TEORI DASAR2.1 Mesin Ayak GetarMesin ayak getar merupakan mesin yang digunakan untuk melakuakan proses pengayakan. Dimana pengayakan merupakan pemisahan berbagai cmpuran partikel padatan yang mempunyai berbagai ukuran bahan dengan menggunakan ayakan. Proses pengayakan disebut juga sebagai alat pembersih, pemisah kontaminan yang ukuranya berbeda dengan bahan baku.Prinsip kerja mesin ayak getar adalah putaran yang bersumber dari motor listrik di transmisikan ke poros dengaan puli dan sabuk,kemudian poros berputar tidak tepat pada sumbu poros yang disebabkan oleh gaya eksitasi dari massa tak imbang. Pengaruh gaya eksitasi pada poros menyebabkan system bergetarKomponen mesin ayak getarMesin ayak getar ini memiliki beberapa komponen diantaranya adalah:1. Baja poros2. Motor listrik3. Pegas4. Bantalan 5. puli6. Basuk7. Besi profil siku 308. Plat baja dengan ketebalan 2mm9. Saringan 10. Baut11. Paku keeling12. Universal joint13. Piringan Massa tak seimbang14. Massa tak seimbang dan saklar2.2 PorosPoros adalah salah satu bagian terpenting pada setiap mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama dengan putaran. Peranan utama seperti hal itu dipegang oleh poros.Poros merupakan komponen untuk memindahkan tenaga mekanik dari salah satu elemen mesin ke elemen mesin lainya. Poros akan memindahkan putaran dari motor penggerak melalui suatu pemindah tenaga seperti sabuk. Poros akan mendapat tegangan puntir pada saat memindahkan daya oleh karena itu perlu diketahui ukuran poros yang digunakan. Menentukan ukuran poros perlu diketahui berapa besarnya daya yang akan dipindahkan dan putaran pada saat daya itu dipindahkan.2.2.1 jenis-jenis porosPoros sebagai penerus daya dikasifikasikan menurut bembebananya.1. Poros transmisiPoros ini mendapat beban puntir murni atau puntir lentur. Daya ditransmisikan kepada poros ini melalui kopling,roda gigi,puli sabuk atau sprocket rantai.2. SpindlePoros transmisi yang terlalu pendek seperti poros utama mesin perkakas,dimana beban utamanya berupa putaran disebut spindle. Syarat yang harus dipenuhi oleh poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukuranya harus teliti.3. GandarPoros yang dipasang diantara roda-roda kereta barang,dimana tidak mendapat beban puntir,bahkan kadang-kadang tidak boleh berputar disebut gandar. Gandar ini hanya mendapat beban lentur,kecuali bila digerakan oleh penggerak mula dimana akan mengalami beban puntir juga. Menurut bentuknya poros dapat digolongkan atas poros lurus umum,poros engkol sebagai poros utama pada mesin torak dan lain-lain.poros luwes untuk transmisi daya kecil agar terdapat kebebasan bagi prubahan arah.2.2.2 Perancangan PorosUntuk memecahkan sebuah poros ada beberapa hal yang perlu diperhatikan yaitu:1. Kekuatan porosPoros 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. 2. Kekakuan porosMeskipun sebuah poros mempunyai nilai kekakuan yang cukup tetapi jika defleksi atau lendutanya terlalu besar maka akan mengakibatkan ketidak telitian atau getaran dan suara pada mesin perkakas. Karena itu disamping kekuatan poros kekakuan juga harus diperhatikan dan disesuiakan dengan jenis mesinyang akan dlayani poros tersebut.3. Putaran kritisBila suatu putaran mesin dinaikan maka pada suatu harga putaran akan terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran kritis.4. Bahan poros.Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja batang yang ditarik dingin dan difinis,baja karbon konstruksi mesin (disebut bahan S-C) yang dihasilkan dari ingot yang di kill (baja yang dideoksidasikan dengan ferrosilicon dan dicor dengan kadar karbon terjamin)2.2.3 poros dengan beban punter dan lenturMerancang poros harus diketahui besarnya daya yang akan di transmisikan P(kW) dan putaran poros n (rpm),selanjutnya harus dimasukan factor korelasi fc yang dapat dilihat pada table dibawahDaya yang akan ditransmisikanfc

Daya rata-rata yg diperlukan1,2-2,0

Daya maksimum yg diperlukan0,8-1,2

Daya normal1,0-15

Daya rencana poros dapat ditentukan dengan persaman berikutPd = fc.PMomen punter disebut juga dengan mome rencana adalah T(kg.mm) maka:Pd = (T/1000)(2.n1/60)/102Sehingga:T=9,74x105 pd/n1Poros yang mendapat beban punter dan lentur pada permukaanya akan terjadi tegangan geser =T/zp krena momen punter T dan tegangan =M/Z karena momen lentur. Besarnya diameter poros ditentukan dengan persamaan :2.3 Motor ListrikMotor listrik Merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk misalnya memutar impeller pompa,fan atau blower,menggerakan kompresor mengangkat bahan dan banyak lain lagi yang dapat dilakukan oleh motor listrik. Motor listrik berfungsi sabagai sumber penggerak utama poros.bentuk dari sebuah motor listrik dapat dilihat pada gambar dibawah. Daya motor yang diperlukan dapat ditentukan dengan persamaan:T= Atau,F.r = 2.4 Pegas Pegas merupakan elemen mesin yang penting dalam konstruksi pemesinan,mekanik dan listrik. Pegas ada yang berbentuk metal datar (plat) dan yang bulat seperti helix terbuka atau tertutup. Pegas biasanya digunakan untuk menahan gaya dan mengurangi getaran akibat suatu goncangan.Berdasarkan bentuk dan jenis beban yang diterimanya,pegas dapat digolongkan kedalam beberapan kelompok.a. Pegas tekan atau kompresib. Pegas listrikc. Pegas punterd. Pegas ulir e. Pegas volutf. Pegas daun g. Pegas piring h. Pegas cincini. Pegas spiral atau pegas jam2.4.1 Bahan pegasBahan pegas biasanya dibuat dari bahan phosporbronze, brass monel,baryllium cupper. Bahan baja dengan penampang lingkaran paling banyak dipakai. Pegas untuk pemakaian umum dengan diameter kawat sampai 9,2 mm biasanya dibuat dari kawat tarik keras yang dibentuk dingin atau kawat yang ditemper dengan minyak. Diameter kawat yang lebih besar dari 9,2 mm dibuat dari batang rol yang dibentuk panas. Pegas yang terbuat dari kawat tarik keras,tidak dilakukan perlakuan panas setelah dibentuk menjadi pegas.2.5 Bantalan ( Bearing )Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban sehingga putaran atau gerakan bolak baliknya dapat berlangsung secara halus, aman dan umur pakai panjang. Agar elemen mesin dapat bekerja dengan baik maka bantalan harus dipasang cukup kokoh.2.5.1 Klasifikasi Bantalan1. Berdasarkan gerakan terhadap poros Bantalan luncurPada bantalan ini terjadi gerakan luncur antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumas.

Gambar 2.22.Bantalan Luncur Bantalan gelinding Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan bagian yang diam melalui elemen gelinding.

Gambar 2.23. Bantalan gelinding dengan bola2. Berdasarkan arah beban terhadap poros Bantalan radialSetiap arah beban yang ditumpu oleh bantalan ini tegak lurus terhadap sumbu poros. Bantalan aksialSetiap arah beban yang ditumpu oleh bantalan itu sejajar dengan sumbu poros. Bantalan gelinding halusBantalan ini dapat menumpu beban yang sejajar dan tegak lurus terhadp poros.2.5.2 Macam macam bantalan luncur1. Bantalan radial berbentuk silinder, silinder elip2. Bantalan aksial yang berbentuk engsel3. Bantalan khusus yang berbentuk bola

Gambar 2.24.Bantalan Luncur Radial

Gambar 2.25.Bantalan Luncur Radial dan Aksial2.5.3 Rumus Dasar BantalanRumus yang digunakan pada saat perencanaan bantalan yaitu : Umur bantalan (L10h)Rumus dari buku deutschman hal 485

Beban equivalen (P)P = Fs ( X.V.Fr.y.Fa ) dimana : b = Konstanta= 3.0 ( untuk ball bearing )= 10/3 ( untuk roll bearing )V= Faktor putaran= 1 ( untuk ring dalam berputar )= 1.2 ( untuk ring luar berputar )L10h= Umur bantalan (jam )C= Beban dinamis ( lb )P= Beban ekuivalen ( lb )Fs= Konstanta beban ( beban shock/lanjut )Fr= Beban radial ( lb )Fa= Beban aksial ( lb )X= Konstanta radialY= Konstanta aksialn= Putaran ( rpm )2.6 Sabuk Sabuk berfungsi sebagai penerus putaran motor terhadap poros yang lain dengan menghubungkanya dengan puli. Sebagian besar transmisi sabuk menggunakan sabuk V.Kelebihan sabuk V karena disamping mudah dalam penangananya dan harganya relative murah,sabuk V ini juga dapat menghasilkan transmisi daya yang besar pada tegangan yang relatife rendah.Perencanaan sabuk yang akan digunakan harus diperhatikan perhitungan yang memungkkinkan penggunaan sabuk. Terdapat bermacam-macam sabuk dalam perdagangan sehingga untuk mendapatkan panjang sabuk yang samadalam perhitungan umumnya sukar.Untuk mengetahui panjang sabuk yang akan digunakan dalam pembuatan suatu mesin ataupun merencanakanya. Jarak sumbu dan panjang sabuk dapat dinyatakan dengan persamaan:L = 2C+(Dp-dp)2 C = 2.7 PuliPuli berfungsi sebagai tempat kedudukan sabuk saat melakukan proses kerja dalam meneruskan putaran motor. Puli mempunyai diameter yang bermacam-macam bentuk. Diameter minimum puli yang diizinkan dapat dilihat pada table dibawah.penampangABCDE

Diameter minimum puli yang diizinkan65115175300450

Diameter maksimum puli yang diizinkan95145225350550

2.8 Pasak Pasak merupakan suatu komponen mesin yang berfungsi untuk menetapkan komponen mesin seperti roda gigi dan puli pada poros. Pasak dapat dibedakan menjadi beberapa jenis berdasarkan letaknya yaitu:a. Pasak pelanab. Pasak ratac. Pasak benamd. Pasak singgung2.8.1 hal-hal mengenai tata cara pemilihan pasak.Perencanaan sebuah pasak harus diperhatikan beberapa hal diantaranya:a. daya yang ditransmisikanb. bahan porosc. daya rencanad. factor koreksie. momen rencanaf. tegangan geser.2.9 Getaran Mekanis 2.9.1 dasar perencanaan system teknik mengandung massa dan elastisitas yang mampu bergerak secara relative.gerakan seperti ini jika berulang sendiri dalam interval waktu tertentu maka gerakan itu dikenal dengan getaran(vibration). Getaran merupakan bentuk energy sisa dan pada berbagai kasus tidak diinginkan,khususnya halini benar pada mesin-mesin karena getaraan menimbulkan bunyi.getaran kadang juga dibutuhkan oleh suatu mesin untuk mekanisme kerjanya. Pengayak pasir membutuhkan mekanisme getaran pada bagian pengayak pasir. Pasir yang berada diatas pengayak pasir apabila bergetar akan terayak,sehingga proses pengayakan dapat terjadi. Getaran yang diinginkan itu memang sengaja dibuat. Cara untuk membangkitkan getaran itu ada bermacam-macam. Cara yang dipakai pada pengayak pasir ini menggunakan system massa tak imbang.2.9.2 perencanaaan getaran pengayak pasir2.9.2.1 perhitungan beban maksimum pengayak pasir.Perhitungan beban maksimum pengayak pasir adalah total dari berat besi profil yang diperlukan seperti berat plat yang digunakan sebagai tempat pasir(screen),berat saringan,berat pasir yang menumpuk diatas pengayak pasir, berat puli,berat poros,berat massa tak imbang,dan berat bantalan beserta sangkarnya.2.9.2.2 perhitungan frekuensi pribadi systemfrekuensi pribadi system dihitung dengan persamaan:Wn = Dan persaman untuk menghiyung kekakuan pegas:K = 2.9.2.3 Perhitungan rasio frekuensiRasio frekuensi dihitung dengan persamaan:Rasio frekuensi = 2.9.2.4 perhitungan redaman redaman dapat dihitung dengan persamaan:f = c = 2 x Mtotal x Wn (rad/s)

2.10 Massa Tak SeimbangPada system poros rotor yang berputar sering kali terjadi getaran.getaran yang muncul pada mesin khususnya pada system rotor dinamik kemungkinan disebabkan oleh beberapa factor,diantaranya adalah adanya massa tak seimbang pada rotor atau poros,ketidaksesumbuan poros,cacat pada bantalan,pasangan rumah bantalan yang longgar, dan sebagainya. Dengan bantuan analisis sinyal getaran dapat diketahui fenomena getaran yang terjadi pada system. Getaran pada system poros rotor yang memiliki massa tak seimbang pada rotor dan ketidak sesumbuan pada poros akibat diberikanya perpindahan paksa (enforced-displacement) pada poros.