Download to read offline
![Ke lo m po k 3Ke lo m po k 3
m e m pe rse m bahkan :m e m pe rse m bahkan :
[ Automatic Wall[ Automatic Wall
Painting Brush ]Painting Brush ]](https://image.slidesharecdn.com/automaticwallpaintingbrush-130528201059-phpapp01/85/Automatic-Wall-Painting-Brush-1-320.jpg)
![Ke lo m po k 3Ke lo m po k 3
m e m pe rse m bahkan :m e m pe rse m bahkan :
[ Automatic Wall[ Automatic Wall
Painting Brush ]Painting Brush ]](https://image.slidesharecdn.com/automaticwallpaintingbrush-130528201059-phpapp01/75/Automatic-Wall-Painting-Brush-1-2048.jpg)
Uploaded byArio Ardianto
Automatic Wall Painting Brush
Rangkuman dokumen: 1. Dikemukakan ide merancang alat bantu berupa gagang kuas cat yang panjang dan dapat diatur untuk mengecat tempat tinggi secara efisien. 2. Dilakukan perhitungan struktur dan desain mekanisme teleskopik gagang serta sistem pasokan cat berdasarkan spesifikasi. 3. Hasil akhirnya adalah desain Automatic Wall Painting Brush dengan panjang 1805 mm, berat 1,91 kg dan estimasi biaya
Automatic Wall Painting Brush
- 1. Ke lo mpo k 3Ke lo m po k 3 m e m pe rse m bahkan :m e m pe rse m bahkan : [ Automatic Wall[ Automatic Wall Painting Brush ]Painting Brush ]
- 2. Ide AwalIde Awal Kuascat yang ada saat ini memiliki keterbatasan dalam mengecat tempat yang tinggi. Diperlukan bambu yang cukup berat, panjangnya tidak bisa diatur, dan tidak praktis karena harus menurunkan kuas untuk memberikan cat kemudian menaikkan kuas lagi. Penyimpanan bambu juga menimbulkan masalah lain.
- 4. Proses pemberianProses pemberian catinicat ini membutuhkanmembutuhkan waktu 21, 5 detikwaktu 21, 5 detik merupakan waktumerupakan waktu yang cukupyang cukup banyak hilangbanyak hilang
- 5. Ide DesainIde Desain Untukitu, kami merancang alat bantu berupa gagang kuas cat yang panjang sehingga dapat menjangkau tempat tinggi dan panjangnya dapat diatur dengan mudah, serta sistem yang memungkinkan cat disuplai langsung ke kuas rol. Alat ini mudah digunakan serta mudah disimpan karena dapat dipendekkan. Gagang ini dirancang untuk digunakan dengan kuas rol yang telah ada dan rol dapat diganti jika dibutuhkan.
- 6. Yang harus didesain,dipilihYang harus didesain, dipilih dan ditetapkan :dan ditetapkan : • Merancang lay out, dimensi gagang maksimum dan minimum • Merancang mekanisme gagang yang dapat memanjang-pendek • Merancang sistem penyaluran (suplai) cat ke ujung kuas • Merancang material untuk bagian-bagian, perkiraan bobot keseluruhan gagang • Menentukan spesifikasi pompa yang dibutuhkan untuk mensuplai cat • Perkiraan total biaya yang dibutuhkan
- 7. Penentuan awal untukPenentuanawal untuk desain :desain : • Panjang maksimal keseluruhan gagang dan kuas : 1,8 m • Kuas rol yang digunakan berukuran lebar 230 mm • Panjang minimum keseluruhan gagang dan kuas 80 cm • Debit cat kontinyu sebesar :5,433 cc/detik
- 8. Yang akan didesain:Yang akan didesain : • Mekanisme naik turun gagang • Material gagang • Lay out / desain gagang (gambar) • Mekanisme sistem penyaluran cat • Material sistem penyalur cat • Kebutuhan / spek pompa sistem cat • Perkiraan total biaya
- 9. Data yang didapatkanDatayang didapatkan • Bobot kuas+cat siap pakai : 580 gr • Kemampuan sebar cat teoritis : 8-10 m2/l • Perkiraan banyak cat yang dibutuhkan untuk mengecat area seluas 100-200 m2 : 20 ltr • Cat yang dibutuhkan untuk mengecat area seluas 2,76 m2 • : 1 kali pencelupan = 300 gr • Massa jenis cat yang siap digunakan = 1,822 kg/l • Perkiraan debit cat kontinyu = 5,433 cc/dtk
- 10. Konsep atau RancanganKonsepatau Rancangan AwalAwal • Berdasarkan target rancangan awal Automatic Wall Painting Brush maka konsep awal perancangan menggunakan mekanisme teleskopis yang diterapkan pada gagang penyangga. • Dengan menerapkan gaya putar pada engkol (gaya torsi) maka mekanisme gear yang terdapat pada poros engkol akan memutar dan menggerakkan kabel gigi yang ujungnya terpasang pada silinder diameter terkecil. • Pergerakan silinder dimulai dengan silinder yang memiliki diameter terkecil hingga diameter terbesar.
- 11. Konsep atau RancanganKonsepatau Rancangan AwalAwal • Sedangkan pasokan cat yang diterima oleh roller selama pengecatan disediakan oleh pompa. Untuk mendukung kerja dari Automatic Wall Painting Brush maka dibutuhkan pompa yang terdapat dipasaran dengan nilai head dan kapasitas aliran yang sesuai dengan spesifikasi perhitungan dalam pengecatan.
- 12. Perhitungan Gagang CatPerhitunganGagang Cat • Gagang cat ini terdiri dari 4 silinder hollow yang berbeda diameternya • Untuk memudahkan perhitungan, diasumsikan batang penyangga terbuat dari sebuah silinder hollow dengan diameter terkecil dengan panjang maksimum
- 14. Perhitungan Gagang CatPerhitunganGagang Cat • Silinder terkecil: • do = 0,03m, di = 0,029m • l = 0,33 m, le = 8l = 2,64m • E = 72 Gpa(Alumunium Alloy 2014) • Sy = 97 Mpa(Alumunium Alloy 2014) • I = • Critical load(Pcr)E • Critical Stress()E ( ) 4944 10042,5 64 mdd io − ×=− π ( ) ( ) ( ) N l EI l EI P e Ecr 07.514 64,2 1004.51072 2 2 992 2 2 2 2 = ×××× === − πππ ( ) MPa Al EI A P e Ecr Ecr 093,11 )029.003.0 4 ()64.2( 1004.51072)( )( 222 992 2 2 = −× ×××× === − π ππ σ
- 15. Perhitungan Gagang CatPerhitunganGagang Cat • Ns = Nsx x Nsy = 1,75 • Karena • maka gagang secara keseluruhan tidak mengalami buckling MPaN sECRall 41,19)( =×= σσ yall S5,0≤σ allsEcr N σσ <×)(
- 16. Tabel PerhitunganTabel Perhitungan SecaraKeseluruhanSecara Keseluruhan d out d in l le E I Silinder 1 0.03 0.029 0.33 0.66 7.20E+10 5.03965E-09 Silinder 2 0.033 0.032 0.33 0.66 7.20E+10 6.73849E-09 Silinder 3 0.036 0.035 0.33 0.66 7.20E+10 8.78175E-09 Silinder 4 0.04 0.039 0.33 0.66 7.20E+10 1.20968E-08 Luas Critical Load Critical Stress ns Stress Allowable Silinder 1 4.6315E-05 8225.552 17760017.73 1.75 3.11E+07 Silinder 2 5.1025E-05 10998.33954 21554805.57 1.75 3.77E+07 Silinder 3 5.5735E-05 14333.27601 25716831.44 1.75 4.50E+07 Silinder 4 6.2015E-05 19743.99941 31837457.73 1.75 5.57E+07
- 17. Perhitungan Gaya diPerhitunganGaya di EngkolEngkol PERHITUNGAN GAYA BERAT GAGANG diameter radius luar radius dalam panjang volume massa jenis Al Alloy massa (kg) batang 1 0.03 0.015 0.0145 0.33 1.53E-05 2800 0.042817 batang 2 0.033 0.0165 0.016 0.33 1.68E-05 2800 0.047171 batang 3 0.036 0.018 0.0175 0.33 1.84E-05 2800 0.051525 batang 4 0.04 0.02 0.0195 0.33 2.05E-05 2800 0.057331 kuas rol 0.58 pipa suplai 0.012 0.006 0.005 0.658 2.27E-05 2800 0.063475 selang 0.006 0.003 0.002 4.5 7.07E-05 1365.6 0.096529 cat 5.65E-05 1.822 0.000197 m tot (kg) 0.939045 gravitasi 9.81 gaya berat (N) 9.212031
- 18. • Torsi =F x r • F = gaya berat = mg = 9,212 N • r = pitch diameter (titik kontak) • D pitch = 40 mm • r pitch = 20 mm = 0,02 m • Torsi gear = 9,211 x 0,02 = 0,18422Nm • Torsi gear = torsi engkol • r engkol = 80 mm = 0,08 m • F di engkol = N rengkol engkol 30275,2 08,0 18422,0 == τ Perhitungan Gaya diPerhitungan Gaya di EngkolEngkol
- 19. Waktu MenaikkanWaktu Menaikkan •Asumsi : 1 putaran engkol : 2 detik : 0,5 rps : 30 rpm • 4 batang = 4 x 30 cm = 1,2 m • waktu menaikkan batang dari paling pendek menjadi paling panjang = 19,108 s
- 20. Pemilihan PompaPemilihan Pompa KebutuhanPompa sesuai spesifikasi: •Head 5 m •Kapasitas aliran 5,433cc/detik Sesuai dengan kebutuhan maka ditetapkan menggunakan pompa sentrifugal jenis CA Magnetic Drive Centrifugal Pump
- 21.
- 22. Penunjang PompaPenunjang Pompa •Motor listrik 26 Volt DC, 9000 RPM AST-7081-01 • Selang washer mobil • Sebagai selang cat • D out 6mm, d in 4 mm
- 23. Rancangan Akhir AutomaticRancanganAkhir Automatic Wall Painting BrushWall Painting Brush Tampak Depan Tampak Samping
- 24. 1 2 3 4 5 6Komponen : 1.Rumah kabel 2.Casinggear 3.Bearing 4.Gear 5.Bearing 6.Poros Engkol
- 25. Tampak Depan TampakSamping
- 26. 1 2 3 Komponen : 1. PipaSuplai Cat 2. Kuas Rol 3. Lubang Selang Cat
- 27. Poros Engkol Gerakan Turun Gerakan naik Gambar Keseluruhan Rancangan AkhirAutomaticRancangan Akhir Automatic Wall Painting BrushWall Painting Brush
- 28. Bill Of MaterialBillOf Material No Nama Jumlah Material 1 Silinder Alumunium (d=30mm) 1 Alumunium Alloy 2014 2 Silinder Alumunium(d=33mm) 1 Alumunium Alloy 2014 3 Silinder Alumunium(d=36mm) 1 Alumunium Alloy 2014 4 Silinder Alumunium(d=40mm) 1 Alumunium Alloy 2014 5 Pegangan 1 Alumunium Alloy 2014 6 Pipa Suplai 1 Alumunium Alloy 2014 7 Selang 1 EPDM 8 Gear 1 Nylon 6,6 9 Kabel gigi 1 Nylon 6,6 10 Engkol 1 Alumunium Alloy 2014 11 Casing 1 Polypropylene 12 Bearing 2 Stainless Steel 13 Kuas Cat 1 - Jumlah 13
- 29. Berat Total AlatBeratTotal Alat No Manufacturing Berat (Kilogram) 1 Turning, Machining 0.0428168 2 Turning, Machining 0.047171 3 Turning, Machining 0.0515253 4 Turning, Machining 0.0573309 5 Turning, Machining 0.1894098 6 Turning, Machining 0.0634753 7 Casting 0.0965286 8 Casting 0.08 9 Casting 0.12768 10 Turning, Machining, Bending 1.63E-01 11 Casting 4.14E-01 12 Casting 0.036 13 -- 0.58 Total = 1.91 Kilogram
- 30. Desain AkhirDesain Akhir AutomaticWall Painting BrushAutomatic Wall Painting Brush • Panjang maksimal : 1805 mm • Panjang minimal : 795 mm • Massa total : 1,91 Kilogram • Estimasi Biaya : Rp 1.400.500