Post on 08-Jul-2020
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Packing
Packaging merupakan kegiatan melaminasi atau mengepak produk-produk
bahan makanan minuman atau sejenisnya untuk melindungi produk dari kerusakan
yang ditimbulkan oleh udara. Pada dasarnya mesin packing semi otomatis ini
berfungsi sebagai pengisi dan penutup kemasan minyak goreng dalam botol sehingga
akan mempersingkat proses pengemasan minyak goreng dalam wadah yang ekonomis
dan akan menjadi kemasan yang menarik untuk digunakan dalam kebutuhan sehari
hari.
Mesin ini kami rencanakan sesuai dengan kebutuhan pengemasan untuk
kebutuhan home industry. Minyak goreng setiap orang pasti mengenal salah satu
bahan pokok ini beberapa penelitian menunjukkan bahwa kemasan (packaging)
merupakan tahapan yang dilakukan konsumen dalam memilih suatu barang untuk
kemudian membelinya. Design packaging harus bisa menjamin adanya tanggapan
konsumen yang positif. Artinya, kemasan produk harus dapat menarik pembeli,
terdapat penjelasan mengenai produk, sehingga pembeli dapat meyakini sebuah
produk dan dapat membuat kesan gembira. Hal ini berarti, packaging harus memenuh
kebutuhan konsumen seperti keselamatan, informasi, dan menikmati lingkungan yang
bersih dan sehat. Mesin ini akan memiliki conveyor dimana konveyor akan membawa
botol dari tahap pengisian sampai tahap pemberian tutup pada botol. Konveyor
tersebut akan dipasang sejajar dengan katup pengisian minyak goreng akan ada
beberapa katup pengisian untuk menunjang kapasitas produksi yang telah ditetapkan.
5
Belt conveyor diletakkan dibawah melintang horizontal digunakan untuk
mengantar botol yang sudah terisi minyak.
Kecepatan belt konveyor akan dihitung berdasarkan kapasitas yang telah
ditentukan sebelumnya. Dari kapasitas akan diketahui berapa kecepatan pengisian
sampai dengan proses akhir dengan pemberian tutup botol.dalam penentuan
kecepatan konveyor akan mempengaruhi kenerja proses lainnya jika konvyor terlalu
cepat maka minyak akan tumpah sehingga proses dapat gagal. (Winarno, F.G. 1997.
Pengaruh packing terhadap kualitas minyak,.BuletinTeknol. dan IndustriPangan.)
2.2 Mesin packing minyak
Mesin pengemas minyak goreng merupakan mesin packing otomatis yang dimana
dalam penggunaanya dapat dilakukan untuk merapikan. Kemasan yang baik dan
bagus akan memberikan daya tarik terhadap sebuah produk yang dijual.mesin
kemasan dapat dikatakan sebagai alat bantu pengemasan yang akan membantu
dengan cepat dan rapi. Disisi lain dari sebuah kemasan dapat menambah kualitas
produk yang dikemasan mulai dari keawetan, pemasaran, tampilan yang sangat
menentukan kualitas produk yang dijual. Contoh mesin packcng yang ada dipasaran:
6
Gambar 2.1 Mesin filling minyak goreng
(Machinepackaging.blogspot.co.id)
Spesifikasi Mesin Pengemas Minyak Goreng :
Kecepatan : 15 – 45 kemasan
Tipe: Pillow pack
Ukuran kemasan : 17 x 27 cm
Kapasitas: Sampai 100 ml
Material pengemas : bahan kertas pengemas lain yang dapat direkatkan
Dimensi mesin : 110 x 78 x 190 cm
Daya : 1800 Watt
Berat : ± 400 kg
2.3 Urain dasar komponen utama
Perencanaan mesin berarti, perancangan dari mesin dari segala yang berkaitan
dengan sifat mesin, barang, susunan, alat-alat, dan tampilan yang lain, pada
umuamnaya perancangan mesin mengunakan ilmu perhitungan; ilmu bahan, dan ilmu
teknik. Perancangan mesin merupakan semua perencanaan mesin tetapi dalam
7
pelajaran yang lebih luas termasuk didalamnya merupakan aplikasi dalam disiplin
teknik mesin, ilmu fluida panas, serta ilmu dasar yang diperlukan dalam merancang
sebuah mesin.
2.3.1 Belt conveyor
Belt conveyor diletakkan dibawah melintang horizontal digunakan untuk
mengantar botol yang sudah terisi kesamping untuk dilakukan pemasangan
tutup.pemberian tutup akan berbarengan dengan proses pengisian lainnya sehingga
proses yang diinginkan tercapai.
Gambar 2.2 Gambar belt konveyor
(http://elcom-automation.com/conveyors)
Kapasita yang berada pada conveyor tergantung jelnis muatan yang dibawa dan akan
berkaitan dengan kecepatan, dengan demikian kapasitas dapat dihtung menggunakan rumus
yang berlaku untuk sebuah muatan padat:
8
dimana:
v adalah kecepatan (m/s)
Q adalah kapasitas (ton/jam)
q adalah berat muatan (kg/m)
Sedangkan untuk muatan yang curah menggunakan tumus sebagai berikut :
Dengan berbagai macam jenis muatan yang akan dibawa, jika muatan yang dibawa dalam
bentuk satuan maka dapat ditentukan menggunakan persamaan dibawah ini :
Proses pengangkutan muatan dapat dibagi menjadi dua jenis pembebanan muatan secara terus
menerus dan secara teputus put atau disebut satuan unit load. Penggangkutan secara terus
menerus merupakan pembebanan material secara merata dan terus menerut dilakukan, untuk
pembebanan secara unit dilakukan dengan satuan, beban akan satu persatu didistribusikan
secara merata. Pembebanan secara kontinyu dan satuan dapat dilhat pada penjelasan gambar
dibawah ini. Elemen yang digunakan dalam perbedaan karakteristik muatan akan berbeda
satu dengan yang lainnya.
9
Proses ketika conveyor memindahkan beban secara terputus-putus bisa dilihat pada Gambar
3.
Gambar 2.3 Conveyor pemindah muatan curah
Gambar 2.4 Conveyor pemindah muatan satuan
Belt konveyor merupakan alat pemindah muatan yang menggunakan bahan bahan
sebagai berikut ini:
1. bahan tekstil
2. Logam
3. Kawat baja yang dianyam dengan bentuk dan ukuran tertentu
4. katun dan karet
Adapun kreteria untuk belt konveyor yang digunakan adalah sebagai berikut:
1. Tidak menyerap air
2. Kekuatan tinggi
3. Ringan
4. Pertambahan panjang spesifik rendah
10
5. Fleksibilitas tinggi
6. Lapisan tidak mudah lepas
7. Tahan lama
untuk belt yang digunakan terbuat darijenis katun dan karet mempunyai ketentuan
lapisan tersendiri. Lapesan yang digunakan akan berbanding dengan lebat
belt.sebagai acuan yang digunakan untuk mendesain sebuah konveyor adalah tabel
sebagai berikut :
Tabel 1. Pertimbangan Jumlah Lapisan Belt terhadap Lebar Belt
Untuk menentukan sebuah lapisan belt dapat ditentukan juga dengan menggunakan
persamaan yang telah digunakan oleh beberapa orang untuk mendesain :
11
(Sumber :Conveyors And Related equipment By.Aspivakovsky,hal 24)
2.3.2 Sensor proxymity
Sensor proxymity berfungsi untuk mendeteksi benda yang berada disekitarnya.
Dalam hal ini proxymity digunakan untuk mendeteksi botol yang akan diisi oleh
minyak.
Gambar 2.5 Sensor proxymity
(www.alselectro.com/proximity)
2.3.3 Selang
Selang digunakan untuk menyalurkan atau mengalirkan minyak kedalam corong
yang kemudian akan diisikan kedalam botol.perhitungan debit yang mengalir melalui
selang dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan berikut ini:
12
Dimana:
Q = Debit (
V = Volume ( )
t = Waktu(s)
2.3.4 Motor gear box
Sistem pemindah tenaga merupakan salah satu bagian unit yang tergabung
dalam susunan sistem penyaluran tenaga kedalam dan kesisi lain yang akan
digerakkan atau didistribusikan secara merata, pergerakan secara meratadapat berupa
gerak berputar dan bisa berupa gerak geser sebuah sistem. Sistem unit yang
menghasilkan gerak putar dan geser ditransmisikan atau disalurkan melalui unit
gearbox yang telah didesain untuk sebuah transfer tenaga.selain untuk menyalurkan
gerak, gearbox juga dapat memenuhi kebutuhan torsi yang akan digunakn yang tidak
tesedia dalam kebutuhan motor, maka dari itu torsi yang terjadi akan dihasilkan dari
susunan gear yang ada dalam gearbox.
Gambar 2.6 Perbandingan motor gear box
(kumpulan-ilmu-pengetahuan-umum.blogspot.co.id)
13
Perbandingan total reduksi gear i:
Kecepatan (V) :
Dimana:
D = Diametr efektiv roda (m)
N = Putaran mesin (Rpm)
i = Rasio reduksi total tiap gigi
2.3.5 Poros
Poros merupakan salah satu bagian transmisi daya yang berputar yang
mempunyai bentuk bulat dengan penampang yang besar atau dengan penampang
besar. Poros akan menerima beban beban dari jenis yang berbeda mulai dari bebean
lentur, tekan atau puntiran. Masing-masing dari beban tersebut bekerja secara
bersama ataupun secara tepisah. Dari tegangan yang bekerja poros harus dianalisis
secara benarmulai dengan perhitungan lendutan yang terjadi maupun toleransi yang
akan ditanggung oleh poros yang akan didesain. Batas lendutan yang diizinkan harus
disamakan dengan spesifikasi bahan. Bahan yang digunakan harus mempunyai
kekuatan dan keuletan bahan yang tingi.
Alasan untuk hal ini bahwa, kalau poros itu dibuat terlalu kaku sehingga
lendutan tidak terlalu besar ada kemungkinan bahwa tegangan-tegangan yang
dihasilkan akan aman. Tetapi tidak ada alasan bagi perencanaan untuk mengabaikan
bahwa rencana tersebut aman, selalu diperlukan untuk menghitungnya untuk
mengetahui bahwa rencana tersebut sesuai dalam batas-batas yang dapat diterima.
14
Gambar 2.7 Poros
Untuk melakukan perhotungan, dalam suatu kasus dimana daya P (kW) harus
ditransmisikan dan putaran poros n1 (rpm) diberikan.
Daya yang ditransmisikan Fc
Daya rata rata
Daya maksimum
Daya normal
1,2 – 2,0
0,8-1,2
1,0 -1,5
Torsi yang ditransmisikan poros
Torsi adalah momen puntiran atau kemampuan poros menahan beban
puntiran. Torsiyang diterima poros dihitung dengan persamaan”
Torsi (T) = 9,74x
Atau
Torsi (T) = w x r
Dengan :
T1 = Momen puntir (kg.mm)
Pd = Daya rencana (kW)
15
n1 = Putaran poros(rpm)
w = beban(kg)
r = jari-jari(mm)
sedangkan Pd = Fc.P (kW) (Sularso,1983)
Tegangan geser maksimum
Tegangan geser maksimum pada poros yang diizinkan agar tidak patah adalah
sebagai berikut:
Dengan:
= Tegangan yang diizinkan poros (kg/ )
= Kekuatan tarikbahan (kg/ )
Sf1 = Faktor keamanan (bahan)
Sf2 = Konsentrasi tegangan akibat alur pasak
(Sularso,1983)
2.3.6 Bearing
Bantalan adalah merupakan elemen mesin yang berfungsi untuk menumpu
beban dan menurunkan adanya gesekan yang ada sehingga dapat mengurangi
kerugian daya penggeerak yang menjadi sebuah acuan. Pada umum bantalan dapat
dibedakan atas dua bentuk yang biasanya digunakan :
Bantalan luncur
Bantalan ini bentuk yang sederhana dan dapat dibuat serta dipasang dengan mudah.
Bantalan luncur memerlukan momen awal yang besar, karena gesekannya yang besar
16
pada waktu mulai jalan. Panas yang timbul dari gesekan yang besar, terutama pada
beban besar, memerlukan pendinginan khusus. Sekalipun demikian, karena adanya
lapisan pelumas, bantalan ini dapat meredam tumbukan dan getaran sehingga hamper
tidak bersuara. Pelumasan pada bantalan ini tidak Pada bantalan luncur terjadi
gesekan luncur antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh
permukaan bantalan dengan perantara lapisan pelumas. Bantalan luncur mampu
menumpu poros berputaran tinggi dengan beban besar. Tingkat ketelitian yang
diperlukan tidak setinggi bantalan gelinding sehingga dapat lebih murah.
Bantalan gelinding
Bantalan gelinding pada umumnya lebih cocok untuk beban kecil dari pada bantalan
luncur, tergantung pada bentuk elemen gelindingnya. Bantalan ini terjadi gesekan
gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding
seperti bola (peluru), rol atau rol jarum, dan rol bulat. Putaran pada bantalan ini
dibatasi oleh gaya sentrifugal yang timbul pada elemen gelinding tersebut.
Perhitungan minimum load bearing:
Gambar 2.8 Bearing
(Sularso,1983)
17
Dimana :
= Minimum radial load (kn)
= Minimum load factor
v = aol viscoscosity operantioan temperatur (mm/s)
n = rotational (r/min)
= bearing mean diameter =0,5 (d+D),mm
2.4 Desain
Gambar 2. 9 Bagian Mesin pengisi
1. Conveyor
2. Penekan tutup botol
3. Pneumatic
4. Pengisi tutup botol