PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200...

14
PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200 mg TUGAS AKHIR DIAJUKAN KEPADA UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG SEBAGAI SYARAT UNTUK MEMPEROLEH GELAR SARJANA TEKNIK MESIN STRATA SATU (S1) DISUSUN OLEH : RIDHO ABDURACHMAN NIM: 201110120311135 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2016

Transcript of PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200...

Page 1: PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200 mgeprints.umm.ac.id/33114/1/jiptummpp-gdl-ridhoabdur-43781-1... · perancangan . ball mill kapasitas 200 mg. tugas akhir . diajukan kepada . universitas

PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200 mg

TUGAS AKHIR

DIAJUKAN KEPADA

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

SEBAGAI SYARAT UNTUK MEMPEROLEH GELAR

SARJANA TEKNIK MESIN STRATA SATU (S1)

DISUSUN OLEH :

RIDHO ABDURACHMAN

NIM: 201110120311135

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2016

Page 2: PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200 mgeprints.umm.ac.id/33114/1/jiptummpp-gdl-ridhoabdur-43781-1... · perancangan . ball mill kapasitas 200 mg. tugas akhir . diajukan kepada . universitas

ii

Page 3: PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200 mgeprints.umm.ac.id/33114/1/jiptummpp-gdl-ridhoabdur-43781-1... · perancangan . ball mill kapasitas 200 mg. tugas akhir . diajukan kepada . universitas

iii

Page 4: PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200 mgeprints.umm.ac.id/33114/1/jiptummpp-gdl-ridhoabdur-43781-1... · perancangan . ball mill kapasitas 200 mg. tugas akhir . diajukan kepada . universitas

iv

Page 5: PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200 mgeprints.umm.ac.id/33114/1/jiptummpp-gdl-ridhoabdur-43781-1... · perancangan . ball mill kapasitas 200 mg. tugas akhir . diajukan kepada . universitas

v

Page 6: PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200 mgeprints.umm.ac.id/33114/1/jiptummpp-gdl-ridhoabdur-43781-1... · perancangan . ball mill kapasitas 200 mg. tugas akhir . diajukan kepada . universitas

vi

Page 7: PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200 mgeprints.umm.ac.id/33114/1/jiptummpp-gdl-ridhoabdur-43781-1... · perancangan . ball mill kapasitas 200 mg. tugas akhir . diajukan kepada . universitas

vii

ABSTRAK

Perancangan ini bertujuan untuk mendapatakan rancangan ball mill

yang sesuai dengan perhitungan untuk mendapatakan dimensi komponen ball

mill.

Perancangan ball mill ini di mulai dari menentukan volume tabung

ball mill, dari penentuan volume tabung tersebut maka dapat di ketahui

ukuran tabung ball mill tersebut. Menentukan dimensi tabung ball mill yang

sudah di rencanakan. Penyesuaian alat/matrial untuk tabung ball mill

kapasitas 200 mg. Setelah mengetahui kapasitas dan volume ball mill maka

langkah selanjutnya pemilihan motor penggerak ini harus sesuai dengan

putaran yang di butuhkan oleh ball mill.

Hasil perancangan menghasilkan ball mill dengan spesifikasi ukuran

diameter tabung 100mm dan tinggi keseluruhan tabung 250mm. Kapasitas

tabung ball mill yang di rancang 200mg, dengan bahan yang di proses

lithium dengan massa jenis 0,534g/ , untuk jumlah bola baja 4 bola

berdiameter 42mm karena menggunakan putaran motor awal 900rpm

kemudian di reduksi oleh pully 1 diameter 70mm dan pully 2 diameter 140mm

maka bola baja mampu menggerus matrial dengan halus .

Kata kunci: serbuk logam, ballmill, kecepatan putar drum, bola penumbuk

Page 8: PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200 mgeprints.umm.ac.id/33114/1/jiptummpp-gdl-ridhoabdur-43781-1... · perancangan . ball mill kapasitas 200 mg. tugas akhir . diajukan kepada . universitas

viii

ABSTRACT

This design aims to get a ball mill design in accordance with the

calculation for get it dimension of the components of a ball mill tool that has

been planned.

In design ball mill was started from determining the volume of the tube

ball mil, from the determination of the volume of the tube is then able to know

the size of the tube ball mill. Determine the dimensions of the tube ball mill

that is already planned. Adjustment tool / matrial for tube ball mill capacity of

200 mg. after knowing the capacity and volume of the ball mill motor electric

nex step should be in accordance with the rotation is needed by a ball mill.

The result of design resulted in a ball mill with a tube diameters size

spesifications 100 mm and overall height 250 mmtube. Tube capacity ball mill

that is design 200 mg, with materials in the lithium with a density of 0,534g /

cm³, for a number of steel balls 4 ball diameters 42 mm because it uses the

initial motor rotation 900 rpm later in the reduction by one pulley diameters

70 mm and 140 mm diameters pully 2 then able to grind steel balls with

smooth material.

Keyword : metal powders, ballmill, drum rotational speed, grimdimg balls

Page 9: PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200 mgeprints.umm.ac.id/33114/1/jiptummpp-gdl-ridhoabdur-43781-1... · perancangan . ball mill kapasitas 200 mg. tugas akhir . diajukan kepada . universitas

ix

Page 10: PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200 mgeprints.umm.ac.id/33114/1/jiptummpp-gdl-ridhoabdur-43781-1... · perancangan . ball mill kapasitas 200 mg. tugas akhir . diajukan kepada . universitas

x

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ............................................................................................. i POSTER ............................................................................................................. ii LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................. iii LEMBAR KONSULTASI ................................................................................ iv SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ................................................. vi ABSTRAK INDONESIA .................................................................................. vii ABSTRAK INGGRIS ....................................................................................... viii KATA PENGANTAR ....................................................................................... ix DAFTAR ISI ...................................................................................................... x DAFTAR TABEL ............................................................................................. xii DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah ................................................................................ 2 1.3 Tujuan .................................................................................................. 2 1.4 Manfaat ................................................................................................ 2 1.5 Batasan Masalah ................................................................................... 3 1.6 Sistemmatika Penulisan …………………………………………… ... 3

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian Ball Mill .............................................................................. 5 2.2 Kegunaan dan Fungsi Mesin Ball MIll ................................................. 6 2.3 Klasifikasi Mesin Ball Mill ................................................................... 6 2.4 Macam Macam Mesin Ball Mill ........................................................... 8

2.4.1 Primary Crusher .......................................................................... 8 2.4.2 Secondary Crusher ...................................................................... 10 2.4.3 Tertiary Crusher .......................................................................... 11

2.5 Prinsip Kerja Mesin Ball Mill ............................................................... 11 2.6 Type Alat Penggerus ............................................................................. 14

2.6.1 Ball Mill ....................................................................................... 14 2.6.2 Rod Mill ........................................................................................ 15

2.7 Komponen Ball Mill ............................................................................. 17 2.7.1 Bagian-Bagian Komponen Ball Mill ............................................ 19 2.7.2 Komponen Pemecah Batu ............................................................ 21 2.7.3 V-Belt dan Pully ........................................................................... 22 2.7.4 Poros V-Belt dan Pully ................................................................. 24

2.8 DImensi Mill dan Variabel Oprasi Ball Mill ........................................ 25 2.8.1 Tipe Mill ....................................................................................... 26 2.8.2 Power Draft................................................................................... 26

Page 11: PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200 mgeprints.umm.ac.id/33114/1/jiptummpp-gdl-ridhoabdur-43781-1... · perancangan . ball mill kapasitas 200 mg. tugas akhir . diajukan kepada . universitas

xi

2.8.3 Power Grinding............................................................................. 27

BAB III METODE PERANCANGAN

3.1 Tahap Perancangan ............................................................................... 28 3.1.1 Menentukan Kapasitas Tabung Ball Mill .................................... 28 3.1.2 Menentukan Dimensi Alat ........................................................... 28 3.1.3 Pemilihan Motor Penggerak ........................................................ 28 3.1.4 Pemilihan Material ...................................................................... 29

3.2 Diagram Fishbone ................................................................................. 32 3.3 Perancangan Alat .................................................................................. 33

BAB IV PERHITUNGAN

4.1 Data Perencanaan ............................................................................... 32 4.2 Kapasitas Tabung Ball Mill ................................................................ 32 4.3 Menentukan Bola Baja ....................................................................... 34 4.4 Volume Tabung Ball Mill................................................................... 35 4.5 Putaran Pulley Pada Motor ................................................................. 36 4.6 Perhitungan Komponen Ball Mill....................................................... 37 4.7 Daya Yang Dibutuhkan Motor ........................................................... 41 4.8 Menentukan V-belt ............................................................................. 42 4.9 Perhitungan Bantalan (bearing) .......................................................... 45 4.10 Perhitungan Pasak .............................................................................. 47 4.11 Komponen Kerangka Ball Mill .......................................................... 50

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 53 5.2 Saran .................................................................................................... 54

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 55

LAMPIRAN

Page 12: PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200 mgeprints.umm.ac.id/33114/1/jiptummpp-gdl-ridhoabdur-43781-1... · perancangan . ball mill kapasitas 200 mg. tugas akhir . diajukan kepada . universitas

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Hasil Perhitungan Putaran Yang Terjadi Pada Komponen Mesin ..... 37

Tabel 4.2 Pemilihan Motor Yang Direncanakan................................................ 38

Tabel 4.3 Pemilihan Poros ................................................................................. 39

Tabel 4.4 Pemilihan V-Belt Standart ................................................................. 42

Tabel 4.5 Pemilihan Bantalan ............................................................................ 45

Tabel 4.6 Ukuran Pasak Standart ....................................................................... 47

Tabel 4.7 Bahan Pasak Standart JIS ................................................................... 48

Tabel 4.8 Pemilihan Plat Dengan Profil Kotak .................................................. 51

Page 13: PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200 mgeprints.umm.ac.id/33114/1/jiptummpp-gdl-ridhoabdur-43781-1... · perancangan . ball mill kapasitas 200 mg. tugas akhir . diajukan kepada . universitas

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bola Penghancur Didalam Vial ........................................................ 5

Gambar 2.2 Proses Penumbukan Material ......................................................... 12

Gambar 2.3 Tabung Ball Mill Berbentuk Horizontal ........................................ 12

Gambar 2.4 Type Alat Penggerus ...................................................................... 14

Gambar 2.5 Skematika Road Mill, Overflow Mill ............................................ 15

Gambar 2.6 Skematika Road Mill ...................................................................... 15

Gambar 2.7 Skematika Road Mill, End Peripheral Discharge Mill ................... 16

Gambar 2.8 Material Dan Bola Penghancur Didalam Vial Lingkaran .............. 18

Gambar 2.9 Sistem Ruang Udara Pada Ball Mill .............................................. 19

Gambar 2.10 Sistem Grinding Pada Ball Mill ................................................... 19

Gambar 2.11 Silinder Tabung ............................................................................ 20

Gambar 2.12 Serat V-Belt .................................................................................. 21

Gambar 2.13 Pulley ............................................................................................ 22

Gambar 2.14 Reduksi V-Belt Sederhana ........................................................... 23

Gambar 2.15 Alat Dan Komponen Mesin Ball Mill .......................................... 24

Gambar 2.16 Kurva Hubungan Charge Factor .................................................. 27

Gambar 4.1 Dimensi Tabung Ball Mill.............................................................. 32

Gambar 4.2 Volume Tabung Ball Mill Yang Direncanakn ............................... 35

Gambar 4.3 Putaran Pulley Pada Motor Dan Tabung ........................................ 36

Gambar 4.4 Gaya Tabung Yang Berputar ......................................................... 41

Gambar 4.5 Panjan Keliling V-Belt ................................................................... 43

Gambar 4.6 Komponen Alat Ball Mill ............................................................... 50

Page 14: PERANCANGAN BALL MILL KAPASITAS 200 mgeprints.umm.ac.id/33114/1/jiptummpp-gdl-ridhoabdur-43781-1... · perancangan . ball mill kapasitas 200 mg. tugas akhir . diajukan kepada . universitas

xiv

DAFTAR PUSTAKA

IR. Zainun achmad,MSC. (1999), Elemen Mesin- 1.Cetakan Pertama. PT.

REFIKA ADITAMA, Bandung.

Jurnal, Tasha Oksaria,Wahyono Suprapto, Pengaruh Kecepatan Putar Drum

Dan Jumlah Bola Penumbuk Pada Ballmill. Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Brawijaya Jl. Mayjend Haryono no.

167,Malang, 65145, Indonesia.

Jurusan TeknikMaterial,(2007). Laporan Metallurgy Serbuk. FT-ITS,

Surabaya

Kelly, E.,G., (1982), “Introduction to Mineral Processing”, John Wiley &

Son, New York.

Laporan Pengolahan Bahan Galian T Pertambangan ITM_ Laporan Praktikum

Ball Mill.html.

Sularso, Kyokatsu Suga (1985), Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen

Mesin, Cetakan Kelima, PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

Tomi Budi Waluyo. (2013). Pembuatan Partikel Nano Fe2o3 Dengan

Kombinasi Ball-Milling Dan Ultrasonic-Milling,

Urusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Universitas Kristen

Petra,http://www.petra.ac.id/~puslit/journals/dir.php.DepartmentID

=MES

Wills, B., A., (1988), “Mineral Processing Technology”, Pergamon Press,

Oxford.