Jurnal Sweeper [PDF]

Citation preview

PERANCANGAN SISTEM MEKANIK PROTOTYPE KENDARAAN PENYAPU SAMPAH Arif Fatoni Teknik Pengelolaan dan Perawatan Alat Berat, Departemen Teknik Mesin, Sekolah Vokasi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta [email protected] Abstract The more people in the city, the cleanliness of the environment becomes very important for the community. Increasing the amount of dust and waste caused by an increase in urban population encourages quick and efficient cleaning. It is necessary that the vehicle cleaning the road for cleaning garbage, especially dust. Technological developments carried out in terms of innovation in making vehicles useful for the wider community. After a lot of experiments and analysis of the manufacture of the creation of a sweeper car that can later be used as a cleaner of dust and garbage. This car uses arm, vacuum and hydraulics as the main components in terms of cleaning. The component works in a single job. Hydraulic is useful to move the broom on the arm while the vacuum is used to suck the dust and then accommodated in the tub. The result of this research is the manufacture of sweeper car with mechanical design of prototype of garbage sweep vehicle that is design and analysis on motion arm system. Arm design using solidwork and arm strength testing using Von Misses Stress type, which is testing the safety factor of each arm component, so that the arm design is strong and can be operated. Keyword: s cleanliness of the environment, manufacture, Hydraulic, vacuum



Intisari Semakin banyaknya penduduk di lingkungan kota, kebersihan lingkungan menjadi hal yang sangat penting untuk masyarakat. Peningkatan jumlah debu dan sampah diakibatkan peningkatan populasi masyarakat kota mendorong untuk melakukan pembersihan yang cepat dan efisien. Hal yang diperlukan yakni kendaraan pembersih jalan untuk permbersihan sampah terutama debu. Perkembangan teknologi dilakukan dalam hal melakukan inovasi dalam membuat kendaraan yang berguna bagi masyakat luas. Setalah melalui banyak percobaan dan analisa pembuatan maka terciptanya mobil sweeper yang nantinya dapat digunakan sebagai pembersih debu dan sampah. Mobil ini menggunakan arm, vacuum dan hidrolik sebagai komponen utama dalam hal pembersihan. Komponen tersebut bekerja samadalam melakukan satu pekerjaan. Hidrolik berguna untuk menggerakkan sapu pada arm sedangkan vacuum di gunakan untuk menghisap debu kemudian ditampung di bak. Hasil dari penelitian ini adalah pembuatan mobil sweeper dengan perancangan mekanik prototype kendaraan penyapu sampah yaitu perancangan dan analisa pada sistem gerak arm. Perancangan arm menggunakan solidwork dan pengujian kekuatan arm menggunakan tipe Von Misses Stress, yaitu menguji factor keamanan pada masingmasing komponen arm, sehingga didapatkan rancangan arm yang kuat dan dapat dioperasikan. Kata kunci: mobil sweeper, silinder hidrolik, vacum



PENDAHULUAN Indonesia sebagai daerah jalur pegunungan berapi (ring of fire) yang menyebar diseluruh Indonesia. Hal ini menyebabkan kemungkinan akan menimbulkan erupsi yang sering mengakibatkan hujan abu di daerah sekitar gunung berapi. Dari kejadian erupsi tersebut sangat mempengaruhi kegiatan



ekonomi masyarakat serta dapat menimbulkan penyakit saluran pernafasan dan mata. Penanganan abu vulkanik yang kurang tepat akan sangat mengganggu kehidupan kita. Sebagai contoh kerugian yang ditimbulkan oleh abu vulkanik tersebut adalah dapat mengganggu pandangan sehingga pengguna jalan bisa mengalami. Selain itu di Bandara pesawat terbang, akan menganggu mesin 1



pesawat yang dapat menimbulkan kerusakan mesin, dan kecelakaan pesawat terbang. Di kantor-kantor fasilitas umum, akan mengganggu kegiatan pelayanan umum dan pada akhirnya dapat menghambat kegiatan bisnis/ekonomi. Di rumah penduduk, abu akan mengotori atap dan mengakibatkan kerusakan atap, bahkan mengakibatkan kecelakaan yang terjadi karena orang jatuh dari atap ketika melakukan kegiatan pembersihan/perbaikan atap.



berapi, serta dapat difungsikan untuk menangani debu dan sampah di jalan pada umumnya. Kemudian, untuk diproduksi peralatan ini secara massal, yang akan menjadi nilai tambah bagi industri nasional. Serta menawarkan produk dalam negeri berkualitas dengan harga yang lebih terjangkau, dibandingkan apabila harus mengimpor dari luar negeri.



Permasalahan yang lain adalah semakin banyaknya penduduk di lingkungan kota, maka kebersihan lingkungan menjadi hal yang sangat diperlukan karena kesadaran penduduk akan kebersihan semakin meningkat. Seiring pertambahan penduduk maka akan meningkat juga banyaknya limbah yang dihasilkan, maka perlu segera ditingkatkan kecepatan pembersihan agar tidak mengotori dan mengganggu lingkungan. Bila melakukan pembersihan dengan menggunakan sapu akan menerbangkan debu ke udara, membutuhkan banyak pekerja pembersih juga waktu yang diperlukan relatif lebih lama, sehingga keefektifan tidak tercapai.



Sampah



Oleh karena itu, diperlukan mekanisme pembersihan abu secara cepat dan tepat agar dampak yang ditimbulkan oleh abu vulkanik ini tidak berlarut-larut.Dengan adanya sistem kebersihan yang cepat dan dapat ditingkatkan derajat kebersihannya sangat diperlukan.Dengan adanya kendaraan pembersihan debu dan sampah ini maka diharapkan kebutuhan kebersihan lingkungan dapat dicapai secepat-cepatnya dan sebersihbersihnya tanpa harus menyisakan debu yang berterbangan mengganggu lingkungan. Di luar negeri, kendaraan penghisap debu dan sampah memang sudah diproduksi.Namun masih belum pernah dibuktikan mampu menangani debu vulkanik akibat letusan gunung berapi di Indonesia. Selain itu, dengan harga (biaya impor) yang relatif sangat mahal, akan menjadi tantangan serius bila harus dikerahkan secara massif untuk menangani hamparan debu vulkanik di jalana. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan rancangan mesin dan kendaraan penyedot debu/sampah yang mampu menangani debu vulkanik akibat erupsi gunung



DASAR TEORI



Menurut Kastaman dan Kramadibrata (2007), sampah (waste) pada dasarnya adalah zat-zat atau benda-benda yang sudah tidak terpakai lagi, baik berupa buangan domestik (rumah tangga) maupun buangan pabrik sebagai proses industri. Menurut Pichtel (2005) berdasarkan komposisi fisiknya sampah dibedakan menjadi sampah organik dan sampah anorganik. 1. Sampah organik, yaitu material sampah yang unsur utamanya adalah karbon. 2. Sampah anorganik, yaitu material sampah yang unsur utamanya bukan karbon. Sistem Hidrolik Sistem hidrolik mempunyai tiga unsur penting, yaitu tekanan (pressure), luas bidang (area) dan gaya kerja (force) seperti yang ditunjukkan pada gambar 1. Sistem hidrolik merupakan penerapan dari Hukum Pascal yang ditemukan seorang ilmuwan Prancis Blaise Pascal, berbunyi: “Tekanan yang diberikan oleh fluida diam yang berada dalam suatu wadah (confined fluid) diteruskan ke semua arah sama besar”



Gambar 1. Hukum Pascal Prinsip dasar sistem hidrolik terdiri atas dua element yakni: 1. Aliran (Flow) 2. Tekanan (Pressure)



2



 



Gambar 2. Penerapan Hukum Pascal pada pipa (www.aplusphysics.com) Dalam gambar 2 dapat diilustrasikan dengan dua buah silinder yang saling berhubungan dan mempunyai luas penampang berbeda-beda. Apabila pada silinder kecil mendapat gaya sebesar F, tekanan permukaan pada tabung tersebut adalah P=F/A (Gaya yang diberikan dibagi luas penampang). Berdasarkan prinsip hukum pascal, maka tekanan pada zat cair (P) tersebut akan diteruskan ke silinder besar dengan besar. Dengan demikian gaya yang bekerja pada silinder besar adalah F=P x A. Dari ilustrasi di atas dapat diketahui hubungan antara tekanan (Pressure) dengan tenaga (Force). Bahwa cairan bekerja dengan kekuatan yang sama disetiap bidang dengan dipengaruhi luas penampang (Area) dan gaya (Force) yang berbeda. Tangki Hidrolik (Reservoir) Dalam sistem hidrolik harus mempunyai sebuah tempat untuk menyimpan fluida yang sering disebut tangki hidrolik (Reservoir). Selain sebagai tempat untuk menyimpan fluida, tangki hidrolik memiliki beberapa fungsi, yaitu: 1. Penukar panas (untuk mendinginkan fluida). 2. Penyaring (membuang partikel padat). 3. Dearerator (membuang udara dan gas). 4. Dehydrator (membuang air).



Non Positive Displacement Pump Positive Displacement Pump



Konsep Keseimbangan Tumpuan Ada tiga jenis tumpuan yang biasa digunakan dalam suatu konstruksi yaitu: 1. Tumpuan sendi (engsel) 2. Tumpuan roll 3. Tumpuan jepit Beban Beban atau muatan merupakan aksi/ gaya/beban yang mengenai struktur. Beban dapat dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan cara bekerja dari beban tersebut. 1. Beban titik/ beban terpusat. Beban yang mengenai struktur hanya pada suatu titik tertentu secara terpusat. 2. Beban terdistribusi merata. Beban yang mengenai struktur tidak terpusat tetapi terdistribusi, baik terdistribusi merata ataupun tidak merata. 3. Beban momen. Beban momen dapat berupa adanya beban titik pada konstruksi menimbulkan momen atau momen memang diterima oleh konstruksi seperti momen puntir (torsi) pada poros transmisi. Tegangan (stress)



Pompa Pompa memindahkan suatu fluida dari suatu tempat ke tempat lain dengan cara menaikkan tekanan fluida tersebut. Kenaikan tekanan fluida tersebut digunakan untuk mengatasi hambatan-hambatan pengaliran. Hambatan-hambatan pengaliran yang terjadi itu dapat berupa perbedaan tekanan, perbedaan ketinggian atau hambatan gesek. Secara umum pompa berdasarkan perpindahan fluida kerjanya di klasifikasikan menjadi dua tipe, yaitu:



Gambar 3. Batang Yang Mengalami Tekan Intensitas gaya (yaitu gaya per satuan luas) disebut tegangan dan diberi notasi huruf Yunani σ (sigma). Jadi, gaya aksial F yang bekerja di penampang adalah resultan dari tegangan yang terdistribusi kontinu. Dapat dilihat bahwa resultannya harus sama dengan intensitas tegangan (σ) dikalikan dengan luas penampang A dari batang tersebut, luas penampang A 3



diketahui dari tebal (t) dikalikan lebar (l) dari sebuah kontruksi. Dengan demikian, kita mendapatkan rumus berikut untuk menyatakan besar tegangan:



Keterangan: σ = tegangan (N/mm²) F = besar gaya tekan/tarik (N) A = luas penampang (mm²) Momen Inersia Pendekatan untuk menentukan momen inersia dari suatu luasan dapat diperoleh dengan membagi luasan total menjadi luasan komponen tertentu. Momen inersia dari luasan total adalah sama dengan jumlah momen inersia dari komponen luasan. Ini akan menghasilkan nilai pendekatan momen inersia dengan tingkat akurasi sebagai fungsi dari ukuran yang dipilih pada luasan komponen. Semakin kecil ukuran luasan komponen yang digunakan maka akan semakin tinggi tingkat akurasinya. Tumpuan Jepit



M = F × L …………..(2.2) Keterangan: M = momen (Nmm) F = gaya (N) L = panjang (mm) Factor of Safety Faktor Keamanan (Factor 0f Safety) adalah faktor yang digunakan untuk méngevaluasi agar perencanaan elemen mesin terjamin keamanannya dengan dimensi yang minimum. Secara umum Factor Of Safety dapat didefinisikan sebagai rasio tegangan maksimum dibagi tegangan kerja. Secara matematis: Factor of safety =











Dalam kasus seperti pada baja ringan yang berbahan ulet , di mana memiliki tegangan yield atau tegangan luluh yang jelas, faktor keamanan keamanan dapat dihitung dengan rumus seperti ini: Factor of safety =















Dalam kasus material bahan besi cor yang rapuh , hasil dari uji tegangan tidak menunjukan hasil tegangan luluh yang pasti .Oleh karena itu , faktor keselamatan dari bahan ini di dasarkan pada tegangan puncak atau tegangan ultimate. Factor of safety =



Gambar 4. Tumpuan Jepit Tumpuan jepit berupa balok yang terjepit pada tiang (kolom) seperti pada Gambar 10.di mana pada tumpuan ini mampu memberikan reaksi terhadap gaya vertical, gaya horizontal bahkan mampu memberikan reaksi terhadap putaran momen, sehingga pada tumpuan jepit terdapat tiga buah variabel yang bisa diselesaikan (Rv, Rh, dan Momen). Dengan demikian, kita mendapatkan rumus berikut untuk menyatakan besar momen yang terjadi:



















(Hubungan ini juga dapat digunakan untuk bahan ulet) Hubungan di atas untuk faktor keamanan dengan model pembebanan statis. Pemilihan faktor keamanan untuk digunakan dalam merancang setiap komponen mesin tergantung pada beberapa pertimbangan, seperti jenis material yang digunakan, proses pembuatan, model pembebanan, kondisi dilapangan dan bentuk dari komponen. Sebelum memilih faktor keselamatan, seorang design engineer harus mempertimbangkan poin-poin berikut: 1. Kekuatan material dan perubahan bentuk material saat pembebanan, 2. Keakuratan hasil uji kekuatan bahan dan penerapannya terhadap komponen yang akan dibuat, 4



3. Ketangguhan bahan dalam menerima beban, 4. Ketahanan saat kegagalan pembebanan, 5. Penyederhanakan asumsi, 6. Besar area yang terkena pembebanan, 7. Tingkat keamanan dalam menahan beban saat pembuatan, 8. Ketahanan terhadap kerusakan bahan saat kegagalan pembebanan, dan 9. Ketahanan terhadap perubahan bentuk saat terjadi kegagalan pembeban



c.



d.



e.



METODOLOGI PENELITIAN f. g.



Gambar 5. Diagram alur Perancangan Pada perancangan ini dilakukan beberapa tahapan yang dilakukan. a. Perencanaan proyek dan penjelasan tugas (clarification of the task): Tahapan pertama ini meliputi pengumpulan informasi permasalahan dan kendala yang dihadapi serta dilanjutkan dengan persyaratan mengenai sifat dan performa tuntutan produk yang harus dimiliki untuk mendapatkan solusi. b. Perencanaan konsep produk (conceptual design): Perencanaan konsep produk berguna untuk memberikan beberapa



solusi alternatif konsep produk selanjutnya dievaluasi berdasarkan persyaratan teknis, ekonomis, dan lain-lain. Perencanaan produk: Perencanaan produk (embodiment design) memerlukan beberapa pertimbangan untuk menentukan keputusan atau solusi setiap proses perencanaan. Analisa distribusi beban pada masingmasing silinder dan menghitung dimensi material. Melakukan perhitungan untuk menentukan spesifikasi yang digunakan sesuai dengan kebutuhan material. Kemudian dilakukan simulasi perhitungan dari perancangan yang telah dilakukan Perencanaan detail (detail design): Perencanaan detail merupakan hasil keputusan perencanaan berdasarkan beberapa tahapan sebelumnya.



Gambar 6. Desain Kendaraan Penyapu Sampah Keterangan: 1. Rangka 2. Rangka alas 3. Alas 4. Penyangga penampung sampah 5. Penampung sampah 6. Saluran debu dan sampah 7. Blower penyedot sampah 8. Kendaraan utama 9. Lengan penyapu 10. Vacum penyedot sampah dan debu 11. Genset (generator set)



5



Gambar 7. Desain Lengan Penyapu Keterangan: 1. Dudukan sapu dan sapu sweeper 2. Motor listrik 3. Houshing motor 4. Letter C 5. Arm top dan arm bottom 6. Letter C Belakang 7. Triangle plate 8. Dudukan mekanisme sweeper 9. Penyapu (sweeper) PEMBAHASAN Mekanisme Kerja Mobil Penyapu Sampah



Fungsi dari arm bisa bergerak naik turun adalah armakan naik ketika kendaraan sedang tidak beroperasi atau tidak sedang menyapu, sehingga pergerakan kendaraan tidak terganggu dengan arm. Armakan turun dengan dikombinasikan pergerakan arm ke kiri dan ke kanan sehingga memungkinkan arm beroperasi dengan lebih efektif. Armakan bergerak dari kanan ke kiri untuk mengumpulkan daun atau sampah di jalan yang nantinya akan di hisap oleh vacum lalu akan di masukkan ke dalam vessel. Untuk pengerak vessel sendiri adalah silinder hidrolik yangakan mengangkat vessel dan nantinya tutup dari vessel akan membuka sehinggavessel akan mengeluarkan sampah ke tempat yang sudah di tentukan. Analisis Tegangan Beban Statis Rangka Dengan Solidwork 2017 Analisis distribusi tegangan beban statis dilakukan terhadap lengan arm kendaraan penyapu sampah menggunakan tipe Von Misses Stress.Analisis dilakukan untuk mengetahui kekuatan arm terhadap beban statis untuk mengetahuai kekuatan arm, agar aman dan kuat untuk digunakan. Pembebanan terhadap rangka ditunjukkan pada anak panah yang berwarna merah muda dengan diasumsikan total berat dari arm adalah 33,41 kg. Material yang digunakan untuk membuat arm pada kendaraan sweeper adalah material mild steel tipe AISI 1045. Dengan plat ketebalan 5mm. 1. Analisa Pada Letter U Pada Bagian Arm Hasil simulasi pengujian analisis distribusi tegangan beban statis tipe Von Misses Stress yang telah dilakukan terhadap letter U ditunjukkan pada gambar 9.



Gambar 8 Kendaraan Sweeper Dan Kendaraan Sweeper Kendaraan sweeper dengan sistem penggerak hidrolik adalah pengembangan dari kendaraan sweeper dengan sistem penggerak listrik.Pada kendaraan sweeper ini menggunakan sistem hidrolik sebagai penggerak utama dari arm dan vessel.Pengembangan pada kendaraan ini dibanding dengan kendaraan yang lama adalah memungkinkan pergerakan arm yang lebih efektif dan sesuai kebutuhan dari kendaraan sweeper.Arm pada kendaraan sweeper ini bisa bergerak naik dan turun, serta bergerak ke kiri dan ke kanan.



Gambar 9. Hasil Analisis Tegangan Beban Statis Letter U Analisis distribusi tegangan menggunakan softwareSolidworks 2017, ditunjukkan dengan warna merah pada tegangan maksimum, dan 6



warna biru pada tegangan minimum. Dari analisis yang dilakukan didapatkan hasil tegangan maksimum sebesar 20,16 Mpa, tegangan minimum sebesar 0,026 Mpa dan yield strength sebesar 530 Mpa.Sehingga dari persamaan nilai perbandingan antara besar yield strength terhadap besar beban yang diberikan (safety factor) didapatkan perhitungan sebagai berikut : Sf=



,



= 26,29



2. Analisa Pada Plat Penahan AtauTriangle Plate Hasil simulasi pengujian analisis distribusi tegangan beban statis tipe Von Misses Stress yang telah dilakukan terhadap triangle plate ditunjukkan pada gambar 10.



Gambar 11. Hasil Analisis Tegangan Beban Statis Letter C Belakang Analisis distribusi tegangan menggunakan softwareSolidworks 2017, ditunjukkan dengan warna merah pada tegangan maksimum, dan warna biru pada tegangan minimum. Dari analisis yang dilakukan didapatkan hasil tegangan maksimum sebesar 34,26 Mpa ,tegangan minimum sebesar 0,023 Mpa dan 530 Mpa, sehingga dari persamaan nilai perbandingan antara besar yield strength terhadap besar beban yang diberikan (safety factor) didapatkan perhitungan sebagai berikut: Sf =



Gambar 10. Hasil Analisis Tegangan Beban Statis Plat Penahan Analisis distribusi tegangan menggunakan softwareSolidworks 2017, ditunjukkan dengan warna merah pada tegangan maksimum, dan warna biru pada tegangan minimum. Dari analisis yang dilakukan didapatkan hasil tegangan maksimum sebesar 31,63 Mpa ,tegangan minimum sebesar 0,008337 Mpa dan yield strength sebesar 530 Mpa , sehingga dari persamaan nilai perbandingan antara besar yield strength terhadap besar beban yang diberikan (safety factor) didapatkan perhitungan sebagai berikut : Sf =



,



= 16,9



3. Analisa Pada LetterC Belakang Hasil simulasi pengujian analisis distribusi tegangan beban statis tipe Von Misses Stress yang telah dilakukan terhadap letter C belakang ditunjukkan pada gambar 11.



,



= 15,46



4. Analisa Pada LetterC Hasil simulasi pengujian analisis distribusi tegangan beban statis tipe Von Misses Stress yang telah dilakukan terhadap letter C ditunjukkan pada gambar 12.



Gambar 12. Hasil Analisis Tegangan Beban Statis Letter C Analisis distribusi tegangan menggunakan softwareSolidworks 2017, ditunjukkan dengan warna merah pada tegangan maksimum, dan warna biru pada tegangan minimum. Dari analisis yang dilakukan didapatkan hasil tegangan maksimum sebesar 1,004 Mpa,tegangan minimum sebesar 0,005189 Mpa dan 530 Mpa, sehingga dari persamaan 2.5 nilai perbandingan antara besar yield strength 7



terhadap besar beban yang diberikan (safety factor) didapatkan perhitungan sebagai berikut: Sf =



= 527,88



,



5. Analisa Pada Housing Motor Hasil simulasi pengujian analisis distribusi tegangan beban statis tipe Von Misses Stress yang telah dilakukan terhadap housing motor ditunjukkan pada gambar 13.



Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa nilai faktor keamanan lebih besar dari 1, sehingga disimpulkan bahwa material kuat untuk menahan beban atau menggerakkan arm saat digunakan.Jika hasil dari perhitungan faktor keamanan adalah 1 atau kurang dari 1, matrial sudah mengalami deformasi atau patah. Karena tegangan maksimal sudah sebanding atau lebih besar dari yield strength material.



Pengujian Arm Sweeper 1. Pengujian Menggunakan Aplikasi Solidwork Pengujian arm sweeper melalui aplikasi dilakukan dengan 3 cara. Yaitu ketika posisi tidak bekerja, poisisi akan menyapu, dan posisi menyapu. a. Posisi Arm Ketika Tidak Bekerja Ketika posisi arm tidak bekerja maka data yang terdapat pada arm akan terlampir seperti pada gambar 4.32.



Gambar 13 Hasil Analisis Tegangan Beban Statis Housing Motor Analisis distribusi tegangan menggunakan softwareSolidworks 2017, ditunjukkan dengan warna merah pada tegangan maksimum, dan warna biru pada tegangan minimum. Dari analisis yang dilakukan didapatkan hasil tegangan maksimum sebesar 8,464 Mpa,tegangan minimum sebesar 0,01468 Mpa dan 530 Mpa, sehingga dari persamaan nilai perbandingan antara besar yield strength terhadap besar beban yang diberikan (safety factor) didapatkan perhitungan sebagai berikut: Sf =



,



= 62,61



6. Analisa Nilai Faktor Keamanan (Sf) Berdasarkan perhitungan didapatkan nilai faktor keamanan sebagai berikut: No



1. 2. 3. 4. 5.



Nama Benda Yang Di Uji



Nilai Faktor Keamanan (sf) Letter U 26,29 Triangle Plate 16,9 Letter C Belakang 15,46 Letter C 527,88 Housing Motor 62,61 Tabel 1. Nilai Faktor Keamanan



Gambar 14. Pengujian Arm Ketika Tidak Bekerja Dari gambar diatas maka nilai α = 140,3o , dan nilai t = 566,7 mm. Dengan keterangan α adalah besar sudut yang dihasilkan antara arm dengan letter c belakang, dan t adalah tinggi dari ujung sweeper dengan lantai. b. Posisi Arm Ketika Akan Menyapu Ketika posisi arm akan menyapu maka data yang terdapat pada arm akan terlampir seperti pada gambar 15 dan gambar 16.



8



Gambar 15Gambar Arm Akan Menyapu 1



Gambar 16Gambar Arm Akan Menyapu 2 Dari gambar diatas maka nilai α = 132,6o (sesuai gambar 4.34), dan nilai β = 131,7o (sesuai gambar 4.33). Dengan keterangan α adalah besar sudut yang dihasilkan antara arm dengan letter c belakang, dan β adalah besar sudut yang dihasilkan antara letter c belakang dengan plat penyangga / triangle plate. c. Posisi Arm Ketika Menyapu Ketika posisi arm menyapu maka data yang terdapat pada arm akan terlampir seperti pada gambar 17 dan gambar 18.



Gambar 18 Gambar Arm Menyapu 2 Dari gambar diatas maka nilai α = 134,1o (sesuai gambar 4.36), dan nilai β = 137,8o (sesuai gambar 4.35). Dengan keterangan α adalah besar sudut yang dihasilkan antara arm dengan letter c belakang, dan β adalah besar sudut yang dihasilkan antara letter c belakang dengan plat penyangga / triangle plate. d. Data Pengujian Dengan Aplikasi Solidwork Dari pengujian diatas maka didapatkan data sebagai berikut. No



1. 2. 3.



Jenis α (O ) Pengujian Arm Ketika Tidak 140,3 Bekerja Ketika Akan 132,6 Menyapu Ketika 134,1 Menyapu



β ( O)



t(mm)



0



566,7



131,7



0



137,8



0



Tabel 2. Hasil Pengujian Dengan Aplikasi Solidwork 2. Pengujian Arm Sesuai Hasil Pembuatan a. Posisi Arm Ketika Tidak Bekerja Ketika posisi arm tidak bekerja maka data yang terdapat pada arm akan terlampir seperti pada gambar 19.



Gambar 17 Gambar Arm Menyapu 1 t



Gambar 19. Ketika Arm Tidak Bekerja



9



Dari gambar diatas maka nilai α = 137o , dan nilai t = 480 mm. Dengan keterangan α adalah besar sudut yang dihasilkan antara arm top dengan letter c belakang, dan t adalah tinggi dari ujung sweeper dengan lantai.α b. Posisi Arm Ketika Akan Menyapu Ketika posisi arm akan menyapu maka data yang terdapat pada arm akan terlampir seperti pada gambar 20 dan 21.



α



Gambar 22. Gambar Arm Menyapu 1



α



β



Gambar 20. Gambar Arm Akan Menyapu 1



β



Gambar 21. Gambar Arm Akan Menyapu 2 Dari gambar diatas maka nilai α = 150o (sesuai gambar 4.38), dan nilai β = 124o (sesuai gambar 4.39). Dengan keterangan α adalah besar sudut yang dihasilkan antara arm dengan letter c belakang, dan β adalah besar sudut yang dihasilkan antara letter c belakang dengan plat penyangga / triangle plate. c. Posisi Arm Ketika Menyapu Ketika posisi arm menyapu maka data yang terdapat pada arm akan terlampir seperti pada gambar 22 dan 23.



Gambar 23. Gambar Arm Menyapu 2 Dari gambar diatas maka nilai α = 150o (sesuai gambar 4.40), dan nilai β = 128o (sesuai gambar 4.41). Dengan keterangan α adalah besar sudut yang dihasilkan antara arm dengan letter c belakang, dan β adalah besar sudut yang dihasilkan antara letter c belakang dengan plat penyangga / triangle plate. d. Data Pengujian Sesuai Hasil Pembuatan Dari pengujian diatas maka didapatkan data sebagai berikut. No Jenis α (O) β (O) t(mm) Pengujian Arm 1. Ketika Tidak 137 0 480 Bekerja 2. Ketika Akan 150 124 0 3.



Menyapu Ketika Menyapu



150



128



0



Tabel 3. Hasil Pengujian Sesuai Hasil Pembuatan 10



3. Hasil Perbandingan dan Analisa Gerak Arm a. Data Hasil Perbandingan Dari data diatas maka dapat dihasilkan data perbandingan antara gerak arm melalui solidwork dan hasil pembuatan. Perbandingan datanya sebagai berikut :



N o



Data Hasil



1



Dengan solidwo rk



2



Hasil pembua tan



α(˚) β(˚) t(m m) α(˚) β(˚) t(m m)



Jenis Pengujian Arm Ketik Ketika Ketika a Akan Meny Tida Meny apu k apu Beke rja 137 150 150 0 124 128 480 0 0 140,3 0 566,7



132,6 131,7 0



134,1 137,8 0



Tabel 4. Data Hasil Perbandingan Pengujian Arm b. Analisa Dari data hasil perbandingan didapatkan besar sudut yang terbentuk antara pengujian dengan solidwork dan dari pembuatan mengalami perbedaan, dan perbedaan yang paling mencolok terjadi pada arm ketika akan menyapu dan arm ketika menyapu. Dari data tersebut bisa dipastikan jika perbedaan nilai yang terjadi dikarenakan tinggi dari dudukan arm yang berbeda, dudukan arm pada designsolidwork lebih tinggi dari dudukan arm pada hasil pembuatan. Hal itu didukung dengan tinggi antara ujung sweeper dan permukaan tanah berbeda, yaitu 566,7 mm ketika diuji dengan solidwork dan 480 mm ketika diuji dengan hasil pembuatan. Perbedaan tinggi dudukan arm tersebut mengakibatkan kerja dari silinder hidrolik tidak sesuai rencana.Sehingga sebelum silinder hidrolik bekerja maksimal sweeper sudah menyentuh permukaan tanah.Akan tetapi hal tersebut masih dalam batas toleransi dan tidak mengganggu ke efektifan sweeper saat bekerja. Hal ini



disebabkan karena dalam proses penyapuan sweeper juga memerlukan tekanan ke bawah agar proses penyapuan dalam berjalan sempurna. KESIMPULAN



1. Pada desain iniarm memiliki 3 gerakan utama, yaitu ketika tidak bekerja, ketika akan menyapu, dan ketika menyapu. 2. Berdasarkan analisatipe Von Misses Stressdengan solidwork, maka arm memiliki nilai factor keamanan lebih dari 1, sehingga arm aman jika digunakan. 3. Dari perbandingan pengujian arm menggunakan solidwork dan pengujian secara keseluruhan didapatkan hasil yang sama, sehingga tidak mempengaruhi dalam kerja arm. DAFTAR PUSTAKA [1] Pichtel, J. 2005. Waste Management Practices: Municipal, Hazardous, and Industrial.CRC Press Taylor and Francis Group. Boca Raton, Florida. [2] Kastaman, R. dan A. M. Kramadibrata. 2007. Sistem Pengelolaan Reaktor Sampah Terpadu (Silarsatu). LPM Universitas Padjadjaran (Unpad). Bandung. [3] Khurmi, R.S., Gupta, J.K., Chand, S. 2005. Textbook of Machine Design.



11