1 BAB 1 PENGENALAN 1.1 PENDAHULUAN Proses pemotongan kayu memerlukan peralatan yang khusus. Keperluan keperluan itu diperlukan bagi mendapatkan hasil pemotongan yang baik dan cantik. Di masa ini, kerja kayu kebanyakkannya tidak lagi menggunakan gergaji kayu dan pahat. Alatan yang biasa digunakan adalah gergaji jig, gergaji circular dan gerudi kayu. Kayu yang selesai dipotong biasanya menghasilkan habuk-habuk kayu. Habuk- habuk kayu ini akan berterbangan di udara dan menyebabkan kawasan tempat kerja menjadi kotor. Habuk- habuk kayu juga boleh mendatangkan penyakit kepada pengguna seperti asma. Oleh itu, tempat kerja memerlukan hampagas untuk menyedut habuk- habuk kayu agar ia tidak berterbangan di udara. Kebiasaannya hampagas yang diguna oleh pengguna mempunyai bekas yang bersaiz kecil. Hal ini menyebabkan beberapa peratus sahaja habuk-habuk kayu memasuki bekas tersebut oleh kerana bekas tersebut menjadi cepat penuh. Selain itu, keluasan bekas mudah mengecil kerana tekanan vakum terlalu kuat. Oleh itu, bagi mengatasi permasalahan ini, kami telah merekabentuk sebuah mesin pemotong kayu yang dilengkapi dengan penyedut habuk kayu. Meja kerja tersebut bersesuaian dengan ruang kerja yang sempit dan mudah untuk disimpan jika tidak dugunakan lagi. Selain itu, kegunaan penyedut hampagas pula adalah bagi mengelakkan habuk kayu beterbangan. Hal ini dapat mengurangkan kawasan tempat kerja menjadi kotor dan mudah untuk dibuang sisa habuk tersebut. Selain itu, ia juga boleh menghalang pengguna dari tersedut habuk kayu dan boleh menyebabkan penyakit bawaan dari habuk tersebut.
2 Idea ini tercetus melalui perbincangan dan pemerhatian yang di buat dan kami sepakat memilih projek ini, yang diberi nama Sucking Dust for Wood. 1.2 LATAR BELAKANG KAJIAN Gergaji adalah alat berupa besi tipis yang mempunyai gigi yang tajam. Gergaji digunakan untuk memotong atau pembelah kayu dan logam. Terdapat beberapa jenis gergaji. Gergaji merupakan peralatan tangan yang bekerja dengan kekuatan otot. Namun, gergaji mesin digerakkan menggunakan motor seperti yang biasa digunakan untuk memotong kayu di kilang. Teknologi ini dicipta untuk kemudahan bagi para pengguna. Penggunaan teknologi selalu dikaitkan dengan usaha baik yang berasaskan kecil atau besar. Sebagai contoh, usaha pemprosesan kayu. Sebelum kayu menjadi bahan untuk diproses, sudah semestinya kayu itu harus melalui beberapa proses permesinan. Mesin yang sesuai menjamin kecekapan pemotongan kayu yang baik dan sempurna untuk menghasilkan pengeluaran yang berkualiti tinggi. 1.3 Pernyataan Masalah Permotongan kayu menggunakan gergaji biasanya menghasilkan habuk- habuk kayu. 1.3.1 Partikal kecil Habuk kayu mempunyai komponen kimia seperti karbon, hidrogen dan nitrogen 1.3.2 Berbahaya Habuk kayu boleh mendatangkan bahaya kepada pengguna. Contohnya berlaku kegelinciran kerana lantai tempat kerja menjadi licin disebabkan oleh habuk kayu. 1.3.3 Penyakit Habuk yang bebas di udara akan memasuki salur penafasan pengguna dan boleh menyebabkan asma dan barah pada organ dalaman pengguna.
3 1.3.4 Keluasan bekas penyedut hampagas Keluasan yang kecil menyebabkan bekas cepat pecah kerana tekanan bekas yang tinggi. 1.4 Objektif Kajian 1.4.1 Merekabentuk meja kerja gergaji kayu yang mempunyai penyedut hampagas. 1.4.2 Merekacipta penyedut hampagas yang berkonsepkan cyclone. 1.4.3 Menguji dan menganalisa saiz bekas hampagas ( perbandingan ), tekanan yang terhasil bergantung kepada keluasan bekas dan ketebalan kayu yang dipotong. 1.5 Skop Kajian 1.5.1 Dimensi meja bagi projek ini mempunyai 35 inci panjang, 22 inci lebar dan 35 inci tinggi. 2.5.1 Saiz kayu maksimum yang mampu dipotong oleh gergaji ialah 25 inci lebar dan 3 inci tinggi. 3.5.1 Diameter mata gergaji bersaiz 80 mm dan mempunyai kelajuan 2500 rpm. 4.5.1 Reka bentuk projek ini mempunyai sistem vakum (cyclone) untuk mengalirkan habuk ke dalam bekas yang disediakan. 5.5.1 Kelajuan penyedut hampagas sebanyak 2500rpm 1.6 Kepentingan Kajian Sesuatu kajian itu perlu dilaksanakan kerana elemen penting bagi mengumpulkan data serta memastikan sesuatu bahan yang dihasilkan itu mencapai objektifnya. Selain itu, untuk melihat sejauh mana keberkesanan sesuatu bahan yang dihasilkan itu. Ia juga bagi memastikan sesuatu bahan itu dapat dihasilkan dengan jayanya.
4 BAB 2 KAJIAN LITERATURE 2.1 Pengenalan Tajuk umum, isu atau bidang yang menjadi tumpuan perlu dikenalpasti seterusnya menyediakan konteks yang sesuai untuk tinjauan literatur. Istilah literatur bermaksud artikel kajian yang dirujuk untuk memahami dan mengkaji permasalahan kajian. Kajian literatur digunakan untuk memberikan konteks kajian dengan melihat kajian yang telah dijalankan dalam bidang kajian tersebut dan bukan sekadar meringkaskan kajian yang telah dijalankan oleh penyelidik lain. Trend keseluruhan tajuk, cadangan dalam teori, metodologi, bukti dan kesimpulan. 2.2 Penyedut hampagas Penyedut hampagas merupakan peralatan elektrik yang menggunakan pam uadara bagi menghasilkan keadaan hampagas separa untuk menyedut habuk dan kotoran, selalunya dari lantai. Kotoran tersebut seterusnya dikumpulkan di dalam beg habuk untuk dibuang. Penggunaan hampagas ini juga amat mudah kerana pengguna hanya perlu menekan butang untuk membuangsegala habuk-habuk yang telah disedut ke dalam bekas yang disediakan. Sejarah rekaan sesuatu peralatan merupakan perkara yang penting untuk diketahui. Melalui kisah ini kita dapat melihat bagaimana perubahan sesuatu barang tersebut sehingga ke tahap yang lebih baik seperti yang kita lihat pada hari ini. Di sini kita mengambil pembersih hampagas sebagai contoh sahaja di mana, kesemua barangan dan peralatan lain adalah dihasilkan melalui proses yang seakan-akan sama sahaja. Pembersih hampagas direka lebih awal iaitu sekitar 1860-an bagi tujuan untuk membersihkan isi rumah (kebiasaannya adalah karpet yang menyimpan habuk). Pada mulanya Daniel Hess mencipta peralatan yang dipanggil sebagai carpet sweeper, yang
menggunakan berus untuk menarik habuk dari carpet. Ia bagaimanapun tidak dihasilkan secara komersil. 5 Beberapa rekaan lain turut dihasilkan oleh Ives W. McGaffey, yang mereka Whirlwind yang menggunakan kipas yang dipusingkan menggunakan tenaga manusia. Ia agak janggal digunakan namun ia mungkin merupakan satu-stunya peralatan yang ada pada masa tersebut, dan mendapat jualan yang lebih baik. Ini diikuti pula dengan Grand Rapids yang direka oleh Melville R. Bissell. Tidak kurang juga John S. Thurman dari St. Louis, Missouri yang mencipta "pneumatic carpet renovator" yang menggunakan tenaga gasoline, ia merupakan peralatanyang menghembuskan habuk ke udara dan tidak pula mengumpul habuk-habuk tersebut. Rajah 2.1 : Whirlwind yang direka oleh Ives W. McGaffey.
6 Rajah 2.2 : projek yang direka. Corinne Dufour memperbaiki rekaan pada carpet sweeper dengan menggunakan motor elektrik dan span basah untuk menangkap habuk. Manakala Hubert Cecil Booth dari England pula mencipta peralatan vakum pertama menggunakan enjin bermotor. Ia bersaiz amat besar dan perlu menggunakan kereta kuda untuk memindahkannya. Walter Griffiths mencipta peralatan vakum mudah alih yang pertama, namun ia masih menggunakan tenaga manusia sebagai sumber kuasanya. Kemudian satu lagi rekaan yang penting dihasilkan adalah Domestic Cyclone oleh James B. Kirby, yang menggunkan air untuk mengumpul habuk-habuk yang disedut dari karpet. Peralatan pembersih hampagas (vacuum cleaner) yang menggunakan motor elektrik pertama adalah dihasilkan oleh James Murray Spangler dari Canton, Ohio. Ia dikira sebagai pembersih hampagas (vacuum) pertama yang menggunakan motor elektrik, mudah alih dan mengumpulkan habuk dalam satu masa.
7 Rajah 2.3 : penyedut hampagas dahulu dan sekarang. Rajah 2.4: Vacuette, antara mesin tidak menggunakan elektrik.
8 2.3 Jenis -jenis Penyedut Hampagas 2.3.1 Penyedut hampagas menegak Alat ini digunakan secara meluas di dalam bilik tingkat pembersihan yang mempunyai lapisan permaidani, kerana semua bahagian-bahagian bersama-sama, yang terdiri daripada vakum yang sekurang-bawah dan melekat pada lantai, penapis dan pemegang ke bahagian secara langsung yang belum dibersihkan. Rajah 2.5: penyedut hampagas menegak. Reka bentuk menegak lebih berhak untuk membersihkan lapang bilik tanpa perabot banyak kerana bentuknya adalah mudah dan mempunyai corong sedutan yang luas di bahagian bawah. 2.3.2 Penyedut hampagas geledong Ini jenis pembersih vakum juga mempunyai rangkaian hotel yang sama dengan canister tahap fleksibiliti, hanya bentuk tiub sebagai tempat untuk menapis debu menyerupai bentuk gendang, tetapi kecil.
9 Rajah 2.6 penyedut hampagas geledong 2.3.3 Penyedut hampagas Cyclone Yang juga canggih jenis ini, kerana sistem vakum yang dimiliki agak berbeza daripada pembersih vakum konvensional. sistem kerja mekanikal mempunyai teknologi sedutan yang mengurangkan habuk menjadi kekotoran lebih minimum ditapis. Rajah 2.7: aliran udara dalam penyedut hempagas cyclone. Hanya jenis ini jarang digunakan kerana harga pembersih vakum ini agak mahal berbanding dengan lain-lain jenis Clea vakum
10 2.3.4 Sejarah penyedut hampagas cyclone Dyson ditubuhkan pada tahun 1987 oleh James Dyson. Dia kecewa dengan cara pembersih vakum yang sedia ada [seperti anaknya Hoover Junior] untuk memerangkap debu, dan beg ini tersumbat dan menyebabkan pembersih kehilangan kuasa sedut dan pembersihan. Dia mengambil inspirasi untuk pembersih vakum dari lawatan ke kilang papan tempatan, di mana dia melihat bagaimana habuk habuk dikeluarkan dari udara oleh siklon industri yang besar. Pemisah sentrifugal adalah kaedah tipikal untuk mengumpul kotoran, habuk dan serpihan dalam tetapan perindustrian. Kaedah sedemikian biasanya tidak digunakan pada skala yang lebih kecil kerana kos yang lebih tinggi. Dyson menegaskan prinsip yang sama mungkin berfungsi, pada skala yang lebih kecil, dalam pembersih vakum. Dia mengeluarkan beg itu dari vakumnya dan memasangnya dengan siklon 'cardboard'. Dia mendapati bahawa ini lebih berkesan daripada model pembersih vakum sebelumnya. Menurut @Issue: Jurnal Perniagaan dan Rekabentuk (jilid 8, no 1): Dalam gaya biasanya mencari penyelesaian dari sumber-sumber yang tidak dijangka, Dyson memikirkan bagaimana sawmill berdekatan menggunakan siklon - kon sejauh 30 kaki (9.1 m) yang berputar-putar di udara oleh kuasa sentrifugal-untuk mengeluarkan sisa. Beliau berkata bahawa pembersih vakum yang boleh memisahkan debu dengan tindakan siklonik dan berputar di luar aliran udara akan menghapuskan keperluan untuk kedua-dua beg dan penapis. Dyson membangunkan 5,127 prototaip antara tahun 1979 dan 1984. Prototaip prototaip pertama, mesin merah dan biru, membawa kejayaan kecil Dyson, kerana dia berusaha untuk mencari pemegang lesen untuk mesinnya di UK dan Amerika. Syarikat perkilangan seperti Hoover tidak mahu melesenkan reka bentuk, mungkin kerana pasaran beg vakum bernilai $ 500 juta sehingga Dyson menjadi ancaman terhadap keuntungan mereka. Satu-satunya syarikat yang menyatakan minat dalam teknologi vakum siklonik baru itu ialah bekas majikan Dyson, Rotork. Dibina oleh alat perkakas Itali Zanussi dan dijual oleh Kleeneze melalui katalog pesanan pos, Kleeneze Rotork Cyclon adalah pembersih vakum yang pertama yang dijual oleh reka bentuk Dyson. Hanya kira-kira 500 unit yang dijual pada tahun 1983.
11 Pada tahun 1985, sebuah syarikat Jepun, Apex Ltd., menyatakan minat terhadap pelesenan reka bentuk Dyson dan pada Mac 1986 versi yang diproses semula daripada Cyclon yang dipanggil G-Force-telah dimasukkan ke dalam pengeluaran dan dijual di Jepun dengan nilai setara US $ 2,000 membina kesedaran awam dari siri anime Jepun, yang dipanggil G-Force: Guardians of Space. G-Force mempunyai lampiran yang boleh mengubahnya menjadi jadual untuk menjimatkan ruang di pangsapuri kecil Jepun. Pada tahun 1991, ia memenangi Hadiah Reka Bentuk Antarabangsa di Jepun, dan menjadi simbol status di sana. Menggunakan pendapatan dari lesen Jepun, James Dyson menubuhkan Dyson Appliances Ltd. pada tahun 1991. Vakum dwi-siklon pertama dibina di bawah nama Dyson, DA 001, dihasilkan oleh syarikat Amerika Phillips Plastics di sebuah kemudahan di Wrexham, Wales, bermula pada bulan Januari, 1993 dan dijual kira-kira 200. Disebabkan oleh kebimbangan kawalan kualiti dan keinginan Phillips untuk merundingkan semula kontrak mereka untuk membina pembersih vakum, Dyson memutuskan perjanjian pada Mei 1993. Dalam masa dua bulan Dyson menyediakan rangkaian bekalan baru dan membuka kemudahan pengeluaran baru di Chippenham, Wiltshire, England; vakum pertama yang dibina di kemudahan baru telah selesai pada 1 Julai 1993. DA 001 tidak lama lagi digantikan oleh vakum yang hampir sama dengan DC01. Dyson melesenkan teknologi di Amerika Utara dari tahun 1986 hingga 2001 kepada Fantom Technologies, selepas itu Dyson memasuki pasaran secara langsung. Walaupun penyelidikan pasaran menunjukkan bahawa orang tidak akan senang dengan bekas telus untuk debu, Dyson dan pasukannya membuat keputusan untuk membuat bekas yang telus dan ini ternyata menjadi ciri popular dan tahan lama yang telah banyak disalin. DC01 menjadi pembersih vakum jualan terbesar di UK dalam tempoh hanya 18 bulan. Menjelang 2001, DC01 membentuk 47% daripada pasaran pembersih vakum tegak. Syarikat itu memperkenalkan mesin silinder, DC02, dan menghasilkan beberapa edisi khas dan model yang disemak (DC02 Absolute, DC02 De Stijl, DC05, DC04, DC06, DC04 Zorbster). Pada 2 Januari 2001 nama syarikat dipendekkan dari Dyson Appliances Ltd. kepada hanya Dyson Ltd. [1] Pada bulan April tahun itu DC07,
12 pembersih vakum tegak baru yang menggunakan teknologi "Root Cyclone" dengan tujuh corong siklon bukan reka bentuk dua siklon asal, dilancarkan. Menjelang tahun 2009 Dyson mula mencipta teknologi lain: pengering tangan AirBlade, peminat Air Multiplier "bladeless" dan Dyson Hot, pemanas kipas "bladeless". Rajah 2.8 Rekaan awal penyedut hampagas cyclone. Rajah 2.9 Lakaran awal penyedut hampagas cyclone dyson pada tahun 1991.
13 2.4 Bahagian- bahagian penyedut hampagas Rajah 2.10: penyedut hampagas beserta nama komponen. Penyedut hampagas ini hanya terdiri daripada 3 komponen elektrikal sahaja iaitu suis, kapasitor kawalan dan motor AC. Kapasitor kawalan berfungsi untuk merubah fasa (phase) arus elektrik ulang alik (AC) yang dibekalkan kepada motor. Turut terdapat injap tekanan yang akan terbuka dan membenarkan udara masuk apabila tekanan menjadi terlalu tinggi. Ini bagi mengelakkan motor daripada rosak (blowout) apabila hos penyedut tersumbat oleh sesuatu ketika melakukan kerja.
14 Rajah 2.11 : perumah motor berfungsi untuk melindungi motor dan juga bertindak menyalurkan aliran udara ke ekzos. Udara seterusnya keluar di bahagian belakang badan penyedut hampagas. 2.5 Teori gergaji Gergaji adalah alat berupa besi tipis yang mempunya gigi yang tajam. Gergaji digunakan untuk memotong atau pembelah kayu dan logam. Terdapat beberapa jenis gergaji. Gergaji merupakan peralatan tangan yang bekerja dengan kekuatan otot. Namun, gergaji mesin digerakkan menggunakan motor seperti yang biasa digunakan untuk memotong kayu di kilang. Teknologi ini dicipta untuk kemudahan bagi para pengguna. Penggunaan teknologi selalu dikaitkan dengan usaha baik yang berasaskan kecil atau besar. Sebagai contoh, usaha pemprosesan kayu. Sebelum kayu menjadi bahan untuk diproses, sudah semestinya kayu itu harus melalui beberapa proses permesinan. Mesin yang sesuai menjamin kecekapan pemotongan kayu yang baik dan sempurna untuk menghasilkan pengeluaran yang berkualiti tinggi. memotong kayu. Sebelum terciptanya mesin gergaji kayu, gergaji tangan digunakan bagi
15 2.6 Jenis jenis gergaji kayu 2.6.1 Gergaji kerat Rajah 2.12: gergaji kerat. Rajah 2.13: mata gergaji kerat. Gergaji kerat digunakan khas untuk mengerat kayu secara melintang ira kayu. Gergaji kerat mempunyai gigi berbentuk pisau di hujungnya dan tepi hadapannya bersudut antara 70 darjah-80 darjah kepada garisan giginya..gergaji kerat
mempunyai bilanagn gigi nya antara 5 hingga 9 batang bagi setiap 25 mm. Gergaji kerat biasanya panjang antara 550 mm 700 mm. 16 2.6.2 Gergaji belah Rajah 2.14: gergaji belah Rajah 2.15 : mata gergaji belah. Gergaji belah digunakan khas untuk membelah kayu yang telah digergajikan mengikut atau selari dengan ira kayu.gergaji belah mempunyai gigi yang berbentuk serupa dengan mata pahat dan tepi hadapannya bersudut tepat denagn garis giginya.
17 Gergaji belah mempunyai bilangan gigi antara 3 hingga 6 bilah bagi setiap 25 mm. Gergaji ini mempunyai tiga jenis iaitu jenis kecil, jenis sederhan, dan jenis besar. Penggunaan gergaji ini bergantung kepada ketebalan kayu yang hendak dibelah. Panjang gergaji kerat ini ialah antara 600 mm hingga 700 mm. 2.6.3 Gergaji putting Rajah 2.16 : gergaji puting Gergaji puting mempunyai mata yang nipis yang terpaksa diperkuatkan oleh jalur logam ( patil keluli) di belakang matanya. Ia merupakan gergaji kecil yang mempunyai gigi-gigi yang halus sesuai untuk memotong kayu-kayu yang kecil. Biasanya penahan tepi digunakan semasa menggergajikan menggunakan gergaji puting. Bentuknya hampir sama dengan gergaji kerat dan mempunyai mata kecil anta 12 hingga 14 bilah bagi setiap 25 mm. Kegunaannya adalah untuk mengerat secara lurus untuk membuat tanggam seperti membuat puting dan lain-lain. 2.7 Jenis-jenis mesin gergaji 2.7.1 Gergaji jig. Jig saw adalah gergaji mesin yang digunakan untuk memotong atau menggergaji (kebanyakan kayu) dengan bentuk apa saja mulai dari bentuk kurva yang
melengkung-lengkung hingga yang lurus-lurus. Bentuknya kecil dan dapat dipegang dengan satu tangan. 18 Rajah 2.17: gergaji jig. Mata gergaji bergerak bolak balik (naik turun). Mesin gergaji ini umumnya memiliki pisau gergaji dengan panjang antara 300 mm sampai 900 mm dengan ketebalan 1.25 mm sampai 3 mm dengan jumlah gigi rata-rata antara 1 sampai 6 gigi per inchi dengan material HSS Kelebihan mesin gergaji jigsaw ialah dapat bergerak ke kiri kanan atau zigzag dan melingkar. Daya listrik mesin umumnya lebih kecil dibandingkan gergaji circular. Selain untuk kayu dapat juga digunakan untuk memeotong material lain seperti : besi, PVC, akrilik tergantung mata pisau yang digunakan.umumnya memiliki berat yang lebih ringan dibandingkan gergaji circular. Kelemahan mesin gergaji jigsaw adalah apabila digunakan untuk memotong secara lurus dan cukup panjang, dan berulang ulang maka penggunanaan mesin ini memakan waktu yang lebih lama dibandingkan circular saw.mata pisau lebih cepat mudah patah, sehingga frekuensi penggantian mata lebih cepat dibandingkan dengan circular saw. 2.7.2 Gergaji circular Gergaji circular adalah gergaji mesin yang proses pemotongan dilakukan dengan keadaan benda kerja tetap, blade atau alat potong berputar pada paksi mendatar dengan kelajuan tertentu untuk menghasilkan kelajuan pemotongan,
kelajuan pemakanan juga dihasilkan dari gerakan mendatar dari alat potong, ini dihasilkan dengan menggalakkan handle pemakanan yang terikat pada rumah spindle. 19 Rajah 2.18 : gergaji circular. Bahagian bahagian yang ada pada circular saw ialah skala pelarasan ketinggian(height adjustment scale). Ia mengatur ketinggian pisau di bawah plat asas, untuk mengawal kedalaman potongan. Motor, untuk menghidupkan mesin. Selain itu, mekanisme tilting bilah berfungsi sebagai peranti mengawal tahap kecenderungan plat asas pada bilah agar lekuk atau bulat dapat dibuat. Tombol pemegang untuk memudahkan alat semasa menggergaji dikendalikan. Plat asas (base plate ) ialah plat sokongan yang terletak pada permukaan potongan untuk dipotong. Blade locking bolt ialah bahagian bilah ke gandar putran manakalah, bilah untuk memotong kayu. seterusnya, suis untuk memulakan dan memberhentikan mesin. Rajah 2.19: bahagian gergaji circular.
20 2.8 Saiz mata gergaji kayu jenis gergaji circular. Diameter cakera gergaji boleh mencapai 200 mm hingga 400 mm dengan ketebalan 0.5 mm dengan ketelitian gerigi keliling piringan mempunyai ketinggian antara 0.25 mm hingga 0.5 mm. Rajah 2.20: Saiz mata gergaji kayu.
21 BAB 3 METODOLOGI KAJIAN 3.1 Pengenalan Pengenalan Bab menerangkan gambaran secara menyeluruh tentang metodologi kajian.metodologi kajian merujuk kepada kaedah yang paling sesuai untuk menjalankan penyelidikan dan menentukan tatacara yang efektif bagi menjawab permasalahan kajian. Bab ini merangkumi pengenalan bab, reka bentuk kajian, kaedah pengumpulan data, instrumen kajian dan kaedah analisis data. Namun demikian, subtajuk yang terdapat dalam bahagian ini bergantung sebahagian besarnya kepada jenis projek yang dilaksanakan. Sesetengah kajian mungkin memerlukan perbincangan lebih terperinci berkaitan reka bentuk dan instrumen kajian berbanding kajian yang lain. 3.2 Konsep kerja yang dilakukan Projek ini menggunakan konsep kerja PRIME. 3.2.1 P promblem statement ( pernyataan masalah ) 3.2.2 R reasearch (penyelidikan ) 3.2.3 I invention ( ciptaan / pembuatan) 3.2.4 M modification (pengubahsuaian ) 3.2.5 E evaluation ( penilaian ) 3.3 Problem statement (P) Masalah perlu dikenalpasti terlebih dahulu sebarang usaha dapat dilakukan untuk menyelesaikan. Permasalahan yang terdapat dari pemerhatian ialah Habuk habuk kayu berterbangan diudara,kawasan tempat kerja menjadi kotor dan habuk tersebut boleh mendatangkan penyakit kepada penggunan.
22 3.4 Research (R) Daripada kajian kajian yang dilakukan dalam projek akhir ini adalah melalui kaedah temuramah dengan setiap pihak yang berkaitan dengan projek akhir kami ini Dalam kaedah ini, satu hari telah ditetapkan untuk menjalankan proses temuramah ini. Proses ini dijalankan bersama ahli kumpulan projek akhir. 3.5 Invention (I) Memulakan projek dengan maklumat yang ada melalui hasil pencarian yang dilakukan. 3.6 Modification (M) Melakukan pengubahsuaian apabila terdapat kegagalan atau permasalahan pada projek yang telah diuji. Setelah pengubahsuaian dilakukan, projek tersebut diuji semula. 3.7 Evaluation (E) Proses pengujian adalah amat penting dalam proses penghasilan sesuatu rekabentuk projek. Pengujian juga menentukan kestabilan, keupayaan, kebolehgunaan, objektif yang ditetapkan dan keselamatan projek yang dihasilkan. Kerja-kerja pemasangan dan ujikaji bagi projek ini adalah dilakukan selepas proses pengukuran dan proses pemotongan dilakukan Kerja pemasangan yang dilakukan adalah mengikut perancangan yang dilakukan pada peringkat awal. Selain itu, ujikaji adalah amat penting dan bertujuan untuk memstikan setiap pengukuran yang dilakukan adalah tepat dan menjamin kestabilan dan keselamatan struktur projek
23 3.8 Lakaran Rajah 3.1: lakaran pertama Konsep lakaran seperti rajah diatas, mempunyai lampu bagi memudahkan kerja pemotongan kayu pada waktu malam. Rajah 3.2 : lakaran kedua
24 Konsep lakaran kedua seperti gambar rajah diatas, mempunyai bekas pengumpulan habuk kayu. Rajah 3.3 : lakaran ketiga Konsep lakaran yang ketiga ialah menerangkan bahawa meja kerja mempunyai penyedut hampagas yang berkonsepkan sistem cyclone. 3.9 Pemilihan idea dengan menggunakan jadual penilaian bermatrik Pemilihan konsep ini dilakukan dengan membuat perbezaan konsep dengan konsep rujukan (Datum). Penilaian dan pemilihan ini dilakukan dengan dengan menilai setiap konsep yang terdapat untuk menentukan konsep yang terbaik. Langkah ini dinamakan Matrix Evaluation Method (Jalil, M.K.A,2000) seperti yang ditunjukkan di jadual 3.1 dibawah.keputusan yang diperolehi ditentukan berdasarkan kelebihan dan kekurangan yang terdapat. Oleh itu, sebarang kelemahan yang terdapat dalam rekabentuk yang dipilih boleh ditambah baik. 26 Jadual 3.1 dibawah menunjukkan perbandingan di antara rekabentuk konsep 1, 2 dan 3 dengan konsep rujukan.
25 n Criteria kriteria Konsep 1 Konsep Konsep 3 Konsep o minat 2 rujukan 1 Rekabentuk 4 - + + D Komersial 2 Kos 5 + - - 3 Mudah alih 5 - - + T A 4 Saiz 4 - - + 5 Berat 4 + + - U M 6 Bahan 4 + - + 7 Jumlah + 3 2 4 0 8 Jumlah - 3 4 2 0 9 Jumlah keseluruhan 4 0 8 0 Jadual 3.1: Kaedah Pengiraan matrik. Daripada jadual 3.1 diatas, (-) mewakili bagi kriteria kurang memuaskan manakala (+) mewakili bagi kriteria yang memuaskan. Konsep 3 mendapat pilihan memuaskan iaitu 8. Konsep 1 mendapat keputusan sebanyak 4 manakala konsep 2 mendapat keputusan 0. Konsep 3 menjadi pilihan reka bentuk.
26 3.10 lukisan meja kerja berbantu komputer Rajah 3.4 :lukisan inventor meja kerja. 3.10.1 Pemilihan bahan Bil Bahan Kegunaan 1 Grinder Digunakan untuk memutarkan mata gegergaji
27 2 Mata gergaji Mata gergaji bersaiz 25.0 mm dan digunakan ntuk memotong kayu 3 Skru dan nat Untuk membuat penyambungan meja dan besi. 4 Bekas bertutup Dijadikan tempat pengumpulan habuk habuk kayu.
28 5 Penyedut hampagas Untuk menyedut habuk habuk kayu. 6 Salur penyedut hampagas Alat yang dilalui oleh habuk habuk kayu. 7 Kon penyedut hampagas cyclone Untuk mengelakkan habuk yang disedut daripada memasuki motor penyedut hampagas. Jadual 3.2 : peralatan yang digunakan dalam projek ini.
29 3.10.2 Peralatan bengkel yang digunakan Alatan bantuan yang diperlukan untuk melaksanakan projek dan jugasemasa proses untuk membina projek yang dilakukan. Tanpa alat bantuan kerjaini, projek yang dilakukan tidak akan dapat dibuat dan tidak akan dilakukan dengan sempurna. Peralatan Vernier Caliper Mata Gerudi Kikir Kegunaan Digunakan untuk mengukur ketebalan bahan kerja dan juga digunakan untuk mengukur diameter lubang pada bahan kerja. Digunakan untuk menebuk lubang pada bahan kerja. Saiz mata gerudi juga berbeza mengikut saiz lubang yang hendak dibuat. Digunakan untuk mengikir bahan kerja. Kikir digunakan bagi tujuan mengikir tempat yang mempunyai lebihan besi selepas dipotong. Kerja ini dilakukan bagi tujuan kekemasan projek.
30 Pita Pengukur Alat ini digunakan untuk mengukur sesuatu yang panjang. Spanar Digunakan untuk mengetatkan bolt dan nat yang terdapat pada projek.
31 Mesin Larik Mesin ini digunakan untuk melakukan kerja kerja memotong selari permukaan, meluas, mengerek, memotong tirus, mencanai, mengilap. Cermin Mata Keselamatan Alat ini digunakan untuk melindungi mata daripada terkena serpihan yang terpercik semasa melakukan kerja.
32 Mesin Canai Mesin kimpal MIG Mesin ini digunakan untuk tujuan pemotongan dan juga digunakan untuk meratakan permukaan yang telah di kimpal. Mata mesin ini boleh ditukar untuk memotong atau untuk meratakan permukaan Mesin ini digunakan untuk mencantumkan sesuatu bahan dengan bahan yang lain dengan menggunakan bahan khas seperti logam. Sesiku L Alat ini digunakan untuk mengukur sudut 90.
33 Topeng Muka Mengimpal Alat ini digunakan untuk melindungi muka daripada terkena percikan api kimpalan serta melindungi mata dari kesakitan akibat api kimpalan yang kuat. Mesin Gerudi Digunakan untuk menebuk lubang pada bahan kerja. Jadual 3.3: Peralatan dan Kegunaan 3.10.3 Anggaran kos. Bil Bahan Kuantiti Harga(RM) 1 Grinder 1 50.00 2 Mata gergaji 1 10.00 3 Skru dan nat 10 4.00(1 Packet) 4 Bekas bertutup 1 16.00 5 Penyedut hampagas 1 145.00 6 Salur penyedut habuk 2 24.00 7 Kon penyedut hampagas 4 15.00 (seunit) Total 339.00 Jadual 3.4: anggaran kos.
34 3.11 Pembuatan (langkah kerja proses pembuatan model) 3.11.1 langkah 1 Pemotongan besi dilakukan bagi membina kaki meja kerja yang bersaiz 29 inci penjang. Besi dipotong kepada 4 bahagian. 3.11.2 langkah 2 Aluminium dipotong untuk membuat bahagian atas meja kerja yang berdimensi 22 inci lebar. Bahagian atas meja tersebut dibuat yang bersaiz 5 inci panjang dan 2 inci lebar bagi memudahkan mata gergaji berputar ditempatnya. 3.11.3 Langkah 3 meja. Setelah meja kerja disiapkan, grinder ditempatkan pada bahagian bawah 3.11.4 langkah 4 Penyedut hempagas yang berkonsepkan cyclone direka dengan menggunakan kon yang mempunyai dua salur. salur yang diatas ialah penyambungan antara moto penyedut hampagas dengan kon manakala, salur pada bahagian tepi kon ialah penyambungan antara bekas pengumpulan habuk habuk kayu yang berdiameter 23 mm dengan kon. 3.11.5 langkah 5 kerja. Kerja kerja wiring dilakukan dengan memasangkan plug pada tepi meja 3.11.6 langkah 6 Vakum system cyclone digunakan untuk menyedut habuk kayu dan dibuang di dalam tempat pembuangan habuk kayu.
35 3.11.7 carta gantt Rajah 3.5 : carta gantt untuk projek ini. 3.12 Borang ujilari Menguji keberkesanan bekas: Alat yang digunakan 1. Grinder 2. Mata gergaji 3. Skru dan nat 4. Bekas bertutup 5. Penyedut hampagas 6. Salur penyedut habuk Prosedur 1. Permulaan untuk prosedur ujilari ini ialah menggunakan saiz bekas 100 mm x 160mm.
36 2. Setiap 10 saat sebanyak 4 kali masa diambil bagi menguji kelusan bekas penyedut hampagas. 3. Kesan daripada tekanan yang tinggi direkodkan dalam jadual. 4. Ujilari diteruskan dengan keluasan bekas penyedut hampagas yang bersaiz 150mm x 200mm dan 220mm x 300 mm. data bil Masa, t (s) Jumlah habuk (g) Tekanan P(N ) 1 10 2 20 3 30 4 40 Jadual 3.5: rekod yang terhasil bergantung kepada keluaasan bekas (100mm x 160mm). bil Masa, t (s) Jumlah habuk (g) Tekanan P(N ) 1 10 2 20 3 30 4 40 Jadual 3.6 rekod yang terhasil pada keluasan bekas (150mm x 200mm) bil Masa, t (s) Jumlah habuk (g) Tekanan P(N ) 1 10 2 20 3 30 4 40 Jadual 3.7 rekod yang diambil pada keluasan bekas (220mm x 300mm) b Keluasan Masa yang diambil (s) Jumlah Tekanan,P( i bekas(mm) 10 10 10 10 Habuk(g) N l 1 100 x 160 2 150 x 200 3 220 x 300 Jadual 3.8 : purata ujilari
37 3.12 Borang ujikaji keberkesanan ketebalan kayu Alatan yang digunakan 1. Kayu berbeza saiz 2. Mata gergaji kayu bersaiz 8mm 3. Gerudi Prosedur 1. dimulakan dengan menggergaji kayu yang bersaiz 1x1. 2. Kuantiti habuk ditimbang 3. Ujian keberkesanan seterusnya dilakukan pada ketebalan kayu 1x3, 1x4, 1x6 dan 2x2., Data Bil Saiz kayu Kuantiti habuk (g) 1 1 x 1 2 1 x 3 3 1 x 4 4 1 x 6 5 2 x 2 Jadual 3.9: jumlah habuk yang dihasilkan mengikut ketebalan kayu dalam masa 10 saat. Saiz kayu Habuk kayu yang Habuk kayu yang Peratus kuantiti terhasil disedut oleh habuk yang disedut penyedut hampagas 1 x 1 1 x 3 1 x 4 1 x 6 2 x 2 Jadual 3.10 : peratus kuantiti habuk kayu yang disedut. 3. 13 Carta alir Rajah 3.6 menunjukkan carta alir proses bagi menjayakan projek ini. Selain itu, terdapat juga beberapa langkah perlu dilakukan dan juga perlu dipatuhi dalam
38 melaksanakan projek yang akan dijalankan ini. Antara langkahnya adalah seperti pada rajah 3.5. Seterusnya perlaksanaan projek ini juga boleh dilihat berdasarkan aktiviti mingguan dalam bentuk carta yang mana telah dilampirkan pada Lampiran D. Oleh hal yang demikian, dengan adanya penggunaan carta alir ini, catatan aktiviti bagi menjayakan projek ini dapat dilakukan dengan lancar dan tersusun mula taklimat Mula projek siap Tidak Berjaya Ujilari mesin berjaya pembentangan Menyiapkan report Hantar report tamat Rajah 3.6 Carta alir Proses
39 Bab 4 Hasil Dapatan. 4.1 Pengenalan Pengenalan bab ini bertujuan untuk membawa pemikiran pembaca ke arah gambaran dapatan kajian berdasarkan kepada objektif dan persoalan kajian. Bab ini akan menerangkan secara keseluruhan tentang kajian yang ingin dilaksanakan. Perkara yang boleh dihuraikan dalam bahagian ini adalah seperti kadar respon, profil demografi, pembolehubah, parameter dan dapatan kajian. 4.2 Dapatan Kajian 4.2.1 Cara pemotongan mata gergaji Rajah 4.1: Cara pemotongan 90 4.2.2 Pengiraan kekuatan sedutan vakuum Berat = 4.5 kg Rpm = 2500 T = 10 saat g = 9.81 d = 0.02m
40 4.2.3 Daya kilas vakum: formula daya kilas: T = F x D T = daya kilas F = daya D = jarak T=(4.5 x 9.81) x 0.02 = 0.8829 N/m 4.2.4 Kelajuan vakum Formula kelajuan V = V = kelajuan d = jarak pergerakan t = masa V = 0.02/10 V = 0.002 m/s 4.2.5 Pengiraan untuk kuasa kuda Formula : HP = T x T = daya kilas
41 V = halaju HP = 88.29 x HP =0.3362 fps 4.2.6 Pengiraan Untuk Daya Kilas Beban Maksimum Formula : T= 5252 x T = daya kilas beban maksimum HP = kuasa kuda Rpm = revolusi seminit T = 5252 x T = 0.7062 N 4.2.7 Pengiraan mesin gergaji Mesin gergaji = 3 kg Rpm = 2100 T = 4 saat G = 9.81 D = 0.03 4.2.8 Daya kilas formula daya kilas: T = F x D T= daya kilas F= daya
42 D= jarak T=(3 x 9.81) x 0.03 = 88.29 N/m 4.2.9 Pengiraan Kelajuan Vakum Formula kelajuan V = V=kelajuan D= jarak pergerakan t= masa V = V = 0.005 mm/s 4.2.10 Pengiraan untuk kuasa kuda Formula : HP=T x T = daya kilas V = halaju Hp = 88.29 x Hp =0. 8405 fps 4.2.11 Pengiraan Untuk Daya Kilas Beban Maksimum Formula :
43 T= 5252 X T = daya kilas beban maksimum HP = kuasa kuda Rpm = revolusi seminit T = 5252 x T = 2.10205 N Rajah 4.2 : pandangan hadapan circular table saw and dust collector yang telah disiapkan sepenuhnya.
44 4.3 Data ujikaji. bil Masa, t (s) Jumlah habuk (g) Tekanan P(N ) 1 10 0.15-0.140 2 20 0.20-0.140 3 30 0.20-0.140 4 40 - - Jadual 4.1 : hasil ujilari dengan menggunakan bekas penyedut hampagas bersaiz (100mm x 150mm). Jadual 4.1 menerangkan jumlah habuk yang dapat dikumpulkan sebanyak 0.20 g manakala, pada masa yang ke-3 jumlah habuk sama dengan masa ke-2 kerana bekas penyedut hampagas pecah sebelum mencapai masa yang ditetapkan. bil Masa,t (s) Jumlah habuk (g) Tekanan, P (N ) 1 10 0.35-0.066 2 20 0.40-0.066 3 30 0.50-0.066 4 40 0.50-0.066 Jadual 4.2 : hasil ujilari keatas bekas penyedut hampagas yang bersaiz (160mm x 200mm). Jadual 4.2 menerangkan jumlah habuk yang dapat dikumpul sebanyak 0.50 g manakala, pada masa yang ke-4 jumlah habuk sama dengan masa ke-3 kerana bekas penyedut hampagas pecah sebelum mencapai masa yang ditetapkan. Bil. Masa,t(s) Jumlah habuk (g) Tekanan, P ( ) 1 10 0.65-0.032 2 20 0.70-0.032 3 30 0.75-0.032 4 40 0.80-0.032 Jadual 4.3hasil ujilari keatas bekas penyedut hampagas yang bersaiz (220mm x 300mm).
45 4.3.1 Formula tekanan P = P = tekanan (N ) F = daya kilas A = luas bekas. Bill. Saiz Masa, t(s) Jumlah Tekanan P Bekas 10 10 10 10 Habuk (N ) (mm) 1 100 x 150 stabil Mula pecah - 0.2 (g) mengecil P = - 2 160 x stabil stabil mengecil pecah 0.5 200 P = - P = - 0.140 3 220 x 300 stabil stabil stabil stabil 0.8 P = - 0.066 P = - P = - 0.032 Jadual 4.4 : purata ujilari saiz bekas, jumlah habuk dan tekanan.
46 bil 1 2 3 4 Diameter 10 10 10 10 D/D Ketinggian masukan 25 24 25 20 H/D Lebar masukan 20 15 20 15 W/D Diameter keluaran gas 25 21 25 15 Panjang vortex finder 25 35 35 25 S/D Panjang badan 20 30 30 30 Panjamg kon 40 40 40 40 Diameter keluaran 35 14 20 17 habuk Kuantiti habuk (g) 0.1 0.35 0.4 0.8 Jadual 4.5 : saiz kon penyedut hampagas. Rajah 4.3 : bahagian kon penyedut hampagas Bil Saiz kayu Kuantiti habuk (g) 1 1 x 1 0.1 2 1 x 3 0.25 3 1 x 4 0.35 4 1 x 6 0.4 5 2 x 2 0.8.jadual 4.6 : jumlah habuk yang dihasilkan mengikut ketebalan kayu dalam masa 10 saat.
tekanan P. 47 Saiz Habuk yang terhasil Habuk yang disedut Peratus habuk kayu yang kayu (g) oleh penyedut disedut hampagas cyclone (%) (g) 1 x 1 0.1 0.08 (0.1 + 0.08) 2x100 =9 1 x 3 0.25 0.15 (0..25 + 0.15) 2 x 100 =31.5 1 x 4 0.35 0.28 (0.35 + 0.28) 2x 100 =31.5 1 x 6 0.4 0.38 (0.4 + 0.38) 2x 100 = 39 2 x 2 0.8 0.75 (0.8 + 0.75) 2 x 100 = 77.5 Jadual 4.7 : peratus kuantiti habuk kayu yang disedut. Jarak (mm) Kuantiti habuk(g) 50.8 0.8 76.2 0.45 101.6 0.3 127 0.25 Jadual 4.8 : kuantiti habuk bergantung pada jarak permukaan hos penyedut hampagas. 0-0.02 TEKANAN MELAWAN SAIZ BEKAS Bekas A (10 x 16) Bekas B (15 x 20)Bekas C (22 x 30) -0.04-0.06-0.08-0.1-0.12-0.14-0.16 saiz bekas mm. Graf garis 4.2: menunjukkan tekanan melawan saiz bekas penyedut hampagas.
kuantiti habuk kayu kuantiti habuk 48 Graf bar 4.2 menunjukkan tekanan bekas A yang bersaiz 100mm x 150mm lebih rendah berbanding bekas bersaiz 150mm x 200mm dan 220mm x 300mm. Situasi ini t menjadikan bekas tersebut termampat dan pecah. KUANTITI HABUK MELAWAN JENIS KON PENYEDUT HAMPAGAS. 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 kon 1 kon 2 kon 3 kon 4 jenis kon Graf bar 4.1 : kuantiti habuk melawan jenis kon penyedut hampagas. 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 PENGHASILAN HABUK MENGIKUT KETEBALAN KAYU (g) 0 1 x 1 1 x 3 1 x 4 1 x 6 2 x 2 Saiz kayu Graf bar 4.2 : menunjukkan kuntiti atau penghasilan habuk mengikut ketebalan kayu.
49 BAB 5 PERBINCANGAN 5.1 PERBINCANGAN HASIL KAJIAN (OBJEKTIF) Sepanjang menyiapkan projek ini perbincangan lebih tertumpu kepada objektif asal dalam menghasilkan projek ini adalah untuk mereka bentuk sebuah alat yang dapat menjimatkan ruang di sesuatu kawasan. Selain itu, objektif mereka bentuk alat ini untuk mengkaji ciri dan sistem mekanik pada alat tersebut. Seterusnya, mampu mencipta meja kerja atau tempat memotong kayu yang boleh mengurangkan habuk kayu. 5.2 KESIMPULAN Melalui kaedah matrix evaluation method, projek ini telah mencapai 6 kriteria iaitu rekabentuk komersial, kos, mudah alih, saiz, berat, dan bahan. Lakaran yang ketiga telah dipilih sebagai rekabentuk projek ini kerana mendapat skala 8 daripada lakaran pertama yang mendapat skala 4 dan lakaran yang kedua yang mendapat skala 0. Seterusnya dari segi pembinaan projek kuantiti habuk yang rekod dengan menggunakan saiz bekas 220mm x 300mm yang dapat mengumpul sebanyak 0.8g habuk kayu. Hal ini kerana tekanan bekas yang besar lebih tinggi daripada bekas yang kecil dan tidak berlakunya mampatan. Seterusnya, kon yang digunakan ialah kon keempat yang mempunyai diameter 10mm, ketinggian masukan 20mm, lebar masukan 15mm, diameter keluaran gas 15mm, panjang vortex finder 25mm, panjang badan 30mm, panjang kon 40mm dan diameter keluaran habuk 17mm. Kon yang keempat ini dapat menyedut habuk sebanyak 0.8g kerana menghasilkan kuasa sedutan yang lebih tinggi.
50 Akhir sekali, projek ini diuji dengan menggunakan kayu yang berbeza saiz ketebalannya untuk mendapatkan kuantiti habuk. Kayu yang bersaiz 2x2 menghasilkan 0.8 kuantiti habuk. Projek ini dapat menyedut habuk kayu sebanyak 77.5% habuk kayu yang terhasil. 5.3 IMPLIKASI KAJIAN 5.3.1 Kepentingan Projek Menguji para pelajar sama ada mampu untuk mengkaji sesuatu kajian yang menepati tempoh dan hasil seperti yang ditetapkan serta memupuk semangat kerjasama untuk bekerja dalam kumpulan. Mencetus kreativiti dan inovatif pelajar dalam menghasilkan sesusatu produk. Mendidik pelajar erti kesabaran dalam melakukan kerja berpasukan kerana manusia pelbagai kerenah. Perancangan yang berjadual dan bersistematik diperlukan supaya dapat menyiapkan kajian dalam masa yang ditetapkan. Boleh mengaplikasikan apa yang dipelajari mengenai projek yang dihasilkan ketika di alam pekerjaan. Mencetus idea-idea kreatif dari pelajar untuk menghasilkan sebuah ciptaan yang boleh diketengahkan diperingkat Politeknik 5.3.2 Penambahbaikan Seandainya projek ini ingin dicipta kembali terdapat beberapa penambahbaikan yang perlu dilakukan iaitu menggunakan corong sedutan habuk yang lebih besar untuk menyedut habuk dengan lebih banyak. Seterusnya, menggunakan kuasa sedutan penyedut hampagas yang lebih kuat agar habuk dapat disebut dengan cepat.
51 RUJUKAN Dust collector (wikipedia) available at https://en.wikipedia.org/wiki/dust_collector, https://en.wikipedia.org/wiki/james_dyson. Circular saw (wikipedia) available at https://en.wikipedia.org/wiki/circular_saw. P. Aarne Vesilind, J. Jeffrey Peirce and Ruth F. Weiner. 1994. Environmental Engineering Butterworth Heinemann. 3rd ed.