dan produk lancar d) Meminimumkan hambatan pada kesehatan e) Meminimumkan usaha membawa bahan Efektifitas dari pengaturan tata letak suatu kegiatan produksi dipengaruhi oleh beberapa faktor, sebagai berikut : a. Penanganan material – perencanaan tata letak harus memperhatikan gerakan dari material atau manusia yang bekerja. Gerakan material akan berdampak pada biaya penanganan material, biasanya mempunyai pengaruh yang cukup signifikan bagi biaya produksi. b. Utilisasi ruang – utilisasi ruang dan energi merupakan salah satu faktor yang diperhatikan dalam perencanaa tata letak. Perkembangan teknologi memungkinkan penataan mesin-mesin tidak dalam arah horizontal, berada dalam satu lantai, melainkan dapat ke arah vertikal. c. Mempermudah pemeliharaan – perawatan mesin selain berpengaruh terhadap mutu produk juga berpengaruh terhadap usia mesin. Tata letak mesin harus menyediakan ruang gerak yang cukup bagi pemeliharaan mesin.



16



d. Kelonggaran gerak – perencanaan tata letak tidak saja untuk memperoleh efisiensi ruang tetapi juga harus memperhatikan kelonggaran gerak bagi operatot /karyawan. Selain meningkatkan kepuasan karyawan atas kondisi kerja, kelonggaran gerak dapat mengurangi kecelakaan kerja. e. Orientasi produk – jenis produk yang dibuat sangat berpengaruh dalam perencanaa tata letak. Mislanya, produk ukuran besar dan berat, atau memelukan perhatian



khusus



dalam



penangannya,



umumnya



menghendaki suatu tata letak yang tidak membuat produk dipindahpindah. Sebaliknya, produk yang berukuran kecil dan ringan yang dengan mudah dapat diangkut akan menjadi lebih ekonomis apabila diproduksi dengan suatu tata letak yang berdasarkan proses. f. Perubahan produk atau disain produk – perencanaan tata letak juga memperhatikan perubahan jenis produk atau disain produk. Bagi perusahaan yang jenis produk atau disainnya sering berubah, tata letak mesin harus sefleksibel mungkin dalam mengadaptasi perubahan. 3) Jenis Tata Letak Dalam industri manufaktur, secara umum tata letak dikelompokkan dalam tiga jenis, yaitu : a) Tata Letak Proses (process layout) /tata letak fungsional – penyusunan tata letak dimana alat yang sejenis atau mempunyai fungsi yang sama ditempatkan dalam bagian yang sama. Misalnya mesin-mesin bubut dikumpulkan pada daerah yang sama, sedemikian pula mesin-mesin potong diletakkan pada bagian yang sama seperti dalam gambar 8:



17



Gambar 8. Tata Letak Proses Mesin-mesin ini tidak dikhususkan untuk produk tertentu melainkan dapat digunakan untuk berbagai jenis produk. Model ini cocok untuk discrete production dan bila proses produksi tidak baku, yaitu jika perusahaan membuat jenis produk yang berbeda. Jenis tata letak proses dijumpai pada bengkel-bengkel, rumah sakit, universitas atau perkantoran. Kelebihan dan kelemahan Tata Letak Proses terlihat dalam tabel berikut : Kelebihan 1. Memungkinan utilitas mesin yang tinggi 2. Memungkinkan penggunaan mesin-mesin yang multi-guna sehingga dapat dengan cepat mengikuti perubahan jenis produksi 3. Memperkecil terhentinya produksi yang diakibatkan oleh kerusakan mesin 4. Sangat fleksibel dalam mengalokasikan personel dan peralatan 5. Investasi yang rendah karena dapat mengurangi duplikasi peralatan 6. Memungkinkan spesialisasi supervisi



Kelemahan 1. Meningkatkan kebutuhan material handling karena aliran proses yang beragam serta tidak dapat digunakan ban berjalan 2. Pengawasan produksi yang lebih sulit 3. Meningkatnya persediaan barang dalam proses 4. Total waktu produksi per unit yang lebih lama 5. Memerlukan skill yang lebih tinggi 6. Pekerjaan routing, pejadwalan dan akunting biaya yang lebih sulit, karena setiap ada order baru harus dilakukan perencanaan/perhitungan kembali



18



b) Tata Letak Produk (product layout) – apabila proses produksinya telah distandarisasikan dan berproduksi dalam jumlah yang besar. Setiap produk akan melalui tahapan operasi yang sama sejak dari awal sampai akhir. Ilustrasi dari tata letak produk dapat dilihat dalam gambar 9.



Gambar 9. Tata Letak Produk Kelebihan dan kelemahan Tata Letak Proses terlihat dalam tabel berikut : Kelebihan 1. Aliran material yang simple dan langsung 2. Persediaan brg dlm proses yang rendah 3. Total waktu produksi per unit yang rendah 4. Tidak memerlukan skill tenaga kerja yang tinggi 5. Pengawasan produksi yang lebih mudah 6. Dapat menggunakan mesin khusus atau otomatis 7. Dapat menggunakan ban berjalan karena aliran material sudah tertentu



Kelemahan 1. Kerusakan pada sebuah mesin dapat menghentikan produksi 2. Perubahan desain produk dapat mengakibatkan tidak efektifnya tata letak yang bersangkutan 3. Biasanya memerlukan investasi mesin/peralatan yang besar 4. Karena sifat pekerjaaanya yang monoton dapat mengakibatkan kebosanan



c) Tata Letak Posisi Tetap (fixed positon lay out) – dipilih karena ukuran, bentuk ataupun karakteristik lain menyebabkan produknya tidak mungkin atau sukar untuk dipindahkan. Tata letak seperti ini



19



terdapat pada pembuatan kapal lautm pesawat terbang, lokomotif atau proyek-proyek konstruksi Tata letak posisi tetap terlihat dalam gambar 6.3 :



Gambar 10. Tata letak posisi tetap Kelebihan dan kelemahan Tata Letak Tetap terlihat dalam tabel berikut : Kelebihan 1. Berkurangnya gerakan material 2. Adanya kesempatan untuk melakukan pengkayaan tugas 3. Sangat fleksibel, dapat mengakomodasi perubahan dalam desain produk, bauran produk maupun volume produksi 4. Dapat memberikan kebanggaan pada pekerja karena dapat menyelesaikan seluruh pekerjaan



Kelemahan 1. Gerakan personal dan peralatan yang tinggi 2. Dapat terjadi duplikasi mesin dan peralatan 3. Memerlukan tenaga kerja yang berketrampilan tinggi 4. Biasanya memerlukan ruang yang besar serta persediaan barang dalam proses yang tinggi 5. Memerlukan koordinasi dalam penjadwalan produksi



b) Tipe dan Penyimpanan Peralatan Peralatan praktek permesinan menurut Oetomo dan Tadjo (dalam Yoto, 1999) dapat digolongkan atas alat tangan, alat ukur, dan alat-alat berat, seperti dongkrak, mesin bor, mesin bubut, mesin skrap, dan lain sebagainya. Untuk



20



menyimpan peralatan di dalam bengkel ada beberapa syarat yang perlu dipertimbangkan, yaitu: 1) Aman dari pengaruh unsur kimia 2) Aman terhadap orang yang melayaninya 3) Mudah dilihat dan dikontrol 4) Mudah diambil bila akan digunakan 5) Tidak menghalangi orang bekerja 6) Rapi bila dilihat Sedangkan untuk tipe penyimpanan alat menurut Oetomo dan Tadjo (dalam Yoto, 1999) pada dasarnya diklasifikasikan menjadi dua macam, yaitu: (1) tipe penyimpanan tertutup, seperti misalnya gudang, lemari penyimpanan alat dan bangku kerja (2) sistem penyimpanan terbuka, seperti misalnya penyimpanan alat pada panel atau papan yang dasarnya diberi damber sesuai dengan alat yang dipasang. Menurut Yoto (1999:36) keuntungan penyimpanan alat secara terbuka adalah alat-alat mudah dikontrol kalau ada yang hilang, menghemat waktu dalam segi pengambilan dan pengembalian sehingga efisiensi kerja meningkat, menghemat biaya/tempat ditinjau dari segi pemakaian bahan karena dinding yang kosong dapat dimanfaatkan untuk memasang panel alat secara permanen, dan dapat meningkatkan suasana keindahan. Sedangkan kerugian alat secara terbuka adalah faktor keamanannya tidak dapat dijamin. c) Pengorganisasian Ruangan 1) Susunan Ruang Bengkel Storm (dalam Yoto,1999) menjelaskan bahwa dalam merencanakan fasilitas untuk pendidikan kerja, pertimbangan utamanya adalah menyediakan tempat yang cukup untuk kelompok, individu, dan pengajaran bengkel. Kecukupan tempat pada tempat kerja di bengkel merupakan unsur penting untuk kondisi kerja yang diinginkan. Jika tempat kerja memerlukan pengoperasian perlengkapan besar yang tak dapat bergerak, perlu adanya ruang tambahan yang



21



berjajar untuk perawatan perlengkapan. Tempat tambahan juga diperlukan untuk operasi-operasi khusus dan tempat penyimpanan perlengkapan(gudang). Robert (dalam Yoto, 1999) menjelaskan bahwa kondisi-kondisi dalam pendidikan kejuruan harus dibandingkan dengan kondisi-kondisi yang ada pada dunia kerja/industri. Kondisi-kondisi yang dimaksud adalah menyangkut penataan dalam bengkel kerja dan bentuk praktik yang dilaksanakan oleh sekolah kejuruan. Oleh karena itu, untuk menunjang kelancaran kegiatan praktik di bengkel, maka di dalam bengkel menurut Storm(dalam Yoto,1999) minimal harus tersedia ruangan-ruangan antara lain: (1) Ruang kepala bengkel (2) Ruang guru instruktur (3) Ruang laboran (4)Ruang kerja/proses (5) Ruang perlengkapan/penyimpanan alat (6) Ruang penyimpanan bahan (material) (7) Ruang PPPK (8) Ruang administrasi. Pada suatu SMK selain bangunan bengkel, maka terdapat pula bangunanbangunan yang lain. Tata letak bangunan sekeliling menurut Rizal (dalam Yoto,1999) dapat diatur sebagai berikut: a) Ruang belajar ditempatkan dibagian paling tenang jauh dari segala sumber kebisingan b) Ruang bengkel ditempatkan jauh dari ruang teori c) Ruang administrasi sekolah harus dapat dicapai dengan mudah tanpa sesuatu yang mengganggu kebisingan sekolah d) Antara ruang satu dengan ruang lainnya dapat terjadi komunikasi dengan lancar e) Pengelompokan ruang secara fungsional f) Orientasi ruang sesuai dengan fungsinya g) Letak dan jarak peraltan/mesin antara satu dengan yang lainnya harus diperhitungkan, sehingga terjadi aliran bahan baku dan barang/hasil lebih efektif dan efisien. 2) Penerangan Ruangan Penerangan atau pencahayaan pada bengkel merupakan kebutuhan yang utama untuk kelancaran dan keamanan dalam bekerja. Menurut Yoto (1999:41)



22



sumber penerangan dalam ruangan ada dua macam, yaitu penerangan dengan cahaya alam (matahari), dan penerangan dengan cahaya buatan (listrik). Penerangan yang baik akan dapat mengurangi ketegangan otot mata, memudahkan penglihatan dan mengusahakan kebersihan, meningkatkan semangat dan gairah kerja, dan mengurangi terjadinya kecelakaan kerja. 3) Ventilasi, Suhu dan Kelembaban Udara Yoto (1999:45) menjelaskan bahwa suhu dan kelembaban tinggi adalah musuh utama ketahanan kerja manusia. Kekurangan udara segar akan segera menyebabkan lemas dan kelembaban yang tinggi akan menghalangi kelancaran pelepasan suhu dari permukaan kulit sehingga tubuh merasa sangat tidak nyaman.



Ketidaknyamanan



udara



akan



menyebabkan



lesu



sehingga



produktivitas kerja menurun demikian pula kewaspadaannya. Oleh karena itu, dalam merancang sistem ventilasi atau penghawaan perlu diperhatikan hal-hal sebagai berikut, yaitu (1) jumlah manusia per unit volume ruang (2) jenis kegiatan dan tingkat gerak (3) kinerja mesin (4) suhu dilokasi bengkel/industri (5) kualitas udara di lingkungan sekitar bengkel/industri (6) persyaratan suhu kerja proses. Menurut Yoto (1999:45) peranan ventilasi dalam suatu bangunan adalah sebagai sirkulator udara dalam suatu ruangan bila penempatannya menurut ketentuan yang benar, membantu penerangan dalam suatu ruangan. Dengan pemasangan ventilasi yang baik akan menghasilkan jumlah dan kualitas udara yang segar keseluruh ruangan yang dapat berfungsi mengurangi dan membebaskan udara dari gangguan bau maupun udara yang beracun. Udara yang tidak baik dalam suatu ruangan dapat menyebabkan gangguan terhadap paru-paru, darah, kulit, mata, selaput lendir, dan lain-lain. 4) Pengaturan Warna Yoto (1999:50) menjelaskan bahwa penggunaan warna tertentu dapat mengubah penampakan ruangan. Warna terang menyebabkan obyek atau ruangan tampak besar, warna gelap menyebabkan obyek atau ruangan tampak



23



kecil. Warna-warna panas mempengaruhi emosi manusia, sedangkan warna dingin mengendalikan emosi seseorang. Penataan yang berimbang warna-warna laboratorium dapat meningkatkan keuntungan untuk tujuan belajar. Robert B.Lytle (dalam Yoto,1999:50) berpendapat bahwa penggunaan prinsip-prinsip warna merupakan hal yang penting untuk situasi belajar, warna menunjukkan identitas, intensitas menunjukkan jangkauan pandang, variasi memperkecil monotoni, dan penggunaan warna mempengaruhi perhatian. Penggunaan warna pada tempat kerja/bengkel menurut Rizal (dalam Yoto,1999:50-51), yaitu (1) warna hijau berarti aman digunakan pada alat-alat PPPK (2) warna kuning berarti hati-hati digunakan pada tempat/bagian yang membahayakan (3) warna oranye digunakan pada bagian-bagian perlengkapan berbahaya yang dapat mematahkan, menghancurkan, mengejutkan dan melukai, seperti: aliranlistrik yang berbahaya, bagian mesin yang berputar, bagian dalam kotak sekring, dan sebagainya (4) warna merah digunakan untuk tanda letak peralatan pemadam kebakaran, pintu masuk darurat, saklar listrik untuk menghidupkan dan mematikan (5) warna biru berarti “perhatian terhadap”: mesin yang bergerak berlawanan, mesin yang sedang diperbaikai, jalan antara mesin-mesin/peralatan, jalan tikungan, tempat mencuci peralatan, dan sekitar tempat sampah (6) warna hitam, putih atau kombinasi hitam putih berarti tandatanda lalu lintas dan tanda-tanda (urusan) rumah tangga (7) warna putih untuk langit langit. 5) Kebisingan Rizal (dalam Yoto, 1999:51) memberikan ketentuan-ketentuan untuk mengurangi kebisingan antara lain (1) menempatkan tempat duduk siswa paling belakang dekat dengan dinding penyekat lebih besar 2m (2) mengurangi kegaduhan/kebisingan dengan jalan:membuka dinding cukup lebar, mengatur letak antara mesin agar terhindar terjadinya frekuensi amplitudo tinggi (3) menempatkan ruang belajar lebih dari: 60m dengan jalan raya, 23m dengan tempat bermain anak, dan 300m dengan bengkel mesin.



24



Menurut Yoto (1999:52) penanganan bunyi sebaiknya dimulai dari sumbernya. Sehingga, apabila sebuah mesin mengeluarkan bunyi bising sedapat mungkin diberi pelindung atau peredam bunyi. Penanganan peredam bunyi cukup sulit, karena bunyi dapat merambat melalui struktur bangunan dan mneggetarkan elemen lain dan kemudian elemen ini menjadi sumber bunyi sekunder. Dengan demikian layout ruang harus dikelompokkan secara jelas area bising dan area yang tenang. d) Pengorganisasian Bahan Praktik (Material) a. Penyimpanan Bahan Praktek Hal yang harus diperhatikan berkaitan dengan penyimpanan material adalah adanya inventarisasi bahan dalam bentuk himpunan catatan data material. Yoto (1999:55) menjelaskan bahwa inventarisasi disusun dengan tujuan untuk menertibkan administrasi material, memperoleh data untuk menghitung kekayaan sekolah, dan mempermudah pengendalian dan pengawasan. Selain itu, inventarisasi juga bermanfaat untuk mengetahui jumlah material yang ada, mengidentifikasi setiap jenis material, mendeteksi keadaan material dalam setiap kurun waktu tertentu, dan merencanakan besarnya biaya operasional. b. Pengeluaran Bahan Praktek Menurut Yoto (1999:56-58) pengeluaran bahan dari gudang harus selalu dicatat dalam buku catatan pengeluaran barang. Pencatatan ini harus lengkap mengenai spesifikasi bahan yang keluar, jumlah, hari, tanggal, digunakan untuk apa, siapa yang menggunakan, dan sebagainya. Pencatatan tersebut dimaksudkan untuk mengetahui berapa jumlah bahan yang keluar dalam satu semester atau dalam satu tahun, sehingga dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan dalam pengadaan bahan dan penyusunan anggaran pada tahuntahun berikutnya. Selain itu dengan mencatat barang/alat/bahan yang keluar dapat dijadikan alat kontrol pada periode tertentu apabila diadakan penegcekan pada barang/alat/bahan tersebut. Dengan demikian antara barang yang sisa



25



ditambah barang yang keluar harus sama dengan barang yang mula-mula disediakan. 4. Forum Diskusi Peserta PPG diminta untuk merancang layout di bengkel SMK masingmasing peserta. Rancangan disertai dengan data mesin yang dimiliki dan ukuran bangunan. Tentukan model layout yang dipilih dan disertai dengan kajian teori yang sesuai. C. Penutup 1. Rangkuman



Dalam menunjang berbagai macam hasil produksi faktor utamanya adalah mesin-mesin sebagai pengolah bahan baku menjadi bahan jadi atau bahan baku menjadi bahan setengah jadi. Dalam usaha meningkatkan produktivitas hasil industri, operator tidak hanya cukup mampu mengendalikan mesin-mesin perkakas tersebut, tetapi juga dituntut untuk memeahami bermacam-macam mesin perkakas. Proses produksi merupakan kegiatan untuk menciptakan atau menambah kegunaan suatu barang atau jasa dengan menggunakan faktor-faktor yang ada seperti tenaga kerja, mesin, bahan baku dan dana agar lebih bermanfaat bagi kebutuhan manusia. Pengelolaan bengkel merupakan cara untuk mengatur segala sesuatu dan sumber daya yang ada pada bengkel secara efektif dan efisien. Bengkel merupakan bagian dari sarana pendidikan, menjadi suatu yang sangat penting terutama bagi sekolah yang berkaitan dengan bidang eksak. Mesin dan peralatan yang menggunakan prinsip mekanis banyak ditemukan di bengkel kerja. Tenaga penggerak utama mesin-mesin tersebut



berasal dari



tenaga listrik. Dalam merencanakan fasilitas untuk pendidikan kerja, pertimbangan utamanya adalah menyediakan tempat yang cukup untuk kelompok, individu, dan pengajaran bengkel. Kecukupan tempat pada tempat kerja di bengkel merupakan unsur penting untuk kondisi kerja yang diinginkan



26



2. Tes Formatif 1. Hal yang perlu dipertimbangkan dalam menyusun fisik sumber ( termasuk orang-orang ) dalam proses produksi adalah ... a. Lokasi fasilitas b. Tata ruang fasilitas c. Perencanaan persyaratan bahan d. Pengendalian inventaris e. Fasilitas bengkel 2. Secara resmi, langkah-langkah yang dilibatkan dalam penggunaan PERT ( program evaluation and review technique ) adalah, kecuali : a. Memperkirakan informasi yang dibutuhkan b. Menganalisis dan mengurutkan tugas-tugas yang harus dilakukan c. Memperkirakan waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan setiap tugas d. Mengidentifikasikan prosedur yang ditetapkan e. Menentukan instrumen yang digunakan 3. 1. Manajemen inventaris 2. Manajemen perencanaan produksi 3. Manajemen control kualitas 4. Manajemen keuangan Dalam melaksanakan manajemen operasi, hal yang diperlukan adalah… a. 1,2,3 b. 1,3 c. 2,4 d. 3,4 e. 2,3,4 4. Disamping masalah lokasi, aspek teknis juga menjadi pertimbangan masalah layout yang memberikan keuntungan antara lain .... a. Memberikan ruang gerak yang memadai untuk beraktivitas dan pemeliharaan b. Pemakaian ruangan menjadi luas c. Menambah biaya produksi maupun investasi d. Biaya pengangkutan material dan barang jadi yang semakin tinggi e. Kebutuhan persediaan tinggi 5. Layout bengkel pengelasan di SMK yang ideal menggunakan jenis......... a. Layout posisi tetap b. Layout proses c. Layout layanan d. Work-cell layout e. Layout produksi 6. Pemeliharaan dan penanganan bahan merupakan hal yang sangat penting dalam kegiatan produksi, karena fungsi pemeliharaan yang baik akan ... a. Memberikan keuntungan yang besar bagi perusahaan b. Peralatan dalam kondisi prima c. Fasilitas produski dapat beroperasi secara efektif d. Meningkatkan keuntungan produksi 27



e. Produk sesuai dengan kebutuhan konsumen 7. Untuk menentukan sebuah proses produksi agar berjalan dengan lnacar serta biaya produk seminimal mungkin, maka perlu adanya gambar-gambar untuk menunjukkan .... a. Besarnya biaya yang dikeluarkan b. Jumlah bahan baku yang dibutuhkan c. Harga produk yang akan ditetapkan d. Komponen-komponen yang terkandung dalam produk e. Kualitas produk terjamin 8. Layout yang diperlukan untuk menghadapi persoalan yang dihadapi oleh perusahaan yang menggunakan layout adalah terdapatnya aliran material dan proses yang berbeda untuk setiap produk yang berbeda yaitu ... a. Layout posisi tetap b. Layout proses c. Layout layanan d. Work-cell layout e. Layout produksi 9. Tata letak yang efektif dapat membantu perusahaan dalam memudahkan konsumen menentukan daya saing perusahaan dalam hal kecukupan ... a. kapasitas, b. kelancaran proses, c. fleksibilitas operasi dan d. biaya penanganan kerja e. kenyamanan kerja 10. Proses pembuatan kontruksi rangka mesin perkakas yang lebih sesuai yaitu dengan proses... a. casting, b. forging, c. welding d. bending e. joining 3. Daftar Pustaka Anting Sudradjat. (2011). Pedoman Manajemen Perawatan Mesin Industri. Bandung: PT. Refika Aditama. BPP Teknologi. Buku Petunjuk Mesin Bubut (PL-550, 700, 1000, PL-550G, 700G, 1000G).



Jakarta



:



PT.



Pindad (Persero).



Hindustan Machine. (1962). Operation and Maintenance Manual, (HMT Milling Machines FN2-V). India : Hindustan Machine Tools LDT. Pinjore.



28



Internet, Admin. (2014). Dilihatya.com/3284/ pengertian-model-menurutpara-ahli. (Diakses kamis pukul 16:05 wib, tanggal 7 januari 2016). Padang Suarman Makhzu. (2012). Bahan Ajar Pemeliharaan Mesin. Padang: Teknik Mesin FT UNP. Suarman Makhzu. (2014). Bahan Ajar Perawatan dan Perbaikan Mesin. Padang: Teknik Mesin FT UNP. Sugiyono.



(2008).



Bandung: Sumantri.



(1989).



Metode



Penelitian Kuantitatif Kualitatif dan R&D.



Alfabeta. Perawatan



Mesin



Suatu



Penelitian



Kepustakaan.



Deperteman P & K P2LPTK. Jakatra. Yoto, 1999, Manajemen bengkel, Malang: Universitas Negeri Malang.



29



No Kode: DAR@Profesional/1/4/2019



PENDALAMAN MATERI TEKNIK MESIN MODUL 4: PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN



KEGIATAN BELAJAR 3 PNEUMATIK DAN HIDROLIK



Nama Penulis: Aan Ardian, M.Pd.



Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan 2019 1



DAFTAR ISI Halaman Judul



1



Daftar Isi



2



A. Pendahuluan



3



1. Deskripsi Singkat



3



2. Relevansi



3



3. Panduan Belajar



4



B. Inti



4



1. Capaian Pembelajaran



4



2. Sup Capaian Pembelajaran



5



3. Pokok-pokok Materi



5



4. Uraian Materi



5



5. Forum Diskusi



34



C. Penutup



34



1. Rangkuman



34



2. Tes Formatif



35



3. Daftar Pustaka



38



2



A. Pendahuluan 1. Deskripsi Singkat Di industri akan dijumpai benda atau bahan yang akan dipindahkan dari satu lokasi ke lokasi lain. Proses pemindahan benda tersebut menggunakan mesin dengan media listrik. Gerakan putar dapat diberikan oleh motor sederhana, dan gerakan linear dapat diperoleh dari gerakan putaran melalui perangkat seperti screw jacks atau rack dan pinions. Jika diperlukan gerakan pendek linear maka dipergunakan sebuah solenoid. Solenoid dapat menghasilkan gerakan linier tetapi dengan gaya yang terbatas. Selain media listrik, gerakan putar atau linear dapat juga dihasilkan dengan menggunakan media fluida baik cairan maupun gas untuk memindahkan benda dari satu lokasi ke lokasi lainnya. Sistem berbasis gas disebut sistem pneumatik. Sistem Hidrolik sebetulnya sudah banyak dikenal di masyarakat dan tidak sedikit dapat menemukan alat tersebut. Sistem berbasis fluida yang menggunakan cairan sebagai media disebut sistem hidrolik.Sistem Hidrolik mempunyai fungsi yang sangat berperan penting bagi masyarakat terutama bagi mereka yang memiliki kendaraan berat, karena apabila mereka menggunakan Sistem Hidrolik akan terasa mudah dalam melakukan pekerjaannya. Selain itu juga sistem hidrolik banyak digunakan di tempat-tempat pencucian mobil yaitu untuk mengangkat beban yang berat. Kegiatan Belajar 3 Pneumatik dan Hidrolik ini disusun berdasarkan capaian pembelajaran



yang



telah



ditetapkan,



yaitu



dasar-dasar



sistem



pneumatik/hidrolik, komponen sistem pneumatik/hidrolik dan rangkaian sistem pneumatik/hidrolik 2. Relevansi Kedalaman materi modul ini setara dengan KKNI level 5.



Capaian



pembelajaran modul dalam lingkup pengetahuan dan ketrampilan PPG vokasi Teknik Mesin yang relevan dengan struktur kurikulum SMK. Kegiatan3



kegiatan belajar yang disajikan relevan dengan kompetensi inti dan kompetensi dasar bidang keahlian Teknologi dan Rekayasa, program keahlian Perawatan dan Perbaikan Mesin.. Dengan dikuasainya materi Mekanik Mesin Industri, maka cukup signifikan dengan pekerjaan di industri bidang manufaktur. 3. Panduan Belajar Proses pembelajaran Mekanik Mesin Industri dapat dilaksanakan dengan lancar, maka langkah-langkah belajar yang dapat diikuti sebagai berikut : 1. Bacalah dan pahami capaian pembelajaran dan sub capaian pembelajaran kemudian catat bagian yang belum Anda kuasai dan yang sudah Anda kuasai. 2. Bacalah uraian materi pada bagian yang belum Anda kuasai dan apabila belum cukup dapat ditambah dengan sumber belajar lain dari buku bacaan di daftar pustaka. Lakukan kajian terhadap proses pemesinan bubut yang telah ada dan yang telah dilakukan di tempat kerja Anda. 3. Setelah Anda menguasai semua tugas dan tes formatif pada keempat kegiatan belajar, silahkan Anda lanjutkan dengan mengerjakan tugas B. Inti 1. Capaian Pembelajaran Menguasai materi ajar pada bidang studi Teknik Mesin yang meliputi: Teknik pemesinan; Teknik pengelasan; Teknik pengecoran Logam; Teknik mekanik industri; Teknik perancangan dan gambar mesin; dan Teknik fabrikasi Logam dan Manufaktur termasuk kewirausahan dan advance materials secara bermakna yang dapat menjelaskan aspek “apa” (konten), “mengapa” (filosofi), dan “bagaimana” (penerapan dalam kehidupan sehari-hari) sehingga dapat membimbing peserta didik SMK mencapai kompetensi keahlian yang dibutuhkan oleh DUDI



4



2. Sub Capaian Pembelajaran Menganalisis dan mengajarkan kompetensi-kompetensi terkait dengan mekanik mesin industri (pemeliharaan dan perbaikan ringan mekanik mesin perkakas), proses produksi dan konstruksi mesin (pengelolaan bengkel manufaktur), pneumatik dan hidrolik (menciptakan rangkaiaan simulasi pneumatic/hidrolik sedehana), dan kelistrikan mesin industri (pemeliharaan dan perbaikan ringan kelistrikan mesin perkakas) yang relevan dengan kebutuhan DUDI. 3. Pokok-pokok Materi 1.



Sistem Pneumatik a. Dasar-dasar Pneumatik b. Keuntungan dan kerugian sistem pneumatik c. Komponen Sistem Pneumatik d. Penerapan-penerapan Sistem Pneumatik e. Rangkaian Sistem Pneumatik



2.



Sistem Hidrolik a. Dasar-dasar Hidrolik b. Keuntungan dan Kekurangan Sistem Hidrolik c. Komponen-Komponen Penyusun Sistem Hidrolik d. Komponen Rangkaian Sistem Hidrolik



3. Pemeliharaan Pencegahan Sistem Hidrolik 4. Uraian Materi 1. Sistem Pneumatik a. Dasar-dasar Pneumatik Sistem pneumatik yang dalam bahasa Yunani ‘pneuma’ yang artinya udara atau angin. Dengan kata lain pneumatik adalah semua sistem yang menggunakan tenaga yang disimpan dalam bentuk udara yang dimampatkan. 5



Pneumatik merupakan teori atau pengetahuan tentang udara yang bergerak, keadaan-keadaan keseimbangan udara dan syarat-syarat



keseimbangan.



Pneumatik menggunakan hukum-hukum aerodinamika yang menentukan keadaan keseimbangan gas dan uap. Pneumatik dalam pelaksanaan teknik udara mampat dalam industri merupakan ilmu pengetahuan dari semua proses mekanik dimana udara memindahkan suatu gaya atau gerakan. Jadi pneumatik meliputi semua komponen mesin atau peralatan, dalam mana terjadi proses-proses pneumatik. Dalam bidang kejuruan teknik pneumatik dalam pengertian yang lebih sempit lagi adalah teknik udara mampat (udara bertekanan). Memang sistem elektronik mempunyai respon yang sangat cepat terhadap sinyal control. Tetapi sistem pneumatik mempunyai daya tahan yang lebih baik. Dalam beberapa aplikasi sistem pneumatik dapat bekerja dalam atmosfer yang tidak bisa dilakukan oleh sistem elektronik dan sistem pneumatik juga dapat digunakan dalam kondisi basah (Mulianto, E. Suanli, dan T. Sutanto, 2002). Pneumatik dibeda-bedakan ke dalam bidang menurut tekanan kerjanya, dari bidang tekanan sangat rendah (1,001-1,1 bar), pneumatik tekanan rendah (1,2-2,0 bar), pneumatik tekanan menengah atau disebut juga pneumatik tekanan normal (2-8 bar) dan pneumatik tekanan tinggi (>8 bar). b. Keuntungan dan kerugian sistem pneumatik Beberapa keuntungan dalam penggunaan atau penerapan sistem pneumatik, antara lain: 1) Ketelitian



yang



tinggi



dari



peralatan-peralatan



pneumatik



yang



konstruksinya semakin baik memungkinkan suatu pengerjaan yang hampir tidak memerlukan perawatan dalam jangka panjang. 2) Merupakan media/fluida kerja yang mudah didapat dan mudah diangkut udara dimana saja tersedia dalam jumlah yang tak terhingga.



6



3) Udara bertekanan adalah bersih. Kalau ada kebocoran pada saluran pipa, benda-benda kerja maupun bahan-bahan disekelilingnya tidak akan menjadi kotor. 4) Dapat bertahan lebih baik terhadap keadaan-keadaan kerja tertentu. Udara bersih ( tanpa uap air ) dapat digunakan sepenuhnya pada suhu-suhu yang tinggi atau pada nilai-nilai yang rendah, jauh di bawah titik beku ( masing- masing panas atau dingin ). 5) Aman terhadap kebakaran dan ledakan. 6) Menguntungkan karena lebih murah dibandingkan dengan dengan komponen- komponen peralatan hidraulik. Dan Pneumatik adalah 40 sampai 50 kali lebih murah daripada tenaga otot. Hal ini sangat penting pada mekanisasi dan otomatisasi produksi. 7) Konstruksi yang kompak dan kokoh. 8) Memiliki beberapa tekanan kerja sesuai dengan kebutuhan pemakain (1 sampai 15 bar). 9) Dapat dibebani lebih ( tahan pembebanan lebih ) .Pada pembebanan lebih alat- alat udara bertekanan memang akan berhenti, tetapi tidak akan mengalami kerusakan. Alat-alat listrik terbakar pada pembebanan lebih. Selain keuntungan adapun kerugian dalam menggunakan sistem pneumatik adalah sebagai berikut: 1) Tidak mungkin untuk mewujudkan kecepatan-kecepatan torak dan pengisian yang tetap, tergantung dari bebannya. 2) Suatu silinder pneumatik mempunyai kemampuan daya tekan yang terbatas. 3) Suatu gerakan teratur hampir tidak dapat diwujudkan apabila terjadi perubahan beban. c. Komponen Sistem Pneumatik Dalam penggunakan aplikasi sistem pneumatik sangat penting untuk memilih komponen-komponen yang tepat, komponen-komponen pneumatik dibagi atas beberapa bagian (Krist, T., dan Ginting, D., 1993); 7



1) Sumber energi (Energi Supply) Pada sistem pneumatik sumber energi didapatkan dari udara, dalam kompressor. Kompressor berfungsi untuk menampung udara yang ada sehingga udara tersebut nantinya dapat digunakan untuk sumber energi sistem pneumatik. Prinsip kerja dari sumber energi pada sistem pneumatik adalah udara dimampatkan sehingga udara yang ada berkumpul dan mempunyai energi untuk menggerakan sistem pneumatik. Energi inilah yang digunakan pada sistem pneumatik tersebut. Komponen-komponen



yang



digunakan



untuk



mendapatkan



udara



mampat antara lain, kompresor (air compressor) sebagai penghasil udara mampat, tangki udara (reservoir) sebagia penyimpan udara, unit persiapan udara (air service unit) untuk mmpersiapkan udara mampat, dan unit penyalur udara (air distribution unit) untuk menyalurkan udara mampat kepada komponen-komponen pneumatik 2) Aktuator (actuator) Aktuator merupakan salah satu output sistem, dalam hal ini adalah sistem pneumatik. Pada teori ini nantinya akan menggunakan beberapa komponenkomponen sistem pneumatik, seperti: 3) Silinder pneumatik kerja ganda (Double Acting Cylinder) Pada silinder tipe ini pergerakan maju dan mundurnya di atur dengan sumber angin yang di mampatkan pada lubang bagian depan atau belakangnya. 4) Katup pneumatik (Valves) Katup pneumatik adalah sebagai komponen pengatur secara mekanik dari pergerakan silinder baik kondisi torak maju maupun mundur. d. Silinder kerja ganda (double acting cylinder) Silinder kerja ganda (double acting cylinder) memiliki lubang untuk memasukan dan mengeluarkan angin pada kedua ujungnya.



8



Bila sumber angin dimasukkan melalui lubang dibagian belakang silinder maka torak akan bergerak maju dan angin akan keluar



melalui lubang bagian



depan silinder. Kondisi ini biasa dikatakan dengan kondisi extend. Demikian sebaliknya jika sumber angin dimasukan melalui lubang depan silinder maka torak akan bergerak mundur dan angin akan keluar melalui lubang bagian belakang silinder. Kondisi ini biasa dikatakan dengan kondisi retract.



Gambar 1. Ilustrasi cara kerja silinder kerja ganda e. Elemen kontrol (control element) Elemen kontrol merupakan komponen pneumatik yang digunakan untuk mengendalikan aliran udara yang masuk dan keluar, tekanan atau tingkat aliran (flow rate) dari udara mampat yang akan disalurkan kepada komponen-komponen pneumatik lain sebagai input atau pada aktuator. Elemen Kontrol dapat dibagi menjadi beberapa kategori, yaitu: 1) Katup satu arah (non-return valves). 2) Katup control aliran (flow control valves). 3) Katup control tekanan (pressure control valves).



9



Gambar 2. Ilustrasi Cara kerja katup 5/2 f. Elemen masukan (input element) Element masukkan adalah komponen-komponen yang menghasilkan suatu besaran atau sinyal yang diberikan kepada sistem sebagai masukkan untuk menjalankan sistem kepada langkah sistem



berikutnya. Elemen-elemen pada



pneumatik terdiri dari switch dan sensor. Seperti tombol, tuas pedal, roller, dan sebagainya. Sensor yang digunakan dalam pneumatik terdiri dari: ¾ Sensor Proximity adalah sensor yang aktif tanpa kontak langsung dengan aktuator yang terdiri dari: 1) Sensor Kapasitif mendeteksi ada atau tidaknya suatu benda. Simbolnya dapat dilihat pada gambar di bawah ini:



Gambar 3. Sensor Kapasitif Sensor Induktif mendeteksi benda yang terbuat dari logam. Simbolnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini.



10



Gambar 4. Sensor Induktif Sensor Optik untuk mendeteksi warna suatu benda berdasarkan pantulan yang dihasilkan. Untuk benda yang berwarna hitam maka pantulan yang dihasilkan hampir tidak ada sedangkan benda lain dilihat berdasarkan terang gelapnya. Simbolnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini:



Gambar 5. Sensor Optik 2) Sensor Magnetik untuk mendeteksi benda yang memiliki unsur magnetik.¾ Sensor Non Proximity adalah sensor yang berhubungan langsung dengan aktuator. Salah satu contoh sensor Non Proximity yaitu Roller Switch. Sensor ini mendeteksi penekanan pada roller tersebut (sama seperti saklar biasa). Simbolnya seperti pada gambar dibawah ini:



Gambar 6. Roller Switch 11



f. Symbol dan standarisasi dalam pneumatik Pada pneumatik telah ditetapkan standar lambang-lambang bagan untuk unsur hubungan antar komponen pneumatik, sehingga hubungan-hubungan yang direncanakan menjadi jelas. Lambang-lambang hubungan ini ditetapkan dalam



ISO



1219-1976 mengenai “Circuit symbol for fluidic equipment and



sistem”. Setiap penomoran dan pemberian huruf pada setiap komponen mengikuti ketentuan DIN ISO 5599-3. Selain itu terdapat ketentuan keamanan sistem pneumatik yang diatur dalam ketentuan VDI 3229 mengenai “Technical Design Guidelines for Machine Tools and other Production Equipment”. (Lihat lampiran simbol-simbol standar pnematik). Komponen pneumatik dan simbolnya Berupa: Sumber energi, katup dan berbagai port serta mekanismenya Pengkondisi fluida, Sambungan fluida.



12



13



Gambar 7. Daftar Simbol Pneumatik



14



g. Penerapan-penerapan Sistem Pneumatik Penerapan sistem pneumatik digunakan sebagai penggerak berbagai mesin perkakas, peralatan dan alat mesin-mesin produksi khusus. Dalam perusahanperusahan pembangunan misalnya untuk penggetar beton, mesin getar (mesinmesin tumbuk jalan). Alat pendobrak pneumatik. Dalam perusahaan pertambangan sebagai pembor batu pneumatik, penggeser batu pneumatik (buldozer). Dalam dunia transportasi sebagai rem-rem untuk lokomotif, sinyalsinyal dan pintu simpangan kereta api pneumatik. Sedangkan dalam dunia industri seperti pengemasan, stempel barang, embossing, pemutar pendorong, dan sebagainya.Sistem pneumatik umumnya banyak digunakan sebagai sistem automasi. h. Rangkaian Sistem Pneumatik 1) Pengendalian Langsung Silinder Sederhana OF



ON Gambar 8 . Pengendalian Silinder Sederhana Secara Langsung Cara Kerja : Bila katup sinyal/sensor ditekan secara manual, maka udara bertekanan dari kompressor akan mengalir ke katup tekan 3/2 pembalik pegas (1.1) melalui saluran 1 ke



saluran 2. Udara bertekanan akan diteruskan ke



silinder sederhana pembalik pegas (1.0), sehingga bergerak ke kanan (ON). Bila katup 1.1 di lepas, maka silinder 1.1 akan kembali dengan sendirinya 15



akibat adanya gaya pegas di dalamnya. Udara sisa yang ada di dalam silinder 1.0 akan dikeluarkan melalui katup 1.1 melalui saluran 2 ke saluran 3 selanjutnya dikembalikan ke udara luar (atmosfer). Rangkaian tersebut termasuk dalam kategori pengendalian langsung, karena tanpa melalui katup pemroses sinyal. Rangkaian ini hanya dapat digunakan untuk menggeser/ mengangkat benda kerja paling sederhana. Tabel 11. Logika untuk sistim di atas adalah sebagai berikut: Katup 1.1 (S1)



Silinder 1.0 (A)



0



0



1



1



Rangkaian ini dapat juga disebut identity, karena bila diberi sinyal, silinder langsung bekerja, dan bila tidak diberi sinyal, silinder tidak bergerak. Rangkaian ini dapat digunakan untuk menggeser benda kerja, namun agar dapat



bekerja



secara otomatis, rangkaian tersebut masih harus banyak



mengalami penyempurnaan. Penggunaan



silinder pneumatik sederhana



pembalik pegas pada mesin ini sangat rawan, karena saat silinder harus kembali ke posisi semula memerlukan tenaga besar.



Gambar 9. Penggeser Benda Kerja Rangkaian



tersebut dapat digunakan



bilamana bendanya ringan dan



gesekan benda seminal mungkin, sehingga dengan gaya pegas pembalik yang 16



ada dapat mengembalikan silinder ke posisi semula dengan mudah. Idealnya untuk mesin penggeser



seperti di bawah ini menggunakan



silinder



penggerak ganda. Dimana tekanan udara yang ada dapat digunakan untuk gerak maju dan mundur silinder pneumatik secara sempurna. 2) Pengendalian Tak Langsung Silinder Penggerak Ganda Pengendalian



tak langsung pada sistim pneumatik karena udara



bertekanan tidak langsung disalurkan untuk menggerakkan aktuator, melainkan disalurkan ke katup kendali terlebih dahulu. Setelah katup bergeser, baru kemudian udara bertekanan akan mengalir menggerakan aktuator. Adapun sistim kendali tak langsung dapat dilihat pada gambar 61 di bawah ini:



Gambar 10. Rangkaian dan Diagram Gerak Silinder 17



Cara Kerja : Bila katup sinyal 1.2 ditekan secara manual sesaat, maka udara bertekanan dari kompresor akan mengalir ke katup kendali 1.1 melalui sisi 14, sehingga katup kendali 5/2 akan bergeser ke kanan. Udara dari kompresor akan mengalir melalui saluran 1 ke 4 diteruskan ke pengatur aliran (cekik) kemudian ke Silinder 1.0. Silinder 1.0 akan bergerak ke kanan secara perlahan-lahan sesuai dengan pengaturan cekik. Silinder 1.0 akan kembali bila katup sinyal 1.3 ditekan/diaktifkan sesaat sehingga



udara akan mengalir



ke katup kendali



1.1 yang



menyebabkan katup 1.1 kembali ke kiri melalui sisi 12. Udara dari kompresor akan menglir ke silinder pneumatik melalui saluran 1 ke 2 diteruskan ke silinder dari sisi kanan. Silinder akan kembali secara berlahan sesuai dengan pengaturan cekik. Tabel 12. Logika untuk sistim di atas adalah sebagai berikut: Katup 1.2 (S1)



Katup 1.3 (S2)



Silinder 1.0 (A)



0 0 1 1



0 1 0 1



□ 0 1 *



Keterangan :



□ = tergantung posisi sebelumnya * = tak tentu



2.



Sistem Hidrolik



a. Dasar-dasar Hidrolik Sistem hidrolik adalah sistem penerusan daya dengan menggunakan fluida cair. Minyak mineral adalah jenis fluida yang sering dipakai. Prinsip dasar dari sistem hidrolik adalah memanfaatkan sifat bahwa zat cair tidak mempunyai bentuk yang tetap, namun menyesuaikan dengan yang ditempatinya. Zat cair bersifat inkompresibel, karena itu tekanan yang diterima diteruskan ke segala arah secara merata.



18



Sistem hidrolik biasanya diaplikasikan untuk memperoleh gaya yang lebih besar dari gaya awal yang dikeluarkan. Fluida penghantar ini dinaikkan tekanannya oleh pompa yang kemudian diteruskan ke silinder kerja melalui pipa-pipa saluran dan katup-katup. Gerakan translasi batang piston dari silinder kerja yang diakibatkan oleh tekanan fluida pada ruang silinder dimanfaatkan untuk gerak maju dan mundur maupun naik dan turun sesuai dengan pemasangan silinder yaitu arah horizontal maupun vertikal, pada proses terebut bisa di lihat pada gambar 2.1. b. Keuntungan dan Kekurangan Sistem Hidrolik 1. Keuntungan Sistem Hidrolik Sistem hidrolik memiliki beberapa keuntungan, antara lain : a) Fleksibilitas. Sistem hidrolik berbeda dengan metode pemindahan tenaga mekanis dimana daya ditransmisikan dari engine dengan shafts, gears, belts, chains, atau cable (elektrik). Pada sistem hidrolik, daya dapat ditransfer ke segala tempat dengan mudah melalui pipa/selang fluida. b) Melipat gandakan gaya. Pada sistem hidrolik gaya yang kecil dapat digunakan untuk menggerakkan beban yang besar dengan cara memperbesar ukuran diameter silinder. c) Sederhana. Sistem hidrolik memperkecil bagian-bagian yang bergerak dan keausan dengan pelumasan sendiri. d) Hemat. Karena penyederhanaan dan penghematan tempat yang diperlukan sistem hidrolik, dapat mengurangi biaya pembuatan sistem. e) Relatif aman. Dibanding sistem yang lain, kelebihan beban (over load) mudah dikontrol dengan menggunakan relief valve. 2. Kekurangan Sistem Hidrolik Sistem hidrolik memiliki pula beberapa kekurangan: 19



a) Gerakan relatif lambat. b) Peka terhadap kebocoran. Prinsip dasar dari sistem hidrolik berasal dari hukum Pascal. Pada dasarnya menyatakan dalam suatu bejana tertutup yang ujungnya terdapat beberapa lubang yang sama maka akan dipancarkan kesegala arah dengan tekanan dan jumlah aliran yang sama. Tekanan dalam fluida statis harus mempunyai sifat- sifat sebagai berikut: 1. Tidak punya bentuk yang tetap, selalu berubah sesuai dengan tempatnya. 2. Tidak dapat dimampatkan. 3. Meneruskan tekanan ke semua arah dengan sama rata. Dari gambar 2.1 apabila beban F diletakkan di silinder kecil, tekanan P yang dihasilkan akan diteruskan ke silinder besar ( P = F/A, beban dibagi luas penampang silinder ) menurut hukum ini, pertambahan tekanan dengan luas rasio penampang silinder kecil dan silinder besar, atau F = P.A.



Gambar 11. Fluida dalam pipa menurut hukum Pascal c. Komponen-Komponen Penyusun Sistem Hidrolik 1. Pompa Hidrolik Pompa hidrolik berfungsi untuk mengubah energi mekanik menjadi energi hidrolik dengan cara menekan fluida hidrolik ke dalam sistem. Dalam sistem hidrolik, pompa merupakan suatu alat untuk menimbulkan atau membangkitkan aliran fluida (untuk memindahkan sejumlah volume fluida) dan untuk memberikan daya sebagaimana diperlukan. Apabila pompa



20



digerakkan motor (penggerak utama), pada dasarnya pompa melakukan dua fungsi utama : a) Pompa menciptakan kevakuman sebagian pada saluran masuk pompa. Vakum ini memungkinkan tekanan atmospher untuk mendorong fluida dari tangki (reservoir) ke dalam pompa. b) Gerakan



mekanik



pompa



menghisap



fluida



ke



dalam



rongga



pemompaan, dan membawanya melalui pompa, kemudian mendorong dan menekannya ke dalam sistem hidrolik. 2. Katup (valve) Dalam sistem hidrolik, katup berfungsi sebagai pengatur tekanan dan aliran fluida yang sampai ke silinder kerja. Menurut pemakainnya, katup hidrolik dibagi menjadi tiga macam, antara lain : a. Katup Pengatur Tekanan (Relief Valve) Katup pengatur tekanan digunakan untuk melindungi pompa- pompa dan katup-katup pengontrol dari kelebihan tekanan dan untuk



mempertahankan



tekanan tetap dalam sirkuit hidrolik minyak. Cara kerja katup ini adalah berdasarkan kesetimbangan antara gaya pegas dengan gaya tekan fluida. Dalam kerjanya katup ini akan membuka apabila tekanan fluida dalam suatu ruang lebih besar dari tekanan katupnya, dan katup akan menutup kembali setelah tekanan fluida turun sampai lebih kecil dari tekanan pegas katup.



Gambar 12. Katup pengatur tekanan. b. Katup Pengatur Arah Aliran (Flow Control Valve) Katup pengontrol arah adalah sebuah saklar yang diracang untuk menghidupkan, mengontrol arah, mempercepat dan memperlambat suatu



21



gerakan dari silinder kerja hidrolik. Fungsi dari katup ini adalah untuk mengarahkan dan menyuplai fuida tersebut ke tangki reservoir.



Gambar 13. Katup pengatur arah aliran c. Katup Pengatur Jumlah Aliran (Flow Control Valve) Katup pengontrol jumlah aliran adalah sebuah katup yang berfungsi untuk mengatur kapasitas aliran fluida dari pompa ke silinder, jumlah untuk mengatur kecepatan aliran fluida dan kecepatan gerak piston dari silinder. Dari fungsi diatas dapat diambil kesimpulan bahwa kecepatan gerak piston silinder ini tergantung dari berapa fluida yang masuk kedalam ruang silinder di bawah piston tiap satuan waktunya. Ini hanya mampu dilakukan dengan mengatur jumlah aliran fluidanya.



Gambar 14. Flow control throttling valve 3. Silinder Kerja Hidrolik (Aktuator) Silinder kerja hidrolik merupakan komponen utama yang berfungsi untuk merubah dan meneruskan daya dari tekanan fluida, dimana fluida akan 22



mendesak piston yang merupakan satu-satunya komponen yang ikut bergerak untuk melakukan gerak translasi yang kemudian gerak ini diteruskan ke bagian mesin melalui batang piston. Menurut kontruksi, silinder kerja hidrolik dibagi menjadi dua macam tipe dalam sistem hidrolik, antara lain : a. Silinder kerja penggerak tunggal (single Acting) Silinder kerja jenis ini hanya memiliki satu buah ruang fluida kerja didalamnya, yaitu ruang silinder di atas atau di bawah piston. Kondisi ini mengakibatkan silinder kerja hanya bisa melakukan satu buah gerakan, yaitu gerakan tekan. Sedangkan untuk kembali ke posisi semula, ujung batang piston didesak oleh gravitasi atau tenaga dari luar. b. Silinder kerja penggerak ganda (double Acting) Silinder kerja ini merupakan silinder kerja yang memiliki dua buah ruang fluida didalam silinder yaitu ruang silinder di atas piston dan di bawah piston, hanya saja ruang di atas piston ini lebih kecil bila dibandingkan dengan yang di bawah piston karena sebagian ruangnya tersita oleh batang piston. Dengan konstruksi tersebut silinder kerja memungkinkan untuk dapat melakukan gerakan bolak- balik atau maju-mundur.



Gambar 15. Kontruksi silinder kerja penggerak tunggal



23



Gambar 16. Kontruksi silinder kerja penggerak ganda 4. Fluida Hidrolik Fluida hidrolik adalah salah satu unsur yang penting dalam peralatan hidrolik. Fluida hidrolik merupakan suatu bahan yang mengantarkan energi dalam peralatan hidrolik dan melumasi setiap peralatan serta sebagai media penghilang kalor yang timbul akibat tekanan yang ditingkatkan dan meredam getaran atau suara. Fluida hidrolik harus mempunyai sifat-sifat sebagai berikut: a) Mempunyai kekentalan (viskositas) cukup yang tidak berubah dengan perubahan temperatur. b) Mempertahankan fluida pada temperatur rendah dan tidak berubah buruk dengan mudah jika dipakai di bawah temperatur. c) Mempunyai inkompresibel yang baik. d) Mempunyai kemampuan anti karat e) Tidak merusak (karena reaksi kimia) cat. f) Mempunyai tendensi anti foaming (tidak menjadi busa) yang baik. d. Komponen Rangkaian Sistem Hidrolik Sistem tenaga fluida (sistem hidrolik dan pneumatik) telah memiliki simbolsimbol grafik sebagai bahasa untuk mengkomunikasikan berbagai bentuk sirkuit dalam sistem tenaga fluida. Simbol-simbol ini telah distandarisasi



24



secara internasional, menganut standard DIN / ISO 1219 yang tentu saja harus dipahami oleh masyarakat pemakai sistem tenaga fluida. Grafik simbol untuk sistem hidrolik dan sistem pneumatik sebenarnya sama, hanya saja ada beberapa hal yang berbeda menyangkut subtansi khusus masing-masing. Berikut ini disajikan kedua-duanya agar dapat dilihat dan difahami perbedaannya. Grafik simbol untuk pompa hidrolik



Simbol pompa hidrolik dengan penghasilan / jumlah aliran rata-rata tetap



Grafik simbol untuk motor hidrolik dengan jumlah suplai aliran tetap



Grafik simbol untuk penggerak katub secara manual



25



Grafik simbol untuk Katup pengatur tekanan



Grafik simbol untuk katup pengarah (Directional control valve)



Grafik simbol untuk katup pengatur aliran (flow control)



26



Grafik simbol untuk silinder hidrolik (linear actuator)



27



3. Pemeliharaan Pencegahan Sistem Hidrolik Sesuai dengan definisi tersebut di depan bahwa pemeliharaan pencegahan atau preventive maintenance adalah kegiatan pemeliharaan yang bertujuan untuk menghindarkan laju kerusakan suatu fasilitas. Berarti kegiatan pemeliharaan ini dilakukan sebelum dan selama fasilitas/mesin/peralatan itu beroperasi atau digunakan.



Dengan



demikian pemeliharaan



pencegahan



(preventive



maintenance) dimulai semenjak fasilitas tersebut belum dioperasikan. Dengan kata lain bahwa harus mempersiapkan hal-hal yang perlu untuk memperlancar proses pemeliharaan selanjutnya. Inilah yang disebut dengan pra- pemeliharaan. a. Pra-Pemeliharaan pada sistem hidrolik Yang dimaksud dengan pra pemeliharaan ialah kegiatan persiapan sebelum mesin/alat dioperasikan dengan tujuan agar pelaksanaan pemeliharaan nantinya menjadi lebih sempurna. Hal-hal yang perlu dipersiapkan antara lain ialah: 1)



Instalasi pemipaan sirkuit hidrolik yang memadai.



2)



Alat-alat pemeliharaan seperti alat pengencang, alat penyetel, alat pemotong, alat pelumasan dan alat-alat kebersihan.



3)



Alat-alat pengetes.



4)



Alat-alat penunjang seperti alat angkat, alat angkut, alat penje-pit dan sebagainya.



5)



Bahan pemeliharaan seperti bahan pembersih, bahan pembilas dan bahan pencegah korosi.



6)



Gudang suku cadang dan bahan-bahan pemeliharaan.



7)



Gudang yang memenuhi syarat untuk oli / cairan hidrolik.



8)



Gudang barang bekas atau komponen yang diperbaiki.



9)



Perangkat administrasi pemeliharaan dan pergudangan.



Di samping persiapan tersebut di atas dalam pemesangan fasilitas yang menggunakan sistem hidrolik perlu dipersiapkan pula hal-hal berikut: 1)



Untuk



mesin-mesin



memenuhi



syarat,



yang



stasioner,



fondasi



mesin



harus



seperti ketebalan beton, komposisi campuran



beton, luas fondasi, kedataran dan sebagainya.



28



2)



Sedangkan untuk mesin yang mobile, perlu dudukan atau mounting yang cukup kuat pula.



3)



Pemasangan mesin yang kokoh dengan pengikatan yang kuat.



4)



Kedataran mesin (level) yang standar (perlu dilevel dengan alat pelevelan yang presisi).



5)



Penyediaan sumber tenaga yang memenuhi syarat.



Dengan persiapan yang begitu lengkap berarti pra-pemeliharaan telah dilaksanakan dengan baik sehingga insya Allah pemeliharaan selanjutnya akan berjalan dengan lancar. b.



Pemeliharaan Harian atau Routine Maintenance Sebetulnya pemeliharaan sistem hidrolik sangatlah mudah, karena cairan



hidrolik telah dapat berfungsi sebagai pelumas dan sekaligus sebagai pencegah korosi. Demikian pula dalam sistem hidrolik telah disediakan proteksi beban lebih. Namun anda dapat saja mengalami permasalahan atau gangguan pada sistem hidrolik apabila anda mengoperasikannya dengan memberikan beban lebih seperti putaran yang terlalu tinggi, tekanan kerja terlalu tinggi, suhu terlalu tinggi atau juga bila terlalu banyak kontaminasi. Oleh karena itu hanya dengan melaksanakan pemeliharaan yang sistematis dan kontinyu, gangguan dapat diatasi sebelum terjadi kerusakan fatal. Ada beberapa kunci penyebab permasalahan dalam pemeliharaan sistem hidrolik antara lain : 1. Kurangnya cairan hidrolik (oli) dalam tangki. 2. Tersumbatnya saringan (filter oil) karena cairan hidrolik yang kotor. 3. Kehilangan daya hisap pada saluran hisap. 4. Cairan hidrolik (oli) yang tidak cocok. c. Pengecekan sistem sebelum operasi Pengecekan ini dilakukan secara reguler setiap akan mengoperasikan sistem. Beberapa titik yang harus dicek (diperiksa) antara lain: (lihat gambar.16.3) 1. Pemeriksaan tangki hidrolik dan oli Hal-hal yang perlu diperiksa ialah: 29



a)



Periksa permukaan (level) oli apakah masih ada pada garis batas. Apabila kurang permukaan oli, tambahlah dengan oli yang sama. Apabila dari hasil pemeriksaan permukaan oli dari hari-ke hari terlihat penurunan permukaan oli yang drastis, maka periksalah tangki oli atau pipa/selang barang kali ada yang bocor atau retak.



b)



Pemeriksaan kondisi oli.



c)



Bila oli berbusa atau bergelembung berati ada udara yang masuk. Periksalah bagian-bagian yang bocor dan betulkan.



Gambar 17. Skema pengecekan sistem sebelum operasi d)



Bila oli berubah menjadi seperti air susu berarti ada air yang tercampur ke dalam oli hidrolik. Gantilah oli itu dan pastikan bahwa oli tersimpan dengan baik dan tidak terkontaminasi oleh apapun.



30



e)



Periksa saringan oli (oil filter). Sebelum mengangkat tutup filter lap (bersihkan) dulu kotoran atau debu yang melekat padanya. Bila memeriksa oli dengan tongkat (stick) lap dulu stick tersebut dengan kain lap yang bersih.



2. Pemeriksaan pendingin (cooler), saluran dan konektor Bersihkan pendingin oli secara berkala, periksa bila ada yang bocor, jagalah sirip-sirip pendingin selalu bersih, jangan sampai terbalut oli, jagalah jangan sampai karatan dan sebagainya. Periksalah saluran oli (konduktor) dan konektornya barang kali terjadi hal-hal : a) Bocoran oli pada saluran tekan. Periksalah bocoran pada bagian luar selang atau pada fitting (konektor) dan selalu gunakan kertas kardos jangan diraba dengan tangan. b) Bocoran udara. Tanda bahwa ada udara yang bocor terhisap ke dalam sistem ialah adanya gelembung udara atau buih pada oli dalam tangki. c) Pipa atau selang peok. Hal ini barangkali karena adanya buih, atau terlalu panas, atau kehilangan tenaga hidrolik. Gantilah pipa atau selang yang peok ini tetapi pipa peng-ganti harus dibersihkan dulu dan dicuci dengan bahan pelarut yang bersih pula. d) Kencangkanlah semua konektor (fitting) yang kendor. Gunakan dua buah kunci untuk menghindari terpuntirnya pipa atau selang. Ingat! Pengencangan hanya sampai pada asal bocornya sudah sembuh. 3. Pemeriksaan katup-katup a) Periksa kebersihan katup, karena kotoran yang mengganjal pada katup akan membuat katup popet tidak menutup dengan rapat dan bila mengganjal pada katup geser dapat menyebabkan katup cepat aus. b) Periksa ke-ausan katup. Katup yang telah aus spoolnya (piston katup) atau piring gesernya atau dudukannya atau bola-nya akan mengakibatkan kebocoran.



Dengan demikian katup tidak dapat bekerja dengan



sempurna.



31



4. Pemeriksaan silinder atau aktuator a) Periksa kebocoran silinder baik kebocoran luar maupun dalam. Apabila terdapat kebocoran maka segeralah diatasi. b) Periksa



pengikatan



silinder



(cylinder



mounting).



Bila



kendor,



kencangkanlah, bila posisinya berubah betukan . c) Periksa posisi batang piston. Dalam keadaan berhenti mesti-nya batang piston berada di dalam; karena apabila posisinya di luar dia akan menjadi tempat berkumpulnya debu dan air embun yang akan mengakibatkan korosi. Bila terpaksa harus di luar maka perlu di lumas dengan greas yang memadai. d) Untuk motor hidrolik, periksa jangan sampai bekerja hingga suhu meningkat tajam, karena motor hidrolik tidak boleh bekerja pada suhu tinggi. Periksa juga apakah sistem pendinginan berfungsi dengan baik. Periksa dulu apabila motor hidrolik bekerja hingga suhu meningkat apakah oli di dalam sistem telah mencukupi. e) Periksa pula kebocoran pada motor hidrolik seperti pada sambungan motor dengan selang, periksa sekitar poros yaitu pada sealnya apakah ada kebocoran dan periksa pada permukaan sambungan belahan motor. 5. Pemeriksaan pompa hidrolik a) Periksalah sambungan antara selang saluran tekan dengan ulir pada penutup pompa (cap screw) apakah sudah cukup kuat, sudah benar posisinya dan rapat. b) Periksalah apakah ada kebocoran pada sambungan pompa dengan konektor dan konduktornya. c) Periksa pompa hidrolik dalam keadaan jalan, apakah dengan keadaan ini dengan tekanan kerja yang cukup tidak ada bocoran. d. Pencegahan beban lebih Beban lebih ini akan mengakibatkan rusaknya komponen atau akan membahayakan keselamatan. Hal ini dapat terjadi karena beberapa hal antara lain : 1. Tekanan kerja terlalu tinggi 32



Dengan tekanan oli yang terlalu tinggi melebihi keperluan atau bahkan melebihi kapasitas dapat mengakibatkan hal-hal yang tidak diinginkan seperti : timbulnya kecepatan gerak yang berlebihan, meningkatkan suhu kerja dan merusak komponen. Sebab-sebab tekanan kerja terlalu tinggi antara lain: a) Sengaja regulator atau relief valve disetel tinggi. Untuk itu periksa dan setel ulang, se- suakan dengan keperluan. b) Relief valve tidak berfungsi, mungkin tersumbat, mungkin rusak dan sebagainya, sehingga tekanan kerja hidrolik tidak terkontrol. c) Terdapat penyumbatan pada saluran oli sehingga terjadilah tekanan lebih. d) Beban terlalu berat. Untuk mencegah terjadinya beban lebih, kembalikanlah kepada penyebabnya untuk dihindari sehingga sebab-sebab tadi tidak terjadi. 2. Kecepatan terlalu tinggi (kecepatan putar atau kecepatan gerak) Dengan kecepatan yang terlalu tinggi berarti akan terjadi gesekan antar komponen yang semakin tinggi pula. Gesekan yang tinggi akan menimbulkan panas yang berlebihan dan juga akan mempercepat ausnya komponen-komponen yang saling bergesekan. Pencegahan kecepatan ini sangatlah tergantung pada operator dan operator perlu dibina oleh atasannya. 3. Suhu yang terlalu tinggi (over heating) Suhu kerja yang meningkat terlalu tinggi akan berakibat antara lain : a)



Cairan hidrolik menjadi sangat encer sehingga mudah bocor (daya rapatnya hilang).



b)



Dengan suhu yang tinggi akan memanaskan seal sehingga seal akan lembek atau rusak dan akhirnya bocor.



c)



Timbulnya lapisan semacam pernis pada per-mukaan komponen yang justru membuat komponen menjadi kasar.



d)



Timbul bocoran yang berlebihan.



e)



Berkurangnya output dari sistem.



Sebab-sebab terjadinya suhu tinggi antara lain: a)



Putaran atau kecepatan gerak aktuator terlalu cepat. 33



b)



Beban terlalu tinggi.



c)



Tekanan kerja hidrolik terlalu tinggi.



d)



Lingkungan kerja yang memang suhunya terlalu tinggi.



e)



Terdapat kotoran atau lumpur yang mengendap di dalam tangki atau bahkan pada pipa- pipa atau pada pendingin, sehingga menghambat perambatan panas.



f)



Terdapat bagian-bagian yang penyok atau bengkok sehingga terjadi penyempitan yang akan menghambat sirkulasi oli.



g) Kekurangan oli/cairan hidrolik (level oli dalam tangki turun jauh). Setelah



anda



mengetahui



sebab-sebab



overheating



maka



untuk



mengatasinya tentu saja tinggal dikembalikan kepada penyebabnya, yaitu sebabsebab tersebut dicegah. 5. Forum Diskusi Peserta PPG diminta untuk merancang rangkaian sistem pneumatik untuk mesin pengepres tutup gelas minuman mineral. Tentukan komponen yang digunakan dan fungsinya. Gambarkan rangkaian dan jelaskan cara kerja sistem rangkaian tersebut. C. Penutup 1. Rangkuman Pneumatik pada dasarnya adalah penggunaan tekanan gas yang membantu dalam melakukan pekerjaan tertentu dalam ilmu pengetahuan dan teknologi.



Definisi pneumatik adalah udara yang dimampatkan sehingga



tekanan yang terjadi akan menghasilkan gaya sebagai penyebab gerak atau aktuasi pada aktuator (penggunaan kompresi udara sebagai media untuk melakukan pekerjaan). Cairan bisa berfungsi sebagai penerus tenaga (transmitting power), melipat gandakan tenaga (multiplying force) juga bisa berfungsi untuk merubah gerakan (modifying motion). Keuntungan pneumatik meliputi Ketersediaan, Transportasi, Storage, Suhu, Unubricated, Biaya 34



murah, Kecepatan, Overload aman. Kekurangan pneumatik meliputi Persiapan, Kecepatan, persyaratan beban, Tingkat kebisingan.



Sistem



pneumatik terdiri dari interkoneksi berbagai kelompok elemen. Kelompok ini elemen membentuk jalur kontrol untuk aliran sinyal, mulai dari bagian sinyal (input) melalui bagian penggerak (keluaran). Elemen kontrol mengontrol elemen penggerak sesuai dengan sinyal yang diterima dari elemen pengolahan. Sistem hidrolik adalah sistem penerusan daya dengan menggunakan fluida cair. Minyak mineral adalah jenis fluida yang sering dipakai. Prinsip dasar dari sistem hidrolik adalah memanfaatkan sifat bahwa zat cair tidak mempunyai bentuk yang tetap, namun menyesuaikan dengan yang ditempatinya. Zat cair bersifat inkompresibel. Karena itu tekanan yang diterima diteruskan ke segala arah secara merata.



Sistem hidrolik biasanya



diaplikasikan untuk memperoleh gaya yang lebih besar dari gaya awal yang dikeluarkan. Fluida penghantar ini dinaikkan tekanannya oleh pompa yang kemudian diteruskan ke silinder kerja melalui pipapipa saluran dan katupkatup. Gerakan translasi batang piston dari silinder kerja yang diakibatkan oleh tekanan fluida pada ruang silinder dimanfaatkan untuk gerak maju dan mundur maupun naik dan turun sesuai dengan pemasangan silinder yaitu arah horizontal maupun mundur. 2. Tes Formatif 1. Udara dalam tabung dimampatkan maka …. a. volumenya menjadi kecil dan tekanannya naik b. volumenya menjadi besar dan tekanannya turun c. volumenya menjadi kecil dan tekanannya turun d. volumenya menjadi besar dan tekanannya naik e. volumenya menjadi tetap dan tekanannya menyesuaikan 2. Kondensasi yang terjadi pada tangki udara tidak boleh masuk ke dalam a. sistem pneumatik karena …. b. memperlambat kerja silinder c. mengganggu fungsi kontak katup pneumatik d. mengganggu kerja kompresor e. membuat bising



35



3. Untuk mempercepat laju silinder dipasang alat di dekat silinder yaitu …. a. katup pembuang cepat b. katup pengatur aliran c. katup kontrol arah d. katup pengatur tekanan e. katup tekan 4. Yang bukan merupakan kekurangan dari sistem Pneumatik adalah... a. Memerlukan instalasi peralatan penghasil udara b. Mudah terjadi kebocoran c. Menimbulkan suara bising d. Mudah mengembun e. jika terjadi kebocoran dapat menyebabkan kekotoran pada sistem 5. Saat diberikan beban pada aktuator sistem hidrolik maka terjadi peningkatan tekanan dan ketika tekan tidak dapat bertambah lagi maka akan mengalirkan cairan fluida oli ke dalam tangki karena terbukanya katub... a. Pengarah b. Pengatur Aliran c. Pengatur tekanan d. bahan bakar e. Pengatur putaran 6. Rangkaian kontrol tidak langsung silinder kerja ganda adalah seperti berikut...



e. Semua salah



36



7. Pada rangkaian kontrol berikut, jika katup 1.2 dan katup 1.3 ditekan bersama dalam waktu yang sama pula serta selama tombol belum dilepas maka ….



a. silinder bergerak maju sampai maksimum dan berhenti b. silinder diam (tidak bergerak maju) c. silinder bergerak maju sampai maksimum dankemudian mundur. d. silinder maju sedikit dan mundur e. silinder mundur maksimum 8. Pada rangkaian kontrol berikut, jika katup 1.2 ditekan sebentar kemudian dilepas maka ….



a. b. c. d. e.



silinder bergerak maju sampai maksimum dan berhenti silinder diam (tidak bergerak maju) silinder bergerak maju sampai maksimum dan kemudian mundur. silinder maju sedikit dan mundur silinder bergerak maju



37



9. Ketika sistem bekerja, maka tekanan yang terjadi ketika terdapat beban pada sistem akan meningkat secara terus menerus sehingga dibutuhkan katup yang berfungsi untuk membatasi tekanan yang terjadi. kondisi tersebut adalah berhubungan dengan katup... a. Katup Pengarah b. Katup Pengatur Tekanan c. Katup Pengatur Aliran d. Diretional control valve e. Flow Control Valve 10. Ketika sistem bekerja, maka tekanan yang terjadi ketika terdapat beban pada sistem akan meningkat secara terus menerus sehingga dibutuhkan katup yang berfungsi untuk membatasi tekanan yang terjadi. kondisi tersebut adalah berhubungan dengan katup... a. Katup Pengarah b. Katup Pengatur Tekanan c. Katup Pengatur Aliran d. Diretional control valve e. Flow Control Valve 3. Daftar Pustaka Andrew A. Parr, (1999). Hydraulics and Pneumatics, Elsevier Science & Technology Books,. D. Markk, B. Scharader, M. Thomes, Hydraulics (Basic Level TP 501). Festo Didactic, Esslingen 1990. J.P.Hasebrink,



R.Kobler,



Fundamentals



Of



Pneumatic



Control



Engineering-Textbook, Esslingen, Festo Didactic, 1989 P. Croser, F. Ebel , (2002). Pneumatics Basic Level, Festo-Didactic Esslingen,. P. Croser, Pneumatics, (1989). Basic Level Textbook, Esslingen ,Festo Didactic, Peter Rokhner, (1984). Industrial Hydraulic Control, Melbourne,. Sugihartono, Drs. (1988). Sistem Kontrol dan Pesawat Tenaga Hidrolik, Tarsito Bandung, Sularso, Haruo Tahara, (1991). Pompa dan Kompresor, Jakarta, PT Pradnya Paramita, Werner Deppert, Kurt Stoll, (1987). Pneumatic Control, Wurzburg, VogelVerlag,. 38



Wirawan,



Pramono,



Pneumatik-Hidrolik,



Teknik, Universitas Negeri Semarang



KUNCI JAWABAN KEGIATAN BELAJAR 3 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.



A B A C C D revisi B A B B



39



Semarang,



Fakultas



No Kode: DAR@Profesional/1/4/2019



PENDALAMAN MATERI TEKNIK MESIN MODUL 4: PERAWATAN DAN PERBAIKAN MESIN



KEGIATAN BELAJAR 4 KELISTRIKAN MESIN INDUSTRI



Nama Penulis: Aan Ardian, M.Pd.



Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan 2019



1



DAFTAR ISI Halaman Judul



1



Daftar Isi



2



A. Pendahuluan



3



1. Deskripsi Singkat



3



2. Relevansi



3



3. Panduan Belajar



3



B. Inti



4



1. Capaian Pembelajaran



4



2. Sub Capaian Pembelajaran



4



3. Pokok-pokok Materi



5



4. Uraian Materi



5



5. Forum Diskusi



20



C. Penutup



21



1. Rangkuman



21



2. Tes Formatif



22



3. Daftar Pustaka



25



4. Tugas Akhir



25



5. Tes Sumatif



26



6. Kunci Jawaban Tes Formatif KB 1 – 4



30



7. Kunci Jawaban Tes Sumatif



31



2



A. Pendahuluan 1. Deskripsi Singkat Sistem ketenaga listrikan seperti pembangkit listrik, saluran transmisi dan distribusi dapat terdiri dari arus bolak-balik atau alternating current (AC) yang biasa disebut sebagai sistem AC, arus searah atau direct current (DC) yang biasa disebut dengan sistem DC ataupun gabungan antara keduanya yaitu sistem AC dan DC. Umumnya, seluruh sistem tenaga listrik yang ada di Indonesia menggunakan sistem AC . Sistem kelistrikan mesin adalah rangkaian energi listrik yang dibuat untuk membantu menghidupkan mesin dan mempertahankan proses kerja mesin secara efisien. Dengan kata lain, dengan adanya kelistrikan pada mesin maka sebuah mesin dapat hidup (menghasilkan putaran) dan berkelanjutan. Kegiatan Belajar 4 Kelistrikan Mesin Industri ini disusun berdasarkan capaian pembelajaran yang telah ditetapkan, yaitu Sistem Kelistrikan , Kelistrikan Mesin Perkakas, Pemeliharaan dan Perbaikan Ringan Kelistrikan Mesin Perkakas 2. Relevansi Kedalaman materi modul ini setara dengan KKNI level 5.



Capaian



pembelajaran modul dalam lingkup pengetahuan dan ketrampilan PPG vokasi Teknik Mesin yang relevan dengan struktur kurikulum SMK. Kegiatan-kegiatan belajar yang disajikan relevan dengan kompetensi inti dan kompetensi dasar bidang keahlian Teknologi dan Rekayasa, program keahlian Perawatan dan Perbaikan Mesin.. Dengan dikuasainya materi Mekanik Mesin Industri, maka cukup signifikan dengan pekerjaan di industri bidang manufaktur. 3. Panduan Belajar Proses pembelajaran Mekanik Mesin Industri dapat dilaksanakan dengan lancar, maka langkah-langkah belajar yang dapat diikuti sebagai berikut :



3



1. Bacalah dan pahami capaian pembelajaran dan sub capaian pembelajaran kemudian catat bagian yang belum Anda kuasai dan yang sudah Anda kuasai. 2. Bacalah uraian materi pada bagian yang belum Anda kuasai dan apabila belum cukup dapat ditambah dengan sumber belajar lain dari buku bacaan di daftar pustaka. Lakukan kajian terhadap proses pemesinan bubut yang telah ada dan yang telah dilakukan di tempat kerja Anda. 3. Setelah Anda menguasai semua tugas dan tes formatif pada keempat kegiatan belajar, silahkan Anda lanjutkan dengan mengerjakan tugas B. Inti 1. Capaian Pembelajaran Menguasai materi ajar pada bidang studi Teknik Mesin yang meliputi: Teknik pemesinan; Teknik pengelasan; Teknik pengecoran Logam; Teknik mekanik industri; Teknik perancangan dan gambar mesin; dan Teknik fabrikasi Logam dan Manufaktur termasuk kewirausahan dan advance materials secara bermakna yang dapat menjelaskan aspek “apa” (konten), “mengapa” (filosofi), dan “bagaimana” (penerapan dalam kehidupan sehari-hari) sehingga dapat membimbing peserta didik SMK mencapai kompetensi keahlian yang dibutuhkan oleh DUDI 2. Sub Capaian Pembelajaran Menganalisis dan mengajarkan kompetensi-kompetensi terkait dengan mekanik mesin industri (pemeliharaan dan perbaikan ringan mekanik mesin perkakas), proses produksi dan konstruksi mesin (pengelolaan bengkel manufaktur), pneumatik dan hidrolik (menciptakan rangkaiaan simulasi pneumatic/hidrolik sedehana), dan kelistrikan mesin industri (pemeliharaan dan perbaikan ringan kelistrikan mesin perkakas) yang relevan dengan kebutuhan DUDI.



4



3. Pokok-pokok Materi a. Sistem Kelistrikan b. Kelistrikan Mesin Perkakas c. Pemeliharaan dan Perbaikan Ringan Kelistrikan Mesin Perkakas 4. Uraian Materi 1. Sistem Kelistrikan Listrik merupakan suatu bentuk energi yang tidak dapat dilihat oleh mata tetapi dapat dirasakan manfaatnya. Timbulnya listrik disebabkan karena adanya suatu gerakkan elektron yang berputar secara beraturan mengelilingi inti dalam beberapa lapisan (orbit), sedangkan electronelektron yang orbitnya jauh dari inti namanya elektron bebas. Elektron bebas cenderung mudah berpindah ke atom lain, akibat perpindahan elektron bebas terjadilah kekosongan di dalam atom dan segera di isi oleh elektron-elektron yang berasal dari atom lain. Apabila pergerakkan elektron bebas ini teratur ke satu arah (aliran elektron), maka akan mengakibatkan timbulnya aliran listrik. Teori tersebut dapat dibuktikan dengan menggosokkan kaca pada sehelai sutera, maka akan terjadi listrik statis yang dapat menarik kertas ke arahnya, hal ini terjadi karena elektron-elektron bebas pada kaca meloncat/berpindah ke kain karena perpindahan panas yang dihasilkan oleh gesekkan, sehingga pada saat itu kaca menjadi bermuatan positif dan kain sutera bermuatan negatif. Jadi arus listrik timbul akibat adanya perpindahan muatan listrik yaitu muatan positif ke muatan negatif. Sistem kelistrikan dipakai untuk proses kerja mesin dan sinyal untuk menunjang keamanan berkendara. Setiap sepeda motor dilengkapi dengan beberapa rangkaian sistem kelistrikan. Umumnya sebagai sumber listrik utama sering digunakan baterai (DC), namun ada juga yang menggunakan



flywheel



magnet



(alternator)



yang



menghasilkan



pembangkit listrik arus bolak-balik atau AC (alternating current). Dalam kelistrikan, Tegangan listrik dibedakan menjadi dua macam, yaitu:



5



a. Tegangan listrik searah (direct current /DC) b. Tegangan listrik bolak-balik (alternating current / AC) Tegangan listrik DC memungkinkan arus listrik mengalir hanya pada satu arah saja, yaitu dari titik satu ke titik lain dan nilai arus yang mengalir adalah konstan/tetap. memungkinkan



arus



Sedangkan



tegangan



listrik



AC



listrik mengalir dengan dua arah, pada tiap-tiap



setengah siklusnya Nilainya akan berubah-ubah secara periodik. (Albert Paul Malvino, Ph.D., E.E, 2003)



Gambar 1. Arus listrik AC dan DC (henakinv, 2013) Sistem kelistrikan pada mesin perkakas terbuat dari rangkaian kelistrikan yang berbeda-beda, namun rangkaian tersebut semuanya berawal dan berakhir pada tempat yang sama, yaitu sumber listrik. Supaya sistem kelistrikan dapat bekerja, listrik harus dapat mengalir dalam suatu rangkaian yang komplit/lengkap dari asal sumber listrik melewati komponen-komponen. Jika tidak ada rangkaian listrik, maka tidak akan ada arus yang mengalir. 2. Konsep Kelistrikan Arus Listrik Arus listrik adalah banyaknya elektron yang mengalir didalam suatu penghantar yang merupakan rangkaian tertutup. Satuannya adalah Ampere (A) dengan symbol ‘I’. satu ampere menunjukkan banyaknya arus yang mengalir didalam suatu cairan nitrat perak yang dapat memindahkan cairan tersebut seberat 1,118 mgr dalam waktu 1 detik.



6



Hukum Ohm Bila dua benda yang mempunyai perbedaan muatan listrik dihubungkan dengan suatu penghantar, maka akan terjadi aliran listrik. Arus listrik yang terjadi berbanding lurus dengan tegangan listrik dan berbanding terbalik terhadap tahanan. (Albert Paul Malvino, Ph.D., E.E, 2003) Resistor atau tahanan listrik adalah derajat kesulitan dari arus listrik untuk dapat mengalir melalui suatu material. Tahanan listrik dari suatu material akan berbanding lurus dengan panjang konduktor dan berbanding terbalik terhadap luas penampang konduktor. Nilai tahanan akan berubah-ubah dengan adanya perubahan temperatur, kebanyakkan konduktor akan bertambah tahanannya jika temperatur



naik



dan biasa disebut dengan istilah positive temperature



coefficient (PTC). Sedangkan konduktor yang nilai tahanannya berkurang jika temperature naik disebut negative temperature coefficient (NTC). Sirkuit Listrik. Sirkuit listrik adalah rangkaian Dimana arus listrik dapat mengalir. Sirkuit listrik terbentuk oleh sumber arus/tegangan, kabel/penghantar dan beban. Rangkaian seri Peyambungan beberapa beban/tahanan dalam rangkaian listrik, dimana rangkaian tersebut diletakkan secara berurutan biasanya disebut rangkaian seri. Tahanan rangkaian seri (R3), adalah sama dengan jumlah dari tahanan- tahanan beban. R3 = R1 + R2 + …..+ Rn Besarnya arus yang mengalir pada semua titik adalah sama. Tegangan pada rangkaian seri berbeda pada setiap beban. V1 = R1 x 1 maka Va = Ra x 1 V2 = R2 x 1



7



Gambar 2. Rangkaian seri (henakinv, 2013) Rangkaian pararel Tipe penyambungan rangkaian paralel yaitu bila dua atau lebih tahanan (R1, R2, dan R3 dan seterusnya) dirangkaikan di dalam satu sirkuit/rangkaian seperti gambar di bawah ini. Salah satu dari setiap ujung tahanan (resistor) dihubungkan ke bagian yang bertegangan tinggi (positif) dari sirkuit dan ujung lainnya dihubungkan ke bagian yang lebih rendah (negatif).



Gambar 3. Rangkaian pararel (henakinv, 2013) Pada rangkaian paralel, tegangan sumber (baterai) V adalah sama pada seluruh tahanan. Sedangkan jumlah arus I adalah sama dengan jumlah arus I1, I2 dan I3 yaitu arus yang mengalir melalui masing-masing resistor R1, R2 dan R3. Adapun rumus arus listrik, tahanan dan tegangan pada rangkaian seri adalah sebagai berikut: V total = V1 = V2 = V3 I total = I1 + I2 + I3



8



Rangkaian seri – pararel Tipe penyambungan rangkaian kombinasi (seri–paralel) yaitu sebuah tahanan (R1) dan dua atau lebih tahanan (R2 dan R3 dan seterusnya) dirangkaikan di dalam satu sirkuit/rangkaian seperti gambar. Rangkaian seri– paralel merupakan kombinasi (gabungan) dari rangkaian seri dan paralel dalam satu sirkuit.



Gambar 4. Rangkaian seri-paralel (henakinv, 2013) Tahanan total dalam rangkaian seri–paralel dihitung dengan langkah sebagai berikut: a. Menghitung tahanan pengganti (RPengganti), yaitu gabungan tahanan R2 dan R3 yang dihubungkan secara paralel. b. Menghitung tahanan total, yaitu gabungan tahanan R1 dan Rpengganti yang dihubungkan secara seri. Daya Listrik Daya listrik adalah jumlah kerja yang oleh listrik setiap satuan waktu (detik), disimpulkan dengan P, dan di ukur dalam satuan Watt (W). dalam aplikasi disirkuit listrik daya dihitung dengan rumus : P=VxI Dimana, 1A = 1C per detik Dengan mensubtasikannya dengan hukum Ohm maka : P = R x I2 9



3. Kelistrikan Mesin Perkakas Mesin Perkakas adalah peralatan pabrik yang digunakan untuk memproduksi mesin, instrumen, alat, dan segala macam suku cadang. Setiap mesin perkakas mampu melakukan beberapa operasi mesin untuk menghasilkan bagian yang diperlukan dengan akurasi dan integritas permukaan tertentu. Proses pemesinan dilakukan pada berbagai mesin perkakas untuk tujuan umum yang pada gilirannya melakukan banyak operasi. Selain itu, mesin perkakas tujuan khusus digunakan untuk membuat roda gigi mesin, dan bentuk tidak teratur lainnya. (Youssef & El-Hofy, 2008). Adapun komponen kelistrikan mesin perkakas meliputi: a. Overload relay Fungsi dari Over loa d r ela y adalah untuk proteksi motor listrik dari beban lebih. Seperti halnya sekring (fuse) pengaman beban lebih ada yang bekerja cepat dan ada yang lambat. Sebab waktu motor start arus dapat mencapai 6 kali nominal, sehingga apabila digunakan pengaman yang bekerja cepat, maka pengamannya akan putus setiap motor dijalankan. Overload rela y yang berdasarkan pemutus bimeta l akan bekerja sesuai dengan arus yang mengalir, semakin tinggi kenaikan temperatur yang menyebabkan terjadinya pembengkokan, maka akan terjadi pemutusan arus, sehingga motor akan berhenti. Jenis pemutus bimetal ada jenis satu phasa dan ada jenis tiga phasa, tiap phasa terdiri atas bimetal yang terpisah tetapi saling terhubung, berguna untuk memutuskan semua phasa apabila terjadi kelebihan beban. Pemutus bimetal satu phasa biasa digunakan untuk pengaman beban lebih pada motor berdaya kecil. Kontruksi Over load r elay apabila r esista nce wir e dilewati arus lebih besar dari nominalnya, maka bimetal trip bagian bawah akan melengkung kekiri dan membawa slide ke kiri, gesekan ini akan membawa lengan kontak pada bagian bawah tertarik ke kiri dan kontak akan lepas. Selama bimeta l trip itu masih panas, maka dibagian bawah akan tetap terbawa kekiri, sehingga kontak – kontaknya belum dapat dikembalikan kekondisi semula walaupun r eset buttonnya ditekan, apabila bimetal sudah



10



dingin barulah kontaknya dapat kembali lurus dan kontaknya baru dapat di hubungkan kembali dengan menekan r eset. (Fr a nk D Petuzella , 2001). Adapun jenis Over loa d r ela y dapat ditunjukan pada gambar berikut :



Gambar 5. Over load b. Contactor Magnetic



Contactor



(MC)



adalah



sebuah



komponen



yang



berfungsi sebagai penghubung/kontak dengan kapasitas yang besar dengan menggunakan daya minimal. Dapat dibayangkan MC adalah relay dengan kapasitas yang besar. Umumnya MC terdiri dari 3 pole kontak utama dan kontak bantu (aux. conta ct). Untuk menghubungkan kontak utama hanya dengan cara memberikan tegangan pada koil MC sesuai spesifikasinya.



Gambar 6. Contactor



11



Komponen utama sebuah MC adalah koil dan kontak utama. Koil dipergunakan untuk menghasilkan medan magnet yang akan menarik kontak utama sehingga terhubung pada masing masing pole. Prinsipnya kerjanya adalah rangkaian pembuat magnet untuk menggerakkan penutup dan pembuka saklar internal didalamnya. Yang membedakannya dari kedua peralatan tersebut adalah kekuatan saklar internalnya dalam menghubungkan besaran arus listrik yang melaluinya. Pemahaman sederhananya yaitu dengan memberikan arus listrik pada coil relay atau kontaktor, maka saklar internalnya juga akan terhubung. Selain itu juga ada saklar internalnya yang terputus. Hal tersebut sama persis pada kerja tombol push button, hanya berbeda pada kekuatan untuk menekan tombolnya. Berbagai macam saklar listrik dan elektronik yang umum digunakan simbolnya ditampilkan dalam daftar berikut. Secara mendasar semua saklar melakukan kontak nyala atau padam (on atau off) dalam berbagai cara berbeda, tapi tiap saklar melakukan tugas sama, yakni membuka dan menutup sirkuit listrik. Beberapa saklar yang melakukan kontak berbeda, dinamakan sesuai dengan bentuk, fungsi, dan atau cara operasinya. Misal, tombol atau kancing- tekan (push button) adalah saklar yang beroperasi dengan cara ditekan, dan bisa melakukan dua fungsi berbeda, yakni menutup sirkuit bila ditekan, atau justru membuka sirkuit bila ditekan. Jika tekanan dilepaskan atau terjadi tekanan berikutnya, maka akan menormalkan kembali tombol ke posisi semula dan sirkuit kembali ke status semula.



Gambar 7. Skema kontak pada Swittch Saklar internal inilah yang disebut sebagai kontak NO (Nor ma lly Open) Bila coil conta ctor atau r ela y dalam keadaan tak terhubung arus listrik, kontak internalnya dalam kondisi terbuka atau tak terhubung. 12



Kontak NC



(Normally Close), bila coil conta ctor atau relay dalam



keadaan terhubung arus listrik, kontak internalnya dalam kondisi tertutup atau terhubung. Seperti dijelaskan pada gambar dibawah ini.



Gambar 8. Posisi kontak dari Swittch Rela y dianalogikan sebagai pemutus dan penghubung seperti halnya fungsi pada tombol (Push Button) dan saklar (Switch), yang hanya bekerja pada arus kecil 1A s/d 5A. Sedangkan Kontaktor dapat di analogikan juga sebagai sebagai Breaker untuk sirkuit pemutus dan penghubung tenaga listrik pada beban. Karena pada Kontaktor, selain terdapat kontak NO dan NC juga terdapat 3 buah kontak NO utama yang dapat menghubungkan arus listrik sesuai ukuran yang telah ditetapkan pada kontaktor tersebut. Misalnya 10A, 15A, 20A, 30A, 50 Amper dan seterusnya. Seperti pada gambar berikut ini :



13



Gambar 9. Kontak Internal Pada Kontaktor



Gambar 10. Kontak internal pada r ela y Perhatikan bagaimana lampu akan menyala ketika switch saklar dihubungkan ke sumber listrik. Pada gambar, garis yang berwarna hijau adalah rangkaian pengendali atau rangkaian yang mengendalikan sebuah sistem kerja dari kontaktor. Dan pada garis rangkaian yang berwarna biru adalah rangkaian utamanya, karena maksud dibuatnya rangkaian ini adalah untuk menyalakan sebuah lampu dari sebuah sumber listrik. Sama halnya bila ingin membuat rangkaian yang ingin menghidupkan sebuah motor 3 phasa. (Fr a nk D Petr uzella , 2001) c. Motor listrik Klasifikasi Motor Listrik AC Motor listrik AC memiliki beberapa jenis, yang jenis ini membedakan berdasarkan beberapa faktor utama yang antara lain berdasarkan prinsip kerja, berdasarkan macam arus dan berdasarkan kecepatan.



14



1) Berdasarkan Prinsip Kerja a) Motor Sinkron. 



Biasa ( tanpa slip ring )







Super ( dengan slip ring )



b) Motor Asinkron. 



Motor Induksi (Squirrel Cage Rotor & Winding Rotor )



2) Berdasarkan Macam Arus a) Satu phasa Motor ini hanya memiliki satu gulungan stator, beroperasi dengan pasokan daya satu phasa, memiliki sebuah rotor kandang tupai, dan memerlukan sebuah alat untuk menghidupkan motornya. Sejauh ini motor ini merupakan jenis motor yang paling umum digunakan dalam peralatan rumah tangga, seperti kipas angin, mesin cuci dan pengering pakaian, dan untuk penggunaan hingga 3 sampai 4 Hp. b) Tiga phasa Medan magnet yang berputar dihasilkan oleh pasokan tiga phasa yang seimbang. Motor tersebut memiliki kemampuan daya yang tinggi, dapat memiliki kandang tupai atau gulungan rotor (walaupun 90% memiliki rotor kandang tupai); dan penyalaan sendiri. Diperkirakan bahwa sekitar 70% motor di industri menggunakan jenis ini, sebagai contoh, pompa, kompresor, belt conveyor, jaringan listrik , dan grinder. 3) Berdasarkan Kecepatan a) Kecepatan konstan b) Kecepatan berubah c) Kecepatan diatur 4) Konstruksi Motor Induksi Pada dasarnya motor induksi terdiri dari suatu bagaian yang tidak berputar (stator) dan bagian yang bergerak memutar (rotor) seperti pada gambar 2.1. Secara ringkas stator terdiri dari blek – blek dinamo yang berisolasi pada satu sisinya dan mempunyai ketebalan 0,35 – 0,5 mm,



15



disusun menjadi sebuah paket blek yang berbentuk gelang. dalamnya



dilengkapi



dengan



Disisi



alur–alur. Didalam alur ini terdapat



perbedaan antara motor asinkron dengan lilitan sarang (rotor sarang atau rotor hubung pendek) dan gelang seret dengan lilitan tiga fasa. Atau dari sisi lainnya bahwa inti besi stator dan rotor terbuat dari lapisan (email) baja silikon tebalnya 0,35 - 0,5 mm, tersusun rapi, masing – masing terisolasi secara elektrik dan diikat pada ujung – ujungnya.



Gambar 11. Konstruksi Motor Induksi Lamel inti besi stator dan rotor bagian motor dengan garis tengah bagian motor, dengan garis tengah bagian luar dari stator lebih dari 1 m. Bagi motor dengan garis tengah yang lebih besar, lamel inti besi merupakan busur inti segmen yang disambung – sambung menjadi satu lingkaran. Celah udara antara stator dan rotor pada motor yang kecil adalah 0,25 – 0, 75 mm, pada motor yang besar sampai 10 mm. Celah udara



yang



besar



ini



disediakan



bagi



kemungkinan terjadinya



perenggangan pada sumbu sebagai akibat pembebanan transversal pada sumbu atau sambungannya.



Tarikan pada pita (belt) atau beban yang



tergantung tersebut akan menyebabkan sumbu motor melengkung. Pada dasarnya inti besi stator dan belitan rotor motor tak serempak ini sama dengan stator dan belitan stator mesin serempak.



16



Kesamaan ini dapat ditunjukan bahwa pada rotor mesin tak serempak yang dipasang/sesuai dengan stator mesin tak serempak akan dapat bekerja dengan baik. 4. Pemeliharaan dan Perbaikan Ringan Kelistrikan Mesin Perkakas Untuk perbaikan kerusakan yang terjadi pada mesin bubut ini maka diperlukan proses pembongkaran pada mesin bubut tersebut. Proses diagnosa dan pembongkaran dimulai dari : 1) Sistem Kelistrikan Pembongkaran pada bagian ini difokuskan untuk melepas box panel dan mengecek kondisi komponen-komponen di dalamnya. Langkahnya adalah sebagai berikut : a) Mematikan arus masuk dari panel utama yang menuju mesin bubut. b) Melepaskan kabel yang merupakan arus masuk dari panel utama (dari PLN) menuju box panel pada mesin bubut. c) Melepaskan kabel di dalam box yang terhubung dengan motor listrik, saklar, dan rem pada mesin bubut. d) Melepas baut pada box panel yang terhubung dengan body mesin bubut, dan mengangkatnya untuk proses rekondisi pada sistim kelistrikan. e) Melakukan pengujian pada komponen conta ctor . Untuk melakukan proses pengujian maka dubutuhkan alat yang berupa Avometer dan kabel. Adapun cara yang dilakukan untuk melakukan pengujian adalah sebagai berikut : a) Pengecekan kumparan conta ctor . 



Memposisikan avometer pada skala ohm ( Ω) atau kilo ohm (kΩ).







Menyambungkan kabel merah dari avometer menuju A1 pada kontaktor dan kabel hitam avometer pada A2 atau sebaliknya.







Mengamati display avometer, apabila jarum bergerak ke kanan maka kumparan conta ctor dalam kondisi baik. 17



b) Melakukan pengecekan kontak NO pada conta ctor .



Gambar 12. Rangkaian 2 buah contactor 



Memposisikan avometer pada skala kilo ohm (kΩ).







Menghubungkan kabel merah pada terminal NO1 dan kabel hitam pada NO2 kemudian menekan tonjolan dengan jari, apabila jarum display avometer bergerak kekanan maka pada waktu kontaktor bekerja, kontaktor itu baik begitu juga sebaliknya.







Menghubungkan kabel merah pada terminal T dan kabel hitam pada L kemudian menekan tonjolan dengan jari, apabila jarum display avometer bergerak kekanan maka pada waktu kontaktor bekerja, kontaktor itu baik, begitu juga sebaliknya.



c) Melakukan pengecekan kontak NC pada conta ctor . 



Memposisikan avometer pada skala kilo ohm (kΩ).







Menghubungkan kabel merah pada terminal NC1 dan kabel hitam pada NC2 amati jarum avometer apabila jarum bergerak kekanan, dan setelah tonjolan (biru) pada kontaktor ditekan jarum bergerak kekiri, maka kontaktor baik.



Gambar 13. Skema pengujian contactor NO dan NC 18



2) Motor Listrik Melepas motor listrik yang terdapat



pada mesin bubut, untuk



mengecek kondisi dan performanya. Langkahnya adalah sebagai berikut : a) Melepas



kabel



yang



terhubung



pada



motor



listrik



dengan



menggunakan obeng plus (+). b) Melepas baut dengan menggunakan kunci ring 14 sebanyak 4 buah. c) Melakukan pengujian motor listrik tersebut, d) Dari hasil pengujian tersebut maka dapat disimpulkan bahwa motor listrik ini masih dalam keadaan layak pakai sebagai penggerak mesin bubut e) Melakukan pemasangan kembali motor listrik pada posisi yang semula. 3) Sistim Kelistrikan Mesin bubut adalah mesin yang penggerak utamanya adalah motor listrik, dan pada perawatan dan perbaikan akan membongkar mesin bubut guna untuk mengetahui bagaimana sisitem kelistrikaan yang ada pada meson bubut tersebut. Motor listrik ada mesin bubut biasanya menggunakan motor 3 phase dimana ada beberapa kontaktor digunakan sebagai penghubung dalam sistem kelistrikkannya. Banyak jenis motor yang digunakan pada mesin bubut salah satunya yang sering djumpai adalah motor bolak balik atau motor 2 arah. Motor Bolak Balik ini adalah salah satu kerja motor induksi 3 phasa yang sering digunakan pada mesin mesin produksi oleh banyak kalangan industri, baik industri kecil maupun industri besar. Secara spesifik penggunaannya tidaklah terlalu penting, karena mesin mesin produksi terus mengalami perkembangan dari segi pemanfaatan dan kontruksi mesinnya itu sendiri. Namun secara prinsip adalah sama, yaitu membolak balikkan arah putaran motor induksi dengan tombol tombol atau rangkaian interlock tertentu. Prinsip sederhana dari rangkaian Motor induksi 3 phasa Bolak Balik



atau



Forward Reverse, melalui bahasa gambar agar mudah



19



mempelajarinya. Dalam



penggambaran



realnya



atau



Rangkaian



Utamanya dapat dilihat pada gambar dibawah ini:



Gambar 14. Urutan phasa input motor R-S-T



Gambar 15. Urutan phasa input motor T-S-R 5. Forum Diskusi Peserta PPG diminta untuk menganalisis rangkaian kelistrikan mesin bubut yang ada di SMK masing-masing. Tentukan proses perawatan sistem kelistrikan mesin bubut tersebut. Jelaskan masing-masing komponennya dengan disertai foto dan spesifikasi mesin bubut tersebut.



20



C. Penutup 1. Rangkuman Listrik dapat dikelompokkan menjadi listrik statis dan listrik dinamis, listrik dinamis sendiri terdiri dari listrik searah (DC) dan listrik bolak-balik (AC). Teori aliran listrik ada dua yaitu teori konvensional dan teori electron. Arus listrik (I), tegangan (V) dan tahanan listrik (R) merupakan besaran utama pada listrik, Arus listrik diukur dengan amper meter, tegangan listrik dengan volt meter dan tahanan listrik dengan Ohm meter. Hubungan antara besar arus, tegangan dan tahanan listrik digambarkan dalam hukum Ohm , dimana I = V/R. Daya listrik merupakan tegangan kali arus listrik P = V x I. Banyak jenis motor yang digunakan pada mesin perkakas salah satunya yang sering djumpai adalah motor bolak balik atau motor 2 arah. Motor Bolak Balik ini adalah salah satu kerja motor induksi 3 phasa yang sering digunakan pada mesin mesin produksi oleh banyak kalangan industri, baik industri kecil maupun industri besar. Secara spesifik penggunaannya tidaklah



terlalu



penting,



karena



mesin



mesin



produksi



terus



mengalami perkembangan dari segi pemanfaatan dan kontruksi mesinnya itu sendiri. Namun secara prinsipalnya adalah sama, yaitu membolak balikkan arah putaran motor induksi dengan tombol tombol atau rangkaian interlock tertentu.



21



2. Tes Formatif 1. Perhatikan rangkaian di bawah ini :



Bila semua saklar terhubung kemudian saklar 4 (S4) diputus, maka lampu nomer berapa saja yang masih menyala ... a. Lampu no 1 dan 3 b. Lampu no 1, 2 dan 3 c. Lampu no 1, 2, 3, 5 dan 6 d. Lampu no 1, 2, 3 dan 6 e. Hanya lampu no 1 2. Jika pengoperasian suatu sistem dapat cepat dilakukan dengan mudah pemasangan peralatan sistem dan instalasi dapat dilakukan dengan cepat dan tepat mudah dalam perawatan dan perbaikan sistem serta mudah dalam pengembangan dan perluasan adalah prinsip dasar a. Safty b. Reliabelity c. Infact of environment d. Accrssibility e. Availabelity 3. Pada instalasi motor tiga fasa biasanya dipasang MCB namun tetap dipasang juga overload--a. Karena overload lebih sensitif dari pada MCB untuk arus beban lebih b. Karena MCB lebih paraktis c. Karena MCB lebih mudah dipasang d. Karena MCB dapat dipakai berulang e. Karena MCB lebih peka 4. Jika energi yang diperlukan dalam memindahkan muatan listrik 4 coulomb dari titik A ke B adalah 20 Joule Hitung beda potensial antara titik A dan B. a. 3 volt b. 4 volt c. 5 volt d. 6 volt e. 8 volt 5. Berdasarkan kerja dari sistem peralatan kontrolnya maka pengontrolan motor listrik dibagi dalam dua bagian utama yaitu.... 22



a. Sistem pengontrolan manual dan sistem pengontolan otomatis b. Sistem pengontrolan manual dan sistem pengontolan elektromekanik c. Sistem pengontrolan elektronik dan sistem pengontolan pneumatik d. Sistem pengontrolan elektromekanik dan sistem pengontolan elektronik e. Sistem pengontrolan terbuka (open loop) dan sistem pengontolan tertutup (closed loop) 6. Perhatikan gambar di bawah ini :



Bila diketahui tegangan sumber pada baterai sebesar 12 volt dan tahanan lampu sebesar 4 ohm, maka lampu akan menghasilkan daya sebesar ... a. 3 watt b. 48 watt c. 36 watt d. 12 watt e. 4 watt 7. Perhatikan gambar di bawah ini :



Bila diketahui tahanan pada R1 sebesar 4 ohm, R2 sebesar 2 ohm dan R3 sebesar 8 ohm, maka tahanan total pada rangkaian tersebut adalah ... a. 64 ohm b. 2 ohm c. 14 ohm d. 1,14 ohm e. 8 ohm



23



8. Perhatikan gambar di bawah ini :



Bila diketahui tahanan pada R1 sebesar 12 ohm dan R2 sebesar 4 ohm, maka tahanan total pada rangkaian diatas adalah ... a. 16 ohm b. 12 ohm c. 4 ohm d. 3 ohm e. 46 ohm 9. Perhatikan gambar di bawah ini :



Pada gambar diatas arah aliran listrik yang ditunjukkan huruf A merupakan arah aliran ... a. Arah aliran listrik teori proton b. Arah aliran listrik teori elektron c. Arah aliran listrik teori neutron d. Arah aliran listrik teori modern e. Arah aliran listrik teori konvensional 10. Prinsip sederhana dari rangkaian Motor induksi 3 phasa Bolak Balik atau Forward Reverse dengan uratan phasa input a. R-S-T b. R-T-S c. R-S-T-R d. R-S-T-S e. S-T-R



24



3. Daftar Pustaka A. Youssef, H., El-Hofy, H., (2008). Machining Technology : Machine Tools and Operations, CRC Press, United States. Anonim. 2006. Pedoman Efisiensi Energi untuk Industri di Asia – www.energyefficiencyasia.org. Berahim, Hamzah, (1991) . Pengantar Teknik Tenaga Listrik. Yogyakarta : Andi D. Petruzella, Frank. (2001). Elektronik Industri. Yogyakarta : Andi. Fitzgerald, A.E. and Team, (1997). Mesin-mesin listrik. Jakarta : Erlangga. Lister, Eugene C, (1993). Mesin dan Rangkaian Listrik. Jakarta: Penerbit Erlangga. Malvino, Albert paul, (2003) Prinsip-prinsip Elektronika, Jilid 1 & 2, Edisi Pertama, Penerbit: Salemba Teknika, Jakarta, Offset. Drs Daryanto, (2014). konsep Dasar Teknik Elektronika Kelistrikan Edisi Kesatu Bandung : Alfabeta. Siwoyo, (2008). Teknik Listrik Industri Jilid 3. (Jakarta : Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan, Direktorat Jendral Manajemen Pendidikan Dasar dan Menengah , Departemen Pendidikan Nasional. Yon Rijono, (1997). Dasar Tenaga Listrik. Yogyakarta : Andi Offset. 4. Tugas Akhir Pada Tugas Akhir Modul Perawatan dan Perbaikan Mesin ini peserta PPG diminta merancang job sheet perawatan mesin bubut. Dalam job sheet harus dijelaskan semua jenis perawatan yang harus dilakukan. Menganalisis semua jenis kerusakan dengan berbagai kemungkinan yang terjadi selama pengoperasian. Job sheet disertai dengan gambar yang terkait dengan kegiatan perawatan yang dilaksanakan



25



5. Tes Sumatif 1. Pada proses perawatan dan perbaikan mesin diperlukan kartu laporan perbaikan agar kegiatan perbaikan dalam berjalan dengan baik dalam menganalisis perbaikan mesin yang meliputi... a. jenis mesin, jenis perbaikan, pelaksana, dan lama waktu perbaikan b. penyebab kerusakan, peralatan, ketelitian dan penyetelan c. waktu perbaikan, petugas, peralatan dan seting d. jenis perbaikan, pelaksana, peralatan dan ketelitian e. jenis mesin, kartu pemakaian, peralatan dan penyebab kerusakan 2. Pemeriksaan eretan yang bergerak sesuai dengan posisi penyetelan diatas eretan melintang, kegunaan eretan ini adalah untuk memberikan pemakanan yang besarnya dapat diatur menurut kehendak operator yang dapat terukur dengan ketelitian tertentu yang terdapat pada roda pemutarnya yang meliputi a. toolpost, cross carriage, dan poros trasnportir b. poros trasnportir, longitudinal carriage dan toolpost c. longitudinal carriage, cross carriage, dan top carriage d. kepala lepas, bed dan dan top carriage e. toolpost, kepala lepas dan bed 3. penyebab kemungkinan motor pembangkit tidak dapat bekerja dengan maksimal disebabkan oleh ... a. tegangan dari sumber tenaga yang masuk kemotor pembangkit tinggi,sehingga tidak sanggup membangkitkan motor pembangkit b. arus yang masuk ke motor pembangkit beda tegangannya, maka diperlukan pengikuran arus yang masuk sesuai dengan motor pembangkit. c. sekring pada circuit breaker putus/terbakar,apabila terjadi hal yang demikian,maka gantilah sekring tersebut dengan yang baru dan spesifikasi yang sama. d. sempurnanya kontak-kontak pada switch atau saklar. a. Coil pada piringan terbakar 4. Mesin bubut perlu mendapatkan perawatan rutin yaitu dengan program harian yang meliputi ... a. Mengecek perangkat otomatis berfungsi sesuai standar kinerja mesin b. Memeriksa level pelumas pada kaca kontrol. Jika terlihat kurang tambahkan pelumas dan periksa apakah ada kebocoran. c. Membersihkan chip dari bed dan permukaan mesin dengan menggunakan hembusan udara bertekanan dari kompresor d. Membersihkan chip dari turret, housing, komponen yang berputar dan batang ulir pembawa. e. Mengecek kelistrikan mesin jika terjadi kerusakan segera laporkan pada petugas.



26



5. Perusahaan menggunakan proses produksi terus-menerus apabila di dalam perusahaan terdapat urutan-urutan yang pasti sejak dari bahan mentah sampai proses produksi akhir dengan menentukan tipe produksi didasarkan pada faktor-faktor berikut, kecuali ... a. volume produk yang akan dihasilkan b. kualitas produk yang diisyaratkan, c. peralatan yang tersedia untuk melaksanakan proses d. bahan mentah sampai proses produksi e. sumberdaya manusia yang tersedia 6. Dalam proses produksi dibutuhkan tata perencanaan tata letak yang sesuai agar terpenuhi ... a. Memaksimumkan pemanfaatan peralatan pabrik b. Memaksimumkan kebutuhan tenaga kerja c. Mengusahakan agar aliran bahan dan produk lancar d. Memaksimumkan hambatan pada kesehatan e. Memaksimumkan usaha membawa bahan 7. Perhatikan gambar di bawah ini :



Bila diketahui tahanan pada R1 sebesar 4 ohm, R2 sebesar 2 ohm dan R3 sebesar 8 ohm, maka tahanan total pada rangkaian tersebut adalah ... a. 64 ohm Rs1= R1+R2 b. 2 ohm = 4+2 c. 14 ohm =6 d. 3,4 ohm 1/Rt= 1/6+1/8 e. 8 ohm Rt= 24/7 = 3.4 8. Dalam pengaturan tata letak suatu kegiatan produksi agar efektif dengan mempertimbangkan faktor antara lain ... a. gerakan material akan berdampak pada biaya penanganan material, biasanya tidak mempunyai pengaruh yang cukup signifikan bagi biaya produksi. b. penataan mesin-mesin dalam arah horizontal dan berbeda dalam satu lantai, c. tata letak mesin harus menyediakan ruang gerak yang cukup bagi pemindahan mesin.



27



d. perencanaan tata letak mesin yang berjauhan untuk memperoleh efisiensi ruang. e. perencanaan tata letak harus memperhatikan gerakan dari material atau manusia yang bekerja. 9. Bagi perusahaan yang jenis produk atau disainnya sering berubah, tata letak mesin harus sefleksibel mungkin dalam mengadaptasi perubahan sehingga dalam perencanaan tata letak juga memperhatikan perubahan ... a. jenis produk atau disain produk. b. produk dipindah-pindah c. pemeliharaan mesin d. penanganan material e. utilisasi ruang 10. Jenis tata letak proses dijumpai pada bengkel-bengkel, rumah sakit, universitas atau perkantoran karena model ini cocok untuk discrete production dan bila proses produksi tidak baku, yaitu jika perusahaan membuat jenis produk yang berbeda karena ... a. Meningkatkan kebutuhan material handling b. Memungkinan utilitas mesin yang tinggi c. Pengawasan produksi yang lebih sulit d. Meningkatnya persediaan barang dalam proses e. Total waktu produksi per unit yang lebih lama 11. Untuk menentukan sebuah proses produksi agar berjalan dengan lnacar serta biaya produk seminimal mungkin, maka perlu adanya gambar-gambar untuk menunjukkan .... a. Besarnya biaya yang dikeluarkan b. Jumlah bahan baku yang dibutuhkan c. Harga produk yang akan ditetapkan d. Komponen-komponen yang terkandung dalam produk e. Kualitas produk terjamin 12. Layout yang diperlukan untuk menghadapi persoalan yang dihadapi oleh perusahaan yang menggunakan layout adalah terdapatnya aliran material dan proses yang berbeda untuk setiap produk yang berbeda yaitu ... a. Layout posisi tetap b. Layout proses c. Layout layanan d. Work-cell layout e. Layout produksi 13. Tata letak yang efektif dapat membantu perusahaan dalam memudahkan konsumen menentukan daya saing perusahaan dalam hal kecukupan ... a. kapasitas b. kelancaran input



28



c. daya operasi d. biaya manajemen e. pembelian bahan 14. Dalam kegiatan produksi penggunaan sistem pneumatik diutamakan karena pertimbangan ... a. konstruksi yang kompak dan kokoh b. tetap, tergantung dari bebannya. c. kemampuan daya tekan yang terbatas. d. terjadi perubahan beban e. tidak aman dari kebakaran dan ledakan 15. Sistem kelistrikan pada mesin perkakas terbuat dari rangkaian kelistrikan yang berbeda-beda, namun rangkaian tersebut semuanya berawal dan berakhir pada tempat yang sama, yaitu ... a. arus listrik b. tegangan listrik c. daya listrik d. sumber listrik e. hambatan lsitrik 16. Pemeriksaan pompa dilakukan secara teratur baik pemeriksaaan harian, bulanan maupun tahunan, bagian-bagian pompa yang termasuk pemeriksaan harian yaitu ... a. Temperatur permukaan rumah bantalan b. Pemeriksaan gemuk c. Pemeriksaan korasi dalam rumah pompa d. Pemeriksaan minyak dalam rumah bantalan e. Pemeriksaan kesilindrisan poros pompa 17. Mesin yang sementara hidup dan tiba-tiba mesin tersebut mati, kemungkinan penyebab kerusakan adalah : a. Saringan coolant tersumbat b. Kebocoran oli dari dalam gearbox c. Keausan dinding silinder d. Lubang ventilasi tanki bahan bakar terlalu besar e. Kinerja mesin yang berlebihan 18. Kondensasi yang terjadi pada tangki udara tidak boleh masuk ke dalam sistem pneumatik karena …. a. memperlambat kerja silinder b. mengganggu fungsi kontak katup pneumatik c. mengganggu kerja kompresor d. membuat bising e. menambah tekanan kerja



29



19. Saat diberikan beban pada aktuator sistem hidrolik maka terjadi peningkatan tekanan dan ketika tekan tidak dapat bertambah lagi maka akan mengalirkan cairan fluida oli ke dalam tangki karena terbukanya katub... a. Pengarah b. Pengatur Aliran c. Pengatur tekanan d. bahan bakar e. Pengatur putaran 20. Kegiatan pemeliharaan mesin bubut yang dilakukan untuk mencegah timbulnya kerusakan maka diperlukan tindakan ... a. Corrective Maintenance b. Preventive Maintenance c. Periodic Maintenance d. Breakdown Maintenance e. Routine maintenance 21. Perawatan mesin bubut yang dilakukan dalam jangka waktu tertentu misalnya setiap minggu sekali, lalu meningkat setiap bulan sekali dan akhirnya setiap tahun sekali maka dierlukan .. a. Routine Maintenance b. Breakdown Maintenance c. Corrective Maintenance d. Preventive Maintenance e. Periodik Maintenance 6. Kunci Jawaban Tes Formatif KB 1 – 4 a. Kunci jawaban KB 1 1. A 2. A 3. C 4. D 5. A 6. C 7. E 8. E 9. E 10. B b. Kunci jawaban KB 2 1. 2. 3. 4.



B A A A 30



5. B 6. C 7. D 8. B 9. A 10. A c. Kunci jawaban KB 3 1. A 2. B 3. A 4. C 5. C 6. D 7. B 8. A 9. B 10. B d. Kunci jawaban KB 4 1. B 2. D 3. A 4. C 5. E 6. C 7. D 8. D 9. A 10. A 7. Kunci Jawaban Sumatif 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.



A C C D D A E A B 31



10. D 11. B 12. A 13. A 14. D 15. B 16. C 17. A 18. C 19. B 20. E



32