BAB I PENDAHULUAN 1.1 PENGENALAN

Transcript

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 PENGENALAN Pada kebiasaannya, kenderaan ringan banyak menggunakan penyerap hentakan jenis topang Mac Pherson (Mac Pherson Struts). Penyerap hentak jenis Mac Pherson Struts terdiri daripada satu pegas gegelung (coil spring) dan satu penyerap hentakan (shock absorber). Terdapat pelbagai jenis alat pemampat spring gegelung penyerap hentak (Shock Absorber Coil Spring Compressor) yang digunakan di bengkel bagi memudahkan proses penukaran penyerap hentak atau spring gegelung. Alat pemampat gegelung spring penyerap hentak jenis hidraulik memampatkan pegas penyerap hentak dengan bantuan jek hidraulik yang akan menolak penyerap hentak lantas memampatkan pegas. Dengan bantuan sistem hidraulik, kerja dapat dilakukan tanpa perlu mengeluarkan tenaga yang banyak dan mudah. Alat ini turut dimasukkan ciri-ciri keselamatan bagi meminimumkan risiko berlakunya kemalangan semasa pengendalian alat. Di samping itu, antara matlamat projek ini ialah menghasilkan sebuah alat pemampat spring penyerap hentak yang mempunyai kos pembinaan yang rendah. 1

2 1.2 LATAR BELAKANG KAJIAN Alat pemampat gegelung spring penyerap hentak jenis hidraulik memampatkan pegas penyerap hentak dengan bantuan jek hidraulik yang akan menolak penyerap hentak lantas memampatkan pegas. Dengan bantuan sistem hidraulik, kerja dapat dilakukan tanpa perlu mengeluarkan tenaga yang banyak dan mudah. Alat ini turut dimasukkan ciri-ciri keselamatan bagi meminimumkan risiko berlakunya kemalangan semasa pengendalian alat. Di samping itu, antara matlamat projek ini ialah menghasilkan sebuah alat pemampat spring penyerap hentak yang mempunyai kos pembinaan yang rendah. 1.3 PENYATA MASALAH Melalui tinjauan dan pengalaman, terdapat beberapa masalah yang dikenalpasti pada alat penyerap hentak biasa yang terdapat di bengkel-bengkel pada masa kini. Antaranya ialah Spring compressor yang sedia ada dan digunakan di bengkel kurang tahap keselamatannya. Semasa proses menekan pegas dilakukan, tekanan mampatan pegas adalah tinggi. Hal ini boleh menyumbang kepada risiko berlakunya kemalangan kerana tekanan yang tinggi boleh menyebabkan pegas untuk melantun dan terkena kepada orang yang berhampiran. Seterusnya, prosedur penukaran penyerap hentak adalah banyak dan rumit semasa hendak memampatkan spring bagi memisahkan penyerap hentak dengan spring. Pengguna perlu menghasilkan daya yang agak tinggi bagi membolehkan alat bantuan memampatkan spring. 2

3 1.4 OBJEKTIF KAJIAN Objektif yang dikenalpasti untuk melaksanakan projek ini ialah :- Merekabentuk sebuah alat pemampat spring penyerap hentak untuk kenderaan ringan Untuk menghasilkan sebuah alat untuk memampat spring penyerap hentak Untuk menguji alat pemampat spring penyerap hentak yang dibina dari segi tahap keselamatan, penjimatan tenaga dan masa. 1.5 SKOP KAJIAN Memilih bahan yang sesuai untuk digunakan sebagai rangka. Hanya terhad pada 1 spring penyerap hentak Alat ini hanya menampung spring penyerap hentak 2 tan 1.6 KEPENTINGAN KAJIAN Kajian ini sangat penting bagi meluaskan lagi tentang reka cipta yang dihasilkan di negara kita. Justeru itu dengan terhasilnya sebuah alat pemampat spring gegelung penyerap hentak jenis hidraulik (Hydraulic Coil Spring Compressor), projek ini dapat menaiktaraf lagi produk buatan Malaysia yang boleh berdaya saing dengan produk dari negara lain. Penghasilan projek ini dapat meningkatkan lagi keuntungan sesebuah bengkel kerana mesin ini dapat menjimatkan penggunaan masa pekerja lain yang mana pekerja tersebut dapat melakukan kerja lain pada satu masa. Dengan itu keuntungan bengkel akan meningkat kerana banyak kerja boleh dilakukan pada satu masa. Projek ini direka bagi memudahkan mekanik untuk melakukan kerja menukar spring penyerap hentak sekaligus menarik minat bengkel lain untuk menggunakan alat ini. 3

4 1.7 RUMUSAN Akhir bab ini, kita akan mengetahui dengan lebih selanjutnya dan mendapat gambaran bagaimana spring penyerap hentak berfungsi dan menjadi pilihan mengapa projek ini ingin kami ketengahkan. Selain itu dalam bab ini juga menerangkan fungsi serta komponen yang kami gunakan untuk menyiapkan projek ini. Dengan harapan yang tinggi projek ini dapat dihasilkan dengan sempurna. 4

5 BAB 2 KAJIAN LITERATURE 2.1 PENGENALAN Kajian literatur ialah satu proses pemerhatian dan kajian terhadap sesuatu projek yang dijalankan. Kajian literatur perlu bagi menambahkan kefahaman tentang sesuatu subjek dan membolehkan perbandingan dilakukan untuk mendapat hasil yang terbaik. 2.2 SISTEM GANTUNGAN (Suspension system) Sistem gantungan ialah istilah yang diberikan kepada sistem spring penyerap hentak dan sambungan mekanikal yang menghubungkan kenderaan dengan roda. Sistem gantungan bertujuan membantu pengendalian kenderaan dan pemberhentian kernderaan semasa membrek, disamping memberikan keselesaan pemanduan kepada pemandu, muatan dan penumpang. Sistem gantungan turut melindungi kenderaan dan muatan daripada sebarang kerosakan dan kehausan. 5

6 2.2.1 JENIS SISTEM GANTUNGAN Sistem gantungan boleh dikelaskan kepada dua kumpulan iaitu bergantung atau bebas. Istilah ini merujuk kepada keupayaan tayar yang bertentangan untuk bergerak bebas antara satu sama lain. Sistem gantungan bergantung boleh dibezakan berpandukan sistem penyambung yang digunakan bagi memasangkannya sama ada secara melintang atau selari. Pada kenderaan enjin hadapan pacuan belakang, gantungan belakang biasa yang digunakan adalah jenis gandar hidup atau axle dedion, bergantung pada kewujudan karbeda pada gandar. Contoh sistem gantungan ini ialah jenis spring daun, satchell link, panhard rod, dan sebagainya. Sistem gantungan bebas mempunyai banyak jenis, antaranya ialah jenis gandar berayun, MacPherson struts, wishbone, dan sebagainya. Sistem gantungan bebas jenis MacPherson struts banyak diterapkan pada sistem gantungan hadapan kenderaan pada masa kini terutama pada kenderaan-kenderaan kecil seperti kereta. Rajah 2.1 Sistem gantungan Mac Pherson struts 6

7 2.2.2 SISTEM GANTUNGAN JENIS Mac Pherson struts Penyerap hentak Mac Pherson struts adalah sejenis sistem gantungan yang digunakan dengan meluas dalam kenderaan moden pada masa kini. Kereta pertama yang mengunakan sistem gantungan ini ialah Ford Vedette 1949, dan turut digunakan pada Ford Konsul 1951 dan kemudiannya pada Zephyr. Ianya boleh digunakan untuk kedua-dua bahagian sama ada hadapan ataupun sistem gantungan belakang. Rajah 2.2 menunjukkan diagram sebuah sistem gantungan jenis Mac Pherson struts. 1. Strut 2. Lower pad 3. Spring 4. Damper 5. Cover 6. Upper pad 7. Upper seat 8. Bearing 9. Insulator 10. Nut 11. Top nut Rajah 2.2 Penyerap hentak Mac Pherson Struts 7

8 2.3 SPRING Pegas atau spring ialah sebuah alat elastik yang mampu menyimpan tenaga mekanikal apabila dimampatkan. Spring biasanya diperbuat daripada besi aloi rendah, keluli karbon sederhana, atau keluli karbon tinggi yang mempunyai kekuatan alah yang tinggi bagi memastikan spring kembali ke bentuk asalnya setelah terlentur. Rajah 2.3 Spring Rajah 2.3 menunjukkan diagram sebuah spring. Diameter wayar spring mempengaruhi kadar spring. Kadar spring merujuk kepada jumlah beban yang diperlukan untuk memampatkan setiap satu inci spring. Di dapati bahawa spring yang memiliki diameter wayar yang besar adalah lebih kuat berbanding dengan spring yang mempunyai diameter yang kecil. Apabila diameter wayar spring meningkat, maka kadar spring turut meningkat. Mean diameter ialah diameter luaran keseluruhan dan apabila ianya meningkat, maka kadar spring menurun. Bilangan gegelung juga mempengaruhi kadar spring. Semakin banyak bilangan gegelung spring, semakin berkurangan kadar spring itu. 8

9 2.4 PEMAMPAT SPRING PENYERAP HENTAK YANG ADA DI PASARAN Di pasaran telah terdapat pelbagai jenis alat pemampat spring gegelung penyerap hentak, antaranya ialah : Jaw drop forged coil spring compressor Rajah Jaw coil spring compressor Rajah 2.4 menunjukkan gambar contoh alat pemampat spring mekanikal jenis Jaw drop forged coil spring compressor. Alat pemampat spring ini dihasilkan daripada besi karbon (carbon steel) melalui proses rawatan haba dan proses drop forged. Alat sepanjang 370 mm ini boleh didapati dalam bentuk 2 penyangkuk atau 4 penyangkuk, dan mempunyai harga pasaran dalam negara sekitar RM 150. Kebanyakan bengkel-bengkel kecil menggunakan alat ini kerana mudah didapati dan murah. Alat ini biasanya memerlukan tenaga kerja dua orang, seorang akan memegang alat ini, dan seorang lagi akan memutarkan skru pada alat untuk memampatkan spring. 9

10 Cara penggunaan :- 1. Penyerap hentak dikeluarkan daripada kenderaan. 2. Alat pemampat spring dipasang pada spring penyerap hentak dengan cangkuk diletakkan pada atas dan bawah spring. 3. Spring dimampatkan secara bergilir-gilir dengan memutarkan skru mengikut arah jam supaya mampatan spring adalah sekata. 4. Nat pada bahagian atas penyerap hentak ditanggalkan setelah spring termampat bagi memisahkan spring dengan penyerap hentak. 5. Komponen yang ingin ditukar iaitu gegelung spring atau penyerap hentak digantikan dengan yang baru. 6. Nat pada penyerap hentak dipasang dan di ikat kemas. 7. Alat pemampat spring dilepaskan secara bergilir-gilir dan sekata dengan memutarkan skru alat pemampat mengikut arah lawan jam bagi melepaskan mampatan spring. 10

11 2.4.2 Vertical coil spring compressor Rajah 2.5 Vertical coil spring compressor Rajah 2.5 menunjukkan gambar alat pemampat spring gegelung mekanikal yang menegak. Alat ini mempunyai berat 34 kg. Alat pemampat ini boleh memanjang daripada 200 mm hingga 500 mm. Alat ini mempunyai tiga tuil pemulas bagi memudahkan pengguna memutarkan tuil untuk memutarkan proses mampatan spring. Harga pasaran alat ini ialah dalam lingkungan RM700 mengikut pasaran dalam negara. Alat ini juga mudah di dapati dan banyak digunakan di bengkel-bengkel. Kebiasannya alat ini dikendalikan oleh satu orang sahaja. Melalui pemerhatian, alat ini kurang stabil kerana bentuk tapaknya dan pengguna perlu memijak tapak untuk memudahkan operasi. 11

12 Cara penggunaan :- 1. Penyerap hentak dikeluarkan daripada kenderaan. 2. Penyerap hentak diletakkan pada alat dan batang penyerap hentak dikemaskan pegangannya dengan pemegang pada alat. 3. Cangkuk pemegang spring diletakkan pada gegelung spring untuk memegang spring dan dikemaskan dengan memutarkan tuil supaya spring dalam keadaan yang pegun. 4. Tuil pemampat diputarkan mengikut arah jam bagi memampatkan spring. 5. Nat penyerap hentak ditanggalkan setelah spring termampat. Kerja-kerja memisahkan penyerap hentak dan spring dilakukan. 6. Penyerap hentak perlu dikeluarkan daripada alat untuk melakukan proses penukaran dan diletakkan kembali dengan kemas seperti pada langkah 2 setelah selesai kerja penukaran. 7. Gegelung spring dipasang kembali pada penyerap hentak dan dimampatkan bagi memudahkan kerja memasang nat. 8. Setelah nat dipasang, mampatan pada spring dilepaskan dengan tuil pemampat diputarkan mengikut arah lawan jam. 9. Penyerap hentak yang sudah siap dipasang dialihkan daripada alat pemampat dan sedia untuk dipasang pada kenderaan. 12

13 2.4.3 Telescopic Coil Spring Compressor Rajah 2.6 Coil Spring Compressor VT/DC VTO1199 Rajah 2.7 Cara penggunaan Alat yang ditunjukkan pada Rajah 2.6 menggunakan prinsip mekanikal. Alat yang dikenali sebagai Coil Spring Compressor VT/DC VTO1199 ini kebanyakannya digunakan pada kenderaan model Mercedes. Alat ini juga sesuai digunakan untuk spring gegelung belakang kenderaan. Alat ini juga boleh digunakan secara terus ketika spring berada pada kenderaan. Jarak 13

14 proses tekanannya ialah 120 mm hingga 325 mm. Harga pasaran bagi alat ini ialah dalam lingkungan RM1500. Rajah 2.7 menunjukkan cara penggunaan alat ini. 2.5 TEORI PENGIRAAN Teori pengiraan merupakan gabungan ilmu-ilmu yang telah dipelajari dan rumus-rumus tentang pengiraan yang perlu diketahui yang mempunyai kaitan dengan projek. Setiap teori dan langkah pengiraan perlu diketahui bagi memastikan keberkesanan projek ini. Antara teori pengiraan yang dikaji ialah : TEGASAN (Stress) X Luas A P Rajah 2.10 Bar yang dikenakan daya F Rajah 2.10 menunjukkan sebatang bar yang dikenakan pada daya P. Daya P yang dikenakan akan menyebabkan bar tersebut mengalami pemanjangan. Jika diperhatikan keratan rentas bar tersebut, terdapat daya yang bertindak ke atas satu satah keratan rentas XX tersebut seperti pada rajah Bagi memastikan ia berada dalam keadaan keseimbangan, satu daya yang bertentangan bernilai P perlu dihasilkan. 14

15 P P P P Rajah 2.11 Daya dalaman pada keratan XX Daya dalaman ini disebut sebagai tegasan dan ia merupakan tindakbalas beban kepada daya luar P. Tegasan ini disebut sebagai tegasan terus dan jika ia cuba memanjangkan bar ia dipanggil tegasan tegangan dan jika ia cuba memampatkan bar pula ia dipanggil tegasan mampatan. Terdapat 3 jenis tegasan iaitu :- Tegasan Tegangan (Tensile Stress) Tegasan Mampatan (Compressive Stress) Tegasan Ricih (Shear Stress) Tegasan bergantung kepada magnitud dan arah daya yang dikenakan serta luas keratan rentas bahan tersebut. Tegasan ( ) ialah nisbah daya (P) per luas keratan rentas(a) tegasan beban yangdikenakan luas keratan rentas, P A Unit bagi tegasan ialah N / m 15

16 2.5.2 TERIKAN (Strain) Keterikan ( ) ditakrifkan sebagai pemanjangan atau pemendekan yang berlaku bagi ukuran seunit panjang bar. Keterikan di beri :- = = = Unit bagi terikan ialah N/m KEANJALAN (Elasticity) Keanjalan ialah sifat kemampuan bahan untuk kembali ke ukuran dan bentuk asalnya, setelah daya luar dilepaskan. Sifat ini penting pada semua struktur yang mengalami beban yang berubah-ubah. Spring merupakan contoh objek elastik, apabila spring dikenakan daya pemulihan yang cenderung untuk kembali ke bentuk asal. Daya pemulih adalah secara umum berkadar dengan regangan yang diterangkan oleh hukum Hooke KEKERASAN (Hardness) Kekerasan adalah kemampuan sesuatu bahan untuk menahan kakisan. Kekerasan umumnya diukur dengan ujian Brinell. 16

17 2.5.5 KETEGARAN (Stiffness) Ketegaran adalah sifat yang didasarkan pada sejauh mana bahan mampu menahan perubahan bentuk. Ukuran ketegaran sesuatu bahan adalah mengikut modulus elastiknya KELIKATAN (Ductility) Keliatan adalah sifat suatu bahan yang memungkinkannya boleh dibentuk secara kekal melalui perubahan bentuk yang besar tanpa kerosakan. Keliatan diperlukan pada batang atau bahagian yang mungkin mengalami beban yang besar secara tiba-tiba, kerana perubahan bentuk yang berlebihan akan memberikan tanda-tanda kerosakan KEBOLEHTEMPAAN (Malleability) Kebolehtempaan adalah sifat suatu bahan yang bentuknya boleh diubah dengan memberikan tegangan, misalnya tembaga, aluminium, atau besi tempa yang di tempa menjadi berbagai bentuk atau yang digelek menjadi bentuk struktur atau lapisan KERAPUHAN (Toughness) Kerapuhan adalah sifat suatu bahan yang memungkinkannya menyerap daya pada tegangan tinggi tanpa patah, biasanya apabila melebihi had kekenyalan kerana di atas had kekenyalan, tegangan akan menyebabkan perubahan bentuk kekal. Ukurun kerapuhan adalah jumlah daya yang dapat diserap untuk setiap satu isipadu bahan, setelah bahan mengalami tegangan hingga titik patah KEBOLEHMESINAN (Machinability) Kebolehmesinan adalah kebolehan sesuatu bahan dibentuk menggunakan alat-alat mesin seperti alat pemotong. 17

18 KEMULURAN (Creep) Kemuluran ialah satu sifat fizik iaitu kebolehan untuk mengekalkan perubahan plastik tanpa retakan atau patah. Sejenis bahan mulur adalah sebarang bahan yang alah dalam keadaan tegasan ricih iaitu bertentangan dengan patah rapuh atau alah dalam keadaan tegasan normal KEKUATAN (Strength) Kekuatan adalah kemampuan bahan untuk menahan tegangan tanpa kerosakan. Ukuran kekuatan bahan adalah tegangan maksimumnya, atau daya yang terbesar per satu luas yang dapat ditahan bahan tanpa patah KEKUATAN ALAH (Yield strength) Kekuatan alah, atau titik alah, ditakrifkan dalam kejuruteraan sebagai jumlah tekanan yang mampu ditampung bahan sebelum berubah dari bentuk anjal ke bentuk plastik MODULUS KEANJALAN (Young s modulus) Pemalar dalam persamaan Hukum Hooke disebut sebagai Modulus Keanjalan atau Modulus Young, E. Oleh itu :- tegasan E = terikan E = 18

19 Unit E ialah unit tegasan iaitu N/m 2. Jadual 2.1 Nilai Modulus Young Bahan Modulus Young (GN/ m 2 ) Keluli Aluminium Kuprum Kayu 10 Jadual 2.1 menunjukkan nilai E bagi beberapa bahan kejuruteraan. Modulus Young memberikan maklumat mengenai kekuatan bahan kerana nilai yang tinggi menunjukkan kecerunan graf tegasan melawan terikan yang besar. Oleh itu, beban yang tinggi diperlukan untuk menghasilkan pemanjangan yang sama pada Rajah

20 Tegasan ( ) B y b. y 0 x Keterikan ( ) Rajah 2.12 Graf Tegasan Melawan Keterikan Semakin besar nilai E sesuatu bahan, semakin bertambah kekuatan bahan tersebut NISBAH POISSON (Poisson ratio) Nisbah Poisson ialah nisbah antara terikan sisi dengan terikan membujur yang dihasilkan oleh tegasan tunggal. 20

21 y x P P Rajah 2.13 Bar Yang Dikenakan Daya Tegangan Keterikan membujur, x = perubahan panjang panjang asal L = L perubahan diameter d Keterikan sisi, y = diameter asal d Tanda negatif menunjukkan pengecilan. Pada kebiasaannya, pengecilan hanya ditemui pada keterikan sisi. Nisbah Poisson, = keterikan sisi keterikan membujur 21

22 Bagi kebanyakan bahan kejuruteraan, nilai ialah antara Di ketahui bahawa, x = E Oleh itu, εy νε x νσ E HUKUM HOOKE (Hooke s law) Rajah 2.14 Hukum Hooke Hukum Hooke menyatakan bahawa regangan spring berkadar langsung kepada daya yang dikenakan ke atasnya jika daya tersebut tidak melebihi had kenyal spring. Hukum Hooke benar untuk mampatan dan regangan bahan kenyal. 22

23 Rumus hukum Hooke ialah: F = kx Dimana, F = Daya(N) k = Pemalar spring (Nm-1) x = Regangan atau mampatan (m) Bahan yang mempunyai nilai k yang lebih besar ialah bahan yang lebih tegar. Daya yang lebih besar diperlukan untuk meregangkannya RASUK (Beam) Anggota struktur yang di rekabentuk bagi merintangi daya yang bertindak secara sisi terhadap paksinya dipanggil rasuk. Rasuk adalah satu bar atau batang yang membawa beban seperti yang digunakan di dalam bangunan, jambatan, mesin dan lain-lain. Apabila beban dikenakan, rasuk akan menghasilkan momen lentur yang mengakibatkan rasuk melentur serta daya ricih yang cuba mericihkan keratan rentas rasuk. Dalam merekabentuk sesuatu rasuk, menentukan bentuk yang sesuai dari segi keselamatan dan juga ekonomi adalah penting. Terdapat dua jenis rasuk mudah iaitu :- a. Rasuk di sangga mudah (Simple Supported Beam) Rasuk jenis ini, seperti yang ditunjukkan pada rajah 2.15, disokong oleh pin pada satu hujung dan di hujung yang satu lagi oleh pengguling. Ciri terpenting sokongan pin ialah menghalang rasuk tersebut dari beralih secara mendatar dan menegak tetapi tidak menghalang ia dari berputar. Dengan itu sokongan pin boleh membina daya tindakbalas dengan komponen mendatar dan menegak tetapi tiada tindakbalas momen. Di sokongan guling pula, ia boleh merintangi daya tegak tetapi tiada daya mendatar. 23

24 Rajah 2.15 Rasuk Disangga Mudah b. Rasuk julur (Cantilevers) Rasuk jenis ini pula pada rajah 2.16 terbina atau terikat pada satu hujung sementara di hujung yang satu lagi dibiarkan bebas. Pada hujung yang terikat itu, rasuk tidak boleh beralih atau berputar manakala di hujung yang bebas kedua-dua pergerakan itu dibenarkan. Rajah 2.16 Rasuk Julur Beban yang sering ditemui dalam bidang kejuruteraan terdiri daripada :- 1. Beban tumpu (Concentrated Load) Beban jenis ini bertindak ke atas satu keluasan yang terlalu kecil dan boleh dianggap berlaku pada satu titik. Berat rasuk boleh dianggap sebagai beban tumpu yang bertindak di pusat graviti iaitu di pertengahan rentang rasuk. Rajah 2.17 adalah rasuk disangga mudah menanggung beban tumpu F1 dan F2. Terdapat tindak balas daya pada kedua-dua hujung penyokong untuk keseimbangan daya. 24

25 F1 F2 R A R B Rajah 2.17 Rasuk disangga mudah yang menanggung beban tumpu Rajah 2.18 adalah rasuk julur menanggung beban tumpu, F dan terdapat momen pada rasuk yang terikat pada dinding. F Rajah 2.18 Rasuk Julur Yang Menanggung Beban Tumpu M 2. Beban teragih seragam (Uniformly Distributed Load) Beban jenis ini boleh dianggap bertindak di keseluruhan panjang rasuk atau sebahagian darinya dan diagihkan secara seragam (Rajah 2.19 & Rajah 2.20). Nilai beban ini diberi dalam bentuk kn/m. Contohnya jika w = 50 kn/m, bermakna bagi setiap meter panjang rasuk itu ia 25

26 membawa beban sebanyak 50 kn dan jika panjang rasuk tersebut 2 m maka jumlah keseluruhan beban ialah 2 x 50 kn = 100 kn. Berat rasuk juga boleh dianggap sebagai beban teragih seragam. Contoh jenis beban ini ialah seperti beban yang ditanggung oleh bumbung atau atap, lantai bangunan atau beban yang disokong oleh tangki air. w kn/m L R A R B Rajah 2.19 Rasuk disangga mudah yang menanggung beban teragih seragam w kn/m Rajah 2.20 Rasuk julur menanggung beban teragih seragam. 26

27 2.6 BAHAN (Material) Bahan memainkan peranan penting dalam memastikan kesempurnaan produk. Oleh kerana itu, kajian tentang bahan dan sifat-sifat bahan perlu dilakukan. Antara bahan-bahan yang sesuai digunakan untuk projek ini ialah : KELULI KARBON BIASA (Carbon Steel) Keluli karbon biasa boleh ditakrifkan sebagai aloi besi dan karbon yang mengandungi kurang daripada 1.7% karbon. Keadaan yang sebenar menunjukkan kandungan yang melebihi 1.4% karbon jarang sekali terdapat pada keluli dan terdapat unsur-unsur lain seperti mangan (Mn), sulfur (S) dan fosforus (P). Keluli karbon biasa di bahagikan kepada 3 kumpulan, iaitu :- 1. Keluli Karbon Rendah (Low Carbon Steel) Keluli ini mengandungi kurang daripada 0.3 % C. a. Keluli Lembut Mati (Dead Mild Steel) Kategori keluli yang mengandungi karbon ini biasanya didapati dalam bentuk kepingan, jalur, rod, wayar dan tiub yang dihasilkan daripada kerja sejuk dan kerja panas. Ianya juga didapati dalam keadaan yang telah di sepuh lindap. Keluli ini mempunyai kemuluran yang tinggi, sesuai untuk tarikan dalam (deep drawing) tetapi kekuatannya adalah rendah. Kegunaannya adalah untuk membuat badan kenderaan, peti sejuk, mesin basuh, perabot, rivet dan paku. b. Keluli Karbonan (Carburising Steel) 27

28 Kategori keluli yang mengandungi % karbon merupakan keluli yang mempunyai kekuatan dan ketegaran yang rendah, tetapi permukaan yang keras. Permukaannya juga boleh merintang air dengan sifat terasnya yang liat. Kemulurannya menjadikannya sukar untuk di mesin dengan cepat melainkan kandungan MnS di tingkatkan dengan menambah sulfur % dan Mn 1%. c. Keluli Lembut Pembinaan Keluli ini mengandungi % karbon. Apabila kandungan karbon di tingkatkan sehingga 0.3%, kekuatannya meningkat dan sesuai untuk tujuan pembinaan, tetapi kemulurannya menurun. Ianya mempunyai kualiti fabrikasi yang sangat baik dengan itu mudah untuk di kimpal dan di kerja sejuk atau panas. Keluli ini juga di gelek panas untuk dijadikan kepingan bagi membuat dandang, kapal dan kenderaan. Dalam bentuk galang, gelegar, alur dan sebagainya ianya digunakan untuk membuat jambatan dan bangunan. Biasanya digunakan setelah di gelek panas. 2. Keluli Karbon Sederhana (Medium Carbon Steel) Keluli ini biasa di keras-kuenc dan di bajakan sepenuhnya supaya kekuatannya adalah lebih baik dengan mempunyai keliatan yang maksima. Digunakan untuk membuat aci, gear dan aci engkol. Keluli yang mengandungi % karbon boleh dikeraskan dengan proses pemanasan setempat dan dikuenckan. 3. Keluli Karbon Tinggi (High Carbon Steel) Keluli karbon tinggi biasanya dikeras-kuenckan dan dibajakan dengan ringan untuk mendapatkan kekerasan yang tinggi dengan keliatan yang terhad. Digunakan untuk membuat alat pemotong yang kurang mahal dan dikenali sebagai Carbon Tool Steel. Keluli yang mengandungi % karbon biasanya digunakan untuk membuat acuan, spring, kabel pengikat dan roda keretapi. 28

29 Had-had keluli karbon biasa :- 1. Kekuatan tegangan maksima ialah 700 N/mm². 2. Komponen-komponen yang besar sukar untuk dikeraskan dengan berkesan dengan itu terhad untuk bahagian-bahagian yang kecil. 3. Melindap-kejut (kuenc) dengan air menghasilkan kekerasan yang sepenuhnya tetapi terdedah kepada herotan dan retakan. 4. Jika dilembutkan dengan cepat pada suhu 300 C, kegunaanya terhad untuk memotong logam dengan kelajuan yang tinggi. 5. Mempunyai daya rintangan yang rendah kepada kakisan dan pengoksidaan pada suhu yang tinggi KELULI ALOI (Alloy Steel) Keluli yang mengandungi lebih daripada 1.0% elemen-eleman lain selain daripada karbon dan besi. Tujuan utama ialah untuk mempertingkatkan mutu dan sifat-sifat keluli supaya ianya mudah diubahsuai dengan di beri rawatan haba dengan lebih sempurna. Penambahan elemen-elemen pancalogam (aloi) boleh menghasilkan sifat-sifat berikut :- 1. Menambahkan kekuatan tegangan. 2. Menambahkan kekerasan dan keliatan bahan. 29

30 3. Pengubahsuaian suhu kritikal bagi keluli tersebut. Suhu kritikal adalah suhu maksima dan minima bagi keluli untuk dilindap kejutkan di dalam proses pengerasan. 4. Menambahkan rintangan terhadap kehausan. 5. Mengekalkan kekerasan keluli sewaktu ianya merah (red hardness). 6. Meninggalkan rintangan terhadap kakisan. 7. Membolehkan pembajaan dilakukan pada suhu yang lebih tinggi di samping mengekalkan sifat kekuatan dan kemuluran. Keluli aloi boleh dikelaskan kepada beberapa jenis iaitu :- 1. Keluli Aloi Rendah (Low Aloy Steels) Mempunyai struktur yang menyerupai keluli karbon setelah ianya menjalani rawatan haba. Mengandungi 3 4% aloi dan satu atau lebih elemen aloi yang ditambahkan untuk memperbaiki kekuatan, keliatan, dan kebolehan di keraskan. Penggunaannya sama seperti keluli karbon yang mempunyai kandungan karbon yang sama. 2. Keluli Aloi Tinggi (High Aloy Steels) Keluli aloi tinggi terbahagi kepada 5, iaitu :- a. Keluli Perintang Haba (Thermal Resistor Steels) Keluli ini mempunyai kekerasan yang sangat tinggi dan digunakan untuk kerja-kerja memotong pada suhu yang tinggi. Bahan alat pemotong sukar menghaus di suhu tinggi dan liat untuk menahan beban hentakan. b. Keluli Alat dan Acuan (Tool and Die Steels) Keluli ini digunakan untuk memotong, mericih, membentuk, menggelek dan menempa di mana setiap satunya memerlukan kekerasan, kekuatan, rintangan haus dan haba. Keluli ini 30

31 mengandungi % C. Unsur-unsur pancalogam dicampurkan untuk menambahkan kekuatan dan rintangan kehausan terbentuknya karbaid, dan mengekalkan kekerasan keluli di suhu-suhu tinggi. c. Keluli Pembinaan (Construction Steels) Keluli ini bersifat liat dan kuat serta digunakan pada peralatan mesin yang bertegasan tinggi. d. Keluli Tahan Karat (Stainless Steels) Elemen pancalogam utama ialah kromium (Cr) bagi membolehkan keluli mempunyai sifat tahan kakisan. Bagi rintangan kakisan lengkap, kandungan Cr mesti lebih daripada 11%. e. Keluli Magnet (Magnetic Steels) Keluli ini dibentuk dalam dua keadaan samada bermagnet keras yang digunakan untuk menghasilkan magnet kekal atau bemagnet lembut yang digunakan untuk menghasilkan magnet sementara BESI TUANG (Cast Irons) Besi tuang merupakan gred besi jongkong terpilih, yang dileburkan semula dan dituang dalam acuan pasir. Kandungan karbon besi tuang secara umumnya adalah di antara 2 4%. Walaubagaimanapun gred normal besi tuang tidak begitu kuat dan agak rapuh, namun besi tuang 31

32 digunakan dengan meluas sebagai bahan kejuruteraan kerana mudah dilebur dan di tuang, keboleh mesinan yang sangat baik dan dengan muatan rendaman yang tinggi. Besi tuang mempunyai takat lebur di antara 1150 C C menghasilkan tuangan yang baik. Besi tuang mempunyai rintangan kehausan dan keupayaan kelembapan yang baik. Terdapat 5 elemen asas yang penting dalam besi tuang yang mempengaruhi sesuatu sifat besi tuang di antaranya silikon, manganese, sulfur, fosforus dan karbon. Kandungan karbonnya lebih banyak berbanding keluli. Terdapat beberapa jenis besi tuang, iaitu :- a. Besi Tuang Putih (White Cast Iron) Besi Tuang ini seluruh karbonnya berupa sementit sehingga mempunyai sifat sangat keras. Mikrostrukturnya terdiri daripada karbida yang menyebabkan berwarna putih. Besi tuang putih mempunyai sifat-sifat seperti keliatan rendah, kekerasan yang tinggi, ketahanan arus yang baik, mampu menampung tegasan tinggi. Rajah 2.21 menunjukkan struktur mikro besi tuang putih. Rajah 2.21 Struktur mikro besi tuang putih b. Besi Tuang Kelabu (Grey Cast Iron) 32

33 Jenis besi tuang ini sering dijumpai kerana sekitar 70% besi tuang berwarna abu-abu. Mempunyai grafit yang berbentuk menyerpih (flake). Sifat dari besi tuang ini kekuatan terikannya tidak begitu tinggi dan ketulenannya rendah sekali (Nil Ductility). Rajah 2.22 menunjukkan struktur mikro besi tuang kelabu. Rajah 2.22 Struktur mikro besi tuang kelabu c. Besi Tuang Boleh Tempa (Malleable Cast Iron) Besi tuang jenis ini di buat daripada besi tuang putih dengan melakukan proses rawatan haba kembali yang tujuannya menguraikan seluruh gumpalan graphit (Fe3C) menjadi matriks Ferrite, Pearlite dan Martensite. Mempunyai sifat yang mirip dengan baja. Rajah 2.23 menunjukkan struktur mikro besi tuang boleh tempa Rajah 2.23 Struktur mikro besi tuang boleh tempa 33

34 d. Besi Tuang Bernod (Node Cast Iron) Rajah 2.24 Struktur mikro besi tuang bernod Besi ini adalah paduan besi tuang kelabu. Ciri besi tuang ini berbentuk graphit flake dimana hujung hujungnya berbentuk takikan yang mempunyai pengaruh terhadap keteguhan, ketulenan & kekuatan. Oleh kerana untuk menjadi lebih baik, maka graphit tersebut berbentuk bola (Spheroid) dengan menambahkan sedikit unsur lain. Olej kerana besi tuang ini mempunyai ketulenan yang tinggi, maka besi tuang ini dikategorikan Ductile Cast Iron. Rajah 2.24 menunjukkan struktur mikro besi tuang bernod. 2.7 PRINSIP PRINSIP ASAS HIDRAULIK Terdapat empat prinsip asas 34ystem hidraulik, iaitu :- 34

35 1.Cecair tidak mempunyai bentuk Cecair akan mengikut bentuk bekas atau saluran paip yang diletakkan. Oleh itu ia sesuai digunakan untuk penghantaran daya dalam 35ystem hidraulik yang mempunyai reka bentuk yang rumit. 2. Cecair tidak boleh dimampatkan Tekanan yang dikenakan pada bendalir akan dipindahkan dari satu tempat ke tempat yang lain berdasarkan jumlah daya yang di kenakan pada bendalir tersebut. 3. Cecair boleh memindahkan tekanan ke semua arah Konsep prinsip Pascal di aplikasikan pada 35ystem hidraulik yang bercabang yang memerlukan tekanan yang sama bagi semua arah pada satu masa yang sama ketika 35ystem sedang beroperasi. 4. Cecair mampu melakukan kerja-kerja berat Sistem hidraulik boleh melakukan kerja-kerja berat walaupun mempunyai rekabentuk yang kecil dan ringkas. Ini dapat menjimatkan penggunaan cecair hidraulik dalam 35ystem CONTOH SISTEM HIDRAULIK 35

36 Contoh yang paling mudah untuk memahami prinsip asas sistem hidraulik adalah pada sistem brek hidraulik kenderaan, di mana cecair hidraulik dapat memenuhi dan mengikut bentuk saluran sistem brek tersebut. Ia juga dapat memindahkan tekanan yang wujud dalam bendalir tersebut apabila daya dikenakan. Tekanan tersebut akan diagihkan sama rata dalam sistem brek hidraulik kenderaan sesuai dengan konsep prinsip Pascal. Jika dilihat pada sistem brek tersebut, rekabentuknya adalah kecil, ringkas serta memerlukan jumlah isipadu bendalir yang sedikit tetapi mampu memberhentikan sesebuah kenderaan SISTEM KAWALAN HIDRAULIK Sistem kawalan hidraulik ialah satu sistem yang menggunakan bendalir untuk menghasilkan daya atau tenaga, untuk menjalankan sesuatu kerja yang berat. Sistem ini banyak digunakan di dalam industri automotif seperti sistem kuasa, sistem brek, kren, jek kenderaan, dan sebagainya. Bendalir yang biasa digunakan dalam sisitem hidraulik ini adalah minyak PRINSIP PASCAL Prinsip Pascal menyatakan bahawa tekanan yang dikenakan ke atas suatu cecair boleh dipindahkan ke seluruh cecair itu secara seragam. Rajah 2.25 menunjukkan contoh pengiraan prinsip Pascal. Daya F1 bernilai 4.41 N yang dikenakan pada silinder 1 yang mempunyai luas permukaan 25.4 mm2 boleh menaikkan beban seberat N dengan keluasan permukaan 254 mm2. F 2 36

37 F 1 A 1 = 25.4 mm 2 A 1 = 254 mm 2 Rajah 2.25 Prinsip Pascal JEK HIDRAULIK Jek hidraulik menggunakan bendalir tidak mampat yang ditekan ke dalam silinder oleh pam pelocok. Apabila silinder itu menarik, ia mengeluarkan minyak dari takungannya melalui satu injap semakan sedutan ke dalam kebuk pam. Apabila pelocok itu menuju ke depan, ia menolak minyak itu melalui injap semakan keluar ke dalam silinder. Bola injap sedutan yang berada di dalam kebuk akan terbuka setiap kali pergerakan pelocok. Bola injap keluar yang berada di luar kebuk akan terbuka bila minyak di tolak ke dalam silinder. Pada masa ini, bola sedutan di dalam kebuk di paksa menutup dan tekanan minyak akan terbina di dalam silinder. a. Jek botol (Bottle Jack) Rajah 2.27 Jek botol 37

38 Jek jenis ini banyak digunakan oleh kenderaan kenderaan berat kerana jek jenis ini merupakan jek yang sesuai dan mampu mengangkat beban sehingga 20 Tan terutama semasa proses menukar spring daun sesebuah lori. Kelemahan jek jenis ini adalah keluasan tapak lifter yang kecil menyebabkan kestabilan pada jek ini adalah rendah. Selain itu, jek jenis ini sering menghadapi masalah kebocoran pada saluran pelepas tekanan (release pressure). Ini kerana kekunci pada saluran ini kerap digerakkan menyebabkan kehausan pada seals. Secara tidak langsung ciri keselamatan jek ini adalah rendah. Namun, kendalian jek ini tidak menggunakan ruang kerja yang besar. 1. Injap pelepas 2. Takung bendalir 3. Silinder utama 4. Omboh utama 5. Saluran aliran 6. Omboh pam 7. Silinder pam 8. Injap sehala 9. Bendalir 10. Tuil Rajah 2.28 Komponen utama jek botol 38

39 BAB 3 METODOLOGI KAJIAN 3.1 PENGENALAN Dalam bab ini, dinyatakan tentang perancangan projek pengubahsuaian, kaedah kajian, dan beberapa konsep cadangan pemilihan barangan projek. Untuk melaksanakan projek ini, pelbagai proses dilakukan sebelum projek ini dibina. Ia bertujuan untuk memastikan projek yang dijalankan dapat memberikan hasil yang terbaik dan memuaskan. Pelbagai pemerhatian dan perancangan dilakukan dalam membuat pilihan bagi menentukan projek Hydraulic Coil Spring Compressor dibina dengan berpandukan sumber yang diperolehi. 3.2 MENCARI DAN MEMILIH TAJUK Proses ini merupakan langkah awal yang mesti dilakukan sebelum memulakan langkah kerja yang seterusnya. Tujuan utama projek akhir ini dilaksanakan ialah untuk memanfaatkan segala ilmu yang telah dipelajari daripada segi teori dan praktikal. Projek dan tajuk yang dipilih perlu bersesuaian dan berkait dengan kursus Diploma Kejuruteraan Mekanikal (Automotif). Sebelum pemilihan projek dijalankan, pelbagai idea telah disumbangkan oleh ahli kumpulan dan penyelia. Hasil daripada gabungan kreativiti idea itu, pemilihan tajuk bagi perlaksanaan projek yang mudah, terbaik dan menepati Modul J5012 dapat 39

40 40

41 dilakukan. Tajuk projek yang dipilih perlulah berinovasi dan dapat mengatasi kelemahan yang terdapat pada produk sedia ada pada masa kini. Setelah pelbagai jenis tajuk dikemukakan semasa perbincangan bersama penyelia, pemilihan tajuk Hydraulic Coil Spring Compressor telah dipersetujui kerana bersesuaian dan mampu dilakukan. Setelah tajuk projek ditetapkan, kajian dan analisis ringkas dilakukan bagi mengetahui kebaikan dan kelemahan projek setelah memilih tajuk projek tersebut. Kajian yang dilakukan adalah berdasarkan faktor penting seperti kos, penggunaan bahan, peralatan yang ingin digunakan dan sebagainya. Hal ini penting kerana untuk mengelakkan berlakunya masalahmasalah yang tidak diingini berlaku semasa perlaksanaan projek dilakukan. 3.3 DRAF PELAKSANAAN PROJEK Draf projek merupakan perancangan perlaksanaan atau prosedur yang telah dilakukan secara berperingkat dari awal sehingga siapnya projek tersebut. Prosedur atau perancangan ini dapat diterangkan pada carta alir. Dalam melaksanakan projek ini, beberapa proses atau kaedah yang digunakan ialah : Perancangan dan pengubahsuaian Mengkaji tentang produk sedia ada bagi mencari kelemahan dan mewujudkan inovasi bagi produk tersebut. Membuat kajian dan membuat analisis tentang bahan yang sesuai digunakan untuk membuat kerangka dan mencari rekabentuk yang sesuai. Mencari rekabentuk mekanisme pergerakan yang sesuai. Menyenaraikan peralatan bahan dan kos Menyenaraikan peralatan, bahan, dan kos bagi membina sebuah Hydraulic Coil Spring Compressor. 41

42 Proses pembuatan Melibatkan proses-proses pertukangan seperti menggegas, memotong, mengimpal, mencanai, menggerudi, mengecat, kemasan dan sebagainya. Proses pemasangan Proses yang melibatkan pemasangan semua komponen yang telah siap di kimpal dan di ubahsuai seperti pemegang spring, pemegang penyerap hentak, dan sebagainya. 42

43 3.4 Carta Alir Mula Pemilihan Tajuk Menentukan Masalah Pemerhatian A Pembelian Bahan B Gagal Pengujian Produk Lulus Keputusan Kekemasan Tamat Rajah 3.1 Carta alir perlaksanaan projek 43

44 A Lakaran Awal Pengiraan Produk Rekabentuk Akhir Pemilihan Bahan Pembelian Bahan Rajah 3.2 Carta alir A B Pembinaan Rangka Pemasangan Jek Pemasangan Penolak Pemasangan Penahan Pemasangan Pemegang Pemasangan Komponen Rajah 3.3 Carta alir B 44

45 3.5 Lakaran awal Lakaran 1 Rajah 3.4 Lakaran produk 1 45

46 Lakaran 2 Rajah 3.5 Lakaran produk 2 46

47 Lakaran 3 Rajah 3.6 Lakaran produk 3 47

48 3.6 Idea konsep Dalam ruangan idea konsep, perbandingan antara idea dan bahan dilakukan bagi membina projek Rekabentuk projek Beberapa perbandingan antara idea rekabentuk projek dilakukan bagi menentukan rekabentuk yang sesuai untuk projek ini. 1. Kerangka Kerangka merupakan tunjang sesebuah produk. Berpandukan kerangka, bahagianbahagian lain dapat dibuat dengan mudah. Idea 1 Idea 1 Idea 2 Idea 3 Jadual 3.1 Pemilihan kerangka 48

49 CIRI-CIRI KOS SAIZ BIL.TIANG IDEA PEMBINAAN TAPAK KESTABILAN IDEA 1 2 Mahal Besar Stabil IDEA 2 1 Murah Sederhana Stabil IDEA 3 1 Murah Kecil Lebih Stabil Idea 1 mempunyai 2 tiang, saiz tapak yang besar, dan kos pembinaan yang agak mahal. Idea 2 pula mempunyai 1 tiang, saiz tapak yang sederhana, dan kos pembinaan yang murah. Idea 3 juga mempunyai 1 tiang, saiz tapak yang kecil, kos pembinaan yang murah dan lebih stabil kerana pada bahagian tapak akan dimatikan pada lantai. Melalui perbincangan, kerangka dibina mengikut rekabentuk pada Idea 2. Hal ini kerana kos pembinaannya yang rendah dan oleh kerana tapaknya yang tidak dimatikan, maka pengguna boleh mengalihkannya mengikut keselesaan. 2. Penahan spring gegelung Penahan spring gegelung merupakan komponen yang diletakkan pada bahagian atas kerangka. Fungsi penahan spring ialah untuk menahan dan memegang spring untuk proses mampatan. Idea 1 Idea 2 Idea 3 Jadual 3.2 Pemilihan penahan spring gegelung 49

50 CIRI-CIRI KOS KESELAMATAN REKABENTUK IDEA PEMBINAAN IDEA 1 Tinggi Mudah Sederhana IDEA 2 Sederhana Rumit Mahal IDEA 3 Tiada Mudah Murah Rekabentuk Idea 3 telah menjadi pilihan untuk digunakan dalam projek ini kerana rekabentuknya yang mudah untuk dibina berbanding dengan rekabentuk Idea 2. Selain itu, jika dibandingkan dengan Idea 2, Idea 3 adalah lebih selamat digunakan dan sesuai kerana mempunyai penghadang dan cangkuk. 3. Pemegang penyerap hentak Pemegang penyerap hentak merupakan komponen yang akan diletak pada bahagian tengah tiang. Fungsi komponen ini ialah untuk memegang batang penyerap hentak disamping menjadi pemampat. Idea 1 Idea 2 Idea 3 Jadual 3.3 Pemilihan pemegang penyerap hentak 50

51 CIRI-CIRI KOS KESELAMATAN REKABENTUK IDEA PEMBINAAN IDEA 1 Kurang Mudah Murah IDEA 2 Tinggi Sederhana Murah IDEA 3 Sederhana Sukar Mahal Pemilihan rekabentuk yang sesuai adalah pada Idea 1. Idea 1 mempunyai skru yang akan mengepit batang penyerap hentak seperti pada Idea 2, namun memandangkan Idea 1 mempunyai penghadang, jadi pemilihan Idea 1 adalah tepat kerana lebih selamat. Idea 3 pula mempunyai ciri-ciri keselamatan namun kedudukan batang penyerap hentak tidak akan menjadi kemas dan boleh bergerak. 51

52 3.6.2 Lakaran akhir m 52

53 3.6.3 Peralatan dan bahan Peralatan dan bahan dibandingkan bagi memastikan kesesuaiannya untuk kegunaan projek. Bahan kerangka dan komponen a. Tiang Iron Cast Mild Steel Stainless Steel Jadual 3.4 Pemilihan bahan kerangka Ciri-ciri Bahan Kos pembinaan Ketegaran Kemuluran Ketegasan Iron cast Mahal Tinggi Tinggi Tinggi Mild steel Murah Tinggi Tinggi Tinggi Stainless steel Mahal Rendah Rendah Tinggi Hal ini kerana keluli ini mempunyai kemuluran, ketegaran yang tinggi dan kemampuannya untuk menahan tegasan maksima 700 N/mm 2. Penggunaan keluli lembut untuk membuat badan kenderaan, membuktikan bahawa bahan ini sesuai digunakan untuk tiang produk kerana mampu menampung beban yang tinggi. Selain itu, kos untuk mendapatkan keluli lembut adalah lebih murah. Besi tuang merupakan besi yang dileburkan semula dan dibentuk menggunakan acuan. Besi tuang mempunyai rintangan kehausan dan keupayaan kelembapan yang baik, kebolehmesinan yang sangat baik dan muatan rendaman yang tinggi. Namun, besi ini memerlukan kos yang tinggi dan sukar didapati menyebabkan besi jenis ini kurang sesuai untuk 53

54 dipilih. Keluli tahan karat pula mempunyai sifat tahan kakisan yang tinggi namun kosnya yang tinggi menyebabkan bahan ini tidak menjadi pilihan. b. Tapak Iron Cast Mild Steel Stainless Steel Jadual 3.5 Pemilihan bahan tapak BAHAN CIRI-CIRI KOS KETEGASAN KEMULURAN KETEGARAN Iron cast Mahal Tinggi Tinggi Tinggi Mild steel Murah Tinggi Tinggi Tinggi Stainless steel mahal Tinggi Rendah Rendah Pemilihan bahan untuk tapak tidak terlalu dititikberatkan kerana tapak hanya digunakan untuk menambahkan kestabilan produk namun bahan perlulah mampu menahan tegasan daripada proses mampatan pegas. Oleh kerana itu, bahan yang digunakan untuk membina tapak ialah plat keluli lembut sama jenis bahan dengan tiang. Bahan ini mampu menahan tegasan yang tinggi dan mempunyai kemuluran yang baik. Besi tuang tidak digunakan dalam pemilihan tapak kerana kosnya yang tinggi. Seperti besi tuang, keluli tahan karat juga mempunyai kos yang tinggi walaupun mempunyai kemasan yang baik. 54

55 c. Komponen Iron Cast Mild Steel Stainless Steel Jadual 3.6 Pemilihan bahan komponen CIRI-CIRI KOS BAHAN PEMBINAAN KEMULURAN KETEGASAN KETEGARAN Iron cast Mahal Tinggi Tinggi Tinggi Mild steel Murah Tinggi Tinggi Tinggi Stainless steel Mahal Rendah Tinggi Rendah Berdasarkan lakaran rekabentuk yang telah dibuat, plat keluli lembut dipilih. Pada asalnya, besi tuang dipilih kerana mudah untuk dibentuk yang memberi kelebihan pada rekabentuk yang sukar, namun oleh kerana kosnya yang tinggi dan sukar didapati maka bahan tersebut perlu diketepikan. Keluli tahan karat pula mempunyai kemasan yang baik namun adalah tidak sesuai untuk dipilih. 55

56 2. Jek hidraulik Jek lantai kecil Jek botol Jek lantai besar Jadual 3.7 Pemilihan jek hidraulik CIRI-CIRI RUANG YANG BAHAN DIPERLUKAN KOS Jek lantai Besar Murah Jek botol Kecil Murah Jek lantai besar Besar Mahal Dalam pemilihan jek hidraulik yang sesuai digunakan dalam pembinaan produk, jek botol telah di pilih. Hal ini kerana jek botol tidak memerlukan ruangan yang besar. Seperti jek-jek hidraulik yang lain, jek botol mempunyai pelbagai jenis mengikut berat yang mampu ditampungnya. 3.7 Pengiraan Pemilihan jek 1. Pemalar spring, k Maklumat yang di perolehi, 56

57 Diameter wayar, d = 0.014m Modulus kericihan besi, G = 80 GPa = Pa Bilangan gegelung, N = 7 Diameter spring, D = m Menggunakan formula pemalar spring, k = = [ ] = = Daya spring, F Diketahui bahawa, x = 0.33m m = 0.08m k = x 10 3 Menggunakan formula Hukum Hooke, F = kx = ( x 10 3 ) x (0.08) = N = 1.47 kn 57

58 3.7.2 Faktor keselamatan 1. Daya maksimum spring, F max Modulus Young, E = 210 GPa Diameter luar spring, D = m Diameter wayar spring, d = 0.014m Panjang spring bebas, L = 0. 33m Bilangan wayar, N = 7 Nisbah Poisson, γ= 0.3 Daya maksimum, F max = = ( ) [ ] = kn 2. Faktor keselamatan Daya maksimum, F max = kn Daya dikenakan, F = 1.47 kn Faktor Keselamatan = = = 3.98 atau

59 3.8 Kos Anggaran BAHAN BIL HARGA SEUNIT(RM) JUMLAH (RM) Mild Steel Plate Tebal 3 mm Lebar 15 inci Panjang 15 inci Angle Steel Lebar 2 x 2 inci (1 m) Panjang m Angle Steel Lebar 1.5 x 1.5 inci (1 m) 1.83 Panjang m Channel C Mild Steel Tebal 6 mm Lebar 2 x 3 inci (1 m) Panjang m Mild Steel Plate Bar Tebal 6 mm Lebar 3 inci (1 m) 8.97 Panjang m Mild Steel Plate Tebal 12 mm Lebar 160 mm (1 m) Panjang m Jek botol hidraulik 6 Ton Bolt & Nat

60 Spring Penyembur cat JUMLAH Prosedur dan langkah perlaksanaan projek Menerangkan tentang proses-proses untuk membina produk. Proses ini dilakukan oleh orang yang mahir dan diiktiraf bagi memastikan kesempurnaannya Proses pembinaan kerangka Proses membina kerangka utama ini menggunakan sambungan kimpalan arka dengan menggunakan elektrod jenis E6013 bagi menyambungkan tiang dengan tapak. Kimpalan arka digunakan kerana kimpalannya kukuh dan kuat untuk menampung beban. Pada tiang kerangka, di buat beberapa lubang menggunakan gerudi yang bertujuan sebagai lubang penyendal bertujuan untuk memasukkan bolt bagi mematikan pergerakan penghadang spring dan pemegang spring. Tiang kerangka adalah daripada jenis keluli lembut BS EN : 1998 setebal 6 mm yang digabungkan dengan plat bar BS EN 10025:1993:S275JR setebal 6 mm, manakala plat besi setebal 3 mm sebagai tapak alat pemampat spring penyerap hentak. Pada bahagian bawah tapak, diletakkan 4 batang keluli lembut bersudut (angle steel) jenis BS EN 10025:S275JR:1993 yang dipotong mengikut saiz tapak. Besi bersudut tersebut kemudian dikimpalkan bersama dengan tapak. 60

61 Rajah 3.8 Proses pemotongan Rajah 3.9 Proses pembuatan tapak Rajah 3.10 Proses cantuman kerangka Rajah 3.11 Kerangka 61

62 3.9.2 Proses pembinaan komponen Setelah selesai pembinaan kerangka, kerja-kerja pembinaan komponen seperti penahan spring, dan pemegang penyerap hentak dimulakan. Penahan spring dan pemegang penyerap hentak dibina dengan menggunakan plat keluli lembut BS EN : 1997: S275J0H yang mempunyai ketebalan 12 mm. Ketebalan ini adalah sesuai setelah pengujian pada plat yang lebih nipis gagal. Plat dipotong mengikut rekabentuk dan ukuran yang telah ditetapkan dengan menggunakan api kimpalan gas. Setelah selesai dipotong, plat tersebut dikimpalkan dengan penggerak (slider) menggunakan kimpalan arka dengan elektrod jenis E6024. Penggerak ialah komponen yang akan diletakkan dan mengelilingi tiang dengan tujuan untuk menggerakkan penahan spring dan pemegang penyerap hentak. Pada penggerak dibuat satu lubang menggunakan mesin gerudi yang selari dengan lubang pada tiang. Pada bahagian atas pemegang penyerap hentak, di tambah satu plat besi menegak bagi menyokong dan melancarkan pergerakan naik turun penggerak. Jek botol hidraulik diubahsuai pada bahagian tapaknya. Pengubahsuaian tapak jek dilakukan untuk membolehkan jek hidraulik boleh ditanggalkan dan dibaiki sekiranya berlaku kerosakan seperti bocor dan sebagainya. 62

63 Rajah 3.12 Proses pemotongan besi Rajah 3.14 Jek yang digunakan Rajah 3.15 Proses menambah sokongan 63

64 3.9.3 Proses pemasangan Proses pemasangan dilakukan setelah proses membina kerangka dan komponen selesai. Pemasangan komponen pada kerangka utama dilakukan bermula dari komponen bawah hingga ke atas berpandukan lakaran rekabentuk yang telah dibuat. Pada bahagian bawah, di pasang jek botol terlebih dahulu. Jek botol yang telah di ubahsuai pada bahagian tapak diletakkan dengan menggelongsorkannya tapaknya memasuki ruang yang ada pada atas tapak. Kemudian, bahagian pemegang penyerap hentak dimasukkan ke dalam tiang dan berada di atas jek. Di bahagian teratas produk, di pasang pemegang spring. Pemegang spring boleh dilaraskan mengikut kesesuaian tinggi penyerap hentak. Setelah selesai komponen-komponen di pasang pada kerangka, pengujian projek dilakukan untuk memastikan keberkesanan projek. Rajah 3.17 Pemasangan jek Rajah 3.18 Pemasangan pemegang penyerap hentak 64

65 Rajah 3.19 Pemasangan penahan spring Rajah 3.20 Pengujian produk 65

66 3.9.4 Proses kekemasan Proses kekemasan adalah proses terakhir dilakukan setelah projek siap di bina dan diuji keberkesanannya. Proses kekemasan dilakukan untuk memastikan tiada kecacatan pada projek, dan menjadikan projek lebih menarik. Proses kekemasan yang dilakukan adalah membuang lebihan-lebihan besi yang yang terdapat pada projek akibat daripada proses pemotongan dan kimpalan. Permukaan projek kemudian diratakan dan dilicinkan sebelum kerja mengecat dilakukan. Kerja mengecat dilakukan supaya projek yang telah siap akan kelihatan kemas dan menarik di samping mengelakkan produk daripada berkarat. Rajah 3.22 Proses mengecat komponen 66

67 3.10. Gambar produk yang telah siap Rajah 3.22 Gambar produk 67

68 3.11. Carta Gantt BULAN DISEMBER JANUARI FEBUARI MAC MINGGU AKTIVITI Pemilihan tajuk Lakaran awal Membuat proposal Pembentangan proposal Mengenalpasti barangan Membeli barangan Projek Membuat kerangka Menambah jek botol Membuat penahan spring Membuat pemegang Pengujian projek Kekemasan projek Projek siap Petunjuk Anggaran Tepat 68