Mesin Bubut Mekanik

Mesin Bubut adalah suatu Mesin perkakas yang digunakan untuk memotong benda yang diputar. Bubut sendiri merupakan suatu proses pemakanan benda kerja yang sayatannya dilakukan dengan cara memutar benda kerja kemudian dikenakan pada 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.
Dengan mengatur perbandingan kecepatan rotasi benda kerja dan kecepatan translasi pahat maka akan diperoleh berbagai macam ulir dengan ukuran kisar yang berbeda. Hal ini dapat dilakukan dengan jalan menukar roda gigi translasi yang menghubungkan poros spindel dengan poros ulir.
Roda gigi penukar disediakan secara khusus untuk memenuhi keperluan pembuatan ulir. Jumlah gigi pada masing-masing roda gigi penukar bervariasi besarnya mulai dari jumlah 15 sampai dengan jumlah gigi maksimum 127. Roda gigi penukar dengan jumlah 127 mempunyai kekhususan karena digunakan untuk konversi dariulir metrik ke ulir inci.

Mesin bubut tahun 1911 menunjukkan bagian-bagiannya.

 Prinsip kerja mesin bubut

Mesin bubut yang menggunakan sabuk di Hagley Museum

Poros spindel akan memutar benda kerja melalui piringan pembawa sehingga memutar roda gigi pada poros spindel. Melalui roda gigi penghubung, putaran akan disampaikan ke roda gigi poros ulir. Oleh klem berulir, putaran poros ulir tersebut diubah menjadi gerak translasi pada eretan yang membawa pahat. Akibatnya pada benda kerja akan terjadi sayatan yang berbentuk ulir.





 Bagian-bagian mesin bubut
  
Mesin bubut terdiri dari meja dan kepala tetap. Di dalam kepala tetap terdapat roda-roda gigi transmisi penukar putaran yang akan memutar poros spindel. Poros spindel akan menmutar benda kerja melalui cekal. Eretan utama akan bergerak sepanjang meja sambil membawa eretan lintang dan eretan atas dan dudukan pahat. Sumber utama dari semua gerakkan tersebut berasal dari motor listrik untuk memutar pulley melalui sabuk.

JENIS-JENIS MESIN BUBUT

1. Mesin Bubut Universal
2. Mesin Bubut Khusus
3. Mesin Bubut Konvensional
4. Mesin Bubut dengan Komputer (CNC)

Jenis pengerjaan pada mesin bubut antara lain: 
* membubut lurus
Pada pembuatan memanjang gerak jalan pahat sejajar dengan poros benda kerja, sedangkan untuk pembubutan yang datar ini pada benda kerja. Dalam pembubutan yang otomatis pahat dapat digeserkan maju dan mundur kearah melintang.
* membubut tirus 
Dapat dilakukan dengan 3 cara :

1. dengan menggeser posisi kepala lepas kearah melintang
2. denganmenggeser sekian derajat eretan atas (penjepit pahat) 
3. dengan memasang perkakas pembentuk

* membubut eksentris
Bila garis hati dari dua / lebih silinder dari sebuah benda kerja sejajar maka benda kerja itu di sebut eksentris, jarak antara garis-garis hati itu disebut eksentrisitas.
* membubut alur
untuk pengerjaan membubut alur di pergunakan pahat bubut pengalur dan jenisnya ada yang lurus, bengkok, berjenjang ke kanan / ke kiri.
* memotong benda kerja
Pemotongan benda kerja berbentuk batang pada mesin bubut digunakan sebuah pahat pengalur dengan penyayat yang sangat ramping, sebuah benda kerja yang di jepit diantara senter-senter tidak boleh putus karena dapat melentur dan menghimpit pahat.
* mengebor pada mesin bubut 
pembuatan lubang senter pada mesin bubut ada 2 cara, yakni benda kerja yang berputar dan senter yang berputar 
*  membubut dalam
 Untuk membesarkan lubang yang sudah ada dapat digunakan pahat dalam, caranya tidak jauh berbeda dengan membubut lurus. Pahatnya punya bentuk tersendiri
* membubut profil
Untuk membubut pembulatan pahatnya diasah menurut bentuk profilnya, pahat profil terutama cocok untuk membubut profil pada produk-produk yang pendek, pada umumnya pahat bubut tidak terlalu tebal sehingga umur pemakaiannya pendek.
* mengkartel
Adalah membuat rigi-rigi pada benda kerja dengan gigi kartel yang tersedia. Kartel dipasang pada rumah pahat dan kedudukannya harus setinggi senter. Kerja kartel ini adalah menekan benda kerja bukan menyayat seperti pahat bubut.
* membubut ulir sekrup
Untuk membuat ulir sekrap dengan mesin bubut digunakan pahat khusus yang berbentuk seperti : pahat ulir, segitiga, segi empat, trapesium, bulat dan jenis khusus lainnya. Untuk memeriksa pahat ulir,digunakan mal ulir. 

Operasi pada mesin bubut ada beraneka ragam antara lain :

• Pembubutan
• Pengeboran
• Pengerjaan tepi
• Penguliran
• Pembubutan tirus
• Penggurdian
• Meluaskan lubang

a.Pembubutan Silindris
Benda disangga diantara kedua pusatnya. Hal ini ditunjukkan pada gambar :




Gambar 1. Operasi pembubutan : A. Pahat mata tunggal dalam operasi pembubutan B. Memotong tepi.


b.Pengerjaan Tepi (Facing)
Pengerjaan tepi adalah apabila permukaan harus dipotong pada pembubut. Benda kerja biasanya dipegang pada plat muka atau dalam pencekam seperti gambar 2B. Tetapi bisa juga pengerjaan tepi dilakukan dengan benda kerja diantara kedua pusatnya. Karena pemotongan tegak lurus terhadap sumbu putaran maka kereta luncur harus dikunci pada bangku pembubut untuk mencegah gerakan aksial.


c.Pembubutan Tirus
Terdapat beberapa standar ketirusan1 dalam praktek komersial. Penggolongan berikut yang umum digunakan :

1.Tirus Morse, banyak digunakan untuk tangkai gurdi, leher, dan pusat pembubut. Ketirusannya adalah 0,0502 mm/mm (5,02%).
2.Tirus Brown dan Sharp, terutama digunakan dalam memfris spindel mesin : 0,0417 mm/mm (4,166%).
3.Tirus Jarno dan Reed, digunakan oleh beberapa pabrik pembubut dan perlengkapan penggurdi kecil. Semua sistem mempunyai ketirusan 0.05 mm/mm (5,000%),tetapi diameternya berbeda.
4.Pena tirus.
Digunakan sebagai pengunci. Ketirusannya 0,0208 mm/mm (2,083%).


d.Memotong Ulir
Biasanya pembuatan ulir dengan mesin bubut dilakukan apabila hanya sedikit ulir yang harus dibuat atau dibuat bentuk khusus. Bentuk ulir didapatkan dengan menggerinda pahat menjadi bentuk yang sesuai dengan menggunakan gage atau plat pola. Gambar 7. memperlihatkan sebuah pahat untuk memotong ulir -V 60 derjat dan gage yang digunakan untuk memeriksa sudut pahat. Gage ini disebut gage senter sebab juga bisa digunakan sebagai gage penyenter mesin bubut. Pemotong berbentuk khusus bisa juga digunakan untuk memotong ulir.







Gambar 2. Proses Penguliran

Dasar Dasar Mesin PLC

1)      Pengertian PLC (Progammable Logic Controller)

Dunia industri semakin pesat berkembang semakin membutuhkan otomatisasi sistem, untuk menjawab hal tersebut maka munculah teknologi PLC (Progammable Logic Controller). PLC adalah sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan rangkaian sederetan relai yang dijumpai pada sistem kontrol proses konvensional (Eko Putra, Agfianto. 2004:1). PLC bekerja dengan cara mengamati masukan (melalui sensor-sensor terkait), kemudian melakukan proses dan melakukan tindakan sesuai yang dibutuhkan, yang berupa menghidupkan atau mematikan keluarannya (logic, 0 atau 1, hidup atau mati). Pengguna membuat program (dengan menggunakan ladder program atau diagram tangga) yang kemudian dijalankan oleh PLC yang bersangkutan.

2)      Keuntungan Dari PLC (Progammable Logic Controller)

Ada beberapa keuntungan menggunakan PLC, diantaranya adalah sebagai berikut :

a)      Waktu implementasi proyek dipersingkat.

b)      Modifikasi lebih mudah tanpa biaya tambahan.

c)      Biaya proyek dapat dikalkulasi secara akurat.

d)     Training penguasaan teknik lebih cepat.

e)      Perancangan dengan mudah diubah dengan software, perubahan dan penambahan dapat dengan mudah dilakukan dalam software.

f)       Aplikasi control yang luas serta maintenance atau perawatan yang mudah.

g)      Keandalan yang tinggi, perangkat controller standar, serta dapat menerima kondisi lingkungan industri yang berat.

3)      Sistem PLC (Progammable Logic Controller)

Sistem PLC memiliki tiga komponen utama yaitu unit prosesor, bagian masukan/keluaran, dan perangkat pemrograman. Fungsi kerja dari ketiga komponen tersebut dapat dilihat pada gambar berikut :

Gambar 1. Diagram kerja tiga komponen utama sistem PLC

a.      Unit Prosesor

Prosesor adalah bagian pemroses dari sistem PLC yang akan membuat keputusan logika. Keputusan yang telah dibuat berdasarkan pada program yang telah disimpankan pada memori. Prosesor adalah bagian dari Central Processing Unit (CPU) dari PLC yang akan menerima, menganalisa, memproses dan memberikan informasi ke modul keluaran. Di dalam CPU PLC dapat dibayangkan seperti kumpulan dari ribuan relai. Hal tersebut bukan berarti di dalamnya terdapat banyak relai dalam ukuran yang sangat kecil tetapi berisi rangkaian elektronika digital yang dapat difungsikan sebagai kontak NO dan NC relai.

Memori berfungsi sebagai tempat di mana informasi tersebut disimpan. Ada bermacam-macam jenis serpih memori dalam bentuk Integrated Circuits (IC). Salah satu jenis memori yang digunakan dalam CPU PLC adalah Random Access Memory (RAM). Satu kerugian dari jenis memori tersebut adalah diperlukannya catu daya untuk menjaga agar memori tetap bekerja. Pada aplikasi PLC diperlukan catu daya cadangan yang digunakan untuk menjaga agar isi dari memori tidak hilang apabila tiba-tiba catu daya hilang.

Read Only Memory (ROM) adalah jenis memori yang semi permanent dan tidak dapat diubah dengan pengubah program. Memori tersebut hanya digunakan untuk membaca saja dan jenis memori tersebut tidak memerlukan catu daya cadangan karena isi memori tidak hilang meskipun catu daya terputus.

Programmable Read Only Memory (PROM) adalah jenis lain dari memori yang bekerja hampir menyerupai ROM, dengan satu pengecualian yaitu bisa diprogram. PROM dirancang untuk diisi dengan program yang terprogram. Apabila data dapat diubah, maka dapat diadakan pemrograman. Pemrograman ulang dari PROM, membutuhkan perlengkapan khusus yaitu PROM Programmer di mana PLC sendiri tidak dapat melakukannya.

b.      Perangkat dan Modul Masukan

Perangkat masukan merupakan perangkat keras yang dapat digunakan untuk memberikan sinyal kepada modul masukan. Sistem PLC dapat memiliki jumlah perangkat masukan sesuai dengan sistem yang diinginkan. Fungsi dari perangkat masukan untuk memberikan perintah khusus sesuai dengan kinerja perangkat masukan yang digunakan, misalnya menjalankan atau menghentikan motor. Dalam hal tersebut seperti misalnya, perangkat masukan yang digunakan adalah push button yang bekerja secara Normally Open (NO) ataupun Normally Close (NC). Ada bermacam-macam perangkat masukan yang dapat digunakan dalam pembentukan suatu sistem kendali seperti misalnya : selector switches, foot switches, flow switches, sensors dan lain-lain. Gambar 2 memperlihatkan simbol-simbol perangkat masukan yang sering digunakan pada sistem kendali.

Gambar 2. Simbol Perangkat Masukan PLC

Keterangan :

1.      NO Push Button

2.      NC Push Button

3.      NO Flow Switch

4.      NO Pressure Switch

c.       Perangkat dan Modul Keluaran

Perangkat keluaran adalah komponen-komponen yang memerlukan sinyal untuk mengaktifkan komponen tersebut. Pada sistem PLC dapat mempunyai beberapa perangkat keluaran seperti motor listrik, lampu indikator, sirine dan lain-lain. Gambar 3 dibawah ini memperlihatkan contoh-contoh simbol dari perangkat keluaran yang sering digunakan.

Gambar 3. Contoh Simbol Perangkat Keluaran

Keterangan :

1.      Simbol Motor Listrik

2.      Simbol Lampu

3.      Simbol Sirine

d.      Catu Daya

Sistem PLC memiliki dua macam catu daya dibedakan berdasarkan fungsi dan operasinya yaitu catu daya dalam dan catu daya luar. Catu daya dalam merupakan bagian dari unit PLC itu sendiri sedangkan catu daya luar yang memberikan catu daya pada keseluruhan bagian dari sistem termasuk di dalamnya untuk memberikan catu daya pada catu daya dalam dari PLC. Catu daya dalam akan mengaktifkan proses kerja pada PLC. Besarnya tegangan catu daya yang dipakai disesuaikan dengan karakteristik PLC. Bagian catu daya dalam pada PLC sama dengan bagian-bagian yang lain di mana terdapat langsung pada satu unit PLC atau terpisah dengan bagian yang lain.

e.       Pemograman PLC (Progammable Logic Controller)

Pemrograman PLC adalah memasukkan instruksi-instruksi dasar PLC yang telah membentuk logika pengendalian suatu sistem kendali yang diinginkan. Bahasa pemrograman biasanya telah disesuaikan dengan ketentuan dari pembuat PLC itu sendiri. Dalam hal ini setiap pembuat PLC memberikan aturan-aturan tertentu yang sudah disesuaikan dengan pemrograman CPU yang digunakan pada PLC tersebut. Program yang digunakan dalam pemrograman PLC tergantung dari jenis atau merek PLC itu sendiri. Jika PLC yang akan dijadikan sebagai bahan penelitian menggunakan PLC merek Omron maka program yang digunakan adalah Syswin. Sedangkan seri Syswin yang digunakan adalah Syswin 3.4.

 Program yang akan dimasukkan ke dalam PLC sebagai perintah adalah menggunakan Diagram Tangga (Ladder Diagram). Ladder logic adalah bahasa pemrograman dengan bahasa grafik atau bahasa yang digambar secara grafik. Pemrogram dengan mudah menggambar skematik diagram dari program pada layar. Hal tersebut menyerupai diagram dasar yang digunakan pada logika kendali sistem kontrol panel di mana ketentuan instruksi terdiri dari koil-koil, NO, NC dan dalam bentuk penyimbolan.

f.       Instruksi Dasar PLC dengan Menggunakan Ladder Diagram

1)      LD (Load) dan LD NOT (Load not)

Gambar 4. Simbol Diagram Ladder LD dan LD NOT

Load adalah sambungan langsung dari line dengan logika pensakelarannya seperti sakelar NO sedangkan LD NOT logika pensakelarannya adalah seperti sakelar NC. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja pada suatu sistem kendali hanya membutuhkan satu kondisi logic saja untuk mengeluarkan satu keluaran.

2)      AND dan AND NOT

Gambar 5. Simbol Diagram Ladder AND dan AND NOT

Apabila memasukkan logika AND maka harus ada rangkaian yang berada di depannya, karena penyambungannya seri. Logika pensaklarannya AND seperti sakelar NO dan AND NOT seperti sakelar NC. Instruksi tersebut dibutuhkan jika urutan kerja pada suatu sistem kendali membutuhkan lebih dari satu kondisi logic yang harus terpenuhi semuanya untuk memperoleh satu keluaran.

3)      OR dan OR NOT

Gambar 6. Simbol Diagram Ladder OR dan OR NOT

OR dan OR NOT dimasukkan seperti sakelar yang posisinya paralel dengan rangkaian sebelumnya. Instruksi tersebut dibutuhkan jika sequence pada suatu sistem kendali membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logic yang terpasang paralel untuk mengeluarkan satu keluaran. Logika OR logika pensakelarannya adalah seperti sakelar NO dan OR NOT logika pensakelarannya seperti sakelar NC.

4)      OUT

Gambar 7. Simbol Diagram Ladder Out

Out digunakan sebagai keluaran dari beberapa instruksi yang terpasang sebelumnya yang telah membentuk suatu logika pengendalian tertentu. Logika pengendalian dari instruksi OUT sesuai dengan pemahaman pengendalian sistem PLC yang telah dibahas di atas di mana instruksi OUT ini sebagai koil relai yang mempunyai konak di luar perangkat lunak. Sehingga jika OUT memperoleh sinyal dari instruksi program yang terpasang maka kontak di luar perangkat lunak akan bekerja.

5)      AND LD (And Load)

Gambar 8. Simbol Diagram Ladder And Load

Penyambungan AND LD terlihat pada gambar tersebut diatas, dimaksudkan untuk mengeluarkan satu keluaran tertentu.

6)      OR LD (OR Load)

Gambar 9. Simbol Diagram Ladder OR Load

Sistem penyambungannya seperti gambar di atas pada prisnsipnya sama dengan AND NOT, di mana untuk memberikan keluaran sesuai dengan instruksi yang telah terpasang pada gambar tersebut.

7)      TIMER (TIM) dan COUNTER (CNT)

Nilai Timer/Counter pada PLC bersifat countdown (menghitung mundur) dari nilai awal yang ditetapkan oleh program. Setelah hitungan mundur tersebut mencapai angka nol, maka kontak NO Timer/Counter akan bekerja. Timer mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999 dalam bentuk BCD (Binary Code Decimal) dan dalam orde sampai 100 ms. Counter mempunyai orde angka BCD dan mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999.

Gambar 10. Simbol Diagram Ladder TIMER dan COUNTER

Keterangan :

N      : Nomor TIM/CNT

SV : Set Value

CP : Pulsa

R      : Reset

Power Inverter DC ke AC 220V

Inverter . yaitu alat yang berfungsi mengubah listrik DC ( Searah ) menjadi AC ( Bolak Balik ). Inverter digunakan untuk keperluan pembangkit listrik. biasanya alat ini sering di jumpai pada "Solar Cell", UPS Backup dan sebagainya


Berikut Contoh skematik diagram inverter

        IC CD4047 sebagai multivibrator astable. menghasilkan pulsa yang di gunakan untuk "Charge" gate mosfet. mosfet akan mengalirkan listrik dari "Drain" ke "Source" proses ini berlangsung 60 kali dalam i detik. sehingga mangakibatkan efek gaya gerak lisrik pada kumparan sekunder dan kumparan primer akan menaikan tergangan menjadi lebih besar.
        Kegiatan tersebut merupakan contoh penerapan "Flip Flop" untuk bidang listrik. atau orang sering bilang "Swicthing" banyak aplikasi lain dari kegiatan ini yang tak kalah menarik juga.

Tips : Semakin bayak mosfet / semakin besar nilai ampere pada trafo sep up daya yang di hasilkan semakin besar dan jangan lupa agar selalu berhati - hati karena anda berhubungan dengan listrik.

Hubungkan Terminal CT pada trafo dengan Terminal Posistif pada inverter dengan sumber DC
Hubungkan Kedua Terminal 12 pada trafo dengan Terminal AC1 dan AC2 pada Inverter
Masukan Inverter : 12 - 18 VDC, 3 - 70Amp
Trafo Daya : Trafo ERA 12 dengan CT. 3 - 20Amp
Kabel Daya : Min 16 WAG ( American Wire Gauge )

Anda dapat melihat vidieo demostarsinya di : Youtube  LIHAT VIDIEO DEMO    Atau
Silahkan Download File: Skema, Letak Komponen dan Jalur PCB

Via Mediafire

Apabila anda sudah mencoba rangkaian di atas dan berhasil maka.
Cobalah untuk berexperimen / mengembangkan dengan skematik berikut ini

Selamat Mencoba. Semoga berhasil!!!

TIMER / PENGHITUNG WAKTU

Timer atau "Time Relay" adalah alat penunda waktu yang terkelompok dalam jenis saklar. Berdasarkan sifat saklarnya, timer ini terbagi menjadi dua, yaitu: timer on delay, yang berfungsi untuk menunda waktu ON saklar dan timer off delay, yang berfungsi untuk menunda waktu OFF saklar.


Berikut merupakan bentuk fisik dan Schematik diagram electric dan keterangan:



 



Timer dapat dibedakan dari cara kerjanya yaitu timer yang bekerja menggunakan induksi motor dan menggunakan rangkaian elektronik.Timer yang bekerja dengan prinsip induksi motor akan bekerja bila motor mendapat tegangan AC sehingga memutar gigi mekanis dan menarik serta menutup kontak secara mekanis dalam jangka waktu tertentu.

Sedangkan relay yang menggunakan prinsip elektronik, terdiri dari rangkaian R dan C yang dihubungkan seri atau paralel. Bila tegangan sinyal telah mengisi penuh kapasitor, maka relay akan terhubung. Lamanya waktu tunda diatur berdasarkan besarnya pengisian kapasitor.

Bagian input timer biasanya dinyatakan sebagai kumparan (Coil) dan bagian outputnya sebagai kontak NO atau NC.

Kumparan pada timer akan bekerja selama mendapat sumber arus. Apabila telah mencapai batas waktu yang diinginkan maka secara otomatis timer akan mengunci dan membuat kontak NO menjadi NC dan NC menjadi NO.

Pada umumnya timer memiliki 8 buah kaki yang 2 diantaranya merupakan kaki coil sebagai contoh pada gambar di atas adalah TDR type H3BA dengan 8 kaki yaitu kaki 2 dan 7 adalah kaki coil, sedangkan kaki yang lain akan berpasangan NO dan NC, kaki 1 akan NC dengan kaki 4 dan NO dengan kaki 3. Sedangkan kaki 8 akan NC dengan kaki 5 dan NO dengan kaki 6. Kaki kaki tersebut akan berbeda tergantung dari jenis relay timernya.