Tantangan Membuat Mesin Hidrolik Dari Kardus Bekas

Membuat Sesuatu Dari Sebuah Teori Fisika

Berawal dari mempelajari Fisika Fluida pada bagian Hukum Pascal, saya memberi usulan kepada anak anak  (usia 12 dan 15 tahun) untuk membuat sesuatu dari prinsip Hukum Pascal tersebut. Jadi ilmu Fluida secara perhitungan dan teori dikuasai, dari segi eksperimen juga bisa diketahui. Sebelum belajar tentang Fisika Fluida, mereka pernah mencoba membuat mesin hidrolik yang idenya berasal dari WYE Lance di Instructables, yang bernama Judo Bot Machine. Kalau Judo Bot Machine menggunakan bahan baku utama dari kayu yaitu batang es, sekarang mereka akan mencoba membuat dari kardus bekas yang sepertinya lebih mudah.

Survey Sebelum Pembuatan

Setelah beberapa kali survei ke YouTube Videos, anak anak tertarik untuk mempelajari dan membuat mesin hidrolik yang dicontohkan oleh Te Digo Como Se Hace. Instruksinya cukup lengkap dan bahan bahannya cukup mudah untuk didapat. Beberapa ada yang perlu dibeli, ada juga yang bisa dicari dan diambil dari barang barang yang tidak terpakai lagi (barang bekas). Ukuran dan jumlah pada instruksi sudah jelas sehingga anak anak tinggal mengerjakan mesin sesuai dengan instruksi pada video.

Walaupun secara prinsip mereka sudah mengetahui teori dan bagaimana cara menyelesaikan perhitungan soal soal yang berhubungan dengan hukum Pascal, ternyata membuat mesin itu sendiri memberikan banyak  pengalaman baru baik dari proses pembuatannya sampai hasilnya.

Sekilas Tentang Proses Pembuatan 

Berbeda dengan bahan baku batang es, pembuatan mainan dari kardus bekas ini juga memiliki tingkat kesulitan sendiri. Awalnya kita harus memilih kardus yang tepat dan memotongnya dengan arah yang tepat juga. Kalau salah potong, kardus akan gampang tertekuk dan tidak dapat berfungsi.

Setelah selesai di potong, lalu dirakit. Pada tahap ini kita mulai memasang sambungan dengan lidi atau tusuk gigi dan lem. Setelah itu adalah memasang selang dan 'syringe' yang sudah dibuang jarum suntiknya. (kalau sudah tidak disimpan, buanglah dengan cara membungkus dulu jarum dengan kertas). Setelah itu baru memastikan ukuran yang pas untuk selang, batang serta bagian kontrol yang terdiri dari beberapa 'syringe'. Pekerjaan yang cukup sulit dan melelahkan memang untuk anak sekolah, tapi cukup melatik

Dan yang paling menyenangkan, hasil mesin tersebut bisa dimainkan oleh adik adik yang berusia 7-9 tahun di rumah.

Hasil 

Ini  hasil mesin yang sudah dimainkan:

Berbeda dengan WYE Lance yang banyak menggunakan kayu dari stik es sebagai bahan baku, Te Digo Como menggunakan banyak sekali kardus bekas. Memotong kertas dan melubangi kertas jauh lebih mudah dibanding memotong kayu, tapi ternyata jumlah kertas yang harus dipotong lebih banyak untuk menghasilkan komponen hidrolik sehingga menghabiskan waktu yang cukup lama.

Cara Kerja Mesin

Mesin bergerak secara vertikal dan horizontal. Bagian tangan terdiri dari 3 sambungan. 

Tampak samping mesin

2 bagian tangan bergerak secara vertikal, 1 bergerak untuk membuka tutup bagian claw.

Lengan yang berhubungan dengan bagian bawah penyangga mesin

Claw dan lengan penyambung

Bagian bawah dapat membuat mesin berputar pada sumbu horizontal.

Mesin dilihat dari atas

Bagian penyangga yang dapat bergerak secara horizontal

Mesin ini juga dilengkapi dengan 4 alat kendali yang berbaris di bagian belakang untuk memudahkan pemakaian.

Masalah Yang Ditemukan Ketika Mengerjakan Mesin

Ada beberapa tahap yang agak sulit dilakukan antara lain:

1. Pekerjaan mengebor tongue dispenser (batang kayu yang lebih besar ukurannya dari batang es) dan syringe sebagai alat kontrol,

2. Melubangi bagian pangkal syringe untuk dipasang kawat kendali grabber.

Syringe harus dilubangi agar dapat dipasang kawat yang bergerak mengendalikan claw

3. Melubangi karton untuk memasang pin yang dapat berputar pada penyangga mesin bagian bawah.

4. Masalah lain adalah memasukkan air ke dalam selang hidrolik. Selang air harus terisi penuh dan tidak terisi gelembung udara agar selang mampu berfungsi dengan sempurna. Bagian sambunngan antara selang dan syringe harus dijaga agar tidak bocor  karena jika bocor, air dapat membasahi karton sehingga karton rusak.

Modifikasi Desain

Ada beberapa desain yang sempat dirubah untuk mendapat mesin grabber yang lebih baik antara lain:

1. Bagian lengan grabber:

Titik sambung bagian grabber diubah beberapa kali untuk mendapatkan lengan yang jangkauannya cukup jauh dan tinggi sehingga lebih asyik memainkannya.

2. Bagian hidrolik yang bergerak secara vertikal menahan beban yang sangat berat dibandingkan hidrolik lain sehingga hidrolik di sini cukup berat dan hampir hampir mendekati gagal. Mungkin bagian ini perlu menggunakan syringe yang lebih besar.

Bagian ini juga paling sering mengalami kebocoran. Kemuingkinan juga kaena beban yang terlalu berat dan lintasann selang yang berbelok. Sambungan ini diselesaikan denagn menempel agian sambuangn dengan lakban agar lebih rapat dan membubuhi lem tembak di sekelilingnya.

3. Bentuk mesin yang cenderung berat di bagian tangan (grabber) ternyata membuat mesin secara keseluruhan tidak seimbang. Mesin cenderung miring dan mudah jatuh. Untuk membuat mesin lebih seimbang, mesin perlu diberi pemberat di bagian bawah. Pada kasus ini, bagian bawah mesin ditambahkan baterei bekas.

4. Bagian tangan (claw) ternyata harus disesuaikan agar dapat membuka dan menutup denagn baik. Karena pada bagian ujung sering slip, agar tidak licin, ditambahkan bahan matras berwarna kuning.

Deskripsi mesin dapat juga dilihat di:

Ada banyak variasi mesin hidrolik yang dapat dibuat, tergantung dari kreativitas kita. Banyak bahan yang dapat diperoleh di rumah seperti kardus bekas, batang kayu, dll. Tapi ada juga yang perlu dibeli dan tidak dapat menggunakan barang bekas yaitu: syringe, selang, tongue dispenser, pengikat syringe ke tongue dispenser, dll.

Untuk peralatan, kita dapat menggunakan bor tangan untuk pembolong dan lem tembak untuk menempelkan komponen agar tangan tidak berlumuran lem dan pekerjaan lebih cepat dilakukan. Peralatan ini dapat diperoleh di beberapa toko baik secara langsung ataupun online.

Mesin lain yang serupa:

• Pneumatic machine dari Lego Technic
• Judo Bot Machine