LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI...

i

LAPORAN PROYEK AKHIR

RE-KALKULASI TRANSMISI MESIN PEMERAS BATANG SORGHUM

Re-calculation of Sorghum Squeezer Machine’s Transmission System

Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna

memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)

Program Studi DIII Teknik Mesin

Disusun oleh:

ABDUL AZIS

I 8 1 0 8 0 3 4

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN PRODUKSI

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ii


commit to user

iii

HALAMAN PENGESAHAN

Proyek Akhir ini telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim

penguji Proyek Akhir Program Studi D III Teknik Mesin Produksi Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan diterima untuk memenuhi

persyaratan mendapat gelar Ahli Madya.

Pada hari :

Tanggal :

Tim Penguji Proyek Akhir

1.

Rendy Adhi Rachmanto ST, MT

NIP. 19710119 200012 1 006 ...........................................

2.

Ir. Agustinus Sujono, MT

NIP. 19511001 198503 1 001 ...........................................

3.

Wibowo, ST, MT

NIP. 19690425 199802 1 001 ...........................................

4.

Ubaidillah , ST, M.Sc

NIP. 19840825 201012 1 004 ...........................................

Mengetahui,

Ketua Program D3 Teknik Mesin Fakultas Teknik Mesin UNS

Heru Sukanto, ST,MT. NIP. 19720731 199702 1 001

Disahkan Oleh:

Koordinator Proyek Akhir

Jaka Sulistya Budi , ST NIP. 19671019 199903 1 001


commit to user

iv

HALAMAN MOTTO

· Manusia sepantasnya berusaha dan berdoa, tetapi Tuhan yang

menentukan.

· Rasa percaya diri adalah setengah dari kesuksesan kita.

· Melakukan apa yang orang lain tidak akan pernah mau melakukannya

adalah bentuk usaha membuat perubahan yang nyata.

· Bukan kita yang sepantasnya memikirkan diri kita terus. Namun tugas kita

adalah memikirkan Tuhan(Allah) dan Tuhan yang akan memikirkan diri

kita

· Unsur keberhasilan ada pada energy tuhan,dan tuhan yang membuat kita

semua beruntung dan berhasil, melupakaNYA adalah cara untuk menutup

harapan(keberuntungan dan keberhasilan) secara perlahan.


commit to user

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Sebuah hasil karya yang kami buat demi mengukir sebuah cita-cita, yang ingin ku-

persembahkan kepada:

1. Allah SWT, karena dengan Rahmad serta Hidayah-Nya saya dapat

melaksanakan `Tugas Akhir’ ini dengan baik serta dapat menyelesaikan laporan

ini dengan lancar.

2. Kedua Orang Tua yang saya sayangi dan cintai Ayahanda H.Kirmin dan

Ibunda Hj.Gemi serta semua keluarga yang telah memberi dorongan moril

maupun materil serta semangat yang tinggi sehingga saya dapat menyelesikan

tugas akhir ini.

3. Teman-teman D III Produksi dan Otomotif terimakasih karna kalian ada

disampingku saya setegar batu karang dan sedingin es di kutup utara.

4. Aini Endu Robbani yang selalu memberi semangat untuk menyelesaikan laporan

ini

5. Bapak-bapak Dosen yang dengan senang hati senantiasa memberikan bimbingan

disetiap pijakan kaki saya melangkah.

6. Orang-orang disekitar saya yang telah berbaik hati berikan saya motivasi disaat

saya lengah dan senantiasa berikan saya kehangatan cinta kasih kalian selama

kuliah.

7. Semua keluargaku tanpa terkecuali terutama Fatku Solichah yang selalu

memberikan dorongan dan semangat untuk cepat lulus kuliah


commit to user

vi

ABSTRAKSI

Abdul Azis, 2012, RE-KALKULASI TRANSMISI MESIN PEMERAS BATANG SORGHUM.

Program Studi Diploma III Teknik Mesin Produksi, Fakultas Teknik, Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

Sorghum (Sorghum bicolor L.) merupakan salah satu jenis tanaman serelia

yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena

mempunyai daerah adaptasi yang luas. Tanaman sorghum toleran terhadap

kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau

penyakit. Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya

manis. Nira inilah yang akan dimanfaatkan sebagai bio etanol dengan proses

fermentasi. Untuk meningkatkan efektivitas dan produktivitasnya maka sistem

transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem lain seperti sistem Roller

sebanyak tiga buah, sehingga akan didapat unjuk kerja dari mesin pemeras batang

sorghum yang lebih optimal.

Cara kerja mesin ini adalah tenaga dari motor diesel akan dipindahkan

melalui belt menuju puli besar setelah itu putaran ditransmisikan melalui roda gigi

transportir pertama ke roda gigi sedang kemudian putaran itu ditransmisikan lagi

oleh roda gigi transportir kedua ke roda gigi besar. Putaran roda gigi besar ini

dihubungkan dengan roda gigi pada rol depan sehingga poros rol berputar.

Selanjutnya putaran poros rol depan ini ditransmisikan ke poros rol atas dan

belakang melalui tiga buah roda gigi, sehingga poros rol atas dan belakang dapat

berputar. Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian

digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam

ampas. Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan. Putaran ketiga

buah rol tersebut dibuat searah agar saat sorghum yang dimasukkan dapat terbawa

oleh rol.


commit to user

vii

Secara garis besar proses mesin pemeras sorgum adalah mula-mula

sorgum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas sorgum.

Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian digilas

kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam ampas.

Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan. Nira yang telah

terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses

pembuatan bio etanol selanjutnya.


commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat, karunia dan hidayah-Nya.

Sehingga laporan Proyek Akhir dengan judul Re-Kalkulasi Transmisi Mesin

Pemeras Batang Sorghum ini dapat terselesaikan dengan baik tanpa halangan

suatu apapun. Laporan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu

persyaratan dalam mata kuliah Tugas Akhir dan merupakan syarat kelulusan bagi

mahasiswa DIII Teknik Mesin Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta

dalam memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)

Dalam penulisan laporan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih

atas bantuan semua pihak, sehingga laporan ini dapat disusun. Dengan ini penulis

menyampaikan terima kasih kepada :

1. Bapak Rendy Adhi Rachmanto, ST, MT, selaku pembimbing I.

2. Bapak Ir. Agustinus Sujono, MT,selaku pembimbing II.

3. Bapak Heru Sukanto, ST, MT, selaku Ketua Program D-III Teknik Mesin

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

4. Laboran Proses Produksi dan Motor Bakar Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

Penulis menyadari dalam penulisan laporan ini masih jauh dari

sempurna. Oleh karena itu kritik, pendapat dan saran yang membangun dari

pembaca sangat dinantikan. Semoga laporan ini dapat bermafaat bagi penulis pada

khususnya dan bagi pembaca bagi pada umumnya.

Surakarta, Januari 2012

Penulis


commit to user

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .................................................................................... i

HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ...................................................................... iii

HALAMAN MOTTO .................................................................................. iv

HALAMAN PERSEMBAHAN .................................................................. v

ABSTRAKSI ............................................................................................... vi

KATA PENGANTAR ................................................................................. vii

DAFTAR ISI ................................................................................................ viii

DAFTAR GAMBAR ................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ........................................................................................ xii

DAFTAR NOTASI ...................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ..................................................................... 1

1.2. Perumusan masalah .............................................................. 4

1.3. Batasan Masalah .................................................................. 4

1.4. Tujuan Proyek Akhir ............................................................ 4

1.5. Manfaat Proyek Akhir .......................................................... 4

1.6. Metode Pemecahan Masalah ................................................ 5

1.7. Sistematika Penulisan .......................................................... 5

BAB II DASAR TEORI

2.1. Pengertian Tanaman Sorghum ............................................. 6

2.2. Pengertian Sistem Transmisi ............................................... 7

2.3. Teori Roda Gigi .................................................................... 7

2.3.1 Roda Gigi Lurus ........................................................ 8

2.3.2 Nama-Nama Bagian Roda Gigi ............................... 8

2.4. Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum ..... 12

2.4.1 Roda Gigi .................................................................. 12

2.4.2 Poros .......................................................................... 12


commit to user

x

2.4.3 Rol ............................................................................. 14

2.4.4 Puli ............................................................................ 14

2.4.5 Sabuk ........................................................................ 14

2.5. Pasak ..................................................................................... 17

2.6. Statika ................................................................................... 18

2.6.1 Gaya Luar ................................................................. 19

2.6.2 Gaya Dalam .............................................................. 19

2.6.3 Tumpuan ................................................................... 19

2.6.4 Diagram Gaya Dalam ............................................... 20

2.7. Mesin Bubut .......................................................................... 20

2.8. Pengecoran Atau Penuangan ( Casting) ............................... 22

BAB III PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN

3.1. Cara Kerja Sistem Transmisi pada Mesin Pemeras

Batang Sorghum .................................................................... 23

3.2. Perencanaan Puli dan Sabuk ................................................. 23

3.3. Perhitungan Roda Gigi ......................................................... 31

3.3.1 Menghitung Kekuatan Roda Gigi ................................ 35

3.4. Desain Poros Roda Gigi ........................................................ 36

3.5. Menentukan Dimensi Pasak ................................................. 43

3.5.1 Lubang Pasak .............................................................. 44

3.6. Desain rumah bearing .......................................................... 45

3.7. Perhitungan Sambungan Las ................................................. 46

3.8. Menentukan Kapasitas Penggilingan Mesin Batang

Sorghum ............................................................................... 47

BAB IV ANALISA SISTEM TRANSMISI RODA GIGI LURUS

4.1. Pembuatan Mesin ................................................................. 48

4.1.1 Bahan Yang Digunakan ........................................... 48

4.1.2 Alat Yang Dibutuhkan ............................................. 48

4.1.3 Peta Operasi Kerja ................................................... 49

4.2. Perawatan Alat ...................................................................... 56

4.3. Analisa Biaya Komponen Mesin .......................................... 58


commit to user

xi

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan .......................................................................... 60

5.2. Saran...................................................................................... 60

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 61

LAMPIRAN


commit to user

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar1.1 MesinPemerasBatang Sorghum ................................................. 2

Gambar 2.1 Roda Gigi LurusLuar (Yefri Chan, ST. MT., 2011) ................ 8

Gambar 2.2 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus

( Khurmi dan Gupta, 2002 ) ...................................................... 11

Gambar 2.3 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum

( Yefri Chan, ST. MT., 2011 ) ................................................. 14

Gambar 2.4 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka

( Kurmi, R.S., 2002 ) ................................................................ 15

Gambar 2.5 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan ( Popov, E.P., 1996 ) ... 18

Gambar 2.6 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol ( Popov, E.P., 1996 ) .................. 20

Gambar 2.7 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi ( Popov, E.P., 1996 ) ............... 20

Gambar 3.1 Sabuk dan Puli ( Kurmi, R.S., 2002 ) ....................................... 24

Gambar 3.2 Desain Poros Puli dan Roda Gigi Pinion .................................. 38

Gambar 3.3Desain Poros Roda Gigi Pinion dengan Roda Gigi ................... 42

Gambar 4.1 Roda Gigi Lurus ........................................................................ 53

Gambar 4.2 Proses Penuangan ( Hardi Sujana, 2008 ) ................................. 54


commit to user

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Daftar Harga Komponen Mesin .................................................... 58


commit to user

xiv

DAFTAR NOTASI

D1 = Diameter puli penggerak (mm)

D2 = Diameter puli pengikut (mm)

N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)

N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)

d = Diameter puli pengikut (mm)

N = Putaran puli pengikut (Rpm)

L = Panjang total sabuk (mm)

x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)

r1 = Jari-jari puli kecil (mm)

r2 = Jari-jari puli besar (mm)

T1 = Tegangan tight side sabuk (N)

T2 = Tegangan slack side sabuk (N)

µ = Koefisien gesek

θ = Sudut kontak (rad)

β = Sudut alur puli (o)

v = Kecepatan sabuk (m/s)

P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)

M = Momen (N.mm)

s = Jarak (mm)

t = Tegangangeser (N/mm2)

F = Gaya (N)

A = Luaspenampang (mm2)

Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau

Tm = Waktu permesinan memanjang (menit)

L = Panjang pemakanan (mm)

S = Pemakanan (mm/put)

n = Putaran mesin (rpm)

v = Kecepatan pemakanan (m/mnt)


commit to user

xv

r = Jari-jari bahan (mm)

d = Diameter pelubangan (mm)

tmax = Tegangan geser maksimum (N/mm2)

F = Beban yang diterima (N)

dc = Diameter baut (mm)


commit to user

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Sorghum (Sorghum bicolor L.) merupakan salah satu jenis tanaman serelia

yang mempunyai potensi besar untuk dikembangkan di Indonesia karena

mempunyai daerah adaptasi yang luas. Tanaman sorghum toleran terhadap

kekeringan dan genangan air serta relatif tahan terhadap gangguan hama atau

penyakit. Batang sorghum apabila diperas akan menghasilkan nira yang rasanya

manis. Kadar air dalam batang sorghum kurang lebih 70 persen yang artinya

kandungan niranya kurang lebih sebesar itu. Nira inilah yang akan dimanfaatkan

sebagai bio etanol dengan proses fermentasi. Pada saat ini sudah banyak mesin

yang telah dibuat sebagai pemeras sorghum namun masih sangat sederhana dan

kurang menghasilkan pemerasan yang bagus. Untuk meningkatkan efektivitas dan

produktivitasnya maka sistem transmisi roda gigi dikombinasikan dengan sistem

lain seperti sistem roller sebanyak tiga buah, sehingga akan didapat unjuk kerja

dari mesin pemeras batang sorghum yang lebih optimal. Alasan pemilihan roda

gigi lurus karena mampu mentransmisikan daya yang sangat besar dan optimal,

sedangkan menggunakan tiga buah roller karena pada saat pemerasan pertama

masih ada sisa nira yang cukup banyak pada ampas dan perlu diperas kembali.

Penggunaan kombinasi roda gigi lurus dengan tiga buah roller ini akan

menghasilkan kinerja mesin pemeras batang sorghum yang optimal.









commit to user

2

berputar. Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat sorghum dimasukkan,

sorghum dapat terbawa rol.

Secara garis besar proses mesin pemeras sorghum adalah mula-mula

sorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol menggilas

sorghum. Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam ampas yang kemudian

digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi nira yang tersisa dalam

ampas. Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah disediakan. Nira yang telah

terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung digunakan untuk proses

pembuatan bio etanol selanjutnya.

Tugas Akhir ini dimaksudkan untuk memberikan suatu fasilitas penunjang

yang dapat dimanfaatkan oleh mahasiswa dalam mempraktekkan dan mengamati

secara langsung tentang pemerasan Mesin Pemeras Batang Sorghum. Dalam

sistem transmisi, harus dapat diketahui bagaimana mekanisme kerja suatu alat.

Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk mengamati cara kerja transmisi pada

Mesin Pemeras Batang Sorghum.

Gambar 1.1 Mesin Pemeras Batang Sorghum.


commit to user

3

Pengumpulan informasi dan data

(Gathering Information)

Lihat alternatif solusi

(Concept Genrt)

Pilih solusi yang diinginkan

(Concept Evaluation)

Sintesis dan analisis rancangan, meliputi:

geometri, kinematika, dinamika, kekuatan material, proses produksi,

estimasi biaya, dll.

Rancangan memuaskan

Detail rancangan

Produksi, pengujian dan

pembuatan Prototipe

Modifikasi untuk produksi

hasil rancangan.

Conceptual Design

Embodiment Design

Detail Design

Design problems (Define Problem)

Ya

Tidak

Flow chat Rancang Bangun Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum.


commit to user

4

1.2 Perumusan Masalah

Perumusan masalah dalam proyek akhir ini adalah bagaimana merancang,

membuat, dan menguji sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum yang

sederhana dan efektif. Masalah yang akan diteliti meliputi:

1. Cara kerja mesin.

2. Analisis perhitungan mesin.

3. Perkiraan perhitungan biaya.

4. Pembuatan mesin.

1.3 Batasan Masalah

Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka batasan-batasan masalah

pada proyek akhir ini adalah:

1. Perhitungan dibatasi hanya pada komponen mesin yang meliputi putaran

roda gigi dan kekuatan poros.

2. Cara kerja sistem transmisi pada mesin pemeras sorghum beserta kapasitas

pemerasan mesin pemeras batang sorghum.

1.4 Tujuan Proyek Akhir

Tujuan dalam penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut :

1. Melakukan perhitungan dan menganalisa dimensi dalam perancangan

transmisi mesin pemeras batang sorghum.

1.5 Manfaat Proyek Akhir

Manfaat yang diperoleh dari penyusunan laporan Tugas Akhir ini sebagai

berikut :

1. Memberikan informasi tentang bagaimana cara kerja sistem transmisi pada

mesin pemeras batang sorghum.

2. Menerapkan ilmu perkuliahan elemen mesin dan mata kuliah lainnya yang

berhubungan dengan sistem transmisi mesin pemeras batang sorghum

yang diperoleh dari bangku perkuliahan.

1.6 Metode Pemecahan Masalah

Dalam penyusunan laporan ini penulis mengunakan beberapa metode


commit to user

5

antara lain :

1. Observasi

Penulis melakukan pengamatan langsung terhadap kegiatan-kegiatan

khususnya pada obyek-obyek yang berkaitan langsung dengan penggunaan

mesin pemeras batang sorghum.

2. Interview

Penulis melakukan tanya jawab dengan operator serta para tenaga ahli.

3. Konsultasi

Penulis melakukan konsultasi untuk memperoleh bimbingan serta

petunjuk dari pembimbing lapangan dan sumber-sumber.

4. Literatur

Literatur berupa : petunjuk kerja operator kuliah, internet, serta buku-buku

referensi dari perpustakaan Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

1.7 Sistematika Penulisan.

Dalam penyusunan laporan ini, penulisan melakukan pengumpulan data

dengan berbagai cara antara lain :

1. Studi Lapangan (Observasi)

Data yang penulis peroleh dari studi lapangan berasal dari :

a) Pengamatan selama berada di Kudus.

b) Bimbingan dari pemilik bengkel.

2. Studi Pustaka (Library Research)

Studi pustaka yang dilakukan untuk memperoleh data-data pendukung

diperoleh dari :

a) Manual book yang terdapat di perpustakaan Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

b) Internet.

3. Bertanya langsung kepada karyawan dan pemilik Bengkel Bubut & Las

“Agung Barokah” Dawe-Kudus.


commit to user

6

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Pengertian Tanaman Sorghum

Sorghum termasuk dalam genus Poaceae, yang merupakan kelompok

tanaman berbunga seperti gandum, beras, jagung, dan tebu. tanaman ini biasanya

memiliki batang berongga dengan daun yang tumbuh pada batang secara

menyirip. Sorghum (Sorghum bicolor L.) adalah tanaman serealia yang potensial

untuk dibudidayakan dan dikembangkan, khususnya pada daerah-daerah marginal

dan kering di Indonesia. Keuntungan tanaman sorgum terletak pada daya adaptasi

agroekologi yang luas, tahan terhadap kekeringan, produksi tinggi, perlu input

lebih sedikit serta lebih tahan terhadap hama dan penyakit dibading tanaman

pangan lain. Selain itu, tanaman sorghum memiliki kandungan nutrisi yang tinggi,

sehingga sangat baik digunakan sebagai sumber bahan pangan maupun pakan

ternak alternatif. Tanaman sorghum telah lama dan banyak dikenal oleh petani

Indonesia khususnya di daerah Jawa, NTB dan NTT. Di Jawa sorghum dikenal

dengan nama Cantel, dan biasanya petani menanamnya secara tumpang sari

dengan tanaman pangan lainnya. Produksi sorghum Indonesia masih sangat

rendah, bahkan secara umum produk sorghum belum tersedia di pasar-pasar.

Beberapa keuntungan tanaman sorghum dibanding tebu sebagai berikut:

1. Adaptasi tanaman sorghum jauh lebih luas dibanding tebu sehingga

sorghum dapat ditanam di hampir semua jenis lahan, baik lahan subur

maupun lahan kering.

2. Tanaman sorghum memerlukan pupuk relatif lebih sedikit dan

pemeliharaannya lebih mudah daripada tanaman tebu.

3. Laju fotosintesis dan pertumbuhan tanaman sorghum jauh lebih tinggi dan

lebih cepat dibanding tanaman tebu.

4. Umur panen tanaman sorghum lebih cepat hanya 3-4 bulan, dibandingkan

pada tebu yang sampai 7 bulan.


commit to user

7

2.2 Sistem Transmisi

Sistem Transmisi adalah sistem yang berfungsi untuk konversi torsi dan

kecepatan (putaran) dari mesin menjadi torsi dan kecepatan yang berbeda-beda

untuk diteruskan ke penggerak akhir. Konversi ini mengubah kecepatan putar

yang tinggi menjadi lebih rendah tetapi lebih bertenaga, atau sebaliknya.

Transmisi daya dengan roda gigi mempunya keuntungan, diantaranya

tidak terjadi slip yang menyebabkan speed ratio tetap, tetapi sering adanya slip

juga menguntungkan, misalnya pada ban mesin (belt), karena slip merupakan

pengaman agar motor penggerak tidak rusak. Apabila putaran keluaran (output)

lebih rendah dari masukan (input) maka transmisi disebut : reduksi (reduction

gear), tetapi apabila keluaran lebih cepat dari pada masukan maka disebut : inkrisi

(increaser gear).

Transmisi daya (Power transmission) adalah upaya untuk menyalurkan /

memindahkan daya dari sumber daya (motor diesel, bensin, turbin gas, motor

listrik, dll) ke mesin yang membutuhkan daya (mesin bubut, pompa, kompresor,

mesin produksi, dll).

2.3 Teori Roda Gigi.

Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya besar dan putaran yang

tepat. Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya, sehingga penerusan daya

dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan. Roda gigi sering

digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih bervariasi dan

lebih kompak, selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika

dibandingkan dengan alat transmisi lainnya, yaitu :

Ø Sistem transmisinya lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan daya yang

besar.

Ø Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana.

Ø Kemampuan menerima beban lebih tinggi.

Ø Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat

kecil.


commit to user

8

Ø Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan sehingga dapat digunakan

dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar.

Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap antara

dua poros. Di samping itu terdapat pula roda gigi yang perbandingan kecepatan

sudutnya dapat bervariasi.

2.3.1 Roda gigi Lurus

Roda gigi lurus digunakan untuk poros yang sejajar atau paralel.

Dibandingkan dengan jenis roda gigi yang lain roda gigi lurus ini paling mudah

dalam proses pengerjaannya (machining) sehingga harganya lebih murah.

Ciri-ciri roda gigi lurus adalah :

1. Daya yang ditransmisikan < 25.000 Hp.

2. Putaran yang ditransmisikan < 100.000 Rpm.

Jenis-jenis roda gigi lurus antara lain :

1. Roda gigi lurus (External Gearing).

Roda gigi lurus (External Gearing) pasangan roda gigi lurus ini digunakan

untuk menaikkan atau menurunkan putaran dalam arah yang berlawanan.

Gambar 2.1 Roda Gigi Lurus Luar.

( Yefri Chan, ST. MT., 2011)

2.3.2 Nama-nama Bagian Roda gigi

Berikut beberapa buah istilah yang perlu diketahui dalam perancangan

roda gigi yang perlu diketahui yaitu :


commit to user

9

1. Lingkaran pitch (pitch circle)

Lingkaran khayal yang menggelinding tanpa terjadinya slip. Lingkaran ini

merupakan dasar untuk memberikan ukuran-ukuran gigi seperti tebal gigi, jarak

antara gigi dan lain-lain.

2. Pinion

Roda gigi yang lebih kecil dalam suatu pasangan roda gigi.

3. Diameter lingkaran pitch (pitch circle diameter)

Merupakan diameter dari lingkaran pitch.

4. Diametral Pitch

Jumlah gigi persatuan pitch diameter

5. Jarak bagi lingkar (circular pitch)

Jarak sepanjang lingkaran pitch antara profil dua gigi yang berdekatan

atau keliling lingkaran pitch dibagi dengan jumlah gigi, secara formula dapat

ditulis :

zd

t b1p=

6. Modul (module)

Modul adalah perbandingan antara diameter lingkaran pitch dengan jumlah

gigi.

z

dm b1=

7. Adendum (addendum)

Jarak antara lingkaran kepala dengan lingkaran pitch dengan lingkaran

pitch diukur dalam arah radial.

8. Dedendum (dedendum)

Jarak antara lingkaran pitch dengan lingkaran kaki yang diukur dalam arah

radial.

9. Working Depth

Jumlah jari-jari lingkaran kepala dari sepasang rodagigi yang berkontak

dikurangi dengan jarak poros.


commit to user

10

10. Clearance Circle

Lingkaran yang bersinggungan dengan lingkaran addendum dari gigi yang

berpasangan.

11. Pitch point

Titik singgung dari lingkaran pitch dari sepasang roda gigi yang

berkontak yang juga merupakan titik potong antara garis kerja dan garis pusat.

12. Operating pitch circle

lingkaran-lingkaran singgung dari sepasang roda gigi yang berkontak dan

jarak porosnya menyimpang dari jarak poros yang secara teoritis benar.

13. Addendum circle

Lingkaran kepala gigi yaitu lingkaran yang membatasi gigi.

14. Dedendum circle

Lingkaran kaki gigi yaitu lingkaran yang membatasi kaki gigi.

15. Width of space

Tebal ruang antara rodagigi diukur sepanjang lingkaran pitch.

16. Sudut tekan (pressure angle)

Sudut yang dibentuk dari garis normal dengan kemiringan dari sisi kepala

gigi.

17. Kedalaman total (total depth)

Jumlah dari adendum dan dedendum.

18. Tebal gigi (tooth thickness)

Lebar gigi diukur sepanjang lingkaran pitch.

19. Lebar ruang (tooth space)

Ukuran ruang antara dua gigi sepanjang lingkaran pitch

20. Backlash

Selisih antara tebal gigi dengan lebar ruang.

21. Sisi kepala (face of tooth)

Permukaan gigi diatas lingkaran pitch.

22. Sisi kaki (flank of tooth)

Permukaan gigi dibawah lingkaran pitch.


commit to user

11

23. Puncak kepala (top land)

Permukaan di puncak gigi

24. Lebar gigi (face width)

Kedalaman gigi diukur sejajar sumbunya.

Gambar 2.2 Bagian-bagian dari Roda Gigi Lurus.

( Khurmi dan Gupta, 2002)


commit to user

12

2.4 Komponen-Komponen Mesin Pemeras Batang Sorghum.

2.4.1 Gear

Gear merupakan sebuah alat yang yang digunakan untuk meneruskan daya

dari poros ke poros lain. (Kurmi, 2002)

Rumus- rumus perhitungan roda gigi :

- Modul (m)

- Jumlah gigi (Z)

- Kelonggaran ( clearance = C )

a. Menghitung pitch (P)

P = π x m

b. Tinggi gigi (h)

h = 2 x m + C

c. Menghitung diameter tusuk

d = m x Z

d. Menghitung diameter dalam

df = d – 2 (m + C)

e. Menghitung diameter luar

da = (m x Z) + 2h

f. Adendum : 1 m

g. Dedendum : 1,25 m

h. Working depth : 2 m

i. Total depth : 2,25 m

j. Filled radius at root : 0,4 m

2.4.2 Poros

Dalam pembuatan mesin pemeras batang sorghum, rol diperlukan untuk

memeras batang sorghum. Poros sendiri adalah batang logam berpenampang

lingkaran yang berfungsi untuk memindahkan putaran atau mendukung suatu

beban.


commit to user

13

Jika poros meneruskan daya, maka poros mengalami momen puntir akibat

daya yang diteruskan sehingga pada penampang normal sepanjang poros terjadi

tegangan puntir. Poros transmisi berfungsi meneruskan daya, pada poros terjadi

gaya puntir dan pada penampang poros terjadi tegangan puntir.

Bahan poros yang digunakan harus sesuai dengan fungsi poros tersebut.

Untuk mendapatkan dimensi poros yang sesuai, dibutuhkan gaya-gaya yang

bekerja pada poros tersebut. Dengan gaya tersebut dapat ditentukan momen yang

bekerja. Dengan mengetahui kekuatan material poros dan momen yang terjadi

maka didapatkan diameter poros yang diperlukan.

Bahan dan diameter yang digunakan pada poros rol adalah sama. Untuk

mengetahui beban reaksi yang terjadi pada poros dirumuskan sebagai berikut :

1. Tinjauan terhadap momen puntir ekuivalen (Kurmi, 2002;462)

Te = √謸挠十馆挠………………………………………………….(2.1)

atau dengan persamaan :

Te = 惈僐 τs D

3 ( Poros padat )

Te = 惈僐 C Do3 (1 - K4) ( Poros berongga )

2. Tinjauan terhadap momen lengkung ekuivalen (Kurmi, 2002;463)

Me = 僐挠 ( M + √謸挠十馆挠) ……………………………………….(2.2)

atau :

Me = 惈脑挠徽评D3 ( Poros padat )

Me = 惈脑挠徽评Do3(1 - K4) ( Poros berongga )

Dimana : Te = momen puntir ekuivalen ( Kgm)

Me = momen bending ekuivalen ( Kgmm )

Do = diameter luar poros ( mm )

K = Di / Do ( ditentukan = 0,4 )

τs =tegangan geser ( Kg/mm2 )

σt = tegangan tarik ( Kg/mm2 )

M = momen lentur yang terjadi ( Kg/mm )

T = torsi yang terjadi (Kg/mm)


commit to user

14

2.4.3 Rol

Sebuah rol pemeras terdiri dari mantel (selubung) yang biasanya terbuat

dari besi cor dan di pasang dengan cara disusutkan pada sebuah poros yang

terbuat dari baja tempa. Berikut ini adalah gambar dari seperangkat rol pemeras

batang sorghum.

( Yefri Chan, ST. MT., 2011)

Gambar 2.3 Sebuah Rol Pemeras Batang Sorghum.

Biasanya, menurut standar dari Amerika ukuran diameter leher poros

seperti gambar diatas adalah separuh dari diameter rol gilingan.

Mantel rol sendiri terbuat dari besi cor dengan campuran dari beberapa

logam lain seperti karbon, mangan, silisium, fosfor, dan belerang dengan

maksud untuk memperoleh hasil pengecoran yang baik sebagai rol pemeras,

yaitu permukaannya keras dan berbutir kasar.

2.4.4 Puli

Puli merupakan salah satu elemen dalam mesin yang berfungsi sebagai

alat yang meneruskan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan

menggunakan sabuk. Puli besi cor (Cast Iron Pulley). Puli secara umum terbuat

dari cast iron, karena harganya yang lebih murah. Puli yang digunakan pada

motor dan kompresor ini adalah terbuat dari cast iron.

2.4.5 Sabuk

Sabuk berfungsi sebagai alat yang meneruskan daya dari satu poros ke

poros yang lain melalui dua puli dengan kecepatan rotasi sama maupun berbeda.


commit to user

15

2.4.5.1 Perencanaan Puli dan Sabuk

1. Perbandingan kecepatan.

Perbandingan antara kecepatan puli penggerak dengan puli pengikut

ditulis dengan persamaan sebagai berikut : Ⲹ潜Ⲹ前实融前融潜 ....................................................................... (2.3)

Dimana:

D1 = Diameter puli penggerak (mm)

D2 = Diameter puli pengikut (mm)

N1 = Kecepatan puli penggerak (Rpm)

N2 = Kecepatan puli pengikut (Rpm)

2. Kecepatan linier sabuk.

Kecepatan linier sabuk dapat ditulis dengan matematis sebagai berikut :

v = 60

.. Ndp .................................................................. (2.4)

Dimana:

v = Kecepatan linier sabuk (m/s)

d = Diameter puli pengikut (mm)

N = Putaran puli pengikut (Rpm)

3. Panjang Sabuk.

Panjang sabuk adalah panjang total dari sabuk yang digunakan untuk

menghubungkan puli penggerak dengan puli pengikut. Dalam perancangan

ini digunakan sabuk terbuka.

(Khurmi, R.S., 2002)

Gambar 2.4 Panjang Sabuk dan Sudut Kontak Pada Sabuk Terbuka.


commit to user

16

Persamaan panjang total sabuk terbuka dapat ditulis sebagai berikut

(Khurmi, R.S., 2002):

÷÷ø

öççè

æ -+++=

xrr

xrrL2

2121

)(2)(p ................................ (2.5)

Dimana :

L = Panjang total sabuk (mm)

x = Jarak titik pusat puli penggerak dengan puli pengikut (mm)

r1 = Jari-jari puli kecil (mm)

r2 = Jari-jari puli besar (mm)

4. Perbandingan tegangan pada sisi kencang dan sisi kendor

Persamaan perbandingan tegangan antara sisi kencang dengan sisi kendor

dapat ditulis sebagai berikut : (Khurmi, R.S., 2002)

bqm cosec..log3,22

1 =T

T .......................................... (2.6)

Dimana :



µ = Koefisien gesek

θ = Sudut kontak (rad)

β = Sudut alur puli (o)

5. Sudut kerja puli (α)

Persamaan sudut kerja puli dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut

: (Khurmi, R.S., 2002)

Sin α = X

rr112 -

(untuk sabuk terbuka) .................... (2.7)

Sudut kontak puli:

θ = (180 – 2 α). 180p

rad (untuk sabuk tertutup) ....... (2.8)

6. Kecepatan sabuk (v)

Besarnya kecepatan sabuk dapat dihitung dengan persamaan sebagai

berikut : (Khurmi, R.S., 2002)


commit to user

17

v = 60

.. Ndp .................................................................. (2.9)

Dimana:


d = Diameter sabuk (mm)

N = Putaran sabuk (rpm)

7. Daya yang ditransmisikan oleh sabuk

Persamaan daya yang dipindahkan oleh sabuk dapat ditulis dengan

persamaan sebagai berikut : (Khurmi, R.S., 2002)

P = (T1 - T2) . v . n ................................................... (2.10)

Dimana:

P = Daya yang dipindahkan oleh sabuk (W)




n = Banyak sabuk

2.5 Pasak

Pasak adalah salah satu penahan beban, dimana beban yang timbul atau

beban yang terjadi adalah beban geser dan beban bending. Pada perancangan

pasak dalam memilih besar pasak tergantung dari besar perhitungan antara

perhitungan menurut tegangan geser dan tegangan bending.

1. Tegangan geser

Tegangan geser adalah tegangan yang disebabkan oleh gaya yang bekerja

sepanjang/sejajar dengan luas penampang gaya.

Persamaan yang digunakan adalah :

AF

=t ........................................................................ (2.11)

Dimana :

t = Tegangan geser (N/mm2)

F = Gaya (N)

A = Luas penampang (mm2) (Khurmi dan Gupta, 2002)


commit to user

18

2. Tegangan bending

Dimana rumus yang digunakan :

ws =oIYM .

................................................................. (2.12)

Y

IZ o= ....................................................................... (2.13)

ws =ZM

.................................................................... (2.14)

Dimana :

M = Momen lentur

Y = Jarak sumbu netral ke titik tempat tegangan yang ditinjau

ws = Tegangan lentur

oI

= Momen inersia

Z = Section modulus

2.6 Statika

Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari suatu beban

terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut.

Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi

suatu obyek tinjauan utama. Sedangkan dalam perhitungan kekuatan rangka,

gaya-gaya yang diperhitungkan adalah gaya luar dan gaya dalam.

2.6.1 Gaya Luar

Beban

Reaksi Reaksi

Beban puli

Gambar 2.5 Sketsa Prinsip Statika Kesetimbangan.

( Popov, E.P., 1996 )

Beban roda gigi


commit to user

19

Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem

yang pada umumnya menciptakan kestabilan konstruksi. Gaya luar dapat berupa

gaya vertikal, horisontal dan momen puntir. Pada persamaan statis tertentu untuk

menghitung besarnya gaya yang bekerja harus memenuhi syarat dari

kesetimbangan :

ΣFx = 0 ..................................................................... (2.15)

ΣFy = 0 .................................................................... (2.16)

ΣM = 0 .................................................................... (2.17)

2.6.2 Gaya Dalam

Gaya dalam dapat dibedakan menjadi :

1. Gaya normal (normal force) adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu

batang.

2. Gaya lintang geser (shearing force) adalah gaya yeng bekerja tegak lurus

sumbu batang.

3. Momen lentur (bending momen).

Persamaan kesetimbangannya adalah : (Popov, E.P., 1996)

§ Σ F = 0 atau Σ Fx = 0

Σ Fy = 0 (tidak ada gaya resultan yang bekerja pada suatu benda)

§ Σ M = 0 atau Σ Mx = 0

Σ My = 0 (tidak ada resultan momen yang bekerja pada suatu benda)

2.6.3 Tumpuan

Dalam ilmu statika, tumpuan dibagi atas :

1. Tumpuan rol/penghubung.

Tumpuan ini dapat menahan gaya pada arah tegak lurus penumpu,

biasanya penumpu ini disimbolkan dengan :


commit to user

20

Gambar 2.6 Sketsa Reaksi Tumpuan Rol.

2. Tumpuan sendi.

Tumpuan ini dapat menahan gaya dalam segala arah.

Gambar 2.7 Sketsa Reaksi Tumpuan Sendi.

2.6.4 Diagram Gaya Dalam.

Diagram gaya dalam adalah diagram yang menggambarkan besarnya

gaya dalam yang terjadi pada suatu konstruksi. Sedang macam-macam diagram

gaya dalam itu sendiri sebagai berikut :

1. Diagram gaya normal (NFD).

Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya normal yang terjadi

pada suatu konstruksi.

2. Diagram gaya geser (SFD).

Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya gaya geser yang terjadi


3. Diagram moment (BMD).

Yaitu diagram yang menggambarkan besarnya momen lentur yang terjadi


2.7 Mesin Bubut

Proses permesinan adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan

elemen-elemen mesin, yang meliputi proses kerja mesin dan waktu pemasangan.

Reaksi

Reaksi

Reaksi

( Popov, E.P., 1996 )

( Popov, E.P., 1996 )


commit to user

21

Pada umumnya mesin-mesin perkakas mempunyai bagian utama yaitu :

a. Motor penggerak (sumber tenaga).

b. Kotak transmisi (roda-roda gigi pengatur putaran).

c. Pemegang benda kerja.

d. Pemegang pahat/alat potong.

Prinsip kerja mesin mesin bubut adalah benda kerja yang berputar dan

pahat yang menyayat baik memanjang maupun melintang. Sedangkan macam-

macam pekerjaan yang dapat dikerjakan dengan mesin ini adalah antara lain :

- Pembubutan memanjang dan melintang

- Pengeboran

- Pembubutan dalam atau memperbesar lubang

- Membubut ulir luar dan dalam

Perhitungan waktu kerja mesin bubut adalah:

1. Kecepatan pemotongan (v).

V = π.D. ..................................................................... (2.18)

Dimana :

D = diameter banda kerja (mm).

N = kecepatan putaran (rpm).

2. Pemakanan memanjang

Waktu permesinan pada pemakanan memanjang adalah :

n = d

v.

1000.p

................................................................ (2.19)

Tm = nS

L

r . ................................................................. (2.20)

Dimana :

Tm = waktu permesinan memanjang (menit)

L = panjang pemakanan (mm)

S = pemakanan (mm/put)

n = putaran mesin (Rpm)

d = diameter benda kerja (mm)

v = kecepatan pemakanan (m/mnt)


commit to user

22

3. Pada pembubutan melintang

Waktu permesinan yang dibutuhkan pada waktu pembubutan melitang

adalah :

Tm = nS

r

r . .................................................................. (2.21)

Dimana :

r = jari-jari bahan (mm)

2.8 Pengecoran atau penuangan (casting)

Pengecoran atau penuangan (casting) merupakan salah satu proses

pembentukan bahan baku/bahan benda kerja yang relatif mahal dimana

pengendalian kualitas benda kerja dimulai sejak bahan masih dalam keadaan

mentah. Komposisi unsur serta kadarnya dianalisis agar diperoleh suatu sifat

bahan sesuai dengan kebutuhan sifat produk yang direncanakan namun dengan

komposisi yang homogen serta larut dalam keadaan padat.

Proses penuangan juga merupakan seni pengolahan logam menjadi bentuk

benda kerja yang paling tua dan mungkin sebelum pembentukan dengan

panyayatan (chipping) dilakukan. Sebagai mana ditemukan dalam artifacts kuno

menunjukkan bukti keterampilan yang luar biasa dalam pembentukan benda dari

bahan logam dengan menuangkan logam yang telah dicairkan (molten metals)

kedalam cetakan pasir khusus menjadi bentuk tertentu. Pengecoran dengan

menggunakan cetakan pasir juga merupakan teknologi yang menuangkan larutan

cair dari logam secara hati-hati kedalam cetakan pasir yang sudah dipersiapkan

dengan hasil yang mendekati sempurna. Oleh karena itulah proses pembentukan

melalui teknik penuangan ini juga digunakan pada level kebangsawanan seperti

pembuatan benda-benda seni seperti ornament alam dan alat memasak dan lain-

lain.


commit to user

23

BAB III

PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN

3.1 Cara KerjaSistemTransmisiPadaMesinPemerasBatangSorghum








berputar. Putaran ketiga buah rol dibuat searah agar saat batangsorghum

dimasukkan, batangsorghum dapat terbawa oleh rol.

Secara garis besar proses mesin pemeras batangsorghum adalah mula-

mula batangsorghum dimasukkan antara rol atas dan rol depan kemudian rol

menggilas batangsorghum. Penggilasan rol pertama masih tersisa nira dalam

ampas yang kemudian digilas kembali oleh rol belakang sehingga tidak ada lagi

nira yang tersisa dalam ampas. Nira tersebut akan jatuh ke penadah yang telah

disediakan. Nira yang telah terkumpul dalam penadah tersebut dapat langsung

digunakan untuk proses pembuatan bio etanol selanjutnya.

3.2 PerencanaanPulidanSabuk

Diketahuispesifikasitransmisipadamesinpemerasbatangsorghumdandiesel

sebagaiberikut :

1. Putarandiesel ( 1N ) = 1420 Rpm

2. Diameter puli yang digerakan ( 2D ) = 795 mm

3. Panjangsumbupuli dieseldanpuli yang digerakkan( x ) = 4m


commit to user

24

Analisa perhitungan :

1. Kecepatan sabuk.

V = p . 1d .忐ﾠ䠈迷

= 米,ﾠ酵迷, ﾠ酵ﾠ d迷䠈迷

= 29,72 m/s

2. Panjang sabuk yang digunakan.

÷÷ø

öççè

æ -+++=

x

ddxddL

4

)(2)(

2

221

21

p

= 1,57鬸0,4十0,795邹十2.4十族鬸Ǵ,s能Ǵ,뻰k闹邹潜s.s 祖

=1,57(1,195)+8+鬸能Ǵ,/k闹邹潜ᑘo

=1,876+8+0,01

=9,886 m

3. Sudut kontak (q ) yang terjadi pada sabuk antara puli diesel dan pulimesin

pemeras batang sorghum.

Gambar3.1Sabukdanpuli.

x = 4 m

B Puli diesel

Puli yang digerakkan

A


commit to user

25

Untuksabukterbuka, sudutsinggung yang terjadiantarasabukdanpuli

Sin x

dd

x

rr

21212 -

=-

=a

= Ǵ,뻰k闹能Ǵ,sb.s

a = 滚轨柜能ᑘ0,0495

= 2,83°

Sudut kontak puli pada motor :

θ = (180° – 2 .α) 180p

= (180° – 2. 2,83°) 180

14,3

= (174,34°). 0,1744

= 3,04rad

Sudut kontak puli pada roda gigi :

θ = (180°+ 2 .α) 180p

= (180° + 2. 2,83°) 180

14,3

= (185,66°). 0,1744= 3,04 rad

4. Koefisien gesekan.

µ = 0,54 – d,䠈ﾠad,䠈嫩剿

= 0,54 – d,䠈ﾠad,䠈嫩d幂,蜜d

= 0,54 – d,䠈ﾠ密d,米d

= 0,54 - 0,233= 0,3


commit to user

26

MenghitungBesarnyaKapasitasMesinPemerasBatangSorghum :

Luassatubatangsorghum故实挥辊b

= 3,14 (12)2

= 452, 16 mm2

Luassepuluhbatangsorghum = 452, 16 mm2 x 10 batang

= 4521, 6 mm2

Gaya pemerasanadalah:

(Ft) = 鸟拟

= ᑘb,sǴ/s念鸟狞s闹bᑘ,o弄弄潜

= 2,74kN

Gaya perasdengansudut 70#

Ft = 2740 N/ cos 70�

= 8375 N

Kemudianuntukmenentukandaya yang

diperlukanpadamesinpemerastebuiniadalahsebagaiberikut :

Torsi padarolatas :

T = Gaya x ½ diameter

= 8375N x 0.105 m

= 877,5Nm

Dayauntukmemutarrol :

P =m뻰뻰,闹娘.弄诺bπ诺sǴoǴ

= 3673,8 watt

= /o뻰/,m糯狞疟疟뻰so

= 4,92 HP


commit to user

27

Perbandingan tranmisi

1. Motor Puli A ᚘᑘᚘb = 劈b劈ᑘ

N2 = ᑘsbǴ铺sᑘ뻰k,闹

= 732,32 Rpm

2. Puli B - Pinion C

Satuporos, maka NA = NC

NA = 732,32 Rpm

3. Pinion C – Roda Gigi D

ND = 劈品.ᚘ品劈劈

=ᑘbs.뻰/b,/b破颇屏oǴs

= 150,35Rpm

4. Roda Gigi D – Pinion E

Satuporosmaka ND=NE

ND = 150,35Rpm

5. Pinion E – Roda Gigi F

NF = 劈琵.ᚘ琵劈毗

= ᑘ闹Ǵ,/闹.bᑘ闹mᑘb

= 39,8 Rpm ᢀ 40 Rpm

Torsi padarodagigiØ 875 mm :

T =鸟诺oǴb胚诺sǴ

= /o뻰/,m诺oǴb气铺sǴ

= 877,5N.m


commit to user

28

Daya untuk memutar poros roda gigi Ø 875 mm:

P = 孽诺bπ诺娘oǴ

= m뻰뻰,闹诺bπ诺ᑘ闹ǴoǴ

= 16734 watt

Torsi pada poros puli :

T = 鸟诺oǴb胚诺娘

= ᑘo뻰/s诺oǴb胚诺뻰/Ǵ

= 234N.m

Daya untuk memutar poros puli :

P = 孽诺bπ诺娘oǴ

= b/s诺bπ诺뻰/ǴoǴ

= 17904 watt

= ᑘ뻰kǴs糯狞疟疟뻰so

≈ 24 HP

Efisiensi daya mesin :

Efisiensi = 攻䙨蛊勾沽䙨鼓li鼓l攻䙨蛊勾沽垢菇i鼓l

( R.S. KHURMI.,2002 )

Efisiensi daya mesin diesel 24 HP yang digunakan sebagai penggerak adalah :

Efisiensi = s,kb拈鸟bs拈鸟 X 100 %

= 0,205 X 100%

= 20,5 %


commit to user

29

17904 W = 鬸馆ᑘ石馆b) v = 鬸馆ᑘ石馆b) 29,72 馆ᑘ 石馆b = ᑘ뻰kǴsbk,뻰b

馆ᑘ 石馆b = 602,42棺 ..........(i)

圭轨v硅棍逛闺锅轨 2,3 log 足飘前飘潜卒 = 幌ᑘ.凰ᑘ 实0,3果3,04 实0,912

log ÷÷ø

öççè

æ

2

1

T

T = Ǵ,kᑘbb,/

log ÷÷ø

öççè

æ

2

1

T

T = 0,397

÷÷ø

öççè

æ

2

1

T

T = 2,49 ...........(ii)

Dari persamaan (i) dan (ii) 602,42十馆b馆b 实2,49

602,42 + 馆b = 2,49馆b

602,42 = 1,49 馆b 馆b = 404,38 N 馆ᑘ 石404,3棺实602,42棺馆ᑘ = 1006,72 N

5. Massa per meter panjang sabuk (m).

m = Area x Panjang x Densitas

= A x 9,886m x 1140kg/m3= 9886 A kg/m2


commit to user

30

6. Gaya tarik sentrifugal (Tc).

Tc = m x V2

= 9886 A kg/m2x (29,72m/s)2

= 9886 A x 883,2784 N

= 8,732.10o A N

7. Gaya tarik total.

T = T1+ Tc

= 1006,72N+8,732.10o A N ............(iii)

8. Gaya tarik maksimum pada sabuk (T).

T = A.s

= 4.10o A N .............(iv)

Dari persamaan (iii) dan (iv)

1006,72N+8,732.10o A N = 4.10o A N

4,732. 10o A N = 1006,72 N

A = 212,747. 10能o桂b

A = 212,747桂桂b

9. Daya yang ditransmisikan sabuk pada kecepatan v = 29,35m/s.

P = )( 21 TT - v

= (1006,72 N– 404,38N)29,35 m/s

= 17678,679watt

= 23,70 hP


commit to user

31

3.3 PerhitunganRoda Gigi

1. Dalam menghitung roda gigi Æ 124 mm maka diperlukan data-data sebagai

berikut :

- Modul (m) : 8 mm

- Jumlah gigi (Z) : 11

- Kelonggaran ( clearance = C ) : 0,25 m

a. Menghitung pitch(P)

P = π x m

= π x 8 mm

= 25,12 mm

b. Tinggi gigi (h)

h = 2 x m + C

= 2 x 8 + 0,25 x 8 mm

= 18 mm


d = m x Z

= 8 mm x 11

= 88 mm


df = d – 2 (m + C)

= 88 mm – 2 (8mm + 0,25 x 8mm)

= 60 mm


da = (m x Z) + 2h


commit to user

32

= 88 mm + 36 mm= 124 mm

f. Adendum : 1 m : 8 mm

g. Dedendum : 1,25 m : 10 mm

h. Working depth : 2 m : 16 mm

i. Total depth : 2,25 m : 18 mm

j. Filled radius at root : 0,4 m : 3,2 mm

2. Dalam menghitung roda gigi Æ875 mm maka diperlukan data-data sebagai

berikut :

- Modul (m) : 14 mm




P = π x m

= π x 14 mm

= 43,96 mm

b. Tinggi gigi (h)

h = 2 x m + C

= 2 x 14 + 0,25 x 14 mm

= 31,5 mm


d = m x Z

= 14 mm x 58

= 812 mm


df = d – 2 (m + C)

= 812 mm – 2 (14 mm + 0,25 x 14 mm)

= 777 mm


da = (m x Z) + 2h

= 812 mm + 63 mm

= 875 mm


commit to user

33




i. Total depth : 2,25 m : 31,5 mm



berikut :

- Modul (m) : 10 mm




P = π x m

= π x 10 mm

= 31,4 mm

b. Tinggi gigi (h)

h = 2 x m + C

= 2 x 10 + 0,25 x 10 mm

= 22,5 mm


d = m x Z

= 10 mm x 17

= 170 mm


df = d – 2 (m + C)

= 170 mm – 2 (10 mm + 0,25 x 10 mm)

= 145 mm


da = (m x Z) + 2h

= 170 mm + 45 mm)

= 215 mm



commit to user

34

g. Dedendum : 1,25 m : 12,5 mm


i. Total depth : 2,25 m : 22,5 mm

j. Filled radius at root : 0,4 m : 4 mm


berikut :

- Modul (m) : 8 mm




P = π x m

= π x 8 mm

= 25,12 mm

b. Tinggi gigi (h)

h = 2 x m + C

= 2 x 8 + 0,25 x 8 mm

= 18 mm


d = m x Z

= 8 mm x 71

= 568 mm


df = d – 2 (m + C)

= 568 mm – 2 (8 mm + 0,25 x 8 mm)

= 548 mm


da = (m x Z) + 2h

= 568 mm + 36 mm)

= 604 mm




commit to user

35


i. Total depth : 2,25 m : 18 mm


3.3.1 Menghitung Kekuatan Roda Gigi

1. kekuatan roda gigi Æ124 yang berfungsi sebagai pinion

a. menghitung kecepatan pinion

Dalam menghitung kecepatan dari pinion dibutuhkan data-data

sebagai berikut:

- Modul (m) : 8 mm

- Jumlah gigi dari pinion (Tp) : 11

- Jumlah putaran dari roda gigi pinion (柜颇) : 124 rpm

- Jumlah gigi dari roda gigi (馆啤) : 71

- Allowable Static Stress (fo) lampiran 4 : 10,5 kg/桂桂b

- Lebar muka gigi (b) : 15,708 mm

- Faktor keamanan (Cs) lampiran 5 :1,25

Kecepatan dari pinion adalah : 惯实挥果圭贵果柜贵100

实挥果桂果馆贵果柜贵100

实挥果m果11果124100

= 342,64 m/menit

= 5,7 m/ detik


commit to user

36

3.4 Desain Poros Roda Gigi

DesainPorosPulidanRodaGigi Pinion Dengan Gear

Diketahui : P = 24 PK = 17904 watt T1 = 1006,72 N

N = 730 Rpm T2 = 404,38 N

T1 T2 实2,5世

WGear = 39,24 N

WPuli = 1066,35 N

σ = 40 Mpa = 40 N mm世 2

Km = 2

Kt = 2

DGear = 124 mm =RGear = 63 mm

DPuli = 795 mm = RPully = 397,5 mm

Maka torsi yang di transmisikanoleh shaft:

T = 鸟时oǴb胚娘实 ᑘ뻰kǴs时oǴb胚时뻰/Ǵ = 234 Nm =234000Nmm

Bebankebawah vertical porospadapuli

= T1 + T2 + Wpuli =(1006,72 +404,38 + 1066,35) N

= 2477,45 N

Torsi pada gear samapadaporos ,makabeban vertical keatasporospada gear :

Ft = 孽捏扭泞狞暖实 b/s时ᑘǴ遣ob

= 3,9 x 103 N

Total bebanvertikalkeataspadaporos

Ft – Wgear = 3900 – 39,24 = 3860,76 N

RC

3860,76 N

2477,45 N

RD


commit to user

37

Dari momen di D

RC x 270 = 3860,76 x 380 + 2477,45 x 110

RC = ᑘso뻰Ǵmm,m嫩b뻰b闹ᑘk,闹b뻰Ǵ

RC = 6443 N

RD + 3860,76 = RC + 2477,45 N

RD = 6443 + 2477,45- 3860,76

RD = 1104,79 N

B.M di gear danpuli = 0

B.M di A = 3860,76 110 = 424.683,6 Nmm

B.M di B = 2477,45 110 = 271.519,5 Nmm

B.M maksimum di A, maka M = MA = 424,7 10/ Nmm

Moment punter equvivalen

Te = 税鬸Km 时M邹b十鬸Kt 时T邹b

= 税鬸2时424,7 时10/邹b 十鬸2时243时10/邹b

= 税7214m0,36 时10o 十236196 时10o

= 税957676,36 时10o

= 978,6 10/ Nmm

Te = 胚ᑘo τ时d/

978,6 10/ = 气ᑘo 时40圭3

d/ = 124.662,42

d = 49,95mm atau 50 mm

Diameter yang digunakan 50 mm

v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin

dengan diameter 60 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan

yaitu 50 mm.


commit to user

38

Gambar 3.2DesainPorosPulidanRoda Gigi Pinion.

B C D

110 270

A C

BD

A

A

A

C D

B

B

D C

B

CD

(a) Space Diagram

(e) B.M Diagram

(d) NFD

(c) SFD

(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm

124184,5Nmm

304815,5Nmm

39,24 N 1066,35 N

1128,95 N 2771,05 N

A B

110

Pinion Puli


commit to user

39

DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear

Diketahui : T = 234x103Nmm

N = 150 Rpm

AC = 85 mm

BD = 85 mm

Dc = 215 mm = Rc = 175 mm

Dd = 604 mm = Rd = 302 mm

AB =290 mm

σ = 84 N/mm2

τ = 40 Mpa = 40 N/mm2

Θc = 80o

Wd = 810 N

Θc = 72o

Wc = 108 N

Km = 2

Kt = 2

Daya yang ditransmisikan :

P x 60 = T.2π.N

P = b/s诺ᑘǴ³.b.胚.ᑘ闹ǴoǴ

= 3673,8 Kw

Karena Torsi kebawah di C dan di D sama. Maka, gayatangensialdigearC :

FtC = 孽捏宁 =

b/s诺ᑘǴ³ᑘ뻰闹

= 1337 N

Ftc’ = ᑘ//뻰虐纽cᑘm

=4327 N

Gaya total kebawah di C = Ftc + Wc=4327 N + 108 N = 4435 N.

Gaya tangensial gear D :

FtD = 孽捏拧 =

b/s诺ᑘǴ³/Ǵb = 774,8 N


commit to user

40

Ftd’ = 뻰뻰s,m虐纽cᑘǴ

= 뻰뻰s,mǴ,ᑘom = 4612 N

Gaya total kebawah di C = FtD + WD=4612 N + 810 N = 5422 N.

Maka, RAdan RB = Reaksipada A dan B.

RA + RB = 5422 N + 4435 N

= 9857 N

Momen di A

RB x 290 = 5422 x 205 + 4435 x 85

RB = ᑘᑘᑘᑘ闹ᑘǴ嫩/뻰ok뻰闹bkǴ

RB = 5133 N

RA = 9857 – 5133 = 4724 N

B.M di C

MC = RA x 85

= 4724 x 85

= 401540Nmm

B,M di D

MD = RB x 85

= 5133 x 85

= 436305Nmm

Maximum bending momen :

M = MD = 436305Nmm

A

C D

B120

290

RB RA

5422 N 4435 N


commit to user

41

MomenPuntirEquivalent :

Te = 税鬸KmxM邹²十鬸KtxT邹² = 税鬸2x436305邹b 十鬸2x234≯10/邹² = 税7,6x10ᑘᑘ 十2,19x10ᑘᑘ

= 税97,9x10ᑘǴ

= 9,89 x 10闹 Nmm

9,89 x 10闹 Nmm = 气ᑘo xτxd³

d³ = 112927,5

d ≈ 50 mm

untuk Equivalent bending momen ( Me)

Me = ᑘb 揍KmxM 十税鬸KwxM邹b十鬸KtxT邹] = ᑘb 揍鬸2x436305邹十9m90000] = ᑘb 1m61610

= 930805Nmm

930805 Nmm= 气/b xσbxd³

d³ = 112927,5

d = 48 mm

darikedua diameter tersebutdiambil yang paling besar:

d = 50 mm

v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa poros pada mesin

dengan diameter 65 mm aman karena melebihi diameter yang diperlukan

yaitu 50 mm. Namun sebaiknya diameter poros yang digunakan adalah 60

mm, tidak terlalu besar melebihi 50 mm.


commit to user

42

3.

A B

C D

120

290

A C

BD

A

A

A C D

B

B

D CB

C D

(a) Space Diagram

(e) B.M Diagram

(d) NFD

(c) SFD

(b) Torsi Diagram 234x103 Nmm

436305 Nmm 401540 Nmm

4435N 5422N

5113 N 4724 N

Gambar 3.3DesainPorosRoda Gigi Pinion Dengan Gear.


commit to user

43

3.5 Menentukan Dimensi pasak

Pasakdigunakanuntukmenahangaya geser antara poros dengan rol

maupun poros dengan gear. Bahanpasakterbuatdari ST 42,

kekuatanbahandiketahuikekuatangesersebesar τ=40

N/mm2dankekuatantariksebesar

σ= 70 N/mm2.

1. Kekuatanijin pasak

- Tegangantarikmaksimumpasak

σu = 70 N/mm2

σmax =σy

= 40 N/mm2

- Tegangangesermaksimumpasak

τ max = ᑘbσ max

= ᑘb.40 N/mmb

= 20 N/mmb

2. Diameter poros diketahui 50 mm, dari tabel didapat

w = 16 mm

t = 10mm

dan bila diketahui T = l x w x τ x 焦d = l x 16 x 42 x

a迷d = 16800 l N mm......(i)

dan juga T = 靳ﾠ䠈 x τ x 焦米 =

靳ﾠ䠈 x 42 x a迷米 = 1,03 x ﾠ迷䠈N铰铰d ....................(ii)

maka dari persamaan (i) dan (ii) didapat

l = ﾠ,迷米.ﾠ迷䠈梗铰铰dﾠ䠈密迷迷忐铰铰 = 61, 31 mm

dan bila diketahui T = l x 缴d x σ x

焦d = l x ﾠ迷d x 70 x

a迷d = 87510 l N mm......(iii)

maka dari persamaan (ii) dan (iii) didapat

l = ﾠ,迷米.ﾠ迷䠈梗铰铰d密蜜aﾠ迷忐铰铰 = 117,7 mm


commit to user

44

maka dimensi pasak adalah w = 16 mm t = 10 mm l = 117,7 mm

3.5.1 Lubangpasak

Proses penggefrasisan untuk lubangpasakw = 16 mm, t = 10 mm, l =

117,7 mm dengan menggunakan 2 mata frais, diameter 5 mm dan 16 mm dua

tahap. Bahan poros baja ST 34. Sebelum proses pengefraisan, terlebih dahulu

pastikan matafrais tidak dalam keadaan rusak.

1. Waktu pengerjaan dengan mata frais 5 mm :

Putaran (n) = 150 rpm.

Sr = 0,18

Kedalaman (l) = 10 mm.

Waktu untuk sekali pengefraisan :

Tm =nSr

ld.

.3,0 +

=Ǵ,/.闹嫩/Ǵ,ᑘm.ᑘ闹Ǵ

= 0,167 menit

Pengefraisan dilakukan di 4 titik, sehingga waktu pengefraisan :

= 4 x 0,167

= 0.668 menit

Waktu setting = 5 menit

Waktu pengefraisan untuk mata frais 5 mm adalah 0.668 + 5 = 5.668menit.

2. Waktu pengefraisan 16 mm dengan mata frais28 mm :

Putaran (n) = 150 rpm.

Sr = 0,18

Kedalaman(l) = 10 mm.

Waktu untuk sekali pengefraisan :

Tm =nSr

ld.

.3,0 +

=Ǵ,/.b闹嫩/Ǵ,ᑘm.ᑘ闹Ǵ= 0,38 menit

Pengefraisan dilakukan di 4 titik, sehingga waktu pengefraisan :


commit to user

45

= 4 x 0,38

= 1.52 menit

Waktu setting = 5 menit

Waktu pengerjaan untuk mata frais 5 mm adalah 1.52 + 5 = 6.52 menit.

Waktu total pengerjaan untuk pengefraisan lubang pasak= 12,188 menit

atau 13 menit

3.6 Desain untuk rumah bearing

Untuk diameter bearing 40 mm, diameter bor 17 mm, lebar bearing 12

mm. Dengan no bearing 203 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal rumah

bearing adalah :

Diketahui 逛 = 60 mm ( jarak antar baut)

w = 946,5 N

σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N/桂桂b

棍实顺3.灌.逛2. σ. l

棍实顺3.946,5.602.15.12

棍实√473.25

t = 21,75 mm

Untuk diameter bearing 50 mm, diameter bor 20 mm, lebar bearing 15

mm. Dengan nomor bearing 304 hasil ini didapat dari tabel bearing maka tebal

rumah bearing adalah :

Diketahui

a =70 mm ( jarak antar baut)

w = 1134 N

σ ( tegangan bending cast iron) = 15 N/桂桂b

棍实顺3.灌.逛2. σ. l


commit to user

46

棍实顺3.1134.702.15.15

棍实税529,2

t = 23 mm

v Dari hasil perhitungan diatas dapat dinyatakan bahwa rumah bearing yang ada pada mesin adalah aman dengan tebal 25 mm.

3.7 Perhitungan Las

Pengelasan yang ada pada kontruksi alat ini terbagi menjadi 2 jenis,

untuk bagian rangka adalah las sudut dan las V menggunakan las listrik.

Perhitungan kekuatan las pada sambungan tepi padarangka dengan tebal plat 10

mm, panjang pengelasan 500 mm, sehingga untuk memperhitungkan kekuatan las

ditentukan A dengan :

A = 10mm .sin 45 . 500 mm

= 10mm .0,707 .500 mm

= 3535 mm2

Elektroda yang digunakan E 6013.

E 60 = Kekuatan tarik terendah setelah dilaskan adalah 60.000 psi atau 420

N/mm2.

1 = Posisi pengelasan mendatar, vertical atas kepala dan horizontal

3 = Jenis listrik adalah DC poloaritas bolik (DC+) diameter elektroda 5 mm,

arus 230 – 270 A, tegangan 27-29 V

Tegangan yang terjadi pada sambungan adalah :

Fmax = /ǴǴ铺k,mᑘb

= 1471,5 N

AF max

=s

35355,1471 N

=s

= 0,416 N/mm2


commit to user

47

Tegangan tarik ijin las (st)

st = 0,5 . s ijin

= 0,5 . 420 N/mm2

= 210 N/mm2

Karena s pengelasan <s ijin, maka pengelasan aman.

3.8 MenentukanKapasitasPenggilasanBatangSorghum.

Kapsitaspenggilasan = keliling roll x jumlahputaran

= 2 π r x 40 Rpm

= 2 π 0.105 x 40 Rpm

= 26,376 m/menit

Kapasitas = kapasitaspenggilasan x beratsorghum x jumlahbatangsorghum

= 26,3 x 0,125 kg/m x 10

= 65,94 Kg/menit x 60

= 3956 Kg/jam

Atau 4000 Kg/jam.

Makakapasitasmesinpemerasbatangsorghuminiadalah 4000 Kg/jam.


commit to user

48

BAB IV

PROSES PEMBUATAN ALAT 4.1 Pembuatan Mesin

Mesin ini dibuat atas kerjasama antara mahasiswa Teknik Universitas

Sebelas Maret dengan bengkel mesin Universitas Sebelas Maret. Untuk

menyelesaikannya dibutuhkan waktu 3 bulan dan untuk pengetesan mesin

membutuhkan waktu 1 minggu.

4.1.1 BahanYang Digunakan :

a. Dua buah rol dengan diameter 200 mm dan sebuah rol dengan diameter

250 mm sebagai penggilas.

b. Besi plat dengan tebal 10mm sebagai tempat penghantar nira dan

sorghum.

c. Besi profil U ukuran 150 x 38 x 38 mm sebagai rangka dan landasan.

d. Kayu jati ukuran 150 mm x 200 mm sebagai landasan mesin.

e. Kuningan plat sebagai bantalan geser / metal.

f. Bearing.

g. Baut M 14 dan M 12 sebagai pengunci bantalan.

h. Besi diameter 60 mm dan 50 mm sebagai poros.

4.1.2 Alat Yang Dibutuhkan :

a. Gergaji

b. Mesin bubut

c. Mesin bor

d. Mesin gerinda

e. Mesin las

f. Meteran

g. Siku / mistar baja

h. Amplas

i. Cat/thinner

j. Kapur

k. kuas


commit to user

49

4.1.3 Peta Operasi Kerja :

Peta operasi kerja adalah Peta Kerja yang menggunakan urutan kerja

dengan jalan membagi pekerjaan tersebut kedalam elemen-elemen operasi

secara detail.

Peta Operasi Kerja Pembuatan Roda Gigi dan Roll

Poros Roda Gigi 1 & 2 Poros Rol 3, 4 & 5 Roda gigi

0-1 0-1 0-1

0-2 0-2 0-2

1-1

1-2

1-3

1-2

1-1

1-1

Di ukur dengan sket match

Operasi Bubut

Pemeriksaan ukuran

0-3

0-4

0-3

0-4

0-3

0-5


Operasi bubut

Pemeriksaan ukuran

Pembuatan cetakan

Pemeriksaan ukuran

Operasi pengecoran


Operasi bubut

Pemeriksaan dengan sket match

Operasi bubut

Pemeriksaan ukuran

Pemeriksaan ukuran

Pemeriksaan ukuran

Operasi mesin bor

Pemeriksaan ukuran

0-4

Operasi mesin gerinda

Pemeriksaan ukuran

1-2

Dirakit

0-5

Proses Perlakuan panas


commit to user

50

Resume

Langkah Kerja Pembuatan Poros Roda Gigi 1 & 2 :

- Operasi 1 : Proses pengukuran dengan sket match poros yang akan

Dibubut, menandainya sesuai dengan ukuran masing-

masing poros.

- Operasi 2 : Proses pembubutan pada ujung kanan sepanjang 300 mm

dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm.

- Pemeriksaan 1 : Diperiksa ukurannya.

- Operasi 3 : Mengukur dengan menggunakan sket match.

- Operasi 4 : Dilakukan proses pembubutan pada ujung kiri sepanjang

250 mm dari diameter 70 mm menjadi diameter 65 mm.


- Operasi 5 : Proses pengefraisan sepanjang 50 mm dengan kedalaman

7mm.


Poses pengerjaan :

Bahan cast iron grade 15 Ø70 panjang 555 mm

1. Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut.

2. Mengecek ukuran bahan dan alat bantu yang diperlukan.

3. Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya.

4. Menyeting pahat dan putaran mesin bubut.

5. Menyekam benda kerja sepanjang 180 mm.

6. Membubut rata permukaan ujung benda kerja.


commit to user

51

7. Membubut memanjang benda kerja dari Ø70 mm menjadiØ 65 mm

sepanjang 500 mm.

8. Membalik benda kerja.


10. Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 550 mm.

11. Membubut memanjang benda kerja dari Ø70 mm menjadiØ65 mm

sepanjang250 mm .

12. Menganti pahat rata dengan pahat alur.

13. Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung

benda kerja sedalam 9,5 mm.

14. Mengganti pahat alur dengan pahat rata.

15. Melepas benda kerja.

Poses pengerjaan :

Bahan cast iron grade 15 Ø 70 panjang 310 mm

1. Mengambil bahan dan perlengkapan mesin bubut.

2. Mengecek ukuran, bahan dan alat bantu yang diperlukan.

3. Mempersiapkan mesin bubut dan perlengkapan yang lainya.

4. Menyeting pahat dan putaran mesin bubut.


6. Membubut rata permukaan ujung benda kerja.

7. Membubut memanjang benda kerja dari Ø70 mm menjadi Ø 65 mm

sepanjang 150 mm.

8. Membalik benda kerja.


commit to user

52

9. Menyekam benda kerja sepanjang100 mm.

10. Memfacing benda kerja sampai benda kerja berukuran panjang 300 mm.

11. Membubut memanjang benda kerja dari Ø70 mm menjadi Ø65 mm

sepanjang 160 mm .

12. Mengganti pahat rata dengan pahat alur.

13. Membubut alur benda kerja dengan posisi pahat alur 50 mm dari ujung

benda kerja sepanjang 78 mm sedalam 9,5 mm.

14. Mengganti pahat alur dengan pahat rata.

15. Melepas benda kerja.

Langkah Kerja Pembuatan Roda Gigi :

- Operasi 1 : Proses pengukuran dengan sket match dan meteran untuk

roda gigi yang akan dibuat.

- Operasi 2 : Proses pembuatan cetakan negative sesuai dengan ukuran

masing-masing roda gigi yang akan dibuat.


- Operasi 3 : Proses pengecoran dan pembentukan roda gigi.

- Operasi 4 : Proses penghalusan setelah proses pengecoran.

- Operasi 5 : Proses perlakuan panas, dengan penambahan kadar carbon

untuk meningkatkan tingkat kekerasannya.



commit to user

53

Proses pengecoran untuk pembuatan Puli dan Roda Gigi :

Gambar 4.1 Roda gigi lurus.

a) Proses awal pembuatan cetakan ini dilakukan dengan terlebih dahulu

membuat model atau Pola, dengan posisi model berada pada kedua

bagian cetakan yakni drag dan cope maka model dibuat dari dua keping

kayu (papan) yang digabungkan,dengan model yang berbentuk bundar.

b) Pengerjaan berikutnya ialah pembuatan inti, dimana inti (teras) ini dibuat

dari pasir cetak dari jenis Pasir minyak atau pasir kwarsa dengan

campuran minyak nabati..

d) Urutan pekerjaan yang harus dilakukan dan dipersiapkan sebelum

pengisian pasir kedalam rangka cetak, antara lain :

- Menyiapkan plat (papan) landasan

- Tempatkan rangka cetak diatas papan untuk cetakan bawah (drag)

dengan pola inti (kayu) untuk kedudukan inti (teras) pasir.

e) Pengisian pasir kedalam rangka cetak.

f) Pembuatan saluran dengan cara memasangkan saluran secara tegak lurus,

g) Pekerjaan berikutnya ialah menempatkan kembali rangka cetak, yakni

menggabungkan kedua cetakan (drag dan cope), pada benda bulat


commit to user

54

simetris ini sebenarnya tidak terlalu sulit dimana yang paling penting

adalah penempatan posisi kedudukan Intinya telah ditempatkan ditengah-

tengah rangka cetak, dengan memposisikan lubang cope pada inti serta

posisi pen pengarah dari rangka cetak dalam keadaan sejajar, maka posisi

rongga sudah sejajar.

h) Proses penuangan merupakan proses yang menentukan keberhasilan

dalam pembentukan benda kerja, oleh karena itu didalam pelaksanaannya

harus dilakukan secara hati-hati terutama dalam memperlakukan cetakan

ini. Dan yang paling penting lagi dalam proses penuangan ini ialah faktor

keselamatan kerja, alat-alat keselamatan kerja seperti sarung tangan,

sepatu, kaca mata dan lain-lain hendaknya sangat diperhatikan.

Gambar 4.2 Proses penuangan. ( Hardi Sujana, 2008 )

Langkah Kerja Pembuatan Rumah Bantalan :

- Operasi 1 : Pengukuran benda kerja untuk rumah bantalan dengan

ukuran 100 mm x 100 mm.

- Operasi 2 : Proses pemotongan dengan menggunakan mesin las sesuai

dengan yangdirencanakan.

- Operasi 3 : Pengerjaan penghalusan bekas potongan las dengan

gerinda tangan.


commit to user

55

- Pemeriksaan 1 : Dilakukan pemeriksaan ukuran rumah bantalan.

- Operasi 4 : Pada bagian rangka yang sudah dilasdiberi tanda titik dan

dibor dengan menggunakan bor tangan untuk menjadi

diameter 80 mm.

- Operasi 6 : Pemeriksaan ukuran lubang yang telah di bor.

Proses Perakitan Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum.

Perakitan merupakan tahap terakhir dalam proses perancangan dan

pembuatan suatu mesin atau alat, dimana suatu cara atau tindakan untuk

menempatkan dan memasang bagian-bagian dari suatu mesin yang digabung dari

satu kesatuan menurut pasangannya, sehingga akan menjadi perakitan mesin yang

siap digunakan sesuai dengan fungsi yang direncanakan.

Sebelum melakukan perakitan hendaknya memperhatikan beberapa hal sebagai

berikut :

1. Komponen-komponen yang akan dirakit, telah selesai dikerjakan dan telah

siap ukuran sesuai perencanaan.

2. Komponen-komponen standar siap pakai ataupun dipasangkan.

3. Mengetahui jumlah yang akan dirakit dan mengetahui cara pemasangannya.

4. Mengetahui tempat dan urutan pemasangan dari masing-masing komponen

yang tersedia.

5. Menyiapkan semua alat-alat bantu untuk proses perakitan.

Langkah kerja :

1. Memasang rol ke- 1, ke- 2 dan ke- 3 pada rangka, yang pada kedua

ujungnya terlebih dahulu dipasang bantalan.

2. Memasang roda gigi pada poros rol 1, 2, dan 3 kemudian dipasak.

3. Memasang roda gigi pada sisi luar poros rol kemudian dipasak.

4. Memasang poros transmisi pada rangka yang kedua ujungnya dipasangi

bantalan.


commit to user

56

5. Memasang puli, roda gigi pinion dan roda gigi pada poros transmisi

kemudian dipasak.

6. Mengecek semua kondisi sambungan dan pergerakan dari roda-roda gigi.

4.2 Perawatan Alat

Perawatan adalah suatu kegiatan atau pekerjaan yang bertujuan untuk

memperpanjang umur mesin. Dengan adanya perawatan diharapkan mesin dapat

selalu dalam kondisi siap pakai dan bekerja dengan baik. Jenis perawatan tersebut

adalah mengupayakan pencegahan kerusakan sedini mungkin dengan cara

perawatan secara rutin maupun secara berkala.

Adapun alasan-alasan yang mendasari diperlukannya perawatan adalah :

a. Mesin lebih tahan lama dan berfungsi dengan baik.

b. Menghindari kerusakan sedini mungkin.

c. Mengurangi penggantian komponen yang rusak dikarenakan sering

dalam pemakaian.

Pemeliharaan alat ini mencakup seluruh rangkaian dan komponen mesin pemeras

sorghum yang meliputi:

1. Poros dan Rol.

Hal-hal yang perlu dilakukan dalam pemeliharaan poros dan rol adalah :

a. Rol setelah selesai digunakan dibersihkan dari sisa-sisa kotoran dan cairan

yang masih menempel.

b. Antara poros dan bearing diberi pelumas agar dapat berputar dengan lancar.

2. Roda gigi.

Hal-hal yang dilakukan untuk perawatan roda gigi :

a. Melumasi roda gigi tersebut supaya gesekannya dapat lebih halus dan

tidak cepat aus.

b. Setiap selesai digunakan roda gigi harus dibersihkan dan dicek untuk

mengetahui keadaan gigi-giginya.


commit to user

57

3. Rangka.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan rangka adalah :

a. Mengecat rangka untuk menghindari karat dan keropos.

b. Membersihkan rangka setelah digunakan untuk menggilas tebu.

c. Memeriksa sambungan las pada rangka secara berkala.

4. Bantalan.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan bantalan :

a. Melumasi bantalan dengan grease.

b. Dalam penggunaan, apabila perputaran poros dan rol terasa berat dan

suaranya agak kasar maka harus dicek keadaan bantalannya masih dalam

keadaan baik atau tidak.

5. Puli dan sabuk.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan puli dan sabuk :

a. Memeriksa sabuk sebelum digunakan untuk memeras batang sorghum.

b. Setelah selesai digunakan, membersihkan puli dan sabuk dari kotoran dan

debu.

6. Diesel.

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemeliharaan diesel :

a. Mengecek selalu kondisi air pendingin pada mesin diesel.

b. Mengecek putaran mesin diesel apakah stabil atau tidaknya, bila tidak

segera melakukan pengecekan mesin diesel secara menyeluruh.


commit to user

58

4.3 Analisa Biaya Komponen Mesin

Tabel 4.1 a. Biaya Komponen Mesin.

No Jenis Komponen Jumlah Harga satuan (Rp.)

Harga (Rp.)

1 Gear Ø 20, l = 15 cm 3 @30 kg 20.000 / kg 1.800.000 2 Gear Ø 10, l = 10 cm 2 @40 kg 20.000 / kg 1.600.000 3 Pulley Ø 100, l = 15 cm 1 @100 kg 20.000 / kg 2.000.000 4 Gear Ø 80, l = 15 cm 1 @120 kg 20.000 / kg 2.400.000 5 Gear Ø 60, l = 15 cm 1 @ 80 kg 20.000 / kg 1.600.000 6 Roller Ø 20, p = 35 cm 2 @60 kg 20.000 / kg 2.400.000 7 Roller Ø 22, l = 15 cm 1 @80 kg 20.000 / kg 1.600.000 8 Poros penggerak roda gigi 2 @20 kg 20.000 / kg 800.000 9 Poros roller 3 @ 15 kg 20.000 / kg 900.000 10 Pasak p=15x1x1 cm [email protected] 220.000

11 Baut Ø 26 mm Baut besar untuk dudukan

8 @10.000 80.000

12 Baut Ø 26 mm Baut pengunci roller

4 @15.000 60.000

13 Plat U p= 10x6x1cm 10m @70.000 700.000

14 Baut Ø 22 mm Baut pengunci roda gigi

8 @10.000 80.000

15 Baut Ø 24 mm Baut penyetel horisontal

2 @15.000 30.000

16 Bearing roller Ø 40 mm [email protected] 480.000 17 Bearing gear Ø 50 mm 2 @110.000 220.000 18 Bantalan jati 1.000.000

19 Beaya Transport mesin dari kudus

750.000

20 Beaya lain-lain 250.000 Total dana 18.980.000


commit to user

59

b. Honor Teknisi.

No Nama Anggaran Waktu Biaya (Rp)

Total (Rp)

1 Honor Teknisi pembuatan 3 buah roller (1 orang )

1 bulan 600.000 600.000

2 Honor Teknisi pembuatan 5 buah roda gigi pinion (1orang )

2 minggu

600.000 600.000

3 Honor Teknisi pembuatan 2 buah roda gigi besar (1 orang )

2 minggu

500.000 500.000

4 Honor Teknisi pembuatan 1 buah pulley (1 orang )

2 minggu

300.000 300.000

5 Honor Teknisi pembuatan 3 buah mantel roller (1 orang )

3 minggu

1.200.000 1.200.000

Total 3.200.000

Biaya total pembuatan mesin pemeras batang sorghum.

Biaya teknisi Rp. 3.200.000,00

Biaya komponen mesin Rp. 18.980.000,00 +

Rp. 22.180.000,00


commit to user

60

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari hasil Re-Kalkulasi Transmisi Mesin Pemeras Batang Sorghum ini

dapat disimpulkan :

1. Mesin pemeras batang sorghum ini bekerja dengan menggunakan

penggerak diesel dengan daya 24 hP dan putaran 1420 Rpm.

2. Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki kapasitas 4000 kg/jam.

3. Total biaya untuk membuat Mesin Pemeras Batang Sorghum sebesar

Rp.22.180.000,-

4. Mesin Pemeras Batang Sorghum ini memiliki tiga buah roller dengan

putaran 40 Rpm dan tiga tingkatan sistem transmisi dengan tiga buah

poros penyangga.

5.2 Saran

Terkait dengan referensi dan data yang didapat masih kurang, maka

perhitungan dilakukan dengan asumsi data sehingga bila dilakukan perhitungan

ulang jawaban yangdiasumsikan masih kurang akurat dan kurang tepat.


commit to user

61

DAFTAR PUSTAKA

J. E. Shigley dan Larry D. M, 1995, “Perancanaan Teknik Mesin”, jilid II, Edisi

keempat, Erlangga.Jakarta.

Jutz H dan Scharkus E, 1996, “ Westerman Table for The Metal Trade” New

Delhi: Weley Eastern Limited.

Khurmi, R.S. & Gupta, J.K. 2002. Machine Design.S.CHad& Company LTD.

Ram Nagar-New Delhi.

Popov, E.P. 1996. Mekanika Teknik (Machine of Material). Erlangga. Jakarta.

Sato T dan N. Sugiarto H, 1994, “Menggambar Mesin Menurut Standart Iso”, PT.

Pradya Paramita, jakarta.

Sularso dan Suga, K. 1987, Dasar dan PemilihanElemenMesin, Cetakankeenam,

PradnyaParamitha. Jakarta.

Kenyon,WdanGinting, D. 1985. Dasar-dasarPengelasan.Erlangga. Jakarta


commit to user

LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI...

Documents

Transcript of LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI TRANSMISI …/Re... · LAPORAN PROYEK AKHIR RE-KALKULASI...