## ANALISA KEKUATAN POTONG DAN PEMILIHAN BAHAN UNTUK TYPE CUTTER MACHINE AX-105U-N-282A, KAPASITAS TANGKI 50 L DAN TEKANAN 16 Mpa

## RUSLAN DALIMUNTHE
Universitas Sang Bumi Ruwa Jurai ruslandalimunthe@gmail.com

## Abstract
Analisa  kekuatan  potong  dan  pemilihan  bahan  untuk  Type  Cutter  Machine perlu  diperhatikan  untuk  mengikuti  era  teknologi  industri  yang  berkembang sangat  pesat  ini.    Disebabkan  oleh  banyaknya  industri  yang  menggunakan mesin  dengan  sistem  kontrol  numerik  yang  memiliki  keunggulan  dalam membawa  massa  suatu  produk  dengan  daya  saing  penuh  di  dunia  industri. Spesifikasi mesin yang dianalisa sebagai berikut: Hidrolik set (power pack): Yuken,  Tipe  AX-105U-N-282A,  Pump  10L/min,  Kapasitas  tangki  50  l, Tekanan 16 Mpa, Cylinder: Yuken, Tipe CJT 35-FA 160 B-400, dan  Tekanan 140  Kg/cm 2 .  Hasil  penelitian  sebagai  berikut:  a.  Besarnya  tekanan  yang terjadi pada silinder adalah sama dengan kondisi aktual mesin yaitu sebesar 14  kg/cm 2 =  13,95  bar.  b.  Besarnya  volume  yang  dibutuhkan  pada  saat terjadinya  proses  pemotongan  sebesar  10,32  l.  Sedangkan  kapasita  tangki pada  hydraulic  power  pack  sebesar  50  l.  c.  Pemotong  ban  menggunakan mesin  hidrolik  dengan  spesifikasi  set  hidrolik  atau  power  pack  Yuken kapasitas tangki 50L, tekanan 16 Mpa. Sedangkan silinder dengan spesifikasi silinder tipe yuken CJT 35-FA-160 B-400.

## Abstract
Analysis  of  cutting  strength  and  selection  of  materials  for  Type  Cutter Machine  should  be  considered  to  follow  the  era  of  industrial  technology  is growing  very  rapidly.  Due  to  the  many  industries  that  use  machines  with numerical control systems that have the advantage in bringing the mass of a product  with  full  competitiveness  in  the  industrial  world.  Engine specifications  are  analyzed  as  follows:  Hydraulic  set  (power  pack):  Yuken, Type  AX-105U-N-282A,  Pump  10L  /  min,  Tank  Capacity  50  l,  Pressure  16 Mpa, Cylinder: Yuken, Type CJT 35-FA 160 B - 400, and Pressure 140 Kg / cm 2 . The results of research as follows: a. The amount of pressure that occurs on the cylinder is the same as the actual condition of the machine that is equal to 14 kg / cm 2 = 13.95 bar. b. The amount of volume required at the time of
the cutting  process  of  10.32  l.  While  the  tank  capacities on  hydraulic  power pack  of  50  l.  c.  Tire  cutters  use  hydraulic  machines  with  hydraulic  set specifications  or  Yuken  power  pack  tank  capacity  of  50L,  pressure  16  Mpa. While the cylinder with crane type specifications CJT 35-FA-160 B-400. Keywords  : cutting  force,  material  selection,  Type  Cutter  Machine,  Hydraulic set  (power pack): Yuken

## I. PENDAHULUAN

## 1.1. Latar Belakang
Analisa  kekuatan  potong  dan  pemilihan  bahan  untuk Type  Cutter  Machine
perlu  diperhatikan  untuk  mengikuti  era  teknologi  industri  yang  berkembang sangat  pesat  ini.    Disebabkan  oleh  banyaknya  industri  yang  menggunakan mesin  dengan  sistem  kontrol  numerik  yang  memiliki  keunggulan  dalam membawa massa suatu produk dengan daya saing penuh di dunia industri.
Mesin  yang  digunakan  dalam  proses  pembuatan  ban  salah  satunya  adalah Tyre  cutter  machine .  Berbagai  macam  dan  jenis  dari  type tyre  cutter machine.  Mesin tyre  cutter ini  terdapat  pada  bagian  laboratorium  yang digunakan untuk memotong ban yang kemudian hasil dari potongan tersebut dipakai untuk penelitian komponen-komponen yang ada dalam ban tersebut. Mulai  dari  tapak  ban, ply,  nyon,  bead dan  lain-lain.  Dengan  penelitian  ini didapat  komposisi  untuk  membuat  ban  yang  siap  untuk  dipasarkan  sesuai dengan yang dibutuhkan oleh konsumen.
Selain  dari  pemilihan  bahan,  adanya  berbagai  macam  faktor  penyebab terjadinya keausan pada pisau atau cutter tersebut. Diantaranya tebal dari ban yang hendak dipotong, besarnya tenaga yang dikeluarkan saat memotong ban
juga  mempengaruhi  terjadinya  keausan  pada  pisau  dan  pemeliharaan  atau maintence dari mesin tersebut juga mempengaruhi terjadinya keausan.

## 1.2. Perumusan Masalah
“Bagaimana menganalisa besarnya tenaga yang digunakan saat pemotongan, pemilihan  bahan  yang  pas  untuk  digunakan  membuat cutter ,  serta  faktor-
faktor penyebab terjadinya kerusakan atau keausan pada pisau”.

## 1.3 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Menghitung besarnya kekuatan pada saat proses pemotongan
2. Mengetahui bahan yang pas digunakan untuk cutter
3. Mengetahui faktor-faktor penyebab terjadinya keausan pada cutter

## 4. Membandingkan hasil perhitungan teoritis dengan kondisi actual

## II. LANDASAN TEORI
Karakteristik antara ban radial dan biasa tire pada Tabel 1 di bawah ini:
Tabel 1. Karakteristik antara Ban Radial dan Biasa Tire
ITEM RADIAL BIAS Wear resistance/mileage Good Less Heat generation/build up Low High Handlinh Stability Good Less Rolling Resistance Low Greather Driving & Beaking Performance Better Less Riding Comfort Hard to envelope Easy Steering wheel manipulation Heavy at low speed Easy High Speed Performance High Low Fuel comsumtion Low High Cornerring control Good Less Harga jual Mahal Murah Accuracy m/c building High Low Harga m/c building Mahal Murah

## PERBEDAAN ANTARA TUBE TYPE DAN TUBELESS
Keunggulan  dan  kelemahan  antara  ban  tubeless  dan  ban  biasa  tyre  pada
Tabel 2 di bawah ini:
Tabel 2. Keunggulan dan Kelemahan antara Ban Tubeless dan Biasa Tyre
ITEM TUBELESS TUBE TYPE Bila ban terkena paku, ban tidak akan langsung  kempis  tetapi  angin  akan keluar secara perlahan walaupun pada akhirnya akan tetap kempis juga. Harga  ban  lebih  murah  ketimbang ban tubeless Keunggulan Ban  tubeless  bisa  diisi  dengan  angin Nitrogen,  angin  Nitrogen  sangat berguna  untuk  mendinginkan  ban (sifatnya dingin). Biaya tambal lebih murah ketimbang ban tubeless Tidak menggunakan ban dalam Bisa  memakai  velg  jenis  apa  saja asalkan masih velg motor Harga ban yang lebih mahal daripada ban bias Jika  tertancap  paku  ban  akan lansung pecah Kekurangan Tidak  bisa  mengunakan  velg  yang direkomendasikan Tidak  dapat  menggunakan  gas Nitrogen

## III. METODOLOGI PENELITIAN

## 3.1 Obsevasi
Dalam  penulisan  ini  pengumpulan  data  dengan  cara  pendekaatan  secara langsung (survey) yaitu pendekatan yang dilakukan dengan cara pengamatan secara  langsung  untuk  melihat  kenyataan  yang  ada  mengenai  mesin tyre cutting .
Berdasarkan pengamatan  yang di  dapat  dari pengamatan di  lapangan  adalah mesin tyre  cutter ini  dapat  memotong  ban  segala  ukuran.  Mesin  ini  khusus untuk  memotong  ban  tipe  bias  (menggunakan  ban  dalam  bukan tubeless ).
Selain  itu  adanya  banyak  faktor  yang    menyebabkan  keausan  dari cutter t ersebut.

## 3.2. Pengumpulan Data
Untuk  melakukan  penelitian,  maka  dilakukan  pengumpulan  data,  baik  itu primer  maupun  sekunder.  Data  yang  dibutuhkan  untuk  analisa  ini  dapat diperoleh dengan pengamatan secara langsung di lapangan.
Metode  yang  digunakan  adalah  wawancara,  dimana  ini  penulis  lakukan terhadap para pihak yang ada di lingkungan meubel, yang dilakukan dengan mengajukan pertanyaan-pertanyaan secara langsung.

## 3.3. Pengolahan Data
Data  yang  diperoleh  kemudian  diolah  melalui  tahapan-tahapan  sebagai berikut:
1) Tahapan Editing
Pada tahap ini data yang terkumpul diseleksi kemudian diambil data yang diperlukan.
2) Tahapan Identifikasi
Data  yang  terkumpul  diidentifikasikan  sesuai  dengan  jenis    dan kelompoknya.
3) Tahapan Konstruksi Data
Kemudian  data  disusun  sesuai  dengan  pokok  bahasan  dan  tujuan penelitian.

## 3.4. Mesin Tyre Cutter
Tyre cutter machine merupakan lmesin yang digunakan untuk memotong ban menjadi  bagian  kecil  untuk  diteliti  komposisi  yang  ada  pada  ban  tersebut. Tujuannya  untuk  mendapatkan  komposisi  yang  ideal  sehingga  ban  tersebt dapat digunakan dengan baik oleh konsumen. Berikut ini spesifikasi dari tyre cutter machine yang digunakan untuk analisis pada penelitian ini.

## Ruslan Dalimunthe

## Hidrolik set (power pack) : Yuken
Tipe AX-105U-N-282A
Pump 10 L/min
Kapasitas tangki 50 L Tekanan 16 Mpa Cylinder : Yuken Tipe CJT 35-FA 160 B-400
Tekanan 140 kgf/cm 2

## 3.5.  Analisis Data
Data  yang  diperoleh  kemudian  dianalisis  dengan  menggunakan  metode kuantitatif  dan  kualitatif.  Metode  kualitatif  adalah  metode  ang  digunakan dengan cara menguraikan data dalam kalimat yang tersusun secara sistematis. Setelah itu data diinterpretasikan atau ditafsirkan sehingga menjadi jelas.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
Perhitungan  Luas  Benda  Potong  pada  Luas  Ban  Size  12”  dan  20”  dapat dilihat pada Tabel 3 di bawah ini:
Tabel 3. Luas untuk Ban Size 12” dan 20”
No. Jenis Luasan Ban Size 12” Luasan Ban Size 2” Satuan 1. a. Luas Wire 22,7 69,5 mm 2 2. b. Luas Karet 29,5 43,3 mm 2 3. c. Luas Tapak 312,5 645,0 mm 2 4. d. Luas Total Karet 26,38 36,8 mm 2

## Tabel 4: Perhitungan Gaya yang Terjadi Pada Saat Pemotongan Ban 12” dan
20”
No. Jenis Luasan Ban Size 12” Luasan Ban Size 2” Satuan 1. F Wire 33.376,0 102.217,8 N 2. F Karet 13.187,5 183.895,0 N 3. F Total 46.563,5 286.112,8 N

## Tabel 5. Tekanan yang Diperlukan Pada Saat Pemotongan
No. Jenis Perhitungan Satuan 1. P (Tekanan) 202,4 Psi 2. Psi (persamaan 1 Psi) 0,06894757 bar 3. Tekanan yang diperlukan 13,95 bar

## Tabel 6. Volume yang diperlukan saat proses pemotongan
No. Volume Silinder Perhitungan Satuan 1. Saat Maju 8,04 mm 3 2. Saat Mundur 2,27 mm 3 3. Total 10,31 mm 3 Tabel 7. Pemilihan Bahan Cutter No. Luas Cutter Perhitungan Satuan 1. Luas Cutter 1 5700 mm 2 2. Luas Cutter 2 200 mm 2 3. Luas Cutter Total 5900 mm 2
Analisa Terhadap Mesin Tire Cutter
Berdasarkan  dari  spesifikasi  mesin  yang  didapat  dari  kondisi  mesin  aktual maka di dapat data-data sebagai berikut:
Hidrolik set (power pack) :Yuken
Tipe AX-105U-N-282A
Pump 10L/min
Kapasitas tangki 50 l
Tekanan 16 Mpa
Cylinder
: Yuken
Tipe CJT 35-FA 160 B-400 Tekanan 140 Kg/cm 2
Dari peritungan secara teoritis di dapatkan data sebagai berikut:

## a. Tekanan pada Cylinder
Diketahui Asumsi diameter piston adalah 160 mm=16cm
P =        F.
A silinder = 286112,75 N πx d 2
4
= 286112,75 N πx 16 2 cm 2 4 = 142,3 N/cm 2 = 142,3 N x 0,1 = 14,23 kg/cm 2
Jika konversi 1 kg /cm 2 = 14,22 Psi (Pound per square inch)
P = 142,3 kg x 14,22
= 202,3506 Psi
Jika konversi 1 Psi (Pound per square inch) = 0,06894757 bar.
Sehingga tekanan yang diperlukan pada saat pemotongan sebesar
P = 202,3506 Psi x 0,06894757
= 13,95 bar
b. Volume Silinder Total
v t = v maju + v mundur
= 8,042 l + 2,27 l
= 10,32 l
c. Debit (Aliran) Fluida
Q = v
t
= 10,32:1 l /menit
= 10,32 l/menit

## V. KESIMPULAN
Spesifikasi mesin yang dianalisa sebagai berikut:
Hidrolik set ( power pack ) :Yuken
Tipe AX-105U-N-282A
Pump 10L/min
Kapasitas tangki 50 l Tekanan 16 Mpa Cylinder : Yuken Tipe CJT 35-FA 160 B-400 Tekanan 140 Kg/cm 2
Dari  hasil  analisa  yang  telah  dilakukan,  maka  dapat  didapatkan  suatu kesimpulan sebagai berikut
Besarnya  tekanan  yang  terjadi  pada  silinder  adalah  sama  dengan  kondisi aktual mesin yaitu sebesar 14 kg  = 13,95 bar .
Besarnya  volume  yang  dibutuhkan  pada  saat  terjadinya  proses  pemotongan sebesar  10,32 l. Sedangkan  kapasita  tangki  pada  hydraulic  power  pack sebesar  50 l .  Maka  volume  tangki  hydraulik  power  pack  lebih  dari  cukup untuk proses pemotongan.
Untuk material  bahan cutter dari ketiga bahan percobaan untuk  cutter, kami lebih  memilih  menggunakan  material  SKH  9  bersifat  keras,  tidak  terlalu lunak  dan  merupakan  material  yang  sering  digunakan  untuk  bahan  cutter pada mesin yang lain.

## DAFTAR PUSTAKA
Herman Widodo Soemitro (2012), Mekanika Fluida dan Hidrolika , Erlangga, Jakarta.
Jac Stolk, C Kros (2012), Elemen Mesin (Edisi ke 21), Erlangga, Jakarta.
Khurmi  R.S.  (2011),  A  Textbook  of  Hydraulics , S.  Chan  &  Clompany  Ltd, New Delhi.
Khurmi RS, (2012), Machine Designe, Eurasia  Publishing House, PVT Ltd,
New Delhi.
MK Dake Jonas (2014), Hidrolika Teknik , Erlangga, Jakarta
Oberg  Erik  (2012),  Machinery’s  Hanbo  26 th Edition  for  Industry , Industrial Press inc, New York.
Raymond C. Binder (2012), Fluid Mechanics, New Delhi
Sriati  Djaprie,  George  E.  Dieter  (2012),  Metalurgi  Mekanik.  Erlangga,
Jakarta
Sularso,  Kyokatsu  Suga  (2012),  Dasar  Perencanaan  dan  Pemilihan  Elemen
Mesin , PT Pradya Paramitha, Jakarta.
Van  Vlack,  Lawrence  H.  (2012),  Ilmu  dan  Teknologi  Bahan,  Erlangga, Jakarta.