Vol. 3, No. 4, Desember 2018 e-ISSN: 2502-8944 ENTHALPY-Jurnal Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin
Perancangan dan Desain Alat Press Hidrolik Kapasitas Maksimal 10 Ton La Sarif 1) , Sudarsono 2) , Budiman Sudia 3)
1 Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Unuversitas Halu Oleo
2 3 Dosen Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik,Universitas Halu Oleo Jl. H.E.A. Makadompit, Kampus Hijau Bumi Tridarma Andounohu, Kendari 93232

## Abstrak
Press hidrolik merupakan  alat untuk cetakan material. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mendesain sebuah alat press hidrolik dengan kekuatan maksimal 10 ton dan untuk mengetahui komponen  dan dimensi dari alat press tersebut. Dalam penelitian ini pusat tekanan menggunakan dongkrak sebagai pusat pembebanannya.Untuk  ukuran dari alat ini tinggi 78 cm dan lebar 45 cm dengan baut pengencang mengunakan jenis material besi baja liat dengan 0,22 (%) C Dengan kekuatan tarik 42 (kg/mm 2 ), tegangan geser 3 (kg/mm 2 ), dan diameter luar baut 60 (mm) dengan jarak bagi 5,5 (mm) kreterian baut yang digunakan M60. Sedangkan untuk kekuatan bahan dari komponen alat press mempunyai tegangan izin 37 (kg/mm 2 ), momen lentur 750 x 10 3 (kg/mm) dengan momen inersia 360 x 10 3 (mm 4 ) dan tegangan 31,25 (kg/mm 2 ). Untuk faktor keamanan 1,18 (kg/mm 2 ). Kata kunci: Alat, hidrolik, desain, dan faktor keamanan

## Abstract
Hydraulic press as a tool for molding material. This study aims to design and design tools with a maximum level of 10 tons and to determine the components and dimensions of the press. In this study the center uses the jack as the center of loading. For the size of this height 78 cm and width 45 cm with bolt fasteners using clay steel material with 0.22 (%) C with tensile strength 42 (kg / mm2), shear stress 3 (kg / mm2), and the outer bolt diameter is 60 (mm) with a distance for the 5.5 (mm) M60 bolt crusher. As for the strength of the material from the components of the press tool has a permit voltage of 37 (kg / mm2), a bending moment of 750 x 103 (kg / mm) with a moment of inertia of 360 x 103 (mm4) and a voltage of 31.25 (kg / mm2). For governance factors 1.18 (kg / mm2).
Keywords: Tool, hydraulic, design, safety factor
1. Pendahuluan
Alat angkat adalah pesawat atau ayangdigunakan untuk meng memindahkan sebuah barang dengan jarak, besar dan berat tertentu yang sulit untuk dilakukan ataupun tidak mungkin dilakukan oleh manusia. Proses memindahkan barang dari suatu tempat ke tempat lain menggunakegitu besar. Untuk mempermudah proses
Dalam perkembangan teknologi industri yang sangat maju sekarang ini, maka kita dituntut untuk lebih produktif dalam produksi, baik dalam kualitas maupun kuantitas. Hal itu dapat dicapai jika peralatan penunjangnya menggunakan alat terbarukan, kebutuhan akan bahan material sekarang ini sangatlah penting bagi pembagunan
dalam bidang kontruksi apalagi dalam penggunaan logam sebagai bahan utamanya. Namun semuanya harus diimbangi dengan adanya uji kelayakan suatu bahan untuk itu material yang digunakan harus diuji terlebih dahulu sebelam digunakan agar memenuhi standar kelayakan yang ada. Sistem Hidrolik sebetulnya sudah banyak dikenal di masyarakat dan tidak sedikit menemukan alat tersebut, alat press hidrolik kegunaanya antara lain seperti cetakan komposit material
Dalam rangka memenuhi kebutuhan peralatan untuk menunjang pekerjan, yang menggunakan mesin-mesin perkakas, maka perlu adanya sebuah alat bantu produksi untuk mempermudah pekerjaan. Melihat kebetuhan mahasiswa sekarang khususnya jurusan teknik mesin
fakultas teknik universitas halu oleo pada proses penelitian atau tugas akhir kurangnya alat bantu yang mampu dan mudah digunakan pada saat pengujian pengepresan material, untuk itu alasan penulis merancang dan mendesain sebuah alat press yang dimana dalam penggunaanya lebih mudah digunakan dan sangat sederhana. Alat press hidrolik ialah memanfaatkan kekuatan dongkrak untuk menekan sebuah komposit pada alat press .

## 2. Tinjauan Pustaka
Perancangan  khususnya mengenai alat press ini telah dilakukan oleh beberapa peneliti sebelumnya. Susanto (2015), membuat perencanaan power pack mesin press hidrolik. Pada penelitian ini Power pack sebagai unit pembangkit daya dari sistem hidrolik terdiri dari komponen- komponen penting diantaranya: Reservoir atau tangki, Penggerak utama, motor listrik, Pompa hidrolik, Pengatur tekanan ( relief value ), Filter oil, Manometer atau alat ukur, Kopling, Pasak, Katup searah. Spesifikasi Power Pack Mesin Press Hidrolik adalah Motor Penggerak yang dipakai adalah motor listrik dengan daya 1,2 Kw atau 1,5 HP dengan putaran 1200 rpm. Pompa yang digunakan adalah pompa roda gigi luar (eksternal gear pump) jenis pompa ini mempunyai kemampuan volume perpindahan dari 0,2 sampai 200 cc tiap putaran, tekanan kerja sampai 300 bar dan kecepatan putar 500 sampai 6000 rpm, kapasitas tangki minyak total yang diperlukan 56 lt. Tekanan kerja yang terjadi Pada Pipa Saluran diperoleh hasil (114 kg/   265 kg/ ).
Perancangan  khususnya mengenai alat press ini juga telah dilakukan oleh Yusup (2015), membuat perancangan alat press hidrolik kapasitas maksimal 15 ton. Pada penelitian ini  Menyatakan bahwa metode  perancangan  merupakan prosedur,  teknik,  bantuan  atau peralatan untuk merancang. Metode perancangan
menggambarkan aktifitas dengan jelas yang memungkinkan perancang menggunakan dan mengkombinasikan proses secara keseluruhan. Walaupun beberapa metode perancangan masih konvensional, telah terjadi pertumbuhan yang penting pada beberapa tahun ini, dimana prosedur yang sudah tidak konvensional dikelompokkan sendiri dan dikenal dengan metode perancangan. Metode kreatif adalah metode perancangan yang bertujuan untuk membantu menstimulasi pemikiran kreatif dengan cara meningkatkan produksi gagasan, menyisihkan hambatan mental terhadap kreatifitas, atau memperluas area pencarian solusi.
Analisa alat press  juga pernah sebelumnya di lakukan dengan oleh Renreng (2012 melakukan rancan bangun dongkrak elektrik kapasitas 1 ton Menyatakan  bahwa  mesin  press merupakan    mesin    yang    dipakai  untuk memproduksi barang-barang sheet metal menggunakan satu atau beberapa press dies dengan meletakan sheet metal di antara upper dan lower dies. Mesin press dan mekanismenya akan menggerakan slide (ram) yang diteruskan ke press dies dan  mendorong sheet  metal sehingga dapat  memotong ( cutting )   serta membentuk (forming) sheet metal tersebut sesuai dengan fungsi press dies yang digunakan.  Ketelitian  dari  produk yang  dihasilkan  akan  sangat  tergantung dari kualitas dari press dies dan sheet metal, tetapi kecepatan produksi tergantung pada kecepatan  turun-naik dari slide (ram) dari mesin press atau sering disebut SPM stroke per minute .

## Teori Dasar
Mekanika merupakan cabang ilmu fisika yang mempelajari sifat-sifat fisik suatu benda akibat pengaruh dari suatu gaya. Dalam mekanika teknik terdapat beberapahal penting sebagai konsep dasar yaitu:
1. Ruang
Vol. 3, No. 4, Desember 2018 e-ISSN: 2502-8944 ENTHALPY-Jurnal Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin
Ruang merupakan daerah geometrik yang ditempati suatu benda, dimana posisinya dapat ditentukan baik secara linear ataupun anguler relative terhadapa sistem koordinar.
2. Massa
Massa merupakan ukuran kelembamam suatubenda yang mengurangi kecepatan. Didalam mekanika teknik (baik statis maupun dinamis). Massa merupakan besaran yang selalu diperhitungkan. 3. Waktu
Waktu mereupakan ukuran suatu kejadian yang berurutan (ukuran relatif suatu kejadian). Waktu tidak memperhitungkan dalam ilmu
mekanika statis.
4. Gaya Gaya merupakan suatu aksi benda terhadap benda lain (Zainuri, 2007).
5. Diagram tegangan regangan
Gambar 1. Grafik tegangan-regangan A. Batas Proposional, merupakan daerah sebanding tegangan dan regangan  yang berlakunya hukum hook digunakan dalam desain konstruksi mesin.
B. Batas elastis, merupakan batas tegangan dimana bahan tidak kembali kebentuk semula apabila beban dilepas akan terjadi deformasi yang digunakan untuk proses pembentukan material.
C. Titik mulur, titik dimana bahan memanjang mulur tanpa pertambahan beban.
D. Kekuatan  maksimum, titik ini merupakan kordinat tertinggi pada diagram tegangan regangan yang
menunjukan kekuatan tarik suatu material.
E. Kekuatan  patah, kekuatan pata terjadi akibat bertambanya beban mencapai beban patah sehingga beban meregang dengan sangat cepat dan secara simultan luas penampang bahan bertamba kecil.
Untuk memperhitungkan kekuatan kolom baja dapat di gunakan formula sebagai berikut:
a. Menentukan Tegangan ( ) pada kolom baja Untuk menentukan tegangan pada kolom baja dapat diketahui menurut persamaan 1:

## = (1)
Dimana:
= tegangan (N/cm ). F   = Gaya tekan (N). A   = Luas bidang tekan ( cm ) b. Menentukan Pertambahan panjang ( ) pada kolo baja Untuk menentukan pemendekan pada kolom baja dapat diketahui menurut persamaan 2.
L = . . (2)
Dimana : F  = Gaya tekan (N). L  = Panjang awal rangka (cm). A  = Luas bidang tekan profil (cm 2 ). E  = M. Elastisitas (200 x 10 5 N/cm 2 ). c. Menentukan Regangan
Untuk menentukan regangan pada rangka alat angkat dapat diketahui menurut persamaan 3.
= (3
Dimana  :
= regangan (%).
L  = pertambahan panjang (cm).
L    = panjang mula mula (cm).
d. Menentukan faktor keamanan menurut persamaan 4.
F.K = (4)
Dimana :
F.K  = Faktor keamanan max  = tegangan maksimum (N/cm ) izin  = tegangan (N/cm ).

## 3. Metode Penilitian
Metode penelitian terdiri dari beberapa langkah-langkah yang harus dilalui, yaitu: 1. Penyusunan konsep perancangan Perencanaan awal adalah tahapan paling dasar mengenai proyek perancangan yang dilakukan, dalam hal ini adalah pembuatan rancangan dan rancangan awal dari alat press ini dengan acuan data-data yang telah dikumpulkan sebelumnya. Hasil rancangan awal ini nantinya akan digunakan sebagai acuan pada tahap perhitungan teknik 2. Desain konsep Desain konsep dari rancangan alat press ini adalah gambaran secara garis besar mengenai alat press hidrolik yang akan dibuat, mempermudah dalam perhitungan teknik. Gambar rancangan alat press hidrolik
Gamabr 2. Alat press
Keterangan : 1. Dongkrak hidrolik
2. Baut rangka
3. Mur pengencang
4. Piston penekan
5. Alas atas
6. Tuas pompa
Gamabr 3. Dongkrak hidrolik
Dimana: Daya dongkrak hidrolik       = 10.000kg Tinggi dongkrak                 = 38 cm Lebar dongkrak                  = 10 cm Diameter besar tabung        = 3,5 cm Diameter kecil tabung        = 1,1 cm Gamabr 4. Rangka atas Dimana : Menggunakan plat baja Lebar alas   =16 cm Panjang =16 cm Tebal alas  =3cm
Vol. 3, No. 4, Desember 2018 e-ISSN: 2502-8944 ENTHALPY-Jurnal Ilmiah Mahasiswa Teknik Mesin
Gamabr 5. Rangka Bawah
Menggunakan baja profil H (Habim) untuk kaki Panjang        = 10 cm Lebar = 6 cm Panjang alas = 35 cm
Tebal = 3 cm

## 4. Hasil dan Pembahasan

## Desain Konsep
1. Data primer desain konsep Dongkrak:
Diameter besar tabung     : 3,5 cm
Diameter kecil tabung     : 1,1 cm Tinggi tabung kecil      : 5,1 cm Tinggi tabung besar      :14,4 cm Daya dongkrak hidrolik  :  10.000 kg 2. Desain rangka dari rancangan alat press:
Tinggi alat pres hidrolik  :78 cm Lebar alat pres hidrolik  :45 cm
Luas alas penampang alat : 16 cm Panjang baut pengancing  : 50 cm 3. Material bahan yang digunakan:
Baja Profil H (Habim), sebagai kaki rangka bawah 10 cm
Baja Plat, sebagai alas pengujuian dengan tebal  3 cm Baja profil I setengah ulir, sebagai rancangan baut panjang 50 cm

## Prinsip Kerja Alat
Sistem kerja alat ini digunakan untuk mengepress material. sumber tenaga yang digunakan adalah dari kekuatan tangan manusia secara manual dengan mendorong atau menekan tuas. pusat tekanan dari alat ini ialah dongkrak hidrolik dengan kapasitas 10 ton. Cetakan
atas menekan dan mendesak plat yang terpasang di alas penekan.

## Analisa Perhitungan Perancangan
Perancangan Baut dan mur 1. Beban W (kg) = 10.000 Kg 2. Faktor koreksi Fc  = 1,2 3. Beban rencana w d = 12.000 4. Bahan  baut  Baja  liat  dengan  0,22  (%)
C
Kekuatan tarik b = 42 (kg/mm 2 ) Faktor keamanan  = 7 Tegangan izin a = 6 (kg/mm 2 ) Tegangan geser yang diizinkan a = 0,5 x ( b ) 6 = 3 (kg/mm 2 ) 5. Diameter inti yang diperlukan d 1 (mm) d 1 = 50,5 ( )
6. Dipilih ulir matrix kasar Diameter inti d 1 = 54,046 (mm) 50,5 (mm) Diameter luar d = 60 (mm) Jarak bagi p = 5,5 (mm) 7. Bahan mur = baja liat dengan 0,22 (%)C
Kekuatan tarik b yang diizinkan = 42 (kg/mm 2 ) Tegangan geser a yang diizinkan = 0,5 x 6 = 3 (kg/mm 2 )
Tekanan permukaan yang diizinkan q a = 3 (kg/mm 2 ) 8. Diameter baut Diameter luar ulir dalam D= 60 (mm) Diameter efektif ulir dalam D 2 = 56,428 (mm) Tinggi kaitan gigi dalam H 1 = 2,977 (mm)
9. Jumlah ulir mur yang diperlukan z z = 7,58    8
10. Tinggi mur H
H   8 x 5,5 = 44 (mm), H   (0,8 – 1,0) d = 50,5   60 (mm) H = 60 (mm) akan dipakai 11. Jumlah ulir mur z’
z’ = 10.90
12. Ulir baut
Tegangan geser akar ulir baut b = 1,40 (kg/mm 2 )
Tegangan geser akar ulir mur z n = 1,41 (kg/mm 2 ) 13. Harga diatas dapat diterima karena
masing masing lebih rendah dari 3,0
(kg/mm 2 )
14. Bahan baut dan mur : baja liat dengan 0,22 (%) C.
Baut : M 60, Mur : M 60, Tinggi mur : 60 (mm).

## Menghitung Kekuatan Pada
Komponen Alat Pres
1. Menghitung tegangan bahan Tegangan izin all = 37 ( kg/mm 2 ) Mencari momen lentur M  (kg/mm)
M = 750 x 10 3 (kg/mm) jarak  sumbu  yang  di  tinjau  c  (mm) c = 15 (mm) momen  inersia  alas  alat  I  (m 4 )  I  = 360 x 10 3 (mm 4 )
Menghitung tegangan
= 31,25 kg / mm 2
2. Faktor keamanan alas penekan
SF = 1,184 (kg / mm 2 ) 3. Gaya yang bekerja pada dongkrak
F = 32,727 kg
Menghitung gaya tuas F = 13,090 Kg luas piston dalam silinder
Hidrolik = 9,616 cm 2
Menghitung tekanan pengepresa P = 3,403 kg/cm 2

## Kesimpulan
Adapun Kesimpulan dari penelitian adalah:
1. Pemilihan bahan dari alat press hidrolik menggunakan dongkrak hidrolik sebagai pusat tekanannya dengan kapasitas 10 ton, dengan mengunakan material bahan baja profil H (habim) dengan kekuatan tekan 550 x 106 N/m 2 , sebagai rangka bawah dengan panjang 10 cm, dan baja plat ketebalan 3 cm dengan panjang  16  cm,  serta  baja  profil  I setengah ulir sebagai baut
penyangganya dengan panjang 50 cm dan diameter 4 cm.
2. Desain rangka dari alat press hidrolik kapasitas 10 ton untuk tinggi alat 78 cm,  lebar  alat  45  cm,  luas  penampang alat 16 cm, panjang baut pengancing 50 cm
3. Perancangan baut dan mur menggunakan bahan baja liat dengan 0,22 (%) C dengan kekuatan tarik 42 (kg/mm 2 ), tegangan geser bahan 3 (kg/mm 2 ), tegangan izin 6 (kg/mm 2 ), diameter luar baut 60 (mm) dengan jarak  bagi  5,5  (mm),  total  ulir  mur yang di perlukan 8 tinggi mur 60 (mm) dengan jumlah ulir mur 10,90 untuk ulir baut mempunyai tegangan geser ulir baut 1,40 (kg/mm 2 ), tegangan geser ulir mur 1,41 (kg/mm 2 ), jadi kreteria yang pantas dan aman ialah menggunakan M60.

## Saran
Adapun saran Dari Penelitian Adalah:
1. Sebelum melakukan pembuatan alat hendaknya melakukan bukan hanya perhitungan teoritis melainkan melakukan simulasi agar desain yang dibuat dapat memenuhi syarat yang pastinya dapat memenuhi kebutuhan alat itu sendiri.
2. Desain dari alat press hidrolik dapat dikembangkan  dan dimodifikasi tergantung dari alat tekanannya
3. Hasil dari perancangan ini dimohon agar dapat di kembangkan dan diteruskan ketahap pembuatan untuk alat tersebut agar berguna untuk keperluan mahasiswa.

## Daftar Pustaka
Agus, S, 2002, Tugas Akhir :Perbaikan Sifat  Mekanis  Besi  Cor  Kelabu Dengan Penambahan Unsur Dengan Crom Dan Tembaga , Universitas Diponegoro.
Agustinus P, 2009, Elemen mesin
[Diktat] Universitas Tarumanagara Amanto, H dan D Aryanto, 1999, Ilmu
Bahan , Bumi Aksara, Jakarta. Hal
63-87
Ardiansyah., 2007, Perancangan Mesin Press Sederhana Sistem Hidrolik
Dengan Gaya Tekan 500 N Untuk Membuat Pin Dengan Proses Deep Drawing , Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri, Universitas Mercu Buana, Jakarta
Callister, William D. 2003, “ Materials and Science Engineering An
Introduction” , 6th edition. John Wiley & Sons, Inc.
Indah., 2017, Desain dan Perangcangan Alat Pengepres Geram Sampah Mesin Perkakas , Teknik Mesin,
Universitas Mercu Buana, Jakarta
Jihadijaya., 2010, Perancangan Mesin
Baling Press Untuk Pengolahan Karet Sir-20 , Teknik Rekayasa dan
Produk, Polman Bandung
Jagdish, 1997, Dasar Dasar System
Hidrolik .Edisi pertama, Yogyakarta, Indonesia
Pradhika., 2007, Pembuatan Mesin Press Hidrolik Untuk Pengambilan Minyak
Dari Biji Bijian , D III Teknik Kimia
Universitas Sebelas Maret, Surakarta
Permana., 2010, Rancang Bangun Mesin
Pres Semi Otomatis , Proyek akhir, D III Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret, Surakarta. Renreng., 2011, Rancang Bangun Dongkrak Elektrik Kapasitas 1 Ton ,
Jurusan Teknik Mesin Universitas Hassanudin, Tamalanrea, Makassar
Rizza., 2014, Analisis Proses Blanking Dengan Simple Press Tool , Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negri Malang
Sularso dan Suga K, 2000, Dasar
Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin ,  Jakarta : Pradnya Paramitha
Susanto., 2015, Perencanaan Power
Pack Mesin Press Hidrolik, Universitas Nusantara Duri Kediri, Indonesia
Suastiyanti D, Pemilihan Bahan Dan Proses [Diktat] . Institute Teknologi Indonesia                            ;  2006
Wijaya., 2013, Perancangan Press Dies Part & Round Rein Force (Studi Kasus Di PT. Hydraxle Perkasa Manufacturing Engineering)
Yusup., 2016, Perancangan Alat Hidrolik Kapasitas Maksimal 15 Ton , Universitas Majalengka, Indonesia
Zainuri A.M., 2006, Mesin Pemindah Bahan (Material Ndling Equipmen), Edisi pertama, Yogyakarta