Contoh Soal 1

Pilihlah jawaban yang paling benar

1.      Sebuah batang baja mampu menahan beban tarik sebesar 3125 N dengan kekuatan tarik baja 20N/m² dan angka factor keamanan diambil 4. Maka diameter batang baja tersebut adalah…..

a.       0,26 m                                                       d. 0,36 m

b.      2,6 m                                                         e. 3,6 m

c.       26 m

2.      Sebuah pipa lobang dengan diameter luar 6 cm dan diameter dalam  5cm mendapat beban 10 ton. Berapa tegangan tekan yang timbul?

a.       11,58 kg/cm²                                             d. 11580 kg/cm²

b.      115,8 kg/cm²                                             e. 115800 kg/cm²

c.       1158 kg/cm²

3.      Untuk mengendurkan sebuah mur diperlukan gaya sebesar 14 N. panjang tangkai kunci 40 cm. maka  momen yang harus diberikan saat menekan kunci tersebut sebesar.…

a.       0,56 Nm                                                    d. 560 Nm

b.      5,6 Nm                                                      e. 5600 Nm

c.       56 Nm

4.      Dibawah ini merupakan keuntungan pengerjaan logam dengan cara dingin, kecuali……

a.       Permukaan benda kerja halus

b.      Permukaan benda kerja licin

c.       Ukuran yang dapat diperoleh lebih teliti

d.      Pengawasan selama bekerja lebih aman

e.       Struktur kristalnya halus dan seragam sehingga sifat mekaniknya ulet dan liat

5.      Logam yang memiliki sifat sebagai penghantar panas dan listrik yang sangat baik dan biasa digunakan untuk kabel listrik adalah……

a.       Aluminium                                                            d. Besi

b.      Tembaga                                                    e. Perunggu

c.       Kuningan

6.      Menurut normalisasi eropa, penunjukan lama dengan st.37 atau dengan penunjukan baru Fe.37 memiliki arti…………..

a.       Baja campuran dengan kekuatan tarik maksimum 37 N/mm²

b.      Baja campuran dengan kekuatan tarik minimum 37 N/mm²

c.       Baja tanpa campuran dengan kekuatan tarik maksimum  37 N/mm²

d.      Baja tanpa campuran dengan kekuatan tarik minimum 37 N/mm²

e.       Baja paduan dengan kekuatan tarik minimum 37 N/mm²

7.      Posisi kerja pada saat mengikir dibawah ini benar, kecuali….

a.       Badan berdiri tegak pada posisi permulaan dan selanjutnya dicondongkan kedepan selama pemakanan

b.      Pandangan mata selalu ditujukan kepada benda kerja

c.       Selama mengikir, berdiri disebelah kiri ragum dengan kaki tetap pada tempatnya

d.      Kaki kanan tetap lurus selama pengikiran berlangsung dan lutut kiri dibengkokan kedalam

e.       Sudut antara poros ragum dan kaki kiri kira-kira 90⁰ dan kaki kanan 90⁰

8.      Akibat kelainan bentuk ujung bor yang disebabkan sudut yang tidak simetris adalah…….

a.       Lobang yang dihasilkan lebih besar dari ukuran bor

b.      Bentuk tatal tidak sama

c.       Benda kerja berputar

d.      Bibir pemotong cepat tumpul

e.       Kedua panjang bibir sama

9.  Alat ukur pembanding digunakan oleh operator mesin perkakas untuk melakukan penyetelan mesin  perkakas yaitu…..

a.       Jangka sorong                                            d. Water pas

b.      Bevel protector                                          e. Busur derajat

c.       Dial indicator

10.  Sebuah benda kerja akan dibor dengan bor berdiameter 16 mm dengan kecepatan pemakanan 20000 mm/menit. Maka putaran bor secara teoritis sebesar…….

a.       400 rpm                                                     d. 250 rpm

b.      4000 rpm                                                   e. 2500 rpm

c.       40000 rpm

11.  Cutter yang digunakan untuk memperbesar diameter lubang seperti kedudukan kepala sekrup dan paku keling yang berbentuk tirus adalah…

a.       Counterbor                                                            d. Centerbor

b.      Countersink                                               e. Reamer

c.       Centerdrill

12.  Sebuah lobang akan dikerjakan dengan tap M10 x 1,5. Maka lobang tersebut harus dibor dengan diameter bor….

a.       11,5 mm                                                    d. 9 mm

b.      11 mm                                                       e. 8,5 mm

c.       10 mm

13.  Arti dari θ 40 H7 adalah…………..

a.       Diameter nominal 40 mm dengan daerah toleransi H dan kualitas 7

b.      Diameter maksimal 40 mm dengan daerah toleransi H  dan kualitas 7

c.       Diameter lubang 40 mm dengan derah toleransi H dan kualitasnya 7

d.      Diameter poros 40 mm dengan daerah toleransi H dan kualitas 7

e.       Diameter poros/lobang dengan daerah toleransi H dan kualitas 7

14.  Suaian yang menghasilkan kelonggaran maupun kerapatan, daerah toleransi lubang dan daerah toleransi poros saling menutupi seperti pada endmill dengan collet adalah….

a.       Suaian longgar                                           d. Clearance Fit

b.      Suaian paksa                                              e. Interference Fit

c.       Suaian pas

15.  Kecepatan potong dipengaruhi oleh beberapa factor seperti di bawah ini, kecuali…….

a.       Kekuatan bahan yang dikerjakan

b.      Ukuran bagian tatal yang dipotong

c.       Bahan pahat yang digunakan

d.      Tingkat kehalusan yang dikehendaki

e.       Waktu pengerjaan

16.  Jarak yang diukur secara sejajar terhadap garis sumbu sesuatu poros yang berulir, yaitu dari puncak ulir yang satu kepuncak ulir yang berdekatan disebut…….

a.       Gang                                                          d. Jarak Ulir

b.      Kisar                                                          e. Modul

c.       Ulir

17.  Faktor-faktor yang mempengaruhi proses pemotongan pada roda gerinda antara lain, kecuali……

a.       Ukuran abrasive                                        d. Perekat yang digunakan

b.      Tingkat kekerasan                                      e. Dresser yang digunakan

c.       Struktur roda gerinda

18.  Poros pada mesin bubut yang berfungsi untuk meneruskan daya sehingga dapat menggerakan eretan bawah untuk gerak otomatis adalah….

a.       Poros kopling                                             d. Poros noken

b.      Poros pembawa                                         e. Poros tranportir

c.       Poros garden

19.  Gerakan untuk memotong benda kerja dengan pahat disebut….

a.       Cutting speed                                             d. Feed motion

b.      Cutting motion                                           e. Dept of cutting

c.       Adjusting motion

20.  Diameter jarak antara/diameter tusuk disebut…..

a.       Diameter pitch                                           d. Addendum

b.      Pitch circle                                                 e. Dedendum

c.       Circular pitch

21.  Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pemasangan pahat pada mesin sekrap, kecuali…

a.       Pasang pahat kira-kira 30/40 mm keluar dari rumah ayun

b.      Pencekaman pahat diusahakan sepanjang  mungkin

c.       Pada saat langkah pemakanan, rumah ayun pahat dimiringkan berlawanan arah dengan sisi potong arah pahat

d.      Pada saat proses pembuatan alur pada benda kerja, rumah ayun pahat dipasang tegak lurus terhdap sisi pottong pahat

e.       Pada saat pemotongan sisi benda kerja, posisikan rumah ayun dan pahat dalamkeadaan miring/membuat sudut lancip terhadap benda kerja.

22.  Sebuah batu gerinda memiliki kecepatan putar batu gerinda 1700 rpm dengan kecepatan potong batu gerinda 25 m/detik. Maka diameter  batu gerinda adalah…………..

a.       68  mm                                                      d. 468 mm

b.      280 mm                                                     e. 568 mm

c.       380 mm

23.  Media pendingin pada mesin gerinda adalah collant yang harus memiliki syarat-sarat sebagai berikut, kecuali…………..

a.       Mampu menyerap panas dengan baik        d. Tidak mengandung asam

b.      Tidak mudah panas                                               e. Viscositas sangat tinggi

c.       Mempunyai tingkat kekentalan rendah

24.  Jenis cairan pendingin yang banyak digunakan diindustri yang harganya lebih murah diantara cairan pendingin yang lain adalah……

a.       Straight oil / Minyak murni                                    d. Synthetic fluids / cairan sintetis

b.      Soluble oils / collant                                  e. Minyak bekas

c.       Semisynthetic fluids / cairan semi sintetis

25.  Jenis bantalan yang mempunyai gesekan gelinding yang sangat kecil karena menggunakan elemen gelinding dibandingkan dengan bantalan yang lain adalah……..

a.       Bantalan luncur                                         d. Bantalan radial

b.      Bantalan gelinding                                     e. Bantalan aksial-radial

c.       Bantalan aksial

26.  Sebuah pasangan roda gigi dengan z1 = 32 buah dan Z2 = 8 buah, jika putaran N1sebesar 1500 rpm, maka putaran N2 adalah …..

a.       6000 rpm                                                   d. 187,5 rpm

b.      585 rpm                                                     e. 47 rpm

c.       375 rpm

27.  Diketahui sebuah roda gigi lurus dengan jumlah gigi 40 buah, modul = 2, α = 20⁰. Maka diameter yang perlu dipersiapkan dalam pembuatan roda gigi tersebut adalah…..

a.       76 mm                                                       d. 82 mm

b.      78 mm                                                       e. 84 mm

c.       80 mm

28.  Pembuatan sebuah roda gigi lurus dengan jumlah gigi 21 buah, apabila perbandingan transmisi antara roda gigi cacing = 40:1 dan tersedia piringan pembagi berlobang 27, maka putaran engkol pembaginya adalah…..

a.       2 putaran + 4 lubang                                  d. 2 putaran + 10 lubang

b.      2 putaran + 6 lubang                                  e. 2 putaran + 16 lubang

c.       2 putaran + 8 lubang

29.  Jika akan membubut tirus dengan diameter terbesar 30 mm dan diameter terkecil 26 mm, panjang tirus 20 mm, dan panjang benda kerja seluruhnya 30 mm. pergeseran kepala lepas sebesar….

a.       4 mm                                                                                     d. 7 mm

b.      5 mm                                                                                     e. 8 mm

c.       6 mm

30.  Sudut ulir metrik sebesar…..

a.       50⁰                                                                   d. 65⁰

b.      55⁰                                                                                         e. 30⁰

c.       60⁰

PROSES PERANCANGAN PRODUK

Fase-fase Dalam Proses Perancangan

Perancangan terdiri dari serangkaian kegiatan yang berurutan, karena itu perancangan kemudian disebut sebagai proses perancangan yang mencakup seluruh kegiatan yang terdapat dalam perancangan tersebut. Kegiatan-kegiatan dalam proses perancangan dinamakan fase. Fase-fase dalam proses perancangan bisa berbeda satu dengan yang lainnya. Setiap fase masih terdiri dari beberapa kegiatan, yang dinamakan langkah-langkah dalam fase.

Salah satu deskripsi proses perancangan adalah deskripsi yang menyebutkan bahwa proses perancangan terdiri dari fase-fase berikut :

1.        Diidentifikasikannya kebutuhan;

2.        Analisis masalah, spesifikasi produk dan perencanaan proyek;

3.        Perancangan konsep produk;

4.        Perancangan produk;

5.        Evaluasi produk hasil rancangan dan;

6.        Penyusunan dokumen berupa gambar produk hasil rancangan dan spesifikasi pembuatan produk.

Fase-fase proses perancangan tersebut dapat digambarkan dalam diagram alir seperti yang diperlihatkan pada gambar 1.1.

Deskripsi proses perancangan pada gambar 1.1 hanyalah salah satu dari beberapa deskripsi yang ada. Perancang yang lain mungkin akan membuat deskripsi proses perancangan yang lain, yaitu dalam fase-fase yang berbeda. Hal tersebut terjadi karena pengalaman yang dialami oleh masing-masing perancang tidaklah sama.

Proses perancangan yang diperlihatkan pada gambar 1.1 dapat merupakan suatu deskripsi saja atau dapat pula berarti sebagai suatu preskripsi. Dalam hal deskripsi, urutan proses itu hanya sebagai sebuah gambaran saja sebagaimana yang dialami oleh pembuatnya. Sedangkan dalam hal preskripsi, proses yang disusun dimaksudkan sebagai cara merancang atau design method yang diusulkan kepada perancang lain untuk digunakan dan diikuti. Salah satu contoh model preskripsi adalah proses yang dibuat oleh Pahl dan Beitz.

Analisis Masalah, Spesifikasi Produk dan Perencanaan Proyek

Kebutuhan produk baru diperlukan sebagai problem perancangan atau masalah perancangan. Sebagaimana halnya sebuah problem atau masalah, maka perlu ada pemecahan masalah yang berupa solusi melalui analisis masalah. Dalam hal masalah tersebut adalah masalah perancangan, maka solusinya dapat berupa beberapa solusi alternatif yang semuanya benar. Salah satu diantara beberapa solusi tersebut dapat merupakan solusi terbaik, karena itu harus ada suatu cara untuk memilih solusi terbaik tersebut.

Hasil analisis masalah yang utama adalah pernyataan masalah atau problem statement tentang produk baru. Pernyataan masalah tersebut belumlah berupa solusi, tetapi mengandung keterangan-keterangan tentang produk yang akan dirancang.

Pernyataan masalah sedikitnya mengandung tiga buah unsur, yaitu :

1. pernyataan masalah itu sendiri
2. beberapa kendala atau constraints yang membatasi solusi masalah tersebut dan spesifikasi produk
3. kriteria keterterimaan (acceptability criteria) dan kriteria lain yang harus dipenuhi produk

Spesifikasi produk merupakan dokumen yang penting dalam proses perancangan. Spesifikasi produk mengandung keinginan-keinginan pengguna atau bagian pemasaran tentang produk yang akan dibuat. Spesifikasi produk merupakan dasar dan pemandu bagi perancang dalam merancang produk dan spesifikasi produk tersebut akan menjadi tolok ukur pada evaluasi hasil rancangan dan evaluasi produk yang sudah jadi. Perlu dicatat bahwa spesifikasi produk adalah dinamis sifatnya, yaitu dapat mengalami perubahan selama proses perancangan dan pembuatan produk.

Spesifikasi produk mengandung hal-hal berikut :

1. kinerja atau performance yang harus dapat dicapai produk.
2. kondisi lingkungan, seperti temperatur, tekanan dan lain-lain yang akan dialami produk.
3. kondisi operasi lain.
4. jumlah produk yang akan dibuat.
5. dimensi baik.
6. berat produk.
7. ergonomik.
8. keamanan
9. harga produk.

Jika waktu penyelesaian perancangan dan pembuatan produk tercantum dalam spesifikasi, maka perlu dibuat jadwal penyelesaian setiap fase dan langkah dalam proses perancangan dan pembuatan produk. Hal ini merupakan suatu perencanaan proyek.

Fase Perancangan Konsep Produk

Fase berikutnya dalam deskripsi proses perancangan adalah perancangan konsep produk. Konsep produk adalah solusi-solusi alternatif dari masalah dalam bentuk skema. Masalah dalam hal ini adalah produk baru, yang dipandang sebagai masalah perancangan yang memerlukan solusi. Fase ini dalam bahasa perancangan dikenal dengan fase pencarian konsep-konsep produk yang memenuhi fungsi dan karakteristik produk, sebagaimana tercantum dalam spesifikasi produk. Fase perancangan ini menuntut semua kemampuan dan kreativitas perancang dan merupakan fase yang sangat memberi peluang untuk mendapatkan solusi yang baru, baik dan original.

Perancangan Produk

Fase perancangan produk  terdiri dari beberapa langkah, tetapi pada intinya pada fase ini solusi-solusi alternatif dalam bentuk skema dikembangkan lebih lanjut menjadi produk atau benda teknik yang bentuk, material dan dimensi komponen-komponen telah ditentukan. Jika terdapat lebih dari satu solusi alternatif, maka harus ditentukan satu solusi akhir yang terbaik melalui suatu proses pemilihan solusi terbaik. Solusi terbaik tersebut dituangkan dalam bentuk general arrangement drawing atau gambar susunan umum. Sebelum terpilih solusi akhir, fase ini memberi umpan balik ke fase sebelumnya yaitu fase analisis masalah dan perencanaan proyek. Proses iteratif seperti ini dapat terjadi diantara fase-fase dalam suatu proses perancangan.

Fase perancangan produk diakhiri dengan perancangan detail komponen-komponen produk, yang kemudian dituangkan dalam gambar-gambar detail untuk proses pembuatan.

Evaluasi Hasil Perancangan Produk

Sebelum produk dibuat berdasarkan gambar perancangan produk, maka (bakal) produk tersebut harus dievaluasi terlebih dahulu terhadap persyaratan-persyaratan atau spesifikasi produk yang dihasilkan pada fase pertama dari proses perancangan. Produk hasil fase perancangan produk haruslah dapat memenuhi spesifikasi produk, yaitu dapat memenuhi fungsinya, mempunyai karakteristik yang harus dipunyainya dan dapat melakukan kinerja atau performance seperti yang disyaratkan.

Untuk memudahkan evaluasi tersebut maka dapat dibuat sebuah atau beberapa buah prototipe, yang secara fisik dapat diuji untuk mengetahui apakah fungsi, karakteristik dan kinerjanya memenuhi persyaratan-persyaratan yang dikenakan pada produk tersebut. Perlu dicatat bahwa pembuatan prototipe produk baru layak dilakukan jika produk akan dibuat secara massal atau secara seri. Dalam hal produk hanya dibuat sebuah saja atau hanya beberapa, maka pembuatan prototipe menjadi mahal. Untuk mengganti prototipe fisik dapat dibuat prototipe pada komputer dan kemudian dilakukan simulasi.

Gambar hasil rancangan produk terdiri dari :

1. Gambar semua komponen produk lengkap dengan bentuk geometrinya, dimensi, kekasaran/kehalusan permukaan dan material;
2. Gambar susunan;
3. Spesifikasi yang memuat keterangan-keterangan yang tidak dapat dibuat pada gambar dan;
4. Bill of materials.

Tahapan perancangan terkemuka yang telah dikembangkan dan dibukukan diantaranya;

1. Metode Zeid
2. Metode French
3. Metode VDI
4. Metode Ullman
5. Metode Pahl & Beitz

Metode Zeid yang dikenalkan melalui buku karangan Ibrahim Zeid merupakan pengembangan bertahun-tahun sejak tahun 50-an. Metode yang ditawarkan meliputi proses perancangan dan proses pembuatan, ditambah feedback dari pemasaran untuk pengembangan produk (lihat diagram alir).

Metode French hampir sama dengan metode lainnya.Pada diagram bentuk lingkaran merupakan kegiatan yang mendahuluinya, sedangkan segiempat menyatakan kegiatan yang berlangsung.

Metode VDI (Verein Deutcher Ingenieure) atau Persatuan Insinyur Jerman dikembangkan dari pengalaman engineer-engineer jerman.\Metode ini mengawali metode yang dikenalkan Pahl & Beitz

Sedangkan pada metode Ullman, tahapan perancangan adalah sebagai berikut:

1. Definisi proyek dan perencanaan
2. Definisi spesifikasi
3. Perancangan konsep
4. Mengembangkan produk
5. Dukungan produk

Metode ini banyak membahas pada bagian awal (sebelum konsep), menganalisa kebutuhan dan definisi proyek.

Pahl and Beitz dengan pengalamannya selama 20 tahun di industri alat berat, pengalaman menulis buku (Engineering Design #1 1976) dan mengambil pengalaman insinyur-insinyur Jerman (VDI), maka mereka merumuskan metode sendiri.

Metode ini lebih sistematis pada perencanaan dan desain konsep.

(Pahl&Beitz, Engineering design #2)