Mesin Pencetak Tablet

1 Mesin pencetak Tablet Kapasitas 1000 Tablet perjam-IST AKPRIND Yogyakarta

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah-

Industri kecil dan menengah dapat menopang eknomi rakyat saat ini.

Terbukti dengan adanya kebijakan pemerintah untuk memajukan indutri kecil dan

menengah, maka masyarakat Indonesia dapat mengatasi masalah krisis moneter

secara berkala. Penjaminan kwalitas produk yang dihasilkan merupakan suatu hal

yang wajib dilakuakan dalam dunia industri agar produk tersebut mampu bersaing

dengan produk sejenis terhadap produk dari industri-industri di negara maju.

Penggunaan teknologi tepat guna (ttg) sangat dibutuhkan untuk

meningkatkan kwalitas maupun kwantitas produk terutama pada negara

berkembang seperti negara kita ini. Dan juga agar kita mampu bersaing dari

industri sejenis pada negara-negara maju yang menggunakan teknologi yang lebih

maju tentunya. Perancangan suatu alat yang sederhana, murah, dan praktis dalam

penggunaan serta perawatannya diharapkan mampu menopang industri kecil dan

menengah, yang pada umumnya memiliki pekerja/kariawan yang berpendidikan

rendah.

Kondisi industri kecil dan menegah untuk jenis pengolahan makanan

maupun obat-obatan tradisional yang ada di Indonesia ini, masih sangat

memprihatinkan. Dimulai dari faktor kebersihan saat pengolahan, penggunaan zat

kimia berbahaya, maupun kwalitas kemasan dan lain sebagainya yang dinilai tidak

lulus uji oleh Badan Pengawas Obat dan Makanan di negara ini. Lebih lagi seperti

kebanyakan industri-industri jamu tradisional skala rumah tangga akan

menggunakan jasa industri (perusahaan) yang lebih besar untuk merubah serbuk

jamu menjadi tablet-tablet jamu dikarenakan mereka tidak memiliki alat tersebut.

Sebagian konsumen pengguna obat-obatan tradisional ataupun jamu

terkadang tidak menyukai rasa yang ditimbulkan oleh obat maupun jamu tersebut.

Hal ini dikarenakan rasanya yang terkadang pahit ataupun rasa yang kurang enak


dikonsumsi. Maka sebagian konsumen memilih untuk mengonsumsi obat ataupun

jamu tradisional dalam bentuk tablet.

Didasari oleh hal tersebut maka disini akan dicoba untuk membuat suatu

alat pengolahan obat-obatan tradisional seperti jamu. Industri-industri pembuatan

jamu tradisional terkadang tidak memperhatikan faktor ke-higienisan produk baik

dari segi bahan baku, proses pengolahan, pengemasan, penyimpanan dan lain

sebagainya. Alat yang direncanakan mampu membuat tablet dari serbuk jamu

yang telah dihaluskan dengan higienis.

1.2 Rumusan Masalah

Dari uraian latar belakang masalah yang telah dikemukakan diatas maka,

pokok permasalahan yang akan diangkat, adalah :

1. Bagaimana melakukan perencanaan alat untuk membentuk serbuk jamu

menjadi tablet jamu.

2. Bagaimana untuk memberi kemudahan dalam membentuk serbuk jamu

menjadi tablet jamu.

3. Bagaimana merencanakan suatu alat pencetak tablet jamu dengan

konstruksi yang sederhana dan mudah dalam penggunaan serata

perawatannya.

1.3 Batasan Masalah

1. Kapasitas produksi ialah 1000 tablet per jam.

2. Pengoperasian alat ini ialah secara manual, yaitu dengan menggunakan

dongkrak sebagai penekan.

3. Ketebalan tablet ialah 3,5 sampai 6 mm.

4. Perbandinga volume maksimum, serbuk jamu : tablet jamu ialah 3 : 1.


5. Diameter tablet jamu ialah 10 mm.

1.4 Tujuan

1. Memenuhi kebutuhan industri pengolahan jamu, skala rumah tangga,

dalam hal pengolahan serbuk jamu menjadi tablet jamu.

2. Dapat menghasilkan tablet jamu dari serbuk jamu dengan proses yang

higienis.

3. Meningkatkan nilai jual dari serbuk jamu menjadi tablet jamu.

1.5 Manfaat

1. Dapat mengaktualisaikan ilmu yang diperoleh selama bangku kuliah.

2. Dapat melakukan perancangan suatu alat ataupun mesin dengan

terstruktur.

3. Untuk mendapatkan jamu dalam bentuk tablet dengan biaya produksi yang

rendah.

4. Dapat melakukan analisa terhada mesin yang akan dibuat sebelum

melakukan assembly dan setelah proses assembly.

1.6 Cara Kerja Alat Pembuat Tablet Kapasitas 1000 Tablet Per Jam.

Alat pembuat tablet ini digunakan secara manual. Yaitu tanpa

menggunakan motor sebagai tenaga penggerak, maupun menggunakan

mekanisme yang bersifat otomatis. Akan tetapi hanya mengandalkan

operator/pekerja.

Alat ini memiliki cetakan (dies) berbentuk silinder dan penekan yang

berbentuk silinder juga.

Serbuk/tepung jamu diisikan kesemua lubang cetakan (dies) secara

manual. Sebelumnya pelat penekan bawah yang diatasnya terdapat kumpulan

silinder penekan telah dalam posisi menutup lubang cetakan paling bawah.


Setelah semua lubang terisi penuh maka dilanjutkan dengan menarik plat

penutup atas untuk menutup lubang cetakan paling atas. Pada plat penutup

atas juga terdapat silinder-silinder penutup lubang bagian atas. Setelah semua

lubang cetakan tertutup dengan rapat maka dilakukan penguncian dengan

mendorong system pengunci hingga plat tidak dapat lagi bergerak ke atas.

Dongkrak ulir kemudian diputar agar menekan serbuk jamu hingga mencapai

ketinggian yang diinginkan (sesuai dengan tinggi tablet yang dikehendaki).

Setelah itu plat penutup atas di buka dengan cara melepas system pengunci

sambil menggeser plat atas tersebut ke sisi sebelah samping lalu dongkrak

diputar lagi hingga silinder-silinder penekan sejajar dengan cetakan (dies) dan

tablet-tablet jamu tersebut berada diatas permukaan dies.

Langkah selanjutnya ialah dengan melewatkan plat penyapu yang

berfungsi untuk melepas tablet-tablet yang masih menempel pada cetakan.

Pada sisi depan plat penyapu dilapisi karet agar tablet-tablet tersebut tidak

rusak pada saat menyentuh plat penyapu. Pada sisi tablet-tablet tersebut di

dorong terdapat pelat pengarah agar jatuhnya tablet-tablet yang telah

disapukan tepat ke wadah penampung.


1.7 Diagram Alir Pembuatan Alat

Pembuatan

plat penekan

dan penutup

Pembuatan

plat cetakan

(dies)

Perakitan Komponen Mesin

Mesin Siap Pakai

Pembuatan

rangka

Pembuatan

silinder penekan

dan penutup

Observasi dan Wawancara

Pemilihan dan Pembelian

Bahan

Elemen Mesin

Pembuatan Gambar Kerja

Desain


BAB II

DASAR PERENCANAAN

Kwalitas produk yang dihasilkan oleh industri skala rumah tangga terkadang

tidak dapat bersaing dengan produksi sejenis yang dihasilkan dari industri-industri skala

besar. Hal ini cenderung oleh kwalitas, kwantitas, harga, pelayanan, yang lebih baik dari

industri skala besar. Akan tetapi bukan berarti industry kecil tidak dapat bersaing dengan

industri berskala besar.

Perancangan alat produksi yang sederhana diharapkan mampu untuk membantu

meningkatkan kwalitas produksi pada industri rumahan tanpa mempengaruhi kwalitas

produk, seperti halnya pada pengolahan serbuk jamu menjadi tablet jamu ini. Pada

mumumnya jamu dipasarkan dalam bentuk serbuk maupun dalam bentuk cair yang siap

minum. Akan tetapi untuk sebagian orang, mengkonsumsi jamu dalam sajian serbuk

maupun seduh tidak enak. Hal ini terlebih oleh rasa untuk sebagian jamu yang pahit.

Serta jamu dalam bentuk cair dirasa kurang praktis untuk dibawa-bawa. Maka dibuat

jamu dalam bentuk tablet.

Pada industri-industri pengolahan jamu skala rumah tangga biasanya hanya

membuat jamu dalam bentuk cair maupun serbuk. Untuk serbuk jamu yang akan diolah

menjadi tablet biasanya dibuat pada pabrik pengolahan jamu yang berskala besar dengan

mengganti ongkos pembuatan tablet. Hal ini dikarenakan mesin pencetak tablet yang

relative mahal dan tidak terjangkau oleh industri-industri kecil.

Dalam perancangan suatu komponen mesin, diharapkan melalui suatu tahapan

perhitungan untuk menentukan dimensi maupun bahan yang akan digunakan. Hal ini

dimaksudkan agar umur pemakaian mesin terseut dapat diprediksi dan mencegah

terjadinya kerusakan (failure) sebelum umur pemakaian yang diberikan.

Dari penelitian-penelitian sebelumnya seperti:

1) Rohana, 2007, Formulasi Tablet Ekstrak Teh Hijau, Skripsi Universitas

Airlangga menyimpulkan bahwa campuran granul dicetak menjadi tablet

dengan tekanan 1 Ton menggunakan mesin pencetak tablet hidrolik press. Dan

setelah dilakukan pengujian pada hasil tablet maka tingkat kekerasan tablet

rata-rata ialah 15 kP


2) Majalah Ilmu Kefarmasian, Vol II, No.2, Agustus 2005, 100- 109, oleh Ilma

Nugrahani, Hasan Rahmat, Joshita Djajadisastra, Departemen Farmasi

FMIPA-UI. Karakterisik Granul dan Tablet Propranolol Hidroklorida dengan

Metode Granulasi Peleburan, menyebutkan bahwa pada proses penekanan

tablet (compression) membutuhkan gaya penekanan sebesar 10 – 20 kg/cm²,

hal ini bertujuan agar tablet yang dicetak memenuhi syarat fisik untuk tablet

sediaan lepas terkendali non swellable (Parrot,1971).

2.1 Kapasitas Produksi

Kapasitas produksi yang direncanakan ialah berdasarkan kebutuhan akan alat

pencetak tablet pada skala industri rumah tangga. Pada umumnya industri rumahan

pembuat jamu hanya memproduksi jamu antara 1 sampai 10 kg setiap harinya. Produk

yang dihasilkan pada umumnya berbentuk serbuk (granular).

Alat yang direncanakan, mampu untuk membuat tablet sebanyak 1000 tablet/jam.

Untuk memperoleh kapasitas produksi yang sebesar itu, maka direncanakan jumlah

cetakan (dies) sebanyak 25 buah. Hal ini juga disebabkan oleh waktu yang dibutuhkan

untuk satu kali proses (mulai dari proses pengisisn sampai menjadi tablet) diasumsikan

sebesar 90 detik

2.2 Penekan

Pada proses pembuatan tablet ini, dibutuhkan suatu mekanisme penekan yang

berfungsi untuk menekan serbuk jamu yang berbentuk granulat. Hal ini bertujuan untuk

merubah serbuk jamu tersebut menjadi padatan berbentuk silinder (tablet). Gaya

penekanan yang dibutuhkan untuk menekan tablet dapat diperoleh dengan menggunakan

dongkrak. Dongkrak penekan ini ada yang berupa dongkrak hidrolik maupun dongkrak

mekanik.

Daya penekanan yang diberikan ialah:

P = F/A ..................................................................................................................... (1)

Dalam hal ini :


P = Pembebanan (stress) (kg/cm²)

A = Luas penampang (cm²)

F = Gaya yang diberikan (kg)

2.3 Plat Penekan

Plat penekan yang akan digunakan dalam perancangan kali ini berfungsi sebagai

media pembentuk (pola) dari serbuk jamu menjadi tablet jamu. Dari hasil survey,

ditemukan bahwa diameter tablet pada umumya ialah lebih kecil dari 11 mm dan

kebanyakan dengan diameter 10 mm dan dengan tebal tablet yang direncanakan ialah 3,5

– 6 mm. Maka plat cetakan ini direncanakan diberi lubang dengan diameter 10 mm

dengan cara di bor. Jumlah lubang cetakan yang direncanakan ialah sebanyak 25 buah

lubang.

Pada saat proses penekanan berlangsung maka plat cetakan akan menerima

pembebanan yang berasal dari dongkrak penekan. Pemilihan tebal plat cetakan

didasarkan pada beban yang akan diterima oleh plat cetakan tersebut. Dalam perencanaan

suatu elemen mesin, maka tegangan (stress) yang akan diterima oleh elemen mesin

tersebut direncanakan pada batas proportional limit, karena pada batas ini elemen mesin

tersebut masih pada kondisi elestis. Diagram tegangan regangan untuk material baja dapat

dilihat dari gambar 2.1 dibawah ini :

Gambar 2.1 Diagram tegangan regangan untuk baja

(Mott, 1999 “Machine Elements in Mechanical Design”, 27)


Pembebanan yang terjadi pada elemen mesin dapat bermacam-macam. Seperti

berdasarkan arah, besar, maupun letak gaya yang bekerja pada elemen tersebut. Salah

satunya ialah seperti ditunjukkan pada gambar 2.3 yaitu pembebanan pada tumpuan balok

sederhana dengan jenis beban terpusat dan beban berada ditengah. Distribusi beban yang

terdapat pada plat penekan dengan konstruksi sederhana dengan pembebanan ditengah

dapat digambarkan seperti pada gambar 2.3.

Gambar 2.2 Balok sederhana dengan beban terpusat

(Shigley, 1995“Machinical Engineering Design”, 971)

Dan dapat ditentukan reaksi-reaksi yang terjadi pada elemen mesin yang mengalami

pembebanan ditengah (seperti terlihat pada gambar 2.3).

R1=R2= F

2 ............................................................................................................. (2)

Dalam hal ini :

R1 = Reaksi pada titik A (kg)


R2 = Reaksi pada titik C (kg)

F = Gaya yang bekerja paba titik B (kg)

Sedangkan untuk menentukan besarnya gaya vertical yang bekerja pada elemen tersebut

dapat ditentukan degan persamaan 3 dan 4:

VAB= R1 .............................................................................................................. (3)

VBC= -R2 ............................................................................................................ (4)

Dalam hal ini :

VAB = Reaksi vertical pada titik A (kg).

VBC = Reaksi vertical pada titik C (kg).

F = Gaya yang bekerja pada titik B (kg).

Besarnya momen yang terdapat pada elemen mesin tersebut dapat ditentukan dengan

persamaan berikut.

MAB= FX

2 .............................................................................................................. (5)

MAB = Momen sepanjang AB (kg.mm)

FX = Gaya yang bekerja sepanjang x (kg.mm)

Untuk menentukan lendutan (defleksi) yang terjadi ialah dengan persamaan dibawah ini :

Ymax= - F . l3

48 . E . I ................................................................................................... (6)

Dalam hal ini :


Ymax = Defleksi maksimal yang terjadi (mm)

E = Modulus elastisitas (kg/mm²)

F = Gaya yang bekerja pada titik B (kg)

I = Momen Inersia (mm4

).

Defleksi/lendutan maksimal yang diijinkan untuk komponen mesin dengan

tingkat presisi yang tidak terlalu tinggi ialah 0,0005 sampai 0,003 in/in panjang batang,

(Robert L. Mott, Mechanical Elements in Mechanical Design, Third Edition, hal 701).

Untuk material ST 37 (Indian Standard, 1570, Part I, 1978), akan memiliki

tegangan terik minimum (Tensile strength minimum) σs sebesar 360 N/mm² dan

tegangan luluh minimum (yield stress minimum) fy sebesar 220 N/mm².

Enduranca Strength (fe) atau boleh disebut juga sebagai fatique strength yang

menunjukkan kemampuan material menerima pembebanan fatique adalah sebesar 0,8

sampai 0,9 kali yield stresnya. Endurance limit untuk besi tuang dan baja karbon sedang

adalah untuk 1 juta kali siklus.

Dan faktor perlakuan permukaan memiliki pengaruh yang cukup besar terhadap

kekuatan tarik yang dimiliki oleh suatu elemen mesin. Faktor perlakuan

pemukaan/surface ( surK ) untuk berbagai jenis kondisi permukaan dapat dilihat pada

gambar 2-3.


Gambar 2.3 Diagram faktor perlakuan permukaan

(Gupta,1995 “Machine Design”,142)

Faktor konsentrasi fatiq (Kt) = stress ikonsentrasdengan )(

stress ikonsentras tanpa)(

fe

fe

Faktor ukuran / size (Ksz) = (1) untuk diameter 7- 50 mm

= (0,85 – 0,75) untuk diameter lebih dari 50mm

2.4 Kolom

Pembebanan pada suatu elemen mesin dapat berupa pembebanan yang tegak

lurus maupun sejajar dengan sumbu rangka. Untuk pembebanan yang sejajar dengan

sumbu rangka disebut dengan kolom (column). Pembebanan yang terjadi pada kolom

ialah pembebanan axial kompresive atau disebut dengan buckling. Contoh untuk kolom

ialah seperti pada connecting rod, piston rod, tiang penyangga. Dan contoh pembebanan

yang sejajar dengan sumbu rangka (kolom) pada mesin ini ialah pada silinder penekan.

Rumus yang digunakan dalam perancangan suatu konstruksi berupa kolom ialah sebagai

berikut :

Panjang efektif dari kolom dapat ditentukan dengan rumus dibawah ini

Le= K. L ............................................................................................................... (7)

Dalam hal ini:


L = Panjang kolom (mm)

K = Nilai konstanta berdasarkan jenis tumpuan.

Dan nilai K untuk berbagai jenis tumpuamn pada kolom ditunjukkan pada gambar di

bawah ini.

Gamabar 2.4 Jenis Tumpuan Pada Kolom Dan Penentuan Nilai K

(Mott, 1999, 193)

Rasio kelangsingan (slenderness ratio) digunakan untuk menentukan panjang

efektif dari kolom berdasarkan nilai radius of gyration yang dimiliki oleh kolom tersebut.

Slenderness ratio = K L/ rmin ....................................................................................... (8)

rmin = radius of gyration

= I

A ....................................................................................................................... (9)

I = Momen inertia (mm³)

A = Luas penampang kolom

Momen Inersia ( I ) dari berbagai bentuk penampang dapat dilihat pada table di lampiran


Setelah itu tentukan nilai transitional slenderness ratio/column constant (Cc). Jika nilai

Cc < K L

rmin maka digunakan rumus Euler dan jika Cc >

K L

rmin digunakan rumus Johnson.

Rumus Euler

Pcr = π2 E A

K L/ rmin 2 ........................................................................................... (10)

Rumus Johnson

Pcr = ASy 1 −Sy K L/rmin

4 π2 E ............................................................................... (11)

Dalam hal ini

Pcr = Critical load (N).

rmin = Radius of gyration (mm).

Sy = Yield point (N/mm²).

E = Modulus Elastisitas (N/mm²).

A = Luas penampang kolom (mm²)..

K = Konstanta berdasarkan jenis tumpuan.

L = Panjang kolom (mm).

Untuk menentukan beban maksimum yang mampu diterima oleh kolom dan

kolom dalam keadaan stabil ialah

Pa = Pcr

N ................................................................................................................... (12)

Pa = 𝐴𝑙𝑙𝑜𝑤𝑎𝑏𝑙𝑒 𝑙𝑜𝑎𝑑

N = Safety factor

Pada gambar 2.6 ditunjukkan diagram alir dalam penentuan beban maksimum

yang mampu diangkut oleh kolom agar kolom tetap dalam keadaan stabil.


Gamabar 2.5 Diagram Alir Penentuan Beban Maksimum Yang Diteriama Kolom

(Mott, 1999, 195)

Penentuan faktor keamanan (safety factor) N dapat ditentukan berdasarkan jenis

pembebanan dan juga material yang digunakan

1) Untuk elemen mesin pada umumnya dengan material yang ulet menggunakan

faktor keamanan N = 3.

2) Untuk elemen mesin dengan pembebanan statik dengan material yang ulet

menggunakan faktor keamanan N = 2.

3) Untuk elemen mesin pada umumnya dengan material yang rapuh (brittle)

menggunakan factor keamanan N = 3.


4) Untuk elemen mesin pada umumnya dengan material yang rapuh dan jika jenis

pembebanan tidak diketahui maka menggunakan faktor keamanan N = 4 atau lebih.

5) Untuk elemen mesin pada umumnya dengan material yang ulet dan jika jenis

pembebanan tidak diketahui ataupun jika menerima beban impak maka

menggunakan faktor keamanan N = 4 atau lebih.

2.3 MUR DAN BAUT

Mur dan baut merupakan komponen yang pada umumnya digunakan untuk

menyambung dua atau lebih komponen mesin yang bersifat dapat dilepas. Bentuk ulir

yang terdapat pada mur maupun baut berupa lembaran segitiga yang digulung pada

sebuah silinder, seperti ditunjukkan pada gambar 2.7. Jarak antara satu puncak dengan

puncak berikutnya dari profil ulir disebut jarak bagi.

Gambar 2.6 Hal umum tentang ulir

(Sularso, 1995, “Dasar Perencanan dan Pemilihan Elemen Mesin”, 287)

2.3.1 Macam-macam Mur dan Baut

► Baut Penjepit

a) Baut Tembus, untuk dua bagian melalui lubang tembus, dimana jepitan

diketatkan dengan ulir yang di tapkan oleh sebuah mur.

b) Baut Tap, untuk menjepit dua bagian, dimana jepitan diketatkan dengan

ulir yang di tapkan pada salah satu bagian.


c) Baut Tanam, merupakan baut tanpa kepala dan diberi ulir pada kedua

ujungnya untuk dapat menjepit kedua bagian. Untuk lebih jelasnya lihat gambar

2.8.

Gambar 2.7 Baut Penjepit

(Sularso, 1995, 293)

► Sekrup Mesin

Sekrup ini mempunyai diameter sampai 8 mm dan untuk pemakain tidak ada

beban besar. Kepalanya mempunyai alur lurus atau alur silang untuk dapat

dikencangkan dengan obeng. Jenis-jenis sekrup mesin ditunjukkan pada gambar

2.9.

Gambar 2.8 Macam-macam kepala sekrup

(Sularso, 1995, 294)

► Baut untuk Pemakaian Khusus

a) Baut Pondasi, berfungsi untuk memasang mesin atau bangunan pada pondasi.

b) Baut Penahan, berfungsi untuk menahan dua bagian dalam jarak yang tepat.


c) Baut Mata dan Baut Kait, berfungsi untuk kaitan untuk alat pengangkat.

d) Baut T, berfungsi untuk mengikat benda kerja atau alat pada meja dasar yang

mempunyai alur T, sehingga letaknya dapat diatur

e) Baut Kereta, bagain persegi di bawah kepala di masukan ke dalam lubang

persegi yang pas sehingga baut tidak ikut berputar pada waktu mur diketatkan

dan dilepaskan.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 2.10.

Gambar.2.9 Macam-macam sekrup mesin dan baut untuk pemakaian

khusus

(Sularso, 1995, 294)

► Mur

Pada umumnya mur mempunyai bentuk segi enam tetapi untuk pemaikan

khusus dapat dipakai mur dengan bentuk yang bermacam-macam seperti: mur

bulat, mur tutup, mur mahkota dan mur kuping. Untuk lebih jelasnya, pada

gambaar 2.11 ditunjukkan jenis-jenis mur.


Gambar 2.10 Macam-macam mur

(Sularso, 1995, 294)

Jenis mur maupun baut bardasarkan jumlah baris ulir ialah baris tunggal,

ganda dan tripel. Dikatakan baris tunggal ialah jika hanya ada satu jalur yang

meliliti silinder, dan dua atau tiga jalan bila ada dua atau tiga jalur. Jarak antara

puncak-puncak yang berbeda satu putaran dari satu jalur disebut “kisar” . Jadi

kisar pada ulir tunggal adalah sama dengan jarak baginya, sedangkan untuk ulir

ganda dan tripel, besarnya kisar berturut-turut sama dengan dua kali dan tiga

kali jarak baginya. Ulir dapat berupa ulir kanan dan ulir kiri, dalam hal ini ulir

kanan akan bergerak maju bila diputar searah jarum jam, dan ulir kiri akan

bergerak maju bila diputar berlawanan arah jarum jam. Seperti terlihat pada

gambar 2.12.

Gambar 2.11 Ulir tunggal, ulir ganda, ulir tripel

(Sularso, 1995, 288)

Untuk baja liat yang mempunyai kadar karbon 0,2-0,3(%), tegangan tarik yang

diizinkan


a adalah sebesar 6kg/mm² jika difinis tinggi, dan 4,8 kg/mm² jika difinis

biasa.

Tegangan tarik yang terjadi pada baut (σt ) dapat ditentukan dengan rumus

dibawah ini

σt = 2)

4( d

W

....................................................................................... (13)

σt = Tegangan tarik yang terjadi pada batang (kg/mm²)

W = Beban rencana (kg)

1d = Diameter inti (mm)

Untuk menentukan ukuran ulir yang akan digunakan, ditentukan dari tabel 2.1.


Tabel 2.1 Ukuran standar ulir kasar metris (JIS B 0205)

(Sularso, 1995, 290)

Menurut standar, tinggi mur ( H ) = ( 0,8 – 1,0 ) D

D = Diameter luar ulir

Jumlah ulir yang terdapat pada mur ( z )


z = p

H ......................................................................................................................... (14)

p = jarak bagi

Tekanan kontak yang terjadi pada permukaan ulir (q) harus lebih kecil atau

sama dengan tekanan kontak yang diizinkan (qa)

qahzd

Wq

2 ..................................................................................................... (15)

Dalam hal ini :

W = Gaya tarik pada baut

2d = Diameter efektif ulir luar

h = Tinggi profil yang bekerja menahan gaya

z = Jumlah lilitan ulir

q = Tekanan kontak yang terjadi pada permukaan ulir.

qa = Tekanan kontak yang diizinkan pada permukaan ulir.

Tegangan geser yang diizinkan pada ulir (τa ) yaitu sebesar 0,5-0,75 dari

tegangan tarik yang diizinkan (σa)

2.6 RANGKA

Rangka merupakan salah satu elemen mesin yang berfungsi untuk menopang

komponen-komponen mesin lainnya. Pada umumnya rangka terbuat dari material baja

maupun alluminium yang dirol panas dan ada juga yang dirol dingin.Material yang

digunakan untuk pembuatan rangka disebut dengan baja struktur.

Bentuk-bentuk penampang dari rangka, ditunjukkan pada gambar 2.13.


Gambar 2.12 Bentuk permukaan baja struktur

(Mott, 1999, 17)


Kebanyakan baja struktur adalah berdasarkan ASTM (American Society for

Testing and Materials). Baja struktur yang umum digunakan untuk konstruksi ringan

adalah seperti A283, A284, A285.

Menentukan nilai modulus section (Z 11 ) atau biasa disebut dengan (S) yang terjadi pada

profil dengan menggunakan rumus di bawah ini :

S =

M ........................................................................................................................ (16)

S atau Z 11 = Section Modulus (mm³)

M = Momen maksimum yang mungkin terjadi pada profil (kg.mm)

ε = Modulus Elastisitas (kg/mm²)

Dan nilai S yang dimiliki profil rangka harus lebih besar dari nilai S yang diperoleh dari

perhitungan. Di bawah ini ditunjukkan propertis profil berbentuk siku (L). Dan dengan

tabel yang terdapat pada lampiran, dapat ditentukan ukuran profil siku yang akan

digunakan.


BAB III

PERENCANAAN & PERANCANGAN

Alat ini direncanakan sebagai alat bantu dalam proses pengolahan dari

serbuk jamu menjadi tablet jamu. Bahan jamu yang sudah dalam bentuk serbuk

diisikan ke dalam cetakan secara manual dengan bantuan sebuah corong. Setelah

cetakan terisi penuh sesuai takaran yang dikehendaki lalu plat penutup bagian atas

yang pada salah satu sisinya terdapat silinder penutup sebesar lubang cetakan

diletakkan di atas cetakan dan dilakukan penguncian guna menutupi lubang

cetakan tersebut. Setelah itu dongkrak mekanik dinaikkan dengan cara memutar

engkol yang dihubungkan dengan poros dongkrak tersebut hingga ketinggian

yang dikehendaki. Dongkrak yang dihubungkan dengan plat penekan bawah yang

juga terdapat silinder penekan yang berfungsi untuk menekan serbuk jamu agar

serbuk jamu menjadi padat (tablet). Sehingga untuk menentukan tebal tipisnya

tablet yang akan diproduksi juga berpengaruh terhadap tinggi rendahnya plat

penekan bawah dinaikkan.

Setelah proses penekanan selesai, maka dilanjutkan dengan proses

pengeluaran produk. Langkah pertama yang dilakukan ialah dengan melepas

system pengunci yang terdapat pada plat penutup bagian atas. Lalu plat penutup

bagian atas diangkat ke sisi yang lain. Dongkrak lalu dinaikkan dengan cara

memutar engkol yang dihubungkan dengan poros dongkrak. Ketika dongkrak

dinaikkan maka tablet-teblet tersebut akan keluar kepermukaan plat cetakan.

Setelah itu tablet-tablet tersebut disapukan ke wadah yang disediakan, denga cara

melewatkan penyapu diatas plat cetakan tersebut.

3.1 SKEMA PERENCANAAN

Perencanaan alat pembuat tablet ini didasarkan oleh kebutuhan industri-

industri pengolahan jamu yang berskala kecil. Pengolahan serbuk jamu menjadi

tablet jamu diharapkan mampu menambah nilai jual dari jamu tersebut. Pada

proses pembentukan serbuk jamu menjadi tablet jamu dengan metode pemadatan,


dibutuhkan suatu cetakan (dies) serta penekan yang berfungsi untuk memadatkan

serbuk jamu yang berbentuk granulat tersebut. Dalam hal ini bentuk tablet yang

terbentuk tergantung pada bentuk cetakan (dies) yang dibuat. Pada perancangan

kali ini bentuk tablet yang direncanakan ialah berbentuk silinder pejal.

Cetakan yang direncanakan berupa susunan silinder berlubang yang

disatukan peda sebuah plat baja. Plat baja beserta silinder cetakan ini diapit oleh

dua buah plat baja juga (bagian atas dan bawah) yang didalamnya terdapat

susunan silinder penekan sesuai dengan susunan silinder berlubang tersebut

Plat penekan bawah, silinder cetakan (dies) maupun plat penekan atas

dihubungkan oleh empat buah pilar berbentuk silinder pejal. Keempat silinder

pejal ini direncanakan untuk mampu mempertahankan konstruksi pada saat

penekanan tablet berlangsung dan proses pembuatan tablet dapat berlangsung

dengan baik.

Untuk konstruksi rangka, direncanakan dengan menggunakan profil siku

(L). Penyambungan konstruksi rangka alat angkut ini dilakukan dengan cara di las

busur. Rangka ini direncanakan agar mampu menopang seluruh beban dengan

aman dan stabil.

Analisa-analisa yang dilakukan sebelum memulai perakitan alat angkut ini

ialah analisa terhadap :

1. Kapasitas produksi

2. Penekan

3. Plat penekan

4. Silinder penekan

5. Tiang penyangga

6. Mur dan Baut

7. Rangka

Seperti terlihat pada gambar 3.1. Adapun bentuk sketsa alat pencetak

tablet terlihat pada gambar 3.2.


Gambar 3.1 Skema Perancangan

Gambar 3.2 Gambar Alat Pembuat Tablet


3.2 KAPASITAS PRODUKSI

Kapasitas produksi yang direncanakan ialah sebesar 1000 tablet per jam.

Waktu yang dibutuhkan mulai dari proses pengisian bahan baku jamu ke dalam

cetakan, proses penekanan, hingga menjadi sebuah tablet diasumsikan sebesar 90

detik. Dan cetakan yang direncanakan memiliki 25 buah lubang cetakan. Maka

untuk setiap jamnya akan terdapat 40 kali pencetakan yaitu

3600 detik : 90 detik = 40

Dikarenakan setiap jamnya ada 40 kali pencetakan dan setiap pencetakan

menghasilkan 25 buah tablet maka:

Kapasitas produksi = 40 × 25

= 1000 𝑡𝑎𝑏𝑙𝑒𝑡 𝑗𝑎𝑚 .

3.3 PENEKAN

Penekan yang direncanakan ialah bersifat manual, yaitu hanya digerakkan

oleh operator alat dan tanpa meggunakan mesin maupun motor sebagai tenaga

penggeraknya. Penekan ini berfungsi untuk menekan serbuk jamu hingga

berbentuk silinder padatan (tablet). Penekan yang digunakan ialah jenis dongkrak

mekanik dengan dilakukan modifikasi pada mekanisme pemutarnya. Pada bagian

pemutar dongkrak mekanik tersebut dibuat mekanisme pemutar poros dongkrak

berbentuk lingkaran dengan diameter 30 cm, dan pada sisi terluarya dipasang

pegangan (handle). Hal ini bertujuan agar proses menaikkan maupun meurunkan

dongrak dapat dilakukan dengan waktu yang relative lebih singkat. Pada sisi

paling bawah dongkrak ini diikat dengan baut, hal ini berfungsi agar dongkrak

tetap pada kondisi stabil pada saat dongkrak dioperasikan.

Agar tablet yang dicetak memenuhi syarat fisik untuk tablet sediaan lepas

terkendali non swellable maka gaya penekanan yang dibutuhkan oleh tablet (P)

ialah 10-20 kg/cm² (Parrot,1971). Dalam hal ini digunakan nilai penekanan

sebesar 20 kg/cm², karena data spesifik mengenai serbuk jamu seperti komposisi,

nilai kompresibilitas, serta homogenitas tidak diketahui dengan harapan tablet

yang terbentuk dapat memenuhi persyaratan untuk tablet sediaan lepas terkendali.

Gaya penekanan yang dibutuhkan untuk cetakan tablet ialah:


P = F

A

F = P × A

Dalam hal ini :

F = Gaya penekanan (dongkrak) yang dibutuhkkan (kg)

A = Luas penampang tablet dengan diameter 1 cm sebanyak 25 buah (cm²)

= 𝜋 4 𝑑² x 25

= 0,785 × (1 𝑐𝑚) ² × 25

= 19,625 cm²

P = Gaya penekanan yang diberikan (kg/cm²)

= 20 kg/cm²

Maka

F = P × A

= 20 kg

cm2 × 19,625 cm²

= 392,5 kg

Maka gaya penekan yang dibutuhkan untuk menekan 25 buah tablet ialah 392,5

kg. Atau dengan kata lain gaya yang dibutuhkan untuk menekan satu buah tablet

ialah :

= 392,5 kg

25

= 15,7 kg

Dan dalam perancangan kali ini dipilih penekan (dongkrak) dengan kapasitas

lebih besar dari 392,5 kg.

3.4 PLAT PENEKAN ATAS

Plat penekan ini berfungsi sebagai tempat silinder-silinder penekan berada.

Silinder-silinder penekan tersebut ditempatkan pada plat penekan dengan cara,

plat penekan tersebut diberi lubang sebanyak 25 buah dan dimasukkan secara

paksa. Diameter silider penekan terhadap plat penekan diberi suaian paksa (sesak)

agar silinder penekan tidak lepas pada saat alat dioperasikan. Plat penekan yang

direncanakan ialah dengan dimensi p x l = 290 mm x 290 mm.


Pada plat penekan ini juga dibuat 4 buah lubang dengan diameter 25 mm

yang berfungsi sebagai pengarah agar silinder penekan dapat masuk dengan tepat

terhadap silinder cetakan (dies).

Plat penekan bagian atas yang direncanakan harus mampu menerima

pembebanan sebesar 392,5 kg tanpa mengalami perubahan bentuk (defleksi) yang

cukup berarti.

Gambar 3.3 Letak Pembebanan Pada Plat Penekan Atas

Dari gambar diatas maka pembebanan yang terjadi pada plat penekan bawah dapat

disesederhanakan seperti terlihat pada Gambar 3.4 dibawah ini.

Gambar 3.4 Pembebanan Pada Plat Penekan Atas

F = Gaya yang bekerja pada plat penekan atas yang berasal dari dongkrak dengan

kapasitas lebih besar dari 392,5 kg. Dan untuk factor keamanan diambil nilai 1,2.

Maka beban rencana ialah 392,5 kg × 1,2 = 471 kg.

Reaksi-reaksi

VA = 2

F


= 2

471 kg

= 235,5 kg

VB = Reaksi di titik A ( VA ) - F

= 235,5 kg - 471 kg

= - 235,5 kg

Momen-momen

𝑀𝐴 = 𝑀𝐵 = 0

𝑀𝐶 = F x

2

= 471 kg ×115 mm

2

= 27082,5 kg.mm

Dibawah ini dapat ditunjukkan diagram gaya bebas pada plat penekan

bagian atas :

Gambar 3.5 Diagram Gaya Lintang ( SFD )

dan Diagram Momen Bengkok ( BMD ) Plat Penekan Atas

Bahan plat penekan bawah terbuat dari ST 37 ( Indian Standard, 1570, Part I,

1978)


Tensile strength minimum ( σs ) = 360 N/mm² = 36,73 kg/mm²

Yield stress minimum ( fy ) = 220 N/mm² = 22,44 kg/mm²

Endurance strength ( fe ) = 0,8 – 0,9 fy = 0,8 x 22,44 kg/mm²

= 17,95 kg/mm²

Panjang plat penekan ( p) = 290 mm

Lebar plat penekan (l) = 290 mm

Tebal plat penekan = 10 mm

Modulus Elastisitas (E) = 21.000 kg/mm²

Defleksi atau lendutan yang terjadi pada plat penahan atas dapat dilihat pada

gambar 3.6 dibawah ini :

Gambar 3.6 Defleksi Yang Terjadi Pada Plat Penekan Atas

Y max = IxEx

lxP

48

3 (mm)

P = F = Beban yang diterima oleh plat penahan yaitu 471 kg.

I = 𝑏 ×ℎ4

12

= 230 𝑚𝑚 × 10 𝑚𝑚3

12


= 19.166,66 mm 4

Y max = IxEx

lxP

48

3

=

42

3

19.166,66/000.2148

2302000

mmxmmkgx

mmxkg

= 0,02966 mm

Defleksi/lendutan maksimal yang diijinkan untuk komponen mesin dengan tingkat

presisi yang tidak terlalu tinggi ialah 0,0005 sampai 0,003 mm/mm panjang

batang, (Robert L. Mott,1994 hal 701). Maka defleksi yang terjadi pada plat

penahan per satuan panjang ialah : 000128,0230

125,0

mm

mm

Defleksi yang diijinkan yaitu 0,0005 sampai 0,003 > 0,000128 maka konstruksi

aman terhadap defleksi/lendutan yang terjadi.

3.5 SILINDER PENEKAN

Untuk melakukan penekanan terhadap serbuk jamu dilakukan oleh

dongkrak yang digerakkan secara manual. Daya penekanan sebesar 471 kg yang

berasal dari dongkrak tersebut diteruskan oleh silinder-silinder penekan bawah

yang berjumlah 25 buah. Karena pada saat proses penekanan tablet berlangsung,

dari sisi bagian atas juga ditutup oleh silinder-silinder penekan bagian atas, maka

silinder penekan ini akan menerima pembebanan yang berasal dari dongkrak

tersebut.


Gambar 3.7 Silinder Penekan

Untuk konstruksi yang arah pembebanannya sejajar dengan sumbu elemen

mesin yang ditinjau maka disebut dengan kolom (column). Silinder-silinder

penekan ini akan mengalami defleksi yang arahnya tegak lurus dangan arah

pembebanan karena merupakan sebuah kolom.

Panjang kolom = 36 mm

Jenis tumpuan = Kolom jepit-jepit (fixed-fixed)

KL = 2 × 36 = 72 mm

Penampang kolom =


Radius of gyration (r) = 2,5 mm

Rasio kelangsingan (𝐾𝐿

𝑟𝑚𝑖𝑛 ) =

72

2,5 = 28,8

Modulus Elastisitas = 210.000 N/mm²

Yield Point = 207 N/mm²

𝐶𝑐 =

2 𝜋2 𝐸𝑆𝑦

12

𝐶𝑐 =

2 × 3.142 207.000207

12

= 140,425

Dikarenakan rasio kelangsingan (𝐾𝐿

𝑟𝑚𝑖𝑛 ) = 28,8 lebih kecil nilai dari 𝐶𝑐 =140,425,

maka dalam hal ini digunakan persamaan (11)

𝑃𝑐𝑟 = 𝐴 × 𝑆 y 1-

Sy KL

r 2

4 . π2 . E

= 78, 5 𝑚𝑚2 × 220 𝑁/𝑚𝑚2 1 –

220 𝑁/𝑚𝑚 2× 28,8 2

4 . π2 . 210.000 𝑁/𝑚𝑚 2

=16.889,5 N

Faktor keamanan (safety factor) = 3

Beban rencana maksimum yang mampu diterima oleh silinder penekan bawah

ialah :

𝑃𝑎 =

Pcr

N

𝑃𝑎 =

16889,5 N

3

= 5629,8 N = 574,5 kg


Sedangkan besarnya beban rencana yang diterima oleh setiap silinder penekan

ialah :

=𝑏𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑟𝑒𝑛𝑐𝑎𝑛𝑎 𝑑𝑎𝑟𝑖 𝑝𝑒𝑛𝑒𝑘𝑎𝑛 (𝑑𝑜𝑛𝑔𝑘𝑟𝑎𝑘)

𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑝𝑒𝑛𝑒𝑘𝑎𝑛

=471 kg

25

= 18,84 kg

Pada gambar 3.8 dapat dilihat pembebana yang terjadi pada silinder penekan

Gambar 3.8 Pembebanan Pada Silinder Penekan

Beban yang diterima oleh silinder penekan (column) lebih kecil dari beban

rencana maksimum yang mampu diterima oleh silinder penekan tersebut: 18,84

kg < 574,5 kg, maka konstruksi ini dinyatakan aman terhadap pembebanan yang

diberikan.

3.6 TIANG PENYANGGA

Tiang penyangga yang direncanakan berfungsi sebagai tumpuan dan juga

sebagai pengarah (guide), berjumlah 4 buah. Tiang penyangga ini dimasukkan

pada setiap lubang plat (plat penekan bawah, plat penekan atas, plat cetakan) yang

sebelumnya telah dibuat. Tiang penyangga ini berupa silinder pejal dan diameter


tiang penyangga dibuat lebih kecil agar plat-plat tersebut dapat bergerak bebas

(sliding) sejajar sumbu poros.

Tiang penyangga harus mampu menerima pembebanan sebesar 471 kg

tanpa mengalami perubahan bentuk (deformasi) yang dapat menghambat proses

pembuatan tablet. Dan diameter tiang penyangga yang direncanakan ialah 25 mm.

Besarnya pembebanan untuk setiap tiang penyangga ialah beban dari dongkrak

setelah dibagi oleh keempat buah poros tersebut : 471 �𝑘𝑔

4 = 117,75 kg.

𝐸 = 𝜎

𝜀

E = Modulus Elastisitas = 21.000 kg/mm²

ε = Regangan (mm)

)(

)()(Regangan

olsemulapanjang

lpanjangperubahan

E

lxl o

2

2

/21000

300/5,1

mmkg

mmmmkgl

l 0,021 mm

𝑃 = 𝐹

𝐴

𝐹 = 𝑃 × 𝐴

Dalam hal ini :

A = Luas penampang poros

= 𝜋 4 𝑑²

= 0,785 × (10 𝑚𝑚) ²

= 78,5 mm²

P = Tegangan tarik yang terjadi (tensile stress) (kg/mm²)

F = Gaya yang diberikan = 117,75 kg

Maka


𝑃 = 117,75 kg

78,5 mm²

= 1,5 𝑘𝑔

𝑚𝑚2

Tegangan tarik yang diijinkan ialah

σd = Sut

N

Dalam hal ini

𝑆𝑢𝑡 = Ultimate tensile strength

N = 2 (untuk material yang ulet)

Maka

σd = 36,73 kg/mm2

2

= 18,365 kg/mm²

Tegangan tarik (tensile stress) yang diijinkan yaitu 18,365 > tegangan tarik

(tensile stress) yang terjadi yaitu 1,5 kg/mm² maka konstruksi aman terhadap

tegangan tarik yang terjadi pada batang penyangga.

Gambar 3.9 Pembebanan Pada Batang Penyangga


3.7 Mur dan Baut

Mur dan baut merupakan komponen yang sangat penting dalam proses

penyambungan yang bersifat dapat dilepas. Dalam alat pembuat tablet ini mur

dan baut digunakan untuk mengikat keempat batang penyangga dengan plat

landasan. Dalam penyambungan kontruksi ini terdapat empat buah baut dan mur

yang digunakan. Keempat mur-baut tersebut akan menerima pembebanan yang

berasal dari penekan (dongkrak). Karena reaksi ini ditopang oleh empat pilar

penahan yang terikat dengan baut tersebut maka reaksi pada masing-masing

pengikat Vp = 471 kg / 4 = 117,5 kg.

1. Baut

Faktor koreksi (Cf ) = 1,4

Maka beban rencana (W) = Vp x Cf

= 117,5 kg x 1,4

= 164,5 kg

Baut yang digunakan ialah M16 dan bahan baut dari baja liat dengan

0.22% Carbon

Tegangan tarik yang diizinkan ( σa ) = 4,8 kg/mm² (untuk difinis biasa)

Tegangan tarik yang terjadi (σt ) pada baut M16 ialah:

σt = 2

1)4

( d

W

= 2)835,13()

4(

5,164

mm

kg

= 1,098 kg/mm²

Tegangan tarik yang terjadi pada baut ( σt ) harus lebih kecil, atau

sama dengan tegangan tarik yang diizinkan 𝜎a ( Sularso, 2004: hal, 296).

Maka pemilihan baut diatas dinyatakan aman terhadap tegangan tarik


karena tegangan tarik yang terjadi 1,098 kg/mm² pada batang <

tegangan tarik yang dizinkan 4,8 kg/mm² .

Dari baut yang akan dipakai untuk mengikat plat penahan dengan pilar

penyangga ialah ulir metris kasar M16 dengan

Diameter inti ( d1 ) = 13,835 mm.

Diameter efektif ( d2 ) = 14,701 mm

Diameter luar ( D ) = 16,00mm

Jarak bagi ( p ) = 2

2. Mur

Bahan mur sama dengan bahan baut yaitu baja liat dengan 0, 22%

C dan tekanan kontak yang di izinkan (qa) ialah 3 kg/mm² (Sularso,

2004: hal 298).

τa = 4,8 kg/mm² = 0,5 x 4,8 kg/mm² = 2,4 kg/mm²

D = 16,00 mm

d2

= 14,701 mm

qa = 3 kg/mm²

p = 2

Tinggi permukaan ulir yang menahan gaya yang bekerja pada mur (h)

h = 2

2dD

= 2

701,1416 mmmm

= 0,65 mm

Menurut standar, tinggi mur (H) = (0, 8 – 1,0 ) D


= 1 x 16mm

= 16 mm

Jumlah ulir yang terdapat pada mur ( z )

H = z . p

z = p

H

= mm

mm

2

16

= 8

Besarnya tekanan kontak pada permukaan ulir ( q )

qazhd

Wq

... 2

8.65,0.701,14.14,3

5,164

mmmm

kg

= 0,68 kg/mm²

Besarnya tekanan kontak pada permukaan ulir ( q ) harus lebih

kecil dari tekanan kontak yang diizinkan qa (Sularso, 2004, hal 296).

Mur pada kontruksi ini aman karena q ≤ qa yaitu 0,68 kg/mm² <

3kg/mm²..Maka bahan baut dan mur yang digunakan adalah baja liat

dengan 0,22% C dengan seri Mur dan Baut yang dituju ialah M16.

3.8 RANGKA

Rangka berfungsi untuk menopang seluruh beban. Dan beban terbesar

yang akan diterima oleh rangka ialah sebesar 471 kg yang berasal dari penekanan

dongkrak. Rangka yang direncanakan berupa profil siku (L). Dalam hal ini akan


dilakukan perhitungan pada bagian rangka yang menerima pembebanan

maksimum yaitu pada bagian rangka yang menopang plat penekan bawah.

Gambar 3.10 Rangka Yang Ditinjau

Pembebanan pada rangka (pada titik M-N) tersebut dapat disederhanakan seperti

pada gambar 3.10 berikut.

471 kg ( DARI DONGKRAK )

Gambar 3.11 Pembebanan Pada Rangka (titik M-N)

Beban maximum rencana = 471 kg + (berat dongkrak +plat penekan + tiang

penyangga)

= 471 kg + 2 kg + 20 kg + 2 kg


= 495 kg

Reaksi-reaksi

VM = 2

F

= 2

495 kg

= 247,5 kg

VN = Reaksi di titik A ( VM ) - F

= 495 kg – 247,5 kg

= - 247,5 kg

Setelah pembebanan pada titik M diketahui maka pembebanan pada titik A-B

(rangka yang ditinjau) dapat dicari dan dapat disederhanakan seperti pada gambar

3.12.

247,5 kg ( DARI DONGKRAK )

Gambar 3.12 Pembebanan Pada Rangka yang ditinjau (titik A-B)

Elastisitas ( ε ) = 210.000 N/mm²

= 21.000 kg/mm²

Beban maximum rencana = 247,5 kg

Reaksi-reaksi

VA = 2

F


= 2

5,247 kg

= 123,75 kg

VB = Reaksi di titik A ( VM ) - F

= 247,5 kg – 123,75 kg

= - 123,75 kg

Momen-momen

𝑀𝐴 = 𝑀𝐵 = 0

𝑀𝑀 = F x

2

= 123,75 kg ×200 mm

2

= 12.375 kg.mm

Dibawah ini dapat ditunjukkan diagram gaya bebas pada rangka yang ditinjau

Gambar 3.13 Diagram Gaya Lintang ( SFD )

dan Diagram Momen Bengkok ( BMD ) Pada Rangka


Bahan rangka terbuat dari ST 37 ( Indian Standard, 1570, Part I, 1978)

Tensile strength minimum ( σs ) = 360 N/mm² = 36,73 kg/mm²

Yield stress minimum ( fy ) = 220 N/mm² = 22,44 kg/mm²

Endurance strength ( fe ) = 0,8 – 0,9 fy = 0,8 x 22,44 kg/mm²

= 17,95 kg/mm²

Panjang rangka ( p) = 400 mm

Modulus Elastisitas (E) = 21.000 kg/mm²

Defleksi atau lendutan yang terjadi pada rangka dapat dilihat pada gambar 3.14

berikut.

GAYA PENEKANAN 247,5 kg ( YANG BERASAL DARI DONGKRAK )

Gambar 3.14 Defleksi Yang Terjadi Pada Rangka

Y max = IxEx

lxP

48

3 (mm)

P = Beban yang diterima oleh kedua plat penahan yaitu 247,5 kg.

I = 𝑏 ×ℎ4

12

= 230 𝑚𝑚 × 10 3

12

= 19.166,66 mm 4

Y max = IxEx

lxP

48

3


=

42

3

0.166,6691/000.2148

4005,247

mmxmmkgx

mmxkg

= 0,81mm

Defleksi/lendutan maksimal yang diijinkan untuk komponen mesin dengan tingkat

presisi yang tidak terlalu tinggi ialah 0,0005 sampai 0,003 mm/mm panjang

batang, (Robert L. Mott,1994 hal 701). Maka defleksi yang terjadi pada plat

penahan per satuan panjang ialah : 002025,0400

81,0

mm

mm

Defleksi yang diijinkan yaitu 0,0005 sampai 0,003 > 002025,0 maka konstruksi

aman terhadap defleksi/lendutan yang terjadi.

Dari table A-6 (Mechanical Engineering Design hal 946) maka ukuran rangka

profil siku (L) dapat ditentukan berdasarkan nilai S atau Z 11 . Ukuran profil ialah

inchi4

122

Konstruksi ini dinyatakan aman terhadap pembebanan seperti diatas

karena nilai S yang direncanakan lebih kecil dari nilai S yang dimiliki oleh

rangka.


MESIN PENCETAK TABLET KAPASITAS 1000 TABLET PERJAM

Disusun Oleh :

Arif Sugianto (00.03.2006)

TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND

YOGYAKARTA

2009

Mesin Pencetak Tablet

Documents

Transcript of Mesin Pencetak Tablet