Konsep dasar mechanical engineering design

Prinsip dasar gambar teknik

Sebuah gambar teknik digunakan untuk menggambarkan secara utuh dan jelas setiap detail dari komponen-komponen yang tengah dirancang. Sebuah aktivitas desain didalam dunia engineering tidak hanya sekedar proses gambar yang sederhana, akan tetapi ia adalah suatu aktivitas pendokementasian secara detail atas suatu ide kedalam format gambar, dimana proses pendokementasian ini (Proses desain) harus mampu mengkomunikasikan setiap informasi yang dibutuhkan dari seorang design engineer ke pembuat komponen (obyek desain) tersebut.

Karena gambar/desain didalam engineering design adalah sebuah alat komunikasi, oleh karenanya, selayaknya penggunaan sebuah bahasa maka ia haruslah memiliki aturan dan keseragaman. Hal ini dimaksudkan agar sebuah gambar atau desain yang dihasilkan tidak memiliki pemahaman yang berbeda-beda. Sebelum masuk kepada pembahasan mengenai metode pendesainan menggunakan software aplikasi Solidworks, maka disini penulis akan terlebih dahulu memaparkan pemahaman yang menjadi prinsip dasar didalam engineering design.

Geometris

Geometris yaitu bentuk obyek yang secara bentuk memiliki karakteristik tertentu baik berupa persegi, lingkaran, bulat, bulat memanjang dan lain-lain,  dimana didalam engineering design direpresentasikan sebagai pandangan, dimana objek akan terlihat bila dilihat dari berbagai sudut, seperti depan, atas, samping, dan lain-lain.

Gambar : Bentuk bentuk dasar geometri

Suatu element pada dasarnya terbentuk dari penggabungan beberapa dimensi bentuk baik itu berupa rectangle, cylinder, circle dan lain lain yang kemudian menjadi satu bagian utuh dari suatu bentuk obyek atau benda. Jadi kalau kita sederhanakan Geometris didalam Mechanical Design adalah suatu pengetahuan mengenai dimensi bentuk suatu benda yang terdiri atas penggabungan beberapa dimensi bentuk yang kemudian diinterprestasikan kedalam bentuk desain/gambar 2D. Mengapa suatu obyek atau benda kerja harus diinterprestasikan dalam bentuk 2D, jawabnya adalah agar suatu dimensi bentuk dari suatu obyek atau benda bisa diberikan nilai ukuran sehingga suatu obyek atau benda dapat di bentuk menjadi sebuah benda kerja. Untuk merepresentasikan bentuk suatu obyek desain, digunakanlah proyeksi dimana obyek desain dalam bentuk 3D diproyeksikan menjadi bentuk 2D.

Gambar Proyeksi

Proyeksi adalah proses pemindahan bentuk obyek gambar berdasarkan arah pandangannya (sudut pandang) kedalam sketsa 2D. Gambar proyeksi merupakan dasar menggambar teknik untuk menyatakan bentuk dan ukuran suatu obyek atau benda dalam format 2D.

Fungsi proyeksi meliputi:

• Untuk mendapatkan ukuran garis yang sebenarnya. 
• Untuk menggambarkan bentuk yang sebenarnya. 
• Untuk membuat gambar kerja.

Ada dua bentuk proyeksi yang secara luas digunakan didalam proses desain yaitu :

• Proyeksi Amerika (Proyeksi sudut ke III)
• Proyeksi Eropa (Proyeksi sudut ke I)

Secara umum dalam gambar proyeksi diperlukan tiga arah pandangan:

    Tampak atas

    Tampak depan

    Tampak samping kanan/kiri

 

Proyeksi Eropa (Proyeksi sudut ke I)

Proyeksi cara ini beranggapan bahwa obyek atau benda yang akan  digambar atau di-proyeksikan seolah-olah berada dalam suatu kubus. Setiap pandangan menunjukkan benda yang terlihat pada bidang proyeksi dengan melihat sisi benda yang terdekat dengan pengamat. Urutan proyeksi Eropa: Pengamat, Obyek dan Bidang proyeksi (garis proyeksi ditarik menjauhi pengamat).

Proyeksi Eropa atau disebut proyeksi sudut ke I (First angle projection)

Proyeksi Amerika (Proyeksi sudut ke III)

Proyeksi ini beranggapan suatu obyek atau benda yang diilustrasikan berada didalam sebuah kubus akan digambar seolah-olah obyek berada di luar kubus. Asas proyeksi Amerika: bidang gambar (bidang proyeksi) diletakkan di antara mata dan benda yang digambar, setiap pandangan menunjukkan benda yang terlihat pada bidang proyeksi dengan melihat sisi benda yang terjauh dengan pengamat. Urutan proyeksi Amerika: pengamat, bidang proyeksi, dan obyek (garis proyeksi ditarik menuju pengamat).

Proyeksi Amerika atau disebut proyeksi sudut ke III (Third angle projection)

Cara memproyeksikan obyek gambar

Proyeksi secara umum berarti bayangan. Gambar proyeksi berarti gambar bayangan suatu benda yang berasal dari benda nyata atau imajiner yang dituangkan dalam bidang gambar menurut cara-cara tertentu. Cara-cara tersebut berkenaan dengan arah garis pemroyeksi yang meliputi sejajar (paralel) dan memusat (sentral). Arah yang sejajar terdiri atas sejajar tegak lurus terhadap bidang gambar dan sejajar akan tetapi miring terhadap bidang gambar. Berdasarkan arah garis pemroyeksi tersebutlah dikenal berbagai jenis gambar proyeksi. Garis pemroyeksi yang sejajar tegak lurus terhadap bidang gambar menghasilkan gambar proyeksi orthogonal yang terdiri dari proyeksi Eropa, proyeksi Amerika, dan proyeksi Aksonometri. Garis pemroyeksi yang sejajar tetapi miring terhadap bidang gambar menghasilkan proyeksi Oblik (miring). Sementara garis pemroyeksi yang memusat (sentral) terhadap bidang gambar menghasilkan gambar perspektif.

Berikut ini akan dibicarakan tentang Gambar Proyeksi Ortogonal secara terinci. Gambar proyeksi ortogonal yang lazim digunakan ada dua cara yaitu cara Eropa dan cara Amerika. Pada cara Eropa mempergunakan tiga bidang proyeksi saling berpotongan tegak lurus satu sama yang lain, di mana benda yang diproyeksikan berada di antara ketiga bidang tersebut. Sedangkan cara Amerika mempergunakan enam bidang proyeksi yaitu benda dipandang dari enam sisi. Berikut yang dibahas hanya gambar proyeksi cara Eropa. Perpotongan di antara tiga bidang proyeksi cara Eropa akan membentuk sebuah ruangan yang disebut dengan ruang nyata. Bidang-bidang proyeksi tersebut adalah :

Bidang proyeksi yang digunakan pada proyeksi eropa

• Bidang mendatar, disebut Bidang Proyeksi 1 “P1” (benda dilihat dari arah atas).
• Bidang tegak, disebut Bidang Proyeksi 2 “P2” (benda dilihat dari arah depan).
• Bidang samping, disebut Bidang Proyeksi 3 “P3” (benda dilihat dari arah samping).

Selanjutnya, dari gambar di atas dapat kita lihat bahwa perpotongan tiga bidang proyeksi tersebut membentuk tiga buah sumbu, masing-masing adalah :

• Sumbu O-X, sebagai perpotongan bidang P1 dan P2.
• Sumbu O-Y, sebagai perpotongan bidang P1 dan P3.
• Sumbu O-Z, sebagai perpotongan bidang P2 dan P3.

Susunan bidang-bidang proyeksi seperti di atas yang membentuk ruang nyata disebut dengan bidang gambar proyeksi stereometri. Dalam gambar stereometri ini, di samping menampilkan gambar proyeksi 1, 2, dan 3 juga menampilkan gambar ruang objeknya. Dari bentuk gambar stereometri akan disederhanakan menjadi bentuk gambar proyeksinya saja.

Perhatikan bentuk gambar berikut ini.

Ilustrasi bidang proyeksi pada proyeksi eropa

Untuk mendapatkan bidang-bidang proyeksi yang datar, dilakukan langkah-langkah sebagai berikut :

• Sumbu o-x dan o-z dianggap sebagai engsel, sedangkan sumbu O-Y dianggap dapat dibagi menjadi dua bilah.
• Bidang P1 diputar ke bawah hingga datar dengan bidang P2.
• Bidang P3 diputar ke samping hingga datar dengan P3 (perhatikan Gambar. B).

Setelah memahami bagaimana terbentuknya bidang-bidang proyeksi dan sumbu-sumbu proyeksi, sekarang kita mulai membuat gambar proyeksi itu sendiri. Kita akan mempelajarinya secara bertahap, dimulai dari proyeksi sebuah titik, kemudian garis, bidang, baru selanjutnya memproyeksikan suatu benda (benda geometris tiga dimensi).

Referensi :