PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI1].pdfMESIN PENMER,SIH DIIRI BUAH SALAK Dosen Pembimbing:...

i

MESIN PEMBERSIH DURI BUAH SALAK

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana S-1

Program Studi Teknik Mesin

Oleh :

ELPIDIUS PANDU SETYANTO

NIM : 085214018

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2013

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

CLEANING MACHINES ''SALACCA EDULIS''

FINAL PROJECT

Presented as partitial fulfilment of the requirement

to obtain the Sarjana Teknik degree

in Mechanical Engineering

by

ELPIDIUS PANDU SETYANTO

Student Number : 085214018

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

MECHANICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2013


MESIN PENMER,SIH DIIRI BUAH SALAK

Dosen Pembimbing:

Ir. Pefius Kanisius Punradi, M. T.

-l

Tanggal : 30 Januari 2013

lll


Ketua

MESIN PEMBERSIH DURI BUAH SALAK

Yang dipersiapkan dan disusun oleh:

NAMA : ELPIDIUS PANDU SETYANTON.I.M :085214018

Telah dipertahankan di depan Dewan Pengujipada knggal

30 Januari 2013

Susunan Dewan Penguji

Nama Lengkap

: Dr. Drs. (Vet.) Asan Damanik M. Si.

Anggota : Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M. T.

Tugas Akhir ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan

untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

Yogyakarta, 30 Januari 2013

akultas Sains dan TeknologiSanata Dharma

gyakarta

Paulina Heruhingsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc.

lv


PERNYATAAI\ KEASLIAN TUGAS AKIIIR

Dengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa dalam Tugas Akhir

denganjudul:

MESIN PEMBERSIH DIIRI BUAH SALAK

Yang dibuat untuk melengkapi persyaratan yang wajib ditempuh untuk menjadi

Sarjana Teknik pada Program Strata-l, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan

Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Sejauh yang saya ketahui bukan

merupakan tiruan dari tugas akhir yang sudah dipublikasikan di Universitas Sanata

Dharma maupun di Perguruan Tinggi manapun. Kecuali bagian informasinya

dicantumkan dalam daftar pustaka.

Dibuat di : Yogyakarta

Padatanggal : 30 Januari 2013

Prurr' (,'l , -l-*/,(-t t'

(Elpidius Pandu Setyanto


LEMBAR PER}IYATAAN PERSETUJUAI\IPUBLIKASI KARYA ILMIAII UNTUK KEPENTINGAI\ AKADEMIS

Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :

Nama : ELPIDIUS PANDU SETYANTO

Nomor Mahasiswa : 085214018

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan

Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul :

MESIN PEMBERSIH DI]RI BUAH SALAK

Dengan demikian saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata

Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya

dalam bentuk pangkala data, mendistribusikan secara terbatas, dan

mempublikasikanya di Intemet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa

perlu meminta iojin dari saya maupun memberikan royalty kepada saya selama tetap

mencanfumkan nama saya sebagai penulis.

Demikian pernyataan ini yang saya buat dendan sebenarnya.

Dibuat di Yogyakarta

Pada tanggal : 30 Januari 2013

,Vtr,.t\

( Elpidius Pandu Setyanto )

vl

Yadg'menI


vii

INTISARI

Salak merupakan tanaman tropis yang memiliki nama ilmiah Salacca Edulis

yang hanya tumbuh di daerah tropis. Masalah bagi penikmat buah salak yaitu ketika

mengupas kulit, karena pada bagian kulit terdapat duri-duri halus, yang dikeluhkan

oleh para petani buah salak tidak dapat membersihkan secara sempurna jika harus

menyikat buah salak satu persatu dengan menggunakan sikat,karena selama ini petani

hanya melakukan pembersihan duri itu dengan cara tradisional saja, dengan cara

tradisional membantingkan buah salak atau menyikat satu-persatu tidaklah efisien

waktu dan tenaga. Duri buah salak butuh dibersihkan terlebih dahulu sebelum

membuka kulit buah salak dan mengkonsumsi, karena duri akan melukai ketika

membuka kulit jika tidak dibersihkan terlebihdahulu.

Oleh karena petani buah salak berharap ada mesin yang dapat membantu

petani untuk membersihkan duri buah salak, perancangan ini ditujukan supaya

menghemat tenaga para petani, dan dapat meningkatkan kapasitas perharinya jika

dalam 1hari dengan cara manual hanya mendapat 10-20 kg/jam, diharapkan dengan

perancangan mesin ini dapat melebihi 10-20 kg/jam.

Mesin yang dibuat adalah mesin dengan menggunakan sikat yang dirajutkan

pada pipa PVC yang berjumlah 8 pipa, digerakan menggunakan mesin AC, 1 HP,

menggunakan transmisi daya sproket dan rantai, pully dan belt dan elemen mesin

seperti : poros, pasak, bantalan. Penelitian yang diambil adalah kapasitas yang dapat

dibebankan dan dihasilkan oleh mesin dalam 1jam.

Mesin pembersih duri buah salak mampu bekerja dengan baik untuk

membersihkan duri buah salak. Dari hasil pembersihan ternyata mesin mampu

melebihi kapasitas yang dihasilkan mesin pembersih duri buah salak adalah 27,5

kg/menit.

Kata kunci : duri buah salak, mesin pembersih, kapasitas yang dihasilkan


viii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur senantiasa kepada Tuhan Yang Maha Esa karena rahmat yang

telah diberikan dalam penyusunan Tugas Akhir ini sehingga penulis dapat

menyelesaikan tugas akhir ini dengan baik.

Tugas Akhir ini merupakan salah satu syarat yang wajib untuk setiap

mahasiswa jurusan Teknik Mesin. Tugas akhir ini dilaksanakan dalam rangka

memenuhi syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana S-1 pada jurusan Teknik Mesin,

Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

Berkat bimbingan, dukungan dan nasihat dari berbagai pihak, akhirnya Tugas

Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik. Pada kesempatan ini dengan segenap

kerendahan hati penulis menyampaikan terima kasih kepada :

1. Paulina Heruningsih Prima Rosa, S. Si., M.Sc., selaku Dekan Fakultas Sains

dan teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M. T., selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta sekaligus sebagai Pembimbing Tugas

Akhir ini.

3. RB. Dwiseno Wihadi,S.T., M.Si., selaku Dosen Pembimbing Akademik.

4. Ir. Petrus Kanisius Purwadi, M. T., selaku dosen pembimbing Tugas Akhir

5. Semua Dosen Teknik Mesin yang tidak bisa saya sebutkan satu-persatu.

6. Semua rekan-rekan Teknik Mesin yang sudah mendukung jalannya

pengerjaan alat.

7. Orang tua yang telah memberikan dukungan selama berjalannya pengerjaan

Tugas Akhir.

8. Bengkel bubut Kharisma, yang telah membantu pembuatan mesin pembersih

duri buah salak.


Dengan pengalaman dan pengetahuan yang masih terbatas, mungkin terdapat

banyak kekurangan dalam Tugas Akhir ini. Oleh karena itu, kami sangat

mengharapkan saran dan kritik yang membangun.

Semoga Tuhan melimpahkan berkat dan karunia-Nya kepada kita semua.

/ntYo gyakarta,,l o r anurlir z o r,lr/

i{c*v"'-\/'1 I )'\.-{ \

PenulisElpidius Pandu Setyanto

1X


x

DAFTAR ISI

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

TITLE PAGE ……...…………….......……………............……………….. ii

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

DAFTAR DEWAN PENGUJI …….……….……............………………… iv

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR …....................................... v

LEMBAR PUBLIKASI ……………………………………………………. vi

INTISARI ...................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ……………..………..........………............………... viii

DAFTAR ISI ……….………..........…..............………..…............………... x

DAFTAR GAMBAR ………......................................................................... xiii

DAFTAR TABEL …...................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN ………...……………………………………….. 1

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

1.2 Tujuan Penelitian ……...……………………………………………... 3

1.3 Batasan Masalah…............................................................................ ... 3

1.4 Manfaat Penelitian………..................................................................... 4

1.5 Rancangan Alat dan Cara Kerja............................................................. 4

1.6 Cara Kerja dan Fungsi Elemen Mesin.................................................... 6

BAB II PERANCANGAN MESIN PEMBERSIH DURI BUAH

SALAK...............…..................................…............…….…………. 9

2.1 Rancangan …………..................……………………….......…......... 9

2.2 Langkah-langkah Perancangan……........................………....……... 9


xi

BAB III RANCANGAN SABUK DAN PULLY...…………….…………. 12

3.1 Macam - Macam Sabuk..................……………...……...………….... 12

3.1.1 Transmisi Sabuk Datar ..........………………………………............ 12

3.1.2 Tansmisi Sabuk- V.........................………………………..........…. 13

3.1.3 Transmisi Sabuk Gilir ….............……............…………………....... 14

3.2 Perancangan Sabuk dan Pull................................................................. 15

BAB IV PERANCANGAN RANTAI DAN SPROKET......……….…..….. 31

4.1 Transmisi Rantai Rol ..………............………...……...........….……... 31

BAB V PERANCANGAN POROS.............................................................. 38

5.1 Macam - Macam Poros....................................................................... 38

5.2 Hal - Hal Yang Penting Dalam Perancangan Poros........................... 39

5.2.1 Kekuatan Poros................................................................................... 39

5.2.2 Kekakuan Poros.................................................................................. 40

5.2.3 Putaran Kritis...................................................................................... 40

5.2.4 Korosi.................................................................................................. 40

5.2.5 Bahan Poros........................................................................................ 41

5.3 Perhitungan Poros Dengan Beban Lentur dan Puntir......................... 42

BAB VI SIKAT PEMBERSIH ..................................................................... 46

6.1 Kegunaan Sikat ................................................................................... 46

6.2 Bahan ................................................................................................. 46

6.3 Cara Pembuatan ................................................................................. 47

BAB VII BANTALAN ................................................................................. 48

7.1 Macam - Macam Bantalan.................................................................. 48

7.1.1 Atas Dasar Gerakan Bantalan Terhadap Poros................................... 48

7.1.2 Atas Dasar Arah Beban Terhadap Poros............................................. 49


xii

7.2 Macam -Macam Bahan Untuk Bantalan............................................. 52

BAB IX PENUTUP .....……….......................................................……..... 54

9.1 Kesimpulan …….……............…………………………........………… 54

9.2 Saran …………............……............……………................…………… 55

DAFTAR PUSTAKA …………………….………………...………....…… 56

LAMPIRAN ...………..…………………………………...………………... 57

1. Spesifikasi................................................................................................. 57

2. Gambar Alat.............................................................................................. 59


xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.5.1 Mesin Pembersih Duri Buah Salak(tampak samping).....….. 4

Gambar 1.5.2 Mesin Pembersih Duri Buah Salak(tampak atas).......….….. 5

Gambar 3.1 Kontruksi Sabuk- V............................…………………….. 13

Gambar 3.2 Diagram Pemilihan Sabuk- V..............……..............….….. 17

Gambar 3.3 Ukuran Penampang Sabuk- V.................................... .......... 18

Gambar 3.4 Sudut Kontak...................................................................….. 22

Gambar 3.5 Perhitungan Panjang Keliling Sabuk...................………….. 25

Gambar 3.6 Profil Alur Sabuk- V.......................................................….. 27

Gambar 3.7 Penyetelan Jarak Sumbu Poros........................................….. 29

Gambar 3.8 Lenturan Sabuk................................................................….. 29

Gambar 4.1 Rantai Rol........................................................................….. 31

Gambar 4.2 Gerakan Rantai Rol..........................................................….. 32

Gambar 4.3 Ukuran Utama..................................................................….. 33

Gambar 4.4 Kapasitas Rantai Rol........................................................….. 33

Gambar 4.5 Diagram Pemilihan Rantai Rol........................................….. 34

Gambar 5.1 Macam - Macam Bantalan Gelinding..............................….. 50


xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Faktor Koreksi................................................................ 16

Tabel 3.2 Panjang Sabuk- V Standar............................................... 20

Tabel 3.3 Faktor Koreksi(Kθ).......................................................... 23

Tabel 3.4 Kapasitas Daya Yang Ditransmisikan Untuk Satu Sabuk 24

Tabel 3.5 Ukuran Pully V............................………….................... 26

Tabel 3.6 Daerah Penyetelan Jarak Sumbu Poros........................... 30

Tabel 4.1 Faktor Koreksi(rantai)..................................................... 35

Tabel 4.2 Faktor Koreksi Untuk Rantai berangkaian Banyak........ 36

Tabel 5.1 Penentuan Standar Poros................................................. 41

Tabel 5.2 Faktor Koreksi Daya Yang Akan

Ditransmisikan(poros)..................................................... 42


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Buah salak selain nikmat untuk di konsumsi ternyata juga dapat

digunakan sebagai obat. Diantaranya sebagai obat diare, obat mata atau untuk

mengobati rabun jauh. Hal ini dikarenakan kandungan zat gizi yang ada di

buah salak. Buah salak yang masih baru di petik dari pohonnya memiliki duri

yang tajam dan sangat mengganggu ketika akan mengupas kulit buah salak

untuk di konsumsi. Duri buah salak adalah duri-duri kecil yang menyelimuti

permukaan dari kulit buah salak.

Proses pembersihan duri buah salak masih dilakukan secara tradisional

oleh para petani buah salak. Setelah di panen, salak dibersihkan dengan

melakukan pembantingan ke ubin atau dengan penyikatan secara manual

menggunakan sikat yang dapat menghasilkan 10-20 kg buah salak/jam.

Dengan cara ini, beberapa buah salak menjadi rusak dan dapat berakibat

menurunnya kualitas buah salak. Selain itu, kualitas kebersihan duri tidak bisa

optimal.

Buah salak biasanya di jual masih dalam bentuk bongkahan oleh

petani salak. Akan tetapi, buah salak yang dijual di dalam swalayan sudah di

lepas dari batangnya dan dilakukan pengepakan tiap kg. Oleh sebab itu, buah


2

salak sebelum di pack perlu di bersihkan hingga sempurna, hal ini berfungsi

pula untuk menarik minat beli konsumen.

Maka dari itu penulis mencari informasi mengenai kendala-kendala

yang dikeluhkan untuk proses pembersihan duri buah salak tersebut. Menurut

petani pada bagian pembersihan duri buah salak sebelum dipasarkan, petani

belum mendapatkan solusi untuk mempercepat pembersihan duri buah salak,

agar lebih cepat bersih dan tidak mengalami kerusakan.

Di samping itu, terkait dengan semakin banyaknya permintaan

pengiriman buah salak ke berbagai kota, maka petani menginginkan kerja

yang lebih cepat dalam proses pembersihan tersebut. Dari sinilah penulis

terinspirasi untuk membuat mesin yang bisa digunakan untuk membersihkan

buah salak yang lebih efisien dengan kapasitas lebih dari 10 - 20 kg/jam yang

sudah bertahun-tahun dilakukan oleh para petani buah salak.

Alat ini dirancang guna membantu petani dalam proses pembersihan

buah salak hingga optimal. Perancangan mesin pembersih duri buah salak

dengan sistem sikat putar vertikal dengan arah gerak buah salak menuju ke

atas dapat membersihkan dengan sempurna. Manfaat dengan adanya alat ini

adalah untuk mempermudah mengkomsumsi agar proses mengkonsumsi tidak

melukai tangan.


3

1.2 Tujuan Perancangan

Tujuan Tugas Akhir ini adalah :

a. Merancang dan membuat mesin pembersih duri buah salak.

b. Mengetahui kapasitas buah salak yang dihasilkan oleh mesin pembersih

duri buah salak.

1.2 Batasan Masalah

Batasan masalah yang ada dalam perancangan mesin pembersih duri buah

salak ini adalah:

a. Transmisi daya menggunakan sproket, rantai, pully, belt, poros, bantalan

dan pasak,

b. Mempergunakan daya motor listrik 1 HP dengan rpm: 1420,

c. Mempunyai ukuran dimensi alat kurang lebih panjang 1500 mm x lebar

700 mm x tinggi 800 mm,

d. Jumlah sikat pembersih yaitu 8 buah pada bagian sikat utama, dan 4 buah

sikat di bagian atas sikat utama,

e. Menggunakan bantalan gelinding pillow block.


4

1.3 Manfaat Pembuatan Mesin Pembersih

Mesin pembersih duri buah salak hasil rancangan diharapkan dapat

bermanfaat antara lain:

a. Mempercepat proses pembersihan duri buah salak terutama untuk di jual di

swalayan,

b. Menghemat tenaga kerja,

c. Sebagai referensi dalam pembuatan mesin pembersih duri buah salak,

d. Meningkatkan kualitas kebersihan buah salak.

1.5 Rancangan Alat dan Cara Kerja

Rancangan mesin pembersih duri buah salak dapat digambarkan seperti di

bawah ini:

a

b

c

d

f h

gi

Gambar 1.5.1 Mesin Pembersih Duri Buah Salak (tampak samping)


5

Gambar 1.5.2 Mesin Pembersih Duri Buah Salak (tampak atas)

Keterangan Gambar 1.5.1 dan 1.5.2

a. Motor listrik AC

b. Poros motor

c. Puli

d. Sabuk

e. Sprocket

f. Rantai

g. Sikat pembersih duri

h. Wadah duri buah salak

i. Bantalan

j. Poros PVC


6

1.6 Cara kerja dan fungsi elemen mesin

Cara Kerja Mesin Pembersih

Penggunaan mesin pembersih duri buah salak ini harus memperhatikan

prosedur yang sudah dibuat demi menjaga efisiensi mesin. Prosedur yang

harus diperhatikan adalah:

a. Setelah salak yang dipanen di kumpulkan untuk dibersihkan, terlebih

dahulu pastikan mesin sudah dalam kondisi mesin hidup,

b. Saat posisi mesin hidup, sikat pembersih akan berputar,

c. Kemudian masukkan buah salak ke tempat di bagian bawah yang sudah

di sediakan. Lalu buah salak secara otomatis di bawa naik melewati

sikat-sikat yang berfungsi membersihkan duri buah salak,

d. Buah salak masuk sesuai volume yang dapat ditampung,

e. Selama proses berlangsung, masukan terus buah salak dari bagian

bawah,

f. Proses pembersihan selesai, mesin dimatikan kemudian penampung

kotoran pada bagian bawah sikat dibersihkan.

Mesin pembersih duri memakai motor AC 1 HP, 1420 rpm, sebagai

sumber daya. Putaran 1420 rpm akan direduksi melalui sabuk, dan putaran

poros akan direduksi berkali-kali. Dengan putaran akhir tersebut maka sikat


7

pembersih buah salak berputar, buah salak dimasukan dari bagian bawah

maka buah salak akan terbawa sikat ke bagian atas. Dengan putaran akhir

yang rendah maka buah salak yang akan dibersihkan tidak mudah

terlempar dan pecah.

Elemen-Elemen Mesin Dan Fungsinya :

a. Motor listrik AC : Sebagai sumber daya ( 1 HP), dengan rpm 1420, 1

phase,

b. Poros : Suatu bagian elemen mesin yang berputar biasanya

berpenampang bulat, di mana terpasang elemen-

elemen seperti roda gigi, puli, engkol dan elemen

pemindah daya lainnya,

c. Puli : Puli merupakan salah satu elemen mesin yang

berfungsi untuk mentransmisikan daya,

d. Sabuk : Suatu elemen mesin yang berfungsi sebagai penerus

putaran dan daya dari proses penggerak ke poros

yang digerakkan,

e. Sprocket : Mentranfer putaran, sprocket merupakan salah

satu elemen mesin yang berfungsi untuk

mentransmisikan daya,


8

f. Ranta : Sebagai penerus putaran dan daya dari poros

penggerak ke poros yang digerakan,

g. Sikat pembersih duri : Suatu alat yang berfungsi sebagai alat pembersih

duri buah salak,

h. Wadah : Tempat untung menampung duri buah salak,

i. Bantalan : Suatu elemen yang menumpu poros berbeban

sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya

harus dapat berlangsung secara halus, aman dan

tahan lama.


9

BAB II

PERANCANGAN MESIN PEMBERSIH DURI BUAH SALAK

2.1. Rancangan

Mesin pembersih duri salak menggunakan motor AC untuk memutar

beberapa pipa PVC yang diberi rajutan sikat dari senar yang berfungsi sebagai

sikat pembersih duri buah salak. Pipa PVC diberi tutup untuk memasang poros

S50C yang diberi bantalan untuk dipasang di meja utama dengan kemiringan 35

derajat. Di bagian-bagian poros pada salah satu ujungnya diberi sproket kecil

untuk memutar satu dengan yang lainnya. Di bagian bawah sikat diberi plat tipis

yang berfungsi sebagai tempat duri.

2.2 Langkah-Langkah Perancangan

Langkah-langkah perancangan mesin pembersih duri salak adalah sebagai

berikut :

1. Penentuan daya motor listrik: Langkah awal pemilihan daya motor ini sangat

berpengaruh untuk penentuan berapa jumlah minimal beban yang akan

ditanggung oleh mesin,

2. Mesin yang dipilih adalah mesin penggerak dengan motor listrik, dikarenakan

penggunaan mesin pembersih duri buah salak ini berada di rumah. Tidak

menggunakan motor berbahan bakar karena mesin pembersih duri buah salak


10

ini tidak digunakan di tempat yang jauh dari aliran listrik AC. Selain itu, yang

diinginkan adalah mesin yang tidak bising,

3. Pemilihan motor penggerak ini menggunakan motor listrik AC 1 HP, 1420

rpm, yang sudah ada di pasaran, yang mudah didapat, dan tidak terlalu

membutuhkan daya tinggi. Sebagai contoh, untuk rumah yang berdaya 1300

watt masih mampu menghidupkan mesin tersebut.

Dalam merancang mesin dengan sumber penggerak motor, atau sejenisnya,

ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam memilih motor penggeraknya.

Motor penggerak pun memiliki berbagai macam jenis, diantaranya adalah motor

pembakaran dalam dan motor listrik. Motor pembakaran dalam seperti mesin

bensin atau spark ignition engine, dan mesin diesel atau compression ignition

engine. Motor listrik, seperti motor AC dan DC, motor stepper, motor servo, dan

lain-lain. Pemilihan dalam hal ini tergantung kebutuhan mesin dan macam

gerakan yang dibutuhkan.

Motor dan Gearbox

Untuk beberapa merek motor, mereka selalu menawarkan produk gearbox

juga, atau sering disebut geared motor. Sebenarnya secara desain, gearbox dan

motornya dapat dipisahkan sehingga gearbox merek A dapat dipasang dengan

motor merek B, dengan menggunakan universal flange, atau langsung dapat

disambung jika memiliki posisi joining baut yang sama. Umumnya informasi


11

dalam katalog tentang motor ber-gearbox ini terdiri dari tipe geared motor, daya

motor, rasio gearbox, faktor keamanan, torsi output, dan kecepatan output

gearbox. Jika ingin mengganti motor dengan daya lebih besar dan gearbox tidak

diubah, pastikan flange penghubung antara gearbox dan motor bersesuaian, dan

juga perhitungkan ulang daya output yang dihasilkan (asumsi daya output dan

input sama, dengan perubahan kecepatan rotasi dan torsi motor) apakah sudah

sesuai dengan desain sebelumnya.

Nameplate Motor

Secara umum, informasi pada nameplate motor bisa menjelaskan spesifikasi

motor. Umumnya nameplate terdiri atas tipe motor dan gearbox, rasio gearbox,

dan daya motor. Pengganti motor dengan merek lain perlu dikonsultasikan lebih

lanjut.


12

BAB III

RANCANG SABUK DAN PULI

Sabuk adalah suatu elemen mesin yang berfungsi sebagai penerus putaran dan

daya dari proses penggerak ke poros yang digerakkan, dimana jarak kedua poros

tersebut berada pada jarak yang jauh sehingga tidak memungkinkan transmisi

langsung dengan roda gigi.

3.1. Macam-Macam Sabuk

Transmisi sabuk dapat dibagi ke dalam tiga kelompok, yaitu: sabuk datar,

sabuk-V, sabuk gilir.

3. 1.1. Transmisi Sabuk Datar

Sabuk rata/datar dipasang pada puli silinder dan meneruskan momen antara

dua poros yang jaraknya dapat sampai 10 (m) dengan perbandingan putaran

antara yang diresapi karet. Sabuk datar yang modern terdiri dari inti elastis yang

kuat, seperti benang baja atau nilon, untuk menerima beban tarik dan

memindahkan daya, digabung dengan selubung yang lugas untuk memberi

gesekan antara sabuk dan puli. Sabuk datar sangat efisien untuk kecepatan tinggi,

tidak bising, dapat memindahkan daya yang besar pada jarak sumbu yang

panjang dan dapat memindahkan daya antara puli pada posisi yang tegak lurus

satu sama lain.


13

3.1.2. Transmisi Sabuk-V

Sabuk dengan penempan trapesium dipasang pada puli dengan alur dan

meneruskan momen antara dua poros yang jaraknya dapat sampai 5 (m),

dengan perbandingan putaran antara 1:1 sampai 7:1

Gambar 3.1 Konstruksi Sabuk V (Sularso, 1997)

Keterangan Gambar 3.1

1. Terpal

2. Bagian penarik

3. Karet pembungkus

4. Bantal karet


14

Sabuk-V terbuat dari kain dan benang, biasanya katun atau nilon, dan

diresapi dengan karet. Kain tetoron dan semacamnya dipergunakan sebagai inti

sabuk untuk membawa tarikan yang besar. Sabun-V sedikit kurang efisien jika

dibandingkan dengan sabuk datar, tetapi beberapa diantaranya dapat dipakai

dalam ikatan tunggal, sehingga membuat suatu kelipatan penggerakkan.

Kecepatan sabuk maksimum sampai 25 (m/s) dan daya maksimum yang dapat

ditransmisikan kurang lebih sampai 500 (kW)

3.1.3 Transmisi Sabuk Gilir

Sabuk dengan gigi yang digerakkan dengan sproket pada jarak pusat

sampai 2 (m) dan meneruskan putaran secara tepat dengan perbandingan antara

1:1 sampai 6:1. Sabuk gilir terbuat dari karet neopren atau plastik poliuretan

sebagai bahan cetak, dengan inti dari serat gelas atau kawat baja, serta gigi-gigi

yang dicetak secar teliti dipermukaan sebelah dalam dari sabuk. Karena sabuk

gilir dapat melakukan transmisi mengait seperti pada roda gigi atau rantai,

maka gerakan dengan perbandingan putaran yang tetap dapat diperoleh.

Batas maksimum kecepatan sabuk gilir kurang lebih 35 (m/s) dan daya

yang dapat ditransmisikan adalah sampai 60 (kW).


15

3.2 Perencanaan Sabuk dan Puli

Prakiraan pemilihan motor dengan daya 0,50 Hp dan putaran 1420

rpm akan direduksi menjadi 426 rpm. Jarak sumbu poros adalah 381 mm.

Sabuk-V yang dipakai dalam perancangan ini adalah sabuk tipe A dengan

diameter puli penggerak (puli kecil) dipilih 76,2 mm.

Perancangan mesin pembersih duri buah salak dengan mengasumsikan daya

awal 0,5 Hp, untuk proses penghitungan selanjutnya, daya harus yang

menggunakan satuan Hp harus dikonversi menjadi kW, untuk melakukan

perhitungan maka digunakan rumus sebagai berikut :

P = 0,5 Hp x 0,745 = 0,372 kW............................................... (3.1)

Fc = 1,9 (tabel 3.1)

Pemilihan faktor koreksi dapat dilihat pada Tabel 3.1, faktor koreksi

ini berguna untuk memilih berapa faktor koreksi yang akan di ambil dengan

menentukan perbandingan antara jenis mesin yang akan digerakan dan jenis

motor yang akan digunakan dengan melihat jangka waktu yang dipilih.


16

Tabel 3.1 Faktor koreksi (Sularso, 1997)

Daya rencana

Pd = Fc * P ................................................................................ (3.2)

= 1,9 * 0,372

= 0,70 kW

Daya yang dipilih adalah 1 HP atau 0,745 kW,jadi pemilihan motor penggerak

menggunakan daya 1HP sudah memenuhi syarat.


17

Dengan:

Fc adalah faktor koreksi (Tabel 3.1)

P adalah daya motor yang digunakan (kW)

Pd adalah daya rencana (kW)

Gambar 3.2 Diagram Pemilihan Sabuk V (Sularso, 1997)


18

Gambar 3.3 Ukuran Penampang Sabuk V (Sularso, 1997)

Momen rencana

T1 = 9,74 x 105 x (0,745 / 1420) = 511 (kg.mm) .......... (3.3)

T2 = 9,74 x 105 x (0,745 /426) = 1703,35 (kg.mm) .......... (3.4)

Perbandingan reduksi:

3,33

426

1420

2

1

n

ni

.............................................................................. (3.5)

Dengan:

n1 adalah putaran poros motor (rpm)

n2 adalah putaran poros perantara (rpm)

i adalah perbandingan reduksi putaran


19

Diameter puli besar :

dp diperoleh dari Tabel 3.4

Dp = dp* i ................................................................... (3.6)

= 76,2*3,33

= 253,75 mm

Dengan:

I adalah perbandingan reduksi putaran

dp adalah diameter puli kecil (mm)

Dp adalah dimeter puli besar (mm)

Pemilihan penampang sabuk –V tipe A standar

Kecepatan keliling sabuk :

1000*60

. . 1p ndv

...................................................................... (3.7)

1000*60

1420*2,76*14,3

= 5,66 m/s

Diketahui jarak sumbu poros rencana C= 381 mm.


20

Panjang keliling sabuk:

=1300,71 mm

Dipilih sabuk – V standar dengan nomor nominal standar : No. 52 dengan panjang

1321 mm. (Tabel 3.2)

Tabel 3.2 Panjang Sabuk-V Standar (Sularso, 1997)

Nomor nominal Nomor nominal Nomor nominal Nomor nominal

inch mm inch mm inch mm inch mm

10 254 45 1143 80 2032 115 2921

11 279 46 1168 81 2057 116 2946

12 305 47 1194 82 2083 117 2972

13 330 48 1219 83 2108 118 2997

14 356 49 1245 84 2134 119 3023

15 381 50 1270 85 2159 120 3048

16 406 51 1295 86 2184 121 3073

17 432 52 1321 87 2210 122 3099

18 457 53 1346 88 2235 123 3124

19 483 54 1372 89 2261 124 3150

20 508 55 1397 90 2286 125 3175

21 533 56 1422 91 2311 126 3200


21

Nomor nominal Nomor nominal Nomor nominal Nomor nominal

inch mm inch mm inch mm inch mm

22 559 57 1448 92 2337 127 3226

23 584 58 1473 93 2362 128 3251

24 610 59 1499 94 2388 129 3277

25 635 60 1524 95 2413 130 3302

26 660 61 1549 96 2438 131 3327

27 686 62 1575 97 2464 132 3353

28 711 63 1600 98 2489 133 3378

29 737 64 1626 99 2515 134 3404

30 762 65 1651 100 2540 135 3429

31 787 66 1676 101 2565 136 3454

32 813 67 1702 102 2591 137 3480

33 838 68 1727 103 2616 138 3505

34 864 69 1753 104 2642 139 3531

35 889 70 1778 105 2667 140 3556

36 914 71 1803 106 2692 141 3581

37 940 72 1829 107 2718 142 3607

38 965 73 1854 108 2743 143 3632

39 991 74 1880 109 2769 144 3658

40 1016 75 1905 110 2794 145 3683

41 1041 76 1930 111 2819 146 3708

42 1067 77 1956 112 2845 147 3734

43 1092 78 1981 113 2870 148 3759

44 1118 79 2007 114 2896 149 3785

Sudut kontak sering disebut sudut lilit yaitu bersentuhannya sabuk pada alur puli.

Semakin besar sudut kontak antara sabuk dengan alur puli akan lebih baik, tetapi

semakin kecil sudut kontak akan terjadi slip. Untuk mengetahui besar sudut kontak

pada rancangan ini perlu menghitung dengan rumus sebagai berikut :


22

Besar sudut kontak:

153,44

381

2,7675,25357-180

)9.3.......(............................................................57

180C

d-D pp

Kθ = 0,935 (dari tabel 3.3)

Gambar. 3.4 Sudut Kontak (Sularso, 1997)


23

Tabel 3.3 Faktor Koreksi Kθ (Sularso, 1997)

Sudut kontak puli kecil

θ(ᵒ)

Faktor koreksi Kθ

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

1,00

1,10

1,20

1,30

180

174

169

163

157

151

145

139

133

127

120

113

106

99

1,00

0,99

0,97

0,96

0,94

0,93

0,91

0,89

0,87

0,85

0,82

0,80

0,77

0,73

Jumlah sabuk :

........................................................................................ (3.10)

P0 = 1,31+(1,43-1,31)*(

= 1,47

= 0,54


24

Tabel 3.4 Kapasitas Daya Yang Ditransmisikan Untuk Satu Sabuk (Sularso, 1997)

Jarak sumbu poros:

b = 2L – 3,14 (Dp + dp)

= 2(1321) – 3,14 (253,75+76,2 )

= 2642 – 1036,043

= 1605,95 mm


25

Gambar 3.5 Perhitungan Panjang Keliling Sabuk (Sularso, 1997)

Maka jarak sumbu poros dapat dihitung:

8

76.2253.758bbC

22

8

117,55895,160595,1605C

22

= 397,13 mm

Karena jarak sumbu poros rencana lebih kecil dari jarak sumbu poros maksimum

(381mm < 397,13mm), maka perancangan bisa dikatakan baik atau aman.


26

Ukuran puli –V standar ditunjuk seperti pada tabel:

Tabel 3.5 Ukuran Puli V (Sularso, 1997)

penampa

ng sabuk-

V

Diameter nominal

(diameter lingkaran

jarak bagi dp)

Ά(°) W* L₀ K K₀ e ƒ

A

71 – 100 34

11,9

5

9,2 4,5 8 10 10

101 – 125 36

12,1

2

126 atau lebih 38 12,3

B

125 – 160 34

15,8

6

12,5 5,5 9,5 12,

5

12,

5 161 – 200 36

16,2

9

201 atau lebih 38

21,1

8

C

200 – 250 34

21,1

8

1

6,9 7 12 17 17

251 – 315 36

21,4

5

316 atau lebih 38

21,7

2

D 355 – 450 36

30,7

7 24,6 9,5

15,

5 24 24

451 atau lebih 38

31,1

4

E 500 – 630 36

36,9

5 28,7 12,7

19,

3 29 29

631 – atau lebih 38

37,4

5

Keterangan: Harga-harga dalam kolom W menyatakan ukuran standar.


27

Dari tabel diperoleh harga – harga ukuran profil puli –V untuk puli besar :

F = 10 mm K = 4,5 mm

W = 12,30 mm Ko = 8 mm

Lo = 9,2 mm () = 38

e = 15 mm

Gambar 3.6 Profil Alur Sabuk –V (Sularso, 1997)

Untuk gambar 3.6 menerangkan angka yang sudah di ambil dari tabel 3.5,

untuk mengetahui letak lebar alur puli, dan penjelasan dari tabel 3.5.


28

Lebar puli:

b = 2 * F

= 2 *10

= 20 mm

Diameter luar puli:

de = dp + (2.K)

= 76,2 + (2*4,5)

= 85,2 mm

De = Dp + (2.K)

= 253,75+(2*4,5)

= 262,75 mm

Dengan:

dp adalah diameter puli kecil (mm)

Dp adalah diameter puli besar (mm)

de adalah diameter luar puli kecil (mm)

De adalah diameter luar puli besar (mm)


29

Daerah penyetelan :

Gambar 3.7 Penyetelan Jarak Sumbu Poros (Sularso, 1997)

Gambar 3.8 Lenturan Sabuk (Sularso, 1997)


30

Tabel 3.6 Daerah Penyetelan Jarak Sumbu Poros (Sularso, 1997)

Untuk penyetelan sabuk dilakukan dengan cara mengendorkan baut penyetelan

kemudian atur kekencangan sabuk tersebut.

Dari penyetelan sabuk dapat disimpulkan :

Daerah penyetelan sabuk bagian dalam adalah 20 mm,

Daerah penyetelan sabuk bagian luar adalah 40 mm.


31

BAB IV

PERANCANGAN RANTAI DAN SPROKET

4.1 Transmisi Rantai Rol

Rantai transmisi daya biasanya dipergunakan di mana jarak poros lebih

besar dari pada transmisi roda gigi tetapi lebih pendek dari pada dalam transmisi

sabuk. Rantai mengait pada gigi sproket dan meneruskan daya tanpa slip, jadi

rnenjamin perbandingan putaran yang tetap (Gambar 4.1).

Gambar 4.1 Rantai Rol (Sularso, 1997)

Rantai sebagai transmisi mempunyai keuntungan-keuntungan seperti: mampu

meneruskan daya besar karena kekuatannya yang besar, tidak memerlukan

tegangan awal, keausan kecil pada bantalan, dan mudah memasangnya. Karena

keuntungan-keuntungan tersebut, rantai mempunyai pemakaian yang luas seperti

roda gigi dan sabuk.


32

Di pihak lain, transmisi rantai mempunyai beberapa kekurangan, yaitu: variasi

kecepatan yang tak dapat dihindari karena lintasan busur pada sproket yang

mengait mata rantai (Gambar 4.2), rantai dan getaran karena tumbukan antara

rantai dan dasar kaki gigi sproket, dan perpanjangan rantai karena keausan pena

dan bus yang diakibatkan oleh gesekan dengan sproket. Karena kekurangan-

kekurangan ini maka rantai tak dapat dipakai untuk kecepatan tinggi, sampai

ditemukan dan dikembangkannya rantai gigi.

Gambar 4.2 Gerakan Rantai Rol (Sularso, 1997)

Rantai dapat dibagi atas dua jenis. Yang pertama disebut rantai rol, terdiri

atas pena, bus, rol dall plaimata rantai. Yang lain disebut rantai gigi, terdiri atas

plat-plat berprofil roda gigi dan pena berbentuk bulan sabit yang disebut

sambungan kunci.(Gambar 4.3). Dalam pembahasan di bawah ini lebih dahulu

akan dibicarakan hal rantai rol.


33

Gambar 4.3 Ukuran Utama (Sularso, 1997)

Gambar 4.4 Kapasitas Rantai Rol (Sularso, 1997)

Rantai rol dipakai bila diperlukan transmisi positif (tanpa slip) dengan

kecepatan sampai 600 (m/min), tanpa pembatasan bunyi, dan murah harganya.

Untuk bahan pena, bus, dan rol dipergunakan baja karbon atau baja crom

dengan pengerasan kulit. Rantai dengan rangkaian tunggal adalah yang paling

banyak dipakai. Rangkaian banyak, seperti dua atau tiga rangkaian

dipergunakan untuk transmisi beban berat. Dengan kemajuan teknologi yang

terjadi akhir-akhir ini, kekuatan rantai semakin meningkat. Dalam (Gambar 4.4)


34

dapat dilihat bahwa kurva batas kelelahan dari plat mata rantai macam yang

baru lebih tinggi dari pada macam yang lama. Hasil penelitian terakhir

menunjukkan bahwa suatu daerah yang dibatasi oleh dua kurva, yaitu kurva

batas ketahanan terhadap tumbukan antara roll dan bus, dan kurva batas las

(galling) karena kurang pelumasan antara pena dan bus, adalah sangat penting

untuk menentukan kapasitas rantai.

Gambar 4.5 Diagram Pemilihan Rantai dan Rol (Sularso, 1997)


35

Kurva kapasitas baru yang diperoleh berbentuk seperti tenda, sehingga disebut

”kurva tenda”. Dalam (Gambar 4.5) diperlihatkan kurva tersebut yang

merupakan diagram pemilihan rantai rol. Untuk memudahkan pemilihan, kurva

tenda tersebut diberi nama menurut nomor rantai dan jumlah gigi

sproket,dengan putaran (rpm) sproket sebagai sumbu mendatar dan kapasitas

transmisi sebagai sumbu tegak.

Tabel 4.1 Faktor Koreksi fc (Sularso, 1997)


36

Tabel 4.2 Faktor Koreksi Untuk Rantai Berangkaian Banyak (Sularso, 1997)

Jumlah Rangkaian Faktor

2

3

4

5

6

1,7

2,5

3,3

3,9

4,6

Jika dipakai rantai dengan jarak bagi kecil dan jumlah gigi sproket yang banyak.

Rangkaian banyak dipakai bila rangkaian tunggal tidak mempunyai kapasitas

cukup. Perlu diperhatikan bahwa kapasitas rangkaian banyak tidak sama dengan

kelipatan kapasitas satu rangkaian. Dalam hal demikian harus diperhitungkan

dengan faktor perkalian seperti dalam Tabel 4.2. Dipandang dari segi pembagian

beban diantara rangkaian, pembebanan pada masing-masing rangkaian akan

semakin efektif bila jumlah rangkaian semakin kecil, efektifitas terbesar diperoleh

dengan satu rangkaian. Periksalah apakah naf sproket cukup besar untuk lubang

poros yang diperlukan dengan atau tanpa pasak. Sering kali nomor rantai yang

akan dipilih juga tergantung pada pemeriksaan ini. Nomor rantai maupun jumlah

rangkaian dapat berubah sesuai dengan ruangan yang tersedia. Pengerasan gigi

sproket dengan pencelupan dingin lebih diutamakan untuk sproket dengan jumlah

gigi kurang dari 24, sproket kecil di mana perbandingan putarannya melebihi 4:1,

sproket besar dan sproket kecil dari transmisi yang mempunyai putaran rendah


37

tetapi bebannya berat, dan sproket-sproket yang harus bekerja dalam lingkungan

yang abrasiv. Sebagai bahan sproket biasanya dipakai besi cor kelabu (FC25),

baja karbon rol konstruksi umum (SS4l), baja karbon konstruksi mesin (S35c),

dan baja cor (SC46). Diameter lingkaran jarak bagi do dan Do (mm), diameter

luar dr dan D, (mm) untuk kedua sproket dapat dihitung.Transmisi rantai-sproket

digunakan untuk transmisi tenaga pada jarak sedang. Kelebihan dari transmisi ini

dibanding dengan transmisi sabuk-puli adalah dapat digunakan untuk

menyalurkan daya yang lebih besar seperti diuraikan berikut ini.

Kelebihan:

- Transmisi tanpa slip dan perbandingan putaran tetap, dapat meneruskan daya

besar, keausan kecil pada bantalan.

Kekurangan:

- Tidak dapat dipakai untuk kecepatan tinggi (max. 600 m/min), suara dan

getaran tinggi, perpanjangan rantai karena keausan pena dan bus.


38

BAB V

PERANCANGAN POROS

5.1 Macam-Macam Poros

Poros (shaft) adalah suatu bagian elemen mesin yang berputar biasanya

berpenampang bulat, di mana terpasang elemen-elemen seperti roda gigi, puli,

engkol dan elemen pemindah daya lainnya. Poros biasanya menerima beban lentur,

tarikan, tekan atau puntir yang bekerja sendiri-sendiri atau berupa gabungan satu

dengan yang lainnya.

a. Poros Transmisi

Poros semacam ini mendapat beban puntir murni atau puntir dan

lentur. Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi,

puli sabuk atau sprocket rantai.

b. Spindel

Poros transmisi yang relatif pendek, seperti poros utama mesin

perkakas, di mana beban utamanya berupa puntiran. Syarat yang harus

dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil, bentuk dan ukurannya

harus presisi.


39

c. Gandar

Poros seperti yang dipasang di antara roda-roda kereta barang, di mana

tidak mendapat beban puntir, bahkan kadang-kadang tidak boleh berputar.

Gandar ini hanya mengalami beban lentur kecuali bila digerakkan dengan

penggerak maka akan mengalami beban puntir. Menurut bentuknya, poros

dapat digolongkan atas poros lurus umum, poros engkol sebagai poros

utama dari mesin torak, dll.

5.2 Hal-hal yang penting dalam perancangan poros

Untuk merencanakan sebuah poros, hal-hal berikut ini perlu diperhatikan.

5.2.1. Kekuatan poros

Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau

gabungan antara puntir dan lentur. Juga ada poros yang mendapat beban

tarik atau tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin, dll.

Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter

poros diperkecil ( poros bertangga) atau bila poros mempunyai alur pasak,

harus diperhatikan.


40

sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan

beban- beban diatas.

5.2.2. Kekakuan poros

Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika

lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak

telitian atau getaran dan suara.

Karena itu, disamping kekuatan poros, kekakuannya juga harus

diperhatikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros

tersebut.

5.2.3. Putaran kritis

Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran

tertentu dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut

putaran kritis. Hal ini dapat terjadi pada turbin, motor torak, motor listrik,

dll.

5.2.4. Korosi

Bahan-bahan tahan korosi harus dipilih untuk poros propeler dan pompa,

bila terjadi dengan fluida yang korosif. Demikian pula untuk poros-poros

yang terancam kavitasi, dan poros-poros mesin yang sering berhenti lama.


41

5.2.5. Bahan poros

Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik

dingin dan difinis, baja karbon konstruksi mesin disebut bahan S-C.

Poros-poros yang dipakai untuk meneruskan putaran tinggi dan beban

berat umumnya dibuat dari baja paduan dengan pengerasan kulit yang sangat

tahan terhadap keausan.

Tabel 5.1 Penentuan Standar Poros (Sularso, 1997)

Standar dan

macam Lambang

Perlakuan

panas

Kekuatan

tarik

(kg/mm²) Keterangan

Baja karbon

konstruksi

mesin (JIS G

4501)

S30C penormala

n 48

S35C " 52

S40C " 55

S45C " 58

S50C " 62

S55C " 66

Batang baja

yang difinis

dingin

S35C-D _ 53

Ditarik

dingin,digerenda,

dibubut, atau

gabungan antara

hal-hal tersebut

S45C-D _ 60

S55C-D _ 72


42

Tabel 5.2 Faktor Koreksi Daya Yang Akan Ditransmisikan (Sularso, 1997)

Daya yang akan ditranmisikan Fc

Daya rata-rata yang diperlukan daya

Maksimum yang diperlukan daya

Normal

1,2-2,0

0.8-1,2

1,0-1,5

5.3 Perhitungan poros dengan beban lentur dan puntir

Poros ini meneruskan daya 1 Hp pada putaran 1420 rpm, bahan poros S50C, di

samping dikenakan beban puntir juga dikenakan beban lentur dari sabuk

direncanakan poros akan ditumpu oleh dua bantalan dengan panjang poros 500 mm,

puli besar akan dipasang pada salah satu ujungnya.

Faktor koreksi yang diambil (Fc) = 1,2 (Tabel 5.2)

Daya 1 Hp

P = 0,5 Hp x 0,745 = 0,372 kW ....................................................(5.1)


43

Daya rencana

Pd = Fc x P ............................................................................ (5.2)

= 1.2x 0,372

= 0,4 kW

Sesuai dengan persamaan momen puntir rencana:

.................................................................... (5.3)

Sehingga:

T= 9,74 x 105.

( ) ..............................................................................................................

(5.4)

= 9,74 x 105.

(0,4/1420)

= 274,3 kg.mm

Bahan poros S 50C = 62 kg.mm2

(Tabel 5.1)

Sf1 = 6,0 (untuk bahan S-C)

Sf2 = 2,0 (dengan harga 1,3 sampai 3,0)


44

Tegangan tarik yang diijinkan

.............................................................................. (5.5)

= 5,17 kg.mm2

Meskipun dalam perkiraan sementara ditetapkan bahwa beban hanya terdiri atas

momen puntir saja, tetapi jika memang diperkirakan akan terjadi beban lentur maka

dapat dipertimbangkan pemakaian faktor Cb yang harganya antara 1,2 samapi 2,3.

(jika diperkirakan tidak akan terjadi pembebanan lentur, maka Cb (diambil 2.0).

Dari persamaan sebelumnya diperoleh rumus untuk menghitung diameter poros dc

(mm) sebagai berikut:

Kt = faktor koreksi tumbukan (1.0-1.5)

................................................................................................... (5.6)

= 9,09 mm

Diameter poros yang sebenarnya : 19 mm


45

Dengan demikian diameter poros sebenarnya lebih lebar dari diameter poros minimal

(19 mm > 9,09 mm) maka perancangan dapat dikatakan baik.


46

BAB VI

SIKAT PEMBERSIH

6.1 Kegunaan Dari Sikat

Pembuatan sikat dalam mesin pembersih duri buah salak ini berguna untuk

pembersihan duri buah salak tersebut, rangkaian sikat ini adalah bagian penting

dari mesin pembersih duri buah salak ini.

Untuk hasil yang maksimal, pembuatan sikat dirancang menyerupai alat

sikat yang sering digunakan para petani membersihkan duri-duri buah salak

secara manual.

Sikat ini sendiri merupakan bagian yang bersentuhan langsung dengan buah

salak, maka dari itu pemilihan bahan juga menentukan buah salak akan bersih,

rusak atau tidaknya.

6.2 Bahan

Untuk pembuatan kontruksi sikat ini menggunakan bahan :

Pipa PVC (Polyvinyl chloride)

Senar berukuran 1 mm


47

6.3 Cara Pembuatan

Perancangan untuk mesin pembersih duri salak ini memanfaatkan pipa PVC

yang diberi rajutan senar berukuran 1mm panjang 4cm. Penggunaan senar

sebagai sikat pembersih ini bertujuan supaya duri- duri kecil dapat terjangkau di

semua bagian buah salak. Sikat dirajutkan pada bagian pipa PVC dengan jarak

antara lubang adalah 2cm. Sikat di pilih dengan ketebalan 1mm supaya tidak

terlalu kaku dan tidak terlalu lentur. Jika terlalu lentur, duri buah salak tidak akan

terkelupas. Begitu juga sebaliknya, jika terlalu kaku maka kulit dari buah salak

akan ikut terkelupas maka mengakibatkan kualitas buah salak berkuarang.

Pemilihan menggunakan pipa PVC juga bertujuan agar masih ada elastisitas

dan biaya penggantian tidak terlalu tinggi jika dibandingkan dengan pipa besi.

Polyvinyl chloride (PVC) adalah pipa yang terbuat dari plastik dan beberapa

kombinasi vinyl lainnya. Memiliki sifat yang tahan lama dan tidak mudah rusak.

Pipa PVC juga tidak dapat berkarat atau membusuk.

Penambahan kontruksi sikat pada bagian atas bertujuan untuk melepas buah

salak pada batang salak.


48

BAB VII

BANTALAN

Bantalan adalah suatu elemen yang menumpu poros berbeban sehingga

putaran atau gerakan bolak-baliknya harus dapat berlangsung secara halus, aman dan

tahan lama. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh sistem

akan menurun dan tidak dapat bekerja dengan sempurna. Jadi bantalan dalam sebuah

permesinan bisa disamakan dengan sebuah pondasi suatu gedung. Dalam

merencanakan suatu bantalan perlu diperhatikan kekuatan dari bantalan. Dalam

perancangan ini akan dipakai bantalan gelinding.

7.1 Macam-Macam Bantalan

Bantalan dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

7.1.1. Atas dasar gerakan bantalan terhadap poros

a. Bantalan luncur

Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dengan bantalan

karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan.

b. Bantalan Gelinding

Pada bantalan ini yang terjadi gesekan antara bagian yang berputar dengan

bagian yang diam melalui elemen gelinding seperti bola, rol atau rol jarum dan

rol bulat.


49

7.1.2. Atas dasar arah beban terhadap poros

a. Bantalan Radial

Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu poros.

b. Bantalan Aksial

Arah beban bantalan ini sejajar sumbu poros.

c. Bantalan Gelinding khusus

Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus

terhadap sumbu poros.

1.1 Bantalan gelinding

1. Bahan bantalan gelinding

Cincin dan elemen gelinding pada bantalan ini umumnya terbuat dari baja

bantalan chrom karbon tinggi. Baja bantalan dapat memberikan umur panjang dengan

keausan sangat kecil. Pada bantalan yang memerlukan ketahanan khusus terhadap

kejutan dipakai saja karbon rendah yang diberi perlakuan panas dengan sementasi.

Untuk bantalan yang tahan panas dan tahan karat terdapat baja kecepatan tinggi atau

deretan martensit dari baja tahan karat. Bahan untuk sangkar yang akan mengalami

kontak gesekan dengan elemen gelinding harus tahan aus dan tidak mudah patah.


50

2. Keuntungan bantalan gelinding

a. Momen awal dan momen kerja hampir sama besar,

b. Kebutuhan pelumas sedikit,

c. Pemeliharaan mudah,

d. Apabila rusak mudah mencari gantinya karena ada standarisasi bantalan.

Gambar 5.1 Macam-Macam Bantalan Gelinding (Sularso, 1997)


51

Keterangan Gambar 5.1 :

a) Bantalan bola radial alur dalam baris tunggal.

b) Bantalan bola radial magneto.

c) Bantalan bola kontak sudut baris tunggal.

d) Bantalan bola mapan sendiri baris ganda.

e) Bantalan rol silinder baris tunggal.

f) Bantalan rol kerucut baris tunggal.

g) Bantalan rol bulat.

h) Bantalan rol jarum.

i) Bantalan bola aksial satu arah.

j) Bantalan aksial dua arah dengan dudukan berbidang bola.

k) Bantalan rol bulat aksial baris tunggal.

1.2 Bantalan luncur

1. Klasifikasi bantalan luncur

Bantalan luncur dapat diklasifikasikan menurut beberapa cara yaitu menurut

bentuk dan letak porosnya.

Macam-macam bantalan luncur adalah:

a. Bantalan radial poros

b. Bantalan radial berkerah

c. Bantalan aksial


52

d. Bantalan aksial berkerah

e. Bantalan radial ujung

f. Bantalan radial tengah

7.2 Macam-Macam Bahan Untuk Bantalan

Bahan-bahan Untuk Bantalan umum

a. Paduan tembaga adalah dari perunggu-perunggu posfor, timah hitam,

perunggu. Bahan ini tahan terhadap kelelahan penerusan panas.

b. Logam putih, yang termasuk dalam golongan ini adalah logam putih yang

mempunyai unsur Sn (yang biasa disebut logam babit) dan logam babit yang

berunsur Pb, keduanya dipakai sebagai lapisan pada logam pendukung.

Bahan untuk bantalan tanpa pelumasan

Bahan bantalan ini di dalamnya mengandung pelumas sehingga dapat

dipakai tanpa adanya pelumasan. Bahan bantalan ini dipakai jika sulit untuk

dilakukan pelumasan di antaranya:

a. Jika letak bantalan tidak memungkinkan pemberian pelumasan dari luar.

b. Jika bantalan mempunyai gerak bolak-balik sehingga memungkinkan untuk

terbentuknya lapisan minyak sangat kecil.

c. Untuk alat-alat kimia atau juga pengolahan air

d. Untuk kondisi khusus seperti temperature tinggi, temperature rendah dan

dalam keadaan hampa.


53

Bantalan tanpa minyak ini biasanya terdapat dalam bentuk plastik, dan

bantalan dengan pemakaian zat padat.


54

BAB IX

PENUTUP

1. Kesimpulan

Dari pembuatan mesin pembersih duri buah salak, dapat diambil beberapa

kesimpulan sebagai berikut:

a. Telah berhasil dibuat mesin pembersih duri buah salak, menggunakan

penggerak motor listrik 1 HP dengan rpm 1420.

b. Kerja menjadi lebih cepat dan kerja mesin untuk membersihkan buah salak

bekerja baik, dengan menghasilkan 27,5 kg/menit buah salak bersih.


55

9.2 Saran

Agar penelitian dari mesin pembersih duri buah salak lebih

sempurna maka perlu dilakukan hal sebagai berikut :

1. Perlunya pengembangan penelitian, misalnya perancangan

mesin pembersih duri buah salak untuk kapasitas lebih besar.

2. Sebelum memasukan buah ke dalam mesin sebaiknya ada

proses penimbangan terlebih dahulu,

3. Mesin pembersih duri salak ini dapat digunakan pada keadaan

buah salak masih dalam kondisi satu bongkah

4. Untuk penggunaan mesin pembersih duri buah salak dengan

memanfaatkan motor AC dengan pembersih sikat ini harus

memahami kekuatan sikat untuk kapasitas tertentu, tidak

dianjurkan untuk pembersihan melebihi kapasitas beban

mesin.


56

DAFTAR PUSTAKA

Bloggerceria. (Juni, 2012). Manfaat Buah Salak. Diakses dari

http://polahidupsehatku.blogspot.com/2012/06/manfaat-buah-salak.html,

tanggal 16 Agustus 2012

Chan, Y. (2010). Sambungan Pasak (Keys). Diakses dari

http://yefrichan.files.wordpress.com/2010/06/sambungan-pasak.pdf,

tanggal 2 September 2012.

John, W. E. (2003). Notes On Sprockert and Chains. Diakses dari

http://www.gizmology.net/sprockets.htm, tanggal 2 September

2012

Prijadi, D. (2009). Macam-macam Ukuran Pipa PVC dan Kegunaannya.

Diakses dari http://dannyprijadi.wordpress.com/2009/06/01/macam-

macam-ukuran-pipa-pvc-dan-kegunaannya, tanggal 2 September 2012.

Noerpamoengkas. (May, 2012). Cara Memilih Motor Penggerak. Diakses dari

http://noerpamoengkas.wordpress.com/2012/05/15/cara-memilih-motor-

penggerak/, tanggal 26 November 2012.

Sularso. (1997). Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta:

Pradnya Paramita.


http://polahidupsehatku.blogspot.com/2012/06/manfaat-buah-salak.html

http://www.gizmology.net/sprockets.htm

http://noerpamoengkas.wordpress.com/2012/05/15/cara-memilih-motor-penggerak/

http://noerpamoengkas.wordpress.com/2012/05/15/cara-memilih-motor-penggerak/

57

LAMPIRAN

1. Spesifikasi

1. Motor listrik AC :

Daya : 1 Hp

Putaran : 1420 Rpm

2. Poros :

Bahan : S50C

Diameter : 19 mm

Panjang : 500 mm

3. Sikat :

Bahan : Senar

Jumlah : 8 buah

4. Puli :

Puli besar

Bahan : Besi cor

Diameter : 253.75 mm


58

Puli kecil

Bahan : Besi cor

Diameter : 76.2 mm

5. Sabuk :

Jenis : V belt

Tipe : A

Sudut kontak : 153.44

6. Rantai :

Jenis : rantai rol

7. Bantalan :

Jenis : Bantalan gelinding (Pillow block 204 UCP)

8. Pasak :

pasak jenis Pasak memanjang


59

2. Gambar Alat

1. Gambar Tampak Dari Samping

2. Gambar Tampak Dari Atas


60

3. Gambar Mesin Pembersih


61


62

4. Gambar Sikat


63


64

5. gambar sproket penegang

6. gambar roda


65

7. Bantalan


PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI1].pdfMESIN PENMER,SIH DIIRI BUAH SALAK Dosen Pembimbing:...

Documents

Transcript of PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI1].pdfMESIN PENMER,SIH DIIRI BUAH SALAK Dosen Pembimbing:...