PERANCANGAN MESIN PENGHANCUR COMPACT DISK (POLYCARBONATE) SISTEM PENGHANCUR RODA GIGI KAPASITAS 250 KG/JAM

TUGAS AKHIRDiajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun oleh: DANNY ARDIANSYAH 02510017

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2008i

ii

iii

Danny Ardiansyah 02510017, Perancangan Mesin Penghancur Compact Disk (Polycarbonate) Sistem Penghancur Roda Gigi Kapasitas 250 Kg/Jam Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang, Pembimbing (1) Ir. Daryono, MT. (2) Nur Subekhi, ST. MT. ABSTRAKSI Sampah dari bahan plastic merupakan permasalahan bagi polusi lingkungan, plastik termasuk dalam golongan sampah non-organik atau dengan kata lain merupakan bahan yang tidak dapat terdekomposisi oleh mikroorganisme pengurai. Dari sekian banyak sampah plastik salah satunya adalah sampah compact disk. Bahan pembuat compact disk adalah polycarbonate termasuk dalam golongan High Density Polyethylene (HDPE) yaitu plastik yang memiliki tingkat kepadatan yang lebih tinggi dari pada air. Bahan ini tidak dapat dengan sendirinya terdaur ulang oleh alam, tetapi dapat didaur ulang menjadi bentuk lain yang lebih bermanfaat. Compact disk akan lebih mudah didaur ulang apabila sudah dalam bentuk pecahan atau butiran, karena akan memiliki luas kontak yang lebih luas sehingga akan lebih menghemat waktu daur ulang. Penghancuran yang telah ada menggunakan system pisau dan ulir, dimana bahan plastik yang dihancurkan masih dalam bentuk massal belum secara khusus digunakan untuk penghancur material tertentu. Berdasar uraian diatas, maka dirancang mesin penghancur compact disk (polycarbonate) dengan kapasitas 250 kg/jam. Tipe penghancur yang digunakan adalah menggunakan sistem roda gigi dengan putaran 120 rpm. Dari hasil perhitungan diperoleh diameter silinder penghancur 120 mm dengan panjang 120, modul 5 mm. untuk system transmisinya menggunakan V-belt dan pully, dimana V-belt yang digunakan tipe A. motor yang digunakan memiliki daya 3 kW dengan putaran 600 rpm. Kata kunci: Plastik, Compact Disk, Polycarbonate, Mesin Penghancur

iv

Danny Ardiansyah 02510017, Design Of Machine Destroyer of Compact Disk ( Polycarbonate) Gear System Destroyer with Capacities 250 kg / hour. Mechanical Engineering. Muhammadiyah University of Malang Counsellor (1) Ir. Daryono, MT. (2) Nur Subekhi, ST. MT. ABSTRACT Garbage of plasticine represent problems to environmental pollution, plastic included in garbage faction of non-organik or equally represent materials which cannot recycled by nature. Of so much many garbage of plastic one of them is compact disk. Materials maker of compact disk is polycarbonate included in faction of High Density Polyethylene ( HDPE) that is plastic owning storey;level density of superordinate from a water. This materials cannot recycled by nature, but can be recycled to become other form which more useful. Compact Disk will be more easy to recycled by industry if have in the form of item or shiver, because will have wide broader contact so that will be more economize recycle time. Crushing which have there is using knife system and thread, where broken plastical stuff still in the form of mass not yet is peculiarly used for the destroyer of certain material. Based on breakdown of above, hence designed machine destroyer of compact disk ( polycarbonate) with capacities 250 kg / hour. Destroyer type is used gear system with rotation 120 rpm. From result of calculation obtained by destroyer cylinder diameter 120 mm with length 120, module 5 mm. for the system of its transmission use V-Belt and pulley, where used by V-Belt type A. used motor have energy 3 kW with rotation 600 rpm. Keyword: Plastic, Compact Disk, Polycarbonate, Machine Crusher

v

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan nikmat yang tiada terhitung. Karena dengan rahmat-Nya panulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul Perancangan Mesin Penghancur Compact Disk (Polycarbonate) Sistem Penghancur Roda Gigi Kapasitas 250 Kg/Jam. Sholawat serta salam semoga tetap tercurahkan kepada nabi Muhammad SAW, para sahabat serta keluarganya dan orang yang senantiasa meneruskan risalah perjuangan islam. Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan tingkat sarjana fakultas teknik jurusan mesin Universitas

Muhammadiyah Malang. Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada beberapa pihak, antara lain: 1. Ayahandaku Bapak Slamet Widodo Beserta Ibunda Sri Indiani tercinta yang senantiasa memberikan kasih sayang, doa serta dengan sabar mendorong terselesaikannya skripsi ini. 2. Bapak Ir. Daryono, MT. Ketua jurusan teknik mesin selaku dosen pembimbing I yang telah banyak membantu dalam pengerjaan tugas akhir ini sehingga dapat terselesaikan. 3. Bapak Nur Subekhi, ST. MT. selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan sehingga skripsi ini dapat terselesaikan. 4. Untuk Betty Yuni Prastiwi tersayang yang telah mendukung dan memberikan saran serta penyemangat hingga terselesaikannya tugas akhir ini.

vi

5. Semua pihak yang telah membantu pengerjaan tugas akhir ini hingga dapat terselesaikan. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa penulisan tugas akhir ini jauh dari sempurna. Untuk itu dengan kerendahan hati, penulis berharap saran dan kritik yang membangun dari berbagai pihak. Semoga Allah berkenan membalas dengan limpahan rahmat dari Nya. Penulis berharap tugas akhir ini bisa bermanfaat, (Amin).

Malang, 6 Maret 2008

Penulis

vii

DAFTAR ISI Halaman Judul.......................................................................................................... i Lembar Pengesahan ................................................................................................ ii Lembar Asistensi.................................................................................................... iii Abstraksi ................................................................................................................ iv Kata Pengantar ....................................................................................................... vi Daftar Isi .............................................................................................................. viii Daftar Tabel ............................................................................................................ x Daftar Gambar........................................................................................................ xi Daftar Lampiran .................................................................................................... xii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ......................................................................................... 1 1.2 Identifikasi Masalah................................................................................. 5 1.3 Rumusan Masalah .................................................................................... 5 1.4 Tujuan Perancangan................................................................................. 5 1.5 Batasan Masalah ...................................................................................... 6 1.6 Manfaat Perancangan ............................................................................... 7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 CD ROM (Compact Disk Read Only Memory) ................................... 8 2.1.1 Mengenal CD-ROM........................................................................ 8 2.1.2 Bahan Pembuat CD-ROM .............................................................. 8 2.2 Polycarbonate........................................................................................... 9 2.3 Dasar Perancangan dan Cara Kerja Mesin Penghancur Compact Disk. 11 2.3.1 Dasar Perancangan Mesin Penghancur ......................................... 11 2.3.2 Prinsip Kerja Mesin Penghancur................................................... 11 2.3.3 Bagian-bagian Utama Mesin Penghancur Compact disk.............. 12 2.4 Roda Gigi Penghancur ........................................................................... 12 2.4.1 Perencanaan Roda Gigi Penghancur ............................................. 12 2.5 Poros ...................................................................................................... 15 2.5.1 Macam-macam Poros.................................................................... 15 2.5.2 Perencanaan Poros ........................................................................ 17 2.6 Pasak ...................................................................................................... 18 2.6.1 Pemilihan Pasak ............................................................................ 19 2.7 Bantalan ................................................................................................. 21viii

2.7.1 Klasifikasi Bantalan ...................................................................... 21 2.7.2 Karakteristik Bantalan Gelinding.................................................. 22 2.7.3Bahan Bantalan Gelinding ............................................................. 22 2.7.4 Perencanaan Bantalan .................................................................. 23 2.8 Transmisi Sabuk (V-Belt) dan Pulley .................................................... 25 2.8.1 Transmisi Sabuk (V-Belt) ............................................................ 25 2.8.2 Pulley ............................................................................................ 26 2.8.3 Perencanaan Sabuk V dan Pulley.................................................. 27 BAB III PERHITUNGAN 3.1 Perhitungan Roda Gigi Penghancur....................................................... 30 3.2 Perhitungan Beban ................................................................................. 32 3.3 Pemilihan Bahan Roda Gigi................................................................... 33 3.4 Perhitungan Daya................................................................................... 35 3.5 Perencanaan Poros ................................................................................. 35 3.6 Perencanaan Pasak ................................................................................. 39 3.7 Perencanaan Transmisi .......................................................................... 41 3.8 Sabuk dan Pulley.................................................................................... 42 3.9 Perencanaan Bantalan ........................................................................... 47 BAB IV KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan............................................................................................. 49 5.2 Saran........................................................................................................52 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

ix

DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Harga Modul standar (JIS B 1701 1973)......... .... ........................13 Tabel 2.2 Faktor Bentuk Gigi......... ........................................ ........................14 Tabel 2.3 Faktor Dinamis fv......... ........................................... ........................15 Tabel 2.4 Faktor Koreksi Daya Yang Akan Ditransmisikan .........................17

x

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Polycarbonate....................... ............................................................. 9 Gambar 2.2 Macam-macam pasak...................................................................... 19 Gambar 2.3 Macam-macam Bantalan Peluru ....................................................... 23 Gambar 2.4 Ukuran Penampang sabuk V ............................................................. 25 Gambar 2.5 Tipe Transmisi Sabuk........................................................................ 27 Gambar 2.6 Perhitungan Panjang Keliling Sabuk................................................. 27 Gambar 3.1 Profil Roda Gigi Penghancur ............................................................ 32 Gambar 3.2 Penampang Roda Gigi Aktif ............................................................. 33 Gambar 3.3 Pembebanan pada Poros.................................................................... 37 Gambar 3.4 Sistem Transmisi.................................................. ........................... 41

xi

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Gambar Rancangan Lampiran 2. Data Teknis Motor

xii

DAFTAR PUSTAKA Hartono. ACK. 1998. Daur Ulang Limbah Plastik dalam Pancaroba: Diplomasi Ekonomi dan Pendidikan. Dana Mitra Lingkungan. Jakarta. Khurmi R.S dan Ghupta J. K, A. 1982. Text Book Of Machine Design. Eurasia Publishing House (Pvt) Ltd. New Delhi. Krar, Stephen. F. 1986. Technology Machine Tool. McGraw Hill Book Co. Singapore Lawrence H. Van Vlank, Ir. Sriati Djaprie. ME. 2003. Ilmu dan Teknologi Bahan. Erlangga. Jakarta. Setyawati, Dina. 2003. Komposit Serbuk Kayu Plastik Daur Ulang: Teknologi Alternatif Pemanfaatan Limbah Kayu dan Plastik. Makalah Falsafah Sains IPB. Bogor. Suga Kiyokatsu. 2004. Dasar Perancangan dan Pemilihan Elemn Mesin Alih Bahasa : Sularso, PT Pradnya Paramita, Cetakan Kesebelas, Jakarta. Surdia Tata, 1999. Pengetahuan Bahan Teknik. PT Pradnya Paramita, Jakarta. www.beritabisnis.com www.kompas.com www.google.com/ Mengenal CD-ROM dan DVD-ROM www.google.com/ PT. Lapindo International. Tbk. www.google.com/ Posko Hijau

xiii

CURICULUM VITAE I. Data Diri Nama Jenis Kelamin Tempat, Tanggal Lahir Kewarganegaraan Agama Alamat di Malang Alamat Asal : Danny Ardiansyah : Laki - Laki : Purbalingga, 30 Oktober 1983 : Indonesia : Islam : Jl. Raya Jetis No. 19 B, Dau, Malang : Perum. Galaxy Permai Blok B/8, Kiringan, Boyolali II. Pendidikan 1. Sekolah Dasar : SDN Bojong II (1990 1996)

2. Sekolah Menengah Pertama : SMPN 1 Purbalingga (1996 1999) 3. Sekolah Menengah Atas : SMUN 1 Purbalingga (1999 2002)

xiv