digilib.uns.ac.id 7 BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR 3.1. Skema dan Prinsip Kerja Alat Gambar 3.1. Meja kerja portabel. Prinsip kerja dari meja kerja portabel ini adalah meja kerja yang mempunyai massa yang ringan, mudah dibawa kemana-mana dan dapat dilipat sehingga menghemat tempat penyimpanan. Meja kerja portabel ini berbentuk sederhana yang dapat dibongkar pasang dan mudah digunakan. Dimensi meja kerja sebagai berikut : tinggi 750mm, panjang 550mm dan lebar 360mm.
digilib.uns.ac.id 8 3.2. Diagram Alir Proses Perancangan Konstruksi Proses perancangan konstruksi meja kerja ini seperti terlihat pada diagram dibawah: Gambar 3.2. Diagram alir perancangan dan perhitungan meja kerja.
digilib.uns.ac.id 9 3.3. Perencanaan konstruksi Gambar 3.3. Sketsa Meja Kerja. Tabel 1. bagian-bagian meja kerja. No. Keterangan Banyak 1 Kaki Meja 2 pasang 2 Penggeser Meja 2 buah 3 Palang Kaki Meja 2 buah 4 Papan Kayu 2 buah 5 Pencengkam 2 buah 6 Sekrup kayu 4.8mmx16mm 16 buah 7 Baut M8 12 buah 8 Baut M6 8 buah 9 Ring Ø8 24 buah 10 Ring Ø6 16 buah 11 Plastik Alas Kaki Meja 4 buah
digilib.uns.ac.id 10 3.4. Perhitungan rangka a. Beban di tengah F = 150 kg Kesetimbangan Gaya Luar Gambar 3.4. Struktur rangka. F = 150 kg b c a a b d c d Rax Rdy Gambar 3.5. commit Free to body user diagram.
digilib.uns.ac.id 11 Menghitung Gaya Luar X = 0 Rax = 0 Y = 0 Ray + Rdy 150 = 0 Ray + Rdy = 150 kg Ma = 0-150. 240 + Rdy. 480 = 0-36000 + 480Rdy = 0-36000 = - 480Rdy Rdy = 75 kg Ray + Rdy = 150 Ray = 75 kg Menghitung Kesetimbangan Gaya Dalam Batang A-B potongan a-a Mx Nx Vx A 75 kg Gambar 3.6. Kesetimbangan commit gaya dalam to user pada batang A-B potongan a-a.
digilib.uns.ac.id 12 N x = 75 kg Vx = 0 Mx = 0 Batang B-C Potongan b-b Vx Mx Nx 75 kg Gambar 3.7. Kesetimbangan gaya dalam pada batang B-C potongan b-b. Nx = 0 Vx = 75 kg Mx = 75. x Mx = 75. 240 Mx = 18000 kg.mm 150 kg Vx Mx Nx 75 kg Gambar 3.8. Kesetimbangan gaya dalam pada batang B-C potongan c-c.
digilib.uns.ac.id 13 Nx = 0 Vx = 75-150 Vx = -75 kg Mx = 75. x 150.(x-240) Mx = 75. 480 150 (480-240) Mx = 36000 72000-36000 Mx = 0 Batang C-D potongan d-d Mx Nx Vx D 75 kg Gambar 3.9. Kesetimbangan gaya dalam pada batang C-D potongan d-d. Nx = 75 kg Vx = 0 Mx = 0
digilib.uns.ac.id 14 NFD 75kg 75 kg SFD 75kg 75 kg BMD 18000 kg.mm Gambar 3.10. Diagram NFD, SFD dan BMD.
digilib.uns.ac.id 15 b. Beban di samping kiri F = 150 kg Gambar 3.11. Struktur rangka. b 150 kg c b c a a d d Rax Rdy Gambar 3.12. Free body diagram.
digilib.uns.ac.id 16 Kesetimbangan Gaya Luar X = 0 Rax = 0 Y = 0 Ray + Rdy 150 = 0 Ray + Rdy = 150 kg Ma = 0-150. 104,5 + Rdy. 480 = 0-15675 + 480Rdy = 0 Rdy = 32,66 kg Ray + Rdy = 150 Ray = 150-32,66 Ray = 117,34 kg Kesetimbangan Gaya Dalam Batang A-B potongan a-a Vx Mx Nx A 117,34 kg Gambar 3.13. Kesetimbangan commit gaya to dalam user pada batang A-B potongan a-a.
digilib.uns.ac.id 17 Nx = 117,34 kg Vx = 0 Mx = 0 Batang B-C potongan kiri b-b Vx Mx Nx 117,34 kg Gambar 3.14. Kesetimbangan gaya batang B-C potongan kiri b-b. Nx = 0 Vx = 117,34 kg Mx = 117,34.x Mx = 117,34. 104,5 Mx = 12262,03 kg.mm Batang B-C potongan kanan c-c C 32,66 kg Gambar 3.15. Kesetimbangan gaya batang B-C potongan kanan c-c.
digilib.uns.ac.id 18 Nx = 0 Vx = 117,34-150 Vx = 32,66 kg Mx = 32,66. x Mx = 32,66. 375,5 Mx = 12263,83 kg.mm Batang C-D potongan d-d Mx Nx Vx D 32,66 kg Gambar 3.16. Kesetimbangan gaya dalam pada batang C-D potongan d-d. Nx = 32,66 kg Vx = 0 Mx = 0
digilib.uns.ac.id 19 NFD 117,34 kg 32,66 kg 117,34 kg SFD 32,66 kg BMD 117,34 kg.mm Gambar 3.17. Diagram NFD, SFD dan BMD.
digilib.uns.ac.id 20 c. Beban di samping kanan F = 150 kg Gambar 3.18. Kesetimbangan gaya pada meja. b F = 150 kg c c a a b d d Rax Rdy Gambar 3.19. Free body diagram.
digilib.uns.ac.id 21 X = 0 Rax = 0 Y = 0 Ray + Rdy 150 = 0 Ray + Rdy = 150 kg Ma = 0-150. 406,5 + Rdy. 480 = 0-60975 + 480 Rdy = 0 Rdy = 127,03 kg Ray + Rdy = 150 Ray = 150-127,03 Ray = 22,97 kg Kesetimbangan Gaya Dalam Batang A-B potongan a-a Nx Mx Vx A 22,97 kg Gambar 3.20. Kesetimbangan gaya dalam pada batang A-B potongan a-a.
digilib.uns.ac.id 22 Nx = 22,97 kg Vx = 0 Mx = 0 Batang B-C potongan kiri b-b Vx Mx Nx 22,97 kg Gambar 3.21. Kesetimbangan gaya dalam pada batang B-C potongan b-b. Nx = 0 Vx = 22,97 kg Mx = 22,97. x Mx = 22,97. 406,5 Mx = 9337,3 kg.mm Batang B-C potongan kanan c-c C 127,03 kg Gambar 3.22. Kesetimbangan gaya dalam pada batang B-C potongan kanan c-c.
digilib.uns.ac.id 23 Nx = 0 Vx = 127,03 kg Mx = 127,03.x Mx = 127,03.73.5 Mx = 9336,7 kg Batang C-D potongan d-d Nx Mx Vx D 127,03 kg Gambar 3.23. Kesetimbangan gaya dalam pada batang C-D potongan d-d. Nx = 127,03 kg Vx = 0 Mx = 0
digilib.uns.ac.id 24 NFD 22,97 kg 127,03 kg SFD 127,03 kg 22,97 kg BMD 9337,3 kg.mm Gambar 3.24. Diagram NFD, SFD dan BMD.
digilib.uns.ac.id 25 3.5. Perancangan Sambungan Baut Material baut yang digunakan St 42 Tegangan geser baut kasar kayu τ s = 420 N/mm 2 Safety factor = 2 Berat beban maksimal yang diijinkan 150kg. Mencari diameter baut dc Perhitungan : w = μ 4. dc2. τ s fs 150.10 = π 4. dc2. 420 2 1500 = 164.8. dc 2 dc 2 = 1500 164.8 dc = 9.10 dc = 3.0 mm = M 4 Dari hasil perhitungan didapatkan baut berukuran M4 sedangkan baut yang digunakan sebenarnya M5 maka baut yang digunakan aman.
digilib.uns.ac.id 26 Ukuran baut yang digunakan M.5 maka dc = 4.019 mm Material baut yang digunakan St 42 Tegangan geser baut kasar kayu τ s = 250 N/mm 2 Safety factor = 2 Mencari beban maksimal baut? w = μ 4. dc2. τ s fs w = π 4. 4,019 2. 250 2 W = 1570 N = 157 kg Dari hasil perhitungan didapatkan beban maksimal 157 kg, sedangkan baut yang digunakan M5 maka baut yang digunakan aman.