## PERANCANGAN ALAT PEMBUAT ALUR PENSIL KAYU UNTUK PENGISIAN KARBON DENGAN KECEPATAN 13,19mm/menit
Fadwah Maghfurah 1 Rizaldy Bachtiar Akbar 2
Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin                 Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Jakarta                     Universitas Muhammadiyah Jakarta
fmaghfurah@yahoo.com
rizaldy.bachtiar@icloud.com
fadwah.maghfurah@ftumj.ac.id

## Abstrak
Perancangan alat pembuat alur untuk pelubangan pensil kayu untuk pengisian karbon dengan kecepatan  13,19mm/menit,  dirancang  khusus  untuk  mengatasi  permasalahan  akan permasalahan  yang  ada  pada  pensil,  khususnya  lubang  karbon.  Desain  yang  dibuat dimaksimalkan  kepada  hasil  akhir  dari  alat.  Adapun  tujuan  pembuatan  alat  adalah  sebagai referensi home  industry dan  sebagai  pembelajaran  untuk  mahasiswa  yang  melakukan penelitian  tentang  pensil.  Metode  pembuatannya  berdasarkan  hitungan  untuk  setiap komponen mesin pelubang yang dihasilkan dari proses mesin milling yang berbentuk cekung. Sehingga  mudah  dalam  pemahaman  sistem  kerja  dari  alat  ini  dan  dapat  mengurangi reject pada saat pensil diraut. (hasil kecekungan kurang maksimal)
Kata kunci : pembuat alur karbon pensil kayu, convex, karbon

## Abstract
Scheme  groove  maker  of  wooden  pencils  to  install  carbon  with  cutting  speed 13,19mm/minute, is specially designed to overcome the problem that exist in pencil, especially groove  of  carbon.  The  design  is  focused  in  the  end  of  final  process  of  the  tool.  As  for  the purpose  of  this  tools  is  as  a  reference  for  home  industry  and  as  learning  point  for  college students who study about pencil. Making method is by the calculation for every component of groove  maker  machine  which  is  generated  from  the  process  of  milling  machine  that  have concave in final form . It will make easy to learn about the mechanical system of this tool and reduce the reject of pencil after being sharpened. (the concaveness resulted is less maximal)
Key word : wooden pencils groove carbon maker, convex, carbon.

## 1.PENDAHULUAN
Terkait  dengan  kebutuhan  pensil  pada masyarakat  luas,  banyak  diantaranya pensil  dengan  kualitas  rendah  dan kualitas  tersebut  menentukan  umur pensil. Hak tersebut dikarenakan dua hal, yaitu  kulaitas  karbon  atau  kualitas lubang  karbon.  Dalam  kesempatan  kali ini  penulis  merancang  sebuah  alat sederhana  untuk  menyempurnakan  atau memperbaiki  alur  untuk  karbon  pada pensil  kayu.  Kepresisian  alur  karbon akan  mengurangi  rongga  yang  ada  pada karbon dan akan mengurangi defect yang disebabkan  karena  rongga  pada  alur karbon. .
Bentuk dari alat tersebut meliputi motor- poros-mata  potong-rangka  dan  bantalan. Dimana  semua  komponen  tersebut dirancang menjadi satu untuk kesempurnaan alat.
Dengan  identifikasi  masalah  tersebut, penulis  melakukan  perancangan  untuk
membuat  sebuah  alat  yang  terdiri  atas komponen diatas dengan mengutamakan ukuran dari hasil dan ukuran mentah saat proses  permesinan,  proses  permesinan juga  dijaga  dengan  penutup  safety dikarenakan  proses  kerja  dari  alat  dapat menyebabkan  getaran  berlebih  terhadap benda kerja.

## 2.METODE PENELITIAN
Metode atau sistem yang di pakai dalam penyusunan rancangan ini adalah dengan menggunakan metode “identifakasi masalah”,  yaitu  melihat,  mempelajari, dan mengaplikasikan alat-alat sederhana dengan menggunakan rekayasa  teknologi  untuk  hasil  yang efektif dan efisien. Penelitian memperhitungan biaya perancangan.

## 3.HASIL DAN PEMBAHASAN
1.1. Motor
Motor  disini  yang  digunakan  dalam perancangan  adalah  motoro  jenis  DC, motor  ini  digunakan  karena  pemakaian alat  ini  hanya  membutuhkan  daya  yang tidak  besar.  Dalam  perhitungan  motor, output  yang  diperlukan  pada  motor adalah power dari motor itu sendriri, dari spesifikasi  motor  yang  ada,  diketahui bahwa kecepatan putar dari motor adalah 140rpm. Maka,
F w jarak
Diketahui :  jarak = 60mm Beban = 1 kg
Gaya yang terjadi pada motor adalah :
Maka torsi motor adalah:
Dari hasil diatas, torsi motor dikonversikan  menjadi lb.ft maka  0,592 Nm  menjadi  0,438  lb.ft,  maka  dapat dihitung power motor adalah:

## 1.2. Poros
Poros  disini  hanya  mentransferkan  daya yang  diterima  dari  motor  menuju  mata potong. Dalam perhitungan poros disini, hasil  akhir  yang  dicari  adalah  sebatas daya  yang  diterima  pada  poros  dan momen  punter  yang  terjadi  pada  poros. Maka:
Dari  perhitungan  daya  diatas,  maka dapat  dicari  momen  punter  dengan konversi satuan 1 HP ke 746 Watt. Yaitu 1,44  x  10 -2 HP  menjadi  10,742  Watt. Maka didapat momen puntir adalah:

## 3.3. Mata Potong
Mata  potong  disini  menentukan  hasil dari  proses  machining  dari  alat  itu sendiri.  Disini  mata  potong  yang digunakan  adalah  jenis  mata  potong modifikasi  menyerupai  bentuk  convex cutter.  Dalam  perhitungan    mata  potong disini  hanya  sebatas  kecepatan  potong
dan  umur  pakai  dari  mata  potong  itu sendiri.
Umur  pakai  mata  potong  dapat  dilihat dari table berikut.
Dari  table  diatas  dapat  dikatakan  bahwa umur  pakai  mata  potong  lebih  dari  180 menit  dikarenakan  kecepatan  dibawah 30mm/menit.  Perkiraan  umur  mata potong hingga 540 jam.

## 3.4. Rangka
Rangka yang digunakan dalam perancangan  alat  disini  adalah  besi rendah  karbon  jenis  ST37.  Untuk mengetahui  keamanan  dalam  rangka, yang  dicari  pertama  adalah  tegangan izin,  dimana  berat  rangka  itu  sendiri adalah  8  kg  dan  gaya  yang  terjadi dikarenakan  berat  rangka  adalah  78,96 N. maka :
Dari  perhitungan  diatas  dilanjutkan dengan  reaksi  tumpuan,  defleksi  dan getaran yang terjadi pada rangka, maka:
Sebelum masuk pada perhitungan
,  beban  merata
(q)  dan  beban  titik  (P)  harus  diketahui
terlebih  dahulu  dan  diketahui  bahwa berat  jenis  dari  baja  adalah  7850  kg/m 3 . Maka:
&
&
Beban defleksi yang dierima adalah:
Antara A dan B Antara B dan C
Lanjut  ke  perhitungan  getaran  yang terjadi pada rangka:

## 3.5. Bantalan
Bantalan disini berbeda dengan bantalan pada  umumnya,  bantalan  disini  adalah alas  yang  dipakai  benda  kerja  pada  saat proses permesinan berlangsung. Bantalan  pun  menggunkanan  bahan dasar rangka itu sendiri. Dalam perhitungannya,  bantalan  hanya  sebatas faktor  keamanan,  umur  pakai  dan  umur nominal pakai. Dimana:
3.6. Analisa segi  Ekonomi Teknik
Dalam perhitungan biaya yang digunakan  pada  pembuatan  alat  ini menggunakan  perhitungan  break  even, yang dimana list harga alat:
Dari perhitungan diatas diketahui bahwa biaya total atau biaya variable adalah Rp. 960.000,-.  Maka  break  even  point adalah:
Diketahui  bahwa  break  even  point adalah  Rp.17,285  juta.  Perhitungan selanjutnya  dengan  mencari  jumlah  unit yang akan diproduksi, maka:
Dari  perhitungan  diatas,  unit yang direkomendasikan untuk diproduksi  adalah  19  unit.  Hal  ini ditujukan untuk menutup harga produksi atau  jumlah  untung  sudah  mencapai  nol dan tidak minus.

## 4.KESIMPULAN
a. Torsi  yang  terjadi  pada  motor sebesar 0,592Nm dan power dari motor  tersebut  adalah  0,012  HP. Hal  ini  terjadi  karena  alat  yang digunakan  tidak  membutuhkan effort yang besar.
b. Momen puntir yang di dapat pada poros  adalah  0,732Nm  dan  daya sebesar 1,44 x 10 -2 HP.
c. Kecepatan  pada  mata  potong adalah 13,19mm/menit dan rekomendasi  umur  pakai  adalah 540 jam pemakaian.
d. Dari  hasil  penelitian,  didapat bahwa  reaksi  yang  terjadi  adalah tumpuan  samping  segitiga.  Yang
dimana  defleksi  dan  getarannya dalam batas normal.
e. Dari  perhitungan  umur  bantalan, didapat  bahwa  perkiraan  umur bantalan  mencapai  14  tahun  2 bulan.
Dari  perhitungan  ekonomi  teknik,  biaya produksi  adalah  Rp.960.000,-  dan  harga jual  10%  yang  dibulatkan  menjadi
Rp.1.100.000,-. Maka rekomendasi apabila  pembuatan  unit  masal  adalah  19 unit.

## REFERENSI
Sumber Buku:
1. Edward Shiley. Joseph dan Larry D.  Mitchell,  1995, Perencanaan Teknik  Mesin ,  Edisi  keempat, Erlangga, Jakarta.
2. Khurmi  R.  S  dan  J.K.  Gupta, 1982, A  Text  Book  of    Machine
Design , Eurosia Publishing House (Pvt) Ltd, New Delhi.
3. Sularso,  Kiyokatsu  Suga.  2004. Dasar Perencanaan danPemilihan Elemen  Mesin,  Cetakan  ke  11, PT Pradnya Paramita, Jakarta.
4. Robert  L  Matt,  2004,  Elemen- Elemen Dalam Perancangan Mekanis, Andi, Yogyakarta. 5. Riko Nofendra (2006), Pengendali Modus Luncur Untuk Motor  Listrik,  Tesis  Program Studi Teknik Elektro ITB, 22-30.
(dari buku)
6. Bagiasna, Komang, 1999, Pengetesan Kondisi dan
Ketelitian Mesin Perkakas,
Bandung : ITB. (dari buku)
Sumber Jurnal dan Internet:
7. Anonim,  1982, Ilmu  Kekuatan Bahan ,  TEDC,  Bandung.  (dari web ft.um.ac.id )
8. Anonim,  1982, Statika ,  TEDC,
Bandung. (dari web ft.um.ac.id )
9. Rochim,  T.,  1993,  “Teori  dan
Teknologi  Proses  Pemesinan”. ITB, Bandung. (dari web digilib.its.ac.id )