tugas metode penelitian..docx

HALAMAN PERSETUJUAN DOSEN PENGUJI

UJIAN SIDANG TUGAS AKHIR

Rancang Bangun Sistem Pengeringan

Pada Mesin Pengering Kacang Tanah Otomatis

Dinyatakan lulus setelah dipertahankan di depan Tim Punguji Ujian Sidang

Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Islam “45” Bekasi

Pada

Hari :

Tanggal :

Tim Penguji

Nama Tanda Tangan

1. Wahyu Hidayat, S.T. ………………….

2. Taufiqur Rokhman, S.T. …………………..

Mengetahui :

Kepala Jurusan Teknik Mesin

R. Bagus Suryasa, Ir,M.Si

HALAMAN PENGESAHAN TUGAS AKHIR

”Rancang Bangun Sistem Pengeringan

Pada Mesin Pengering Kacang Tanah Otomatis”

Disusun Oleh :

Nama : Untung Santoso

NIM : 41187004050003

Hari :

Tanggal :

Disetujui Oleh :

Pembimbing I Pembimbing II

R. Bagus Suryasa, Ir,M.Si. H. Sugeng, S.T.

Mengetahui :

Dekan Fakultas Teknik Ketua Jurusan

Suhendar, S.T., M.T. R. Bagus Suryasa, Ir,M.Si.

LEMBAR PERSEMBAHAN

1. Kepada orang tua kami yang selalu memberi dukungan moril maupun materil yang disertai dengan Do’a kepadaNYA.

2. Kepada Dosen dan Staff Fakultas Teknik, khususnya Teknik Mesin.3. Kepada semua Mahasiswa Jurusan Teknik, khususnya Teknik Mesin Angkatan 2005.4. Kepada semua pihak yng sudah membantu baik secara langsung ataupun tidak

langsung.

MOTTO

“Keyakinan adalah sumber Keberhasilan”

“Senyuman adalah awal persahabatan”

”Menyerah bukanlah kalah”

”Mengalah adalah Menang

”hadapilah hidup ini dengan senyuman”

”HIDUP ADALAH PERJUANGAN”

”MERDEKA!!!”

ABSTRAK

Rancang bangun Proses pengeringan pada mesin pengering kacang tanah, seiring dengan majunya teknologi maka kehidupan juga diiringi dengan inovasi-inovasi dari berbagai proses automatisasi, alasan kuat yang mendorong terbentuknya mesin pengering kacang tanah ini, diawali dari terkendalanya proses pemanasan yang dialamih oleh Petani kacang tanah, cara kerja mesin pengering pada mesin pengering kacang tanah ini, adalah dengan menggunakan Heater, yang kemudian di kontrol oleh Thermo Controller, yang kemudian ditentukan oleh Timer, Selama kurun waktu yang telah ditentukan dan juga suhu yang sudah diinginkan, mesin ini dirancang bertujuan agar meminimalisasi terjadinya kerugian para petani kacang tanah, yang disebabkan oleh cuaca dan musim, untuk itu dirancanglah mesin pengering kacang tanah ini, selain bertujuan untuk mengantisipasi terjadinya jamur dan timbulnya tunas pada kacang tanah yang tidak dipanaskan yang disebabkan oleh cuaca, mesin ini juga mempercepat proses pemanasan yang pada awalnya di panaskan dengan tenaga surya menggunakan waktu sekitar 8 jam, disini mesin pengering mempercepat terjadinya proses pemanasan sekitar 2+ jam, jadi dengan adanya mesin pengering kacang tanah ini para petani kacang tanah akan lebih cepat dan lebih mudah

melakukan proses pemanasan dan dapat terhindar dari adanya jamur dan pertumbuhan tunas dini pada kacang tanah.

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmanirrahim

Assalamu ‘alaikum wr. Wb.

Alhamdulillah segala puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas limpahan rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Rancang Bangun Mesin Pengering Pada Mesin Pengering Kacang tanah”. Tugas Akhir ini disusun sebagai persyaratan kelulusan pada Program Studi Teknik Mesin Diploma III FakultasTeknik Universitas Islam “45” Bekasi.

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penulis banyak mendapat saran, dorongan, bimbingan serta keterangan-keterangan dari berbagai pihak yang merupakan pengalaman yang tidak dapat diukur secara materi, namun dapat membukakan mata penulis bahwa sesungguhnya pengalaman dan pengetahuan tersebut adalah guru yang terbaik bagi penulis. Oleh karena itu dengan segala hormat dan kerendahan hati perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Dr. Nandang Nadjmulmunir, Ir,M.S. selaku Rektor Universitas Islam “45” Bekasi.

2. Bapak Suhendar, S.T., M.T. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Islam “45” Bekasi

3. Bapak R. Bagus Suryasa, Ir,M.Si. selaku Kepala Jurusan Teknik Mesin Universitas Islam “45” Bekasi.

4. Bapak H. Sugeng, S.T. selaku Dosen Pembimbing Tugas Akhir, dan juga sebagai motivator.

5. Kedua orang tua yang selalu memberikan dukungan dan doanya.6. Kakak dan Adik serta Keponakan penulis yang telah memberikan dukungan mental

dalam penulisan tugas akhir ini.7. Seluruh teman–teman Teknik Mesin yang telah memberikan motivasi.8. Semua pihak yang tidak mungkin penulis sebutkan satu persatu yang telah terlibat

banyak membantu sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan.

Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan yang dibuat baik sengaja maupun tidak sengaja, dikarenakan keterbatasan ilmu pengetahuan dan wawasan serta pengalaman yang penulis miliki. Untuk itu penulis mohon maaf atas segala kekurangan tersebut tidak menutup diri terhadap segala saran dan kritik serta masukan yang bersifat kontruktif bagi diri penulis.

Akhir kata semoga dapat bermanfaat bagi penulis sendiri, institusi pendidikan dan masyarakat luas. Amiiiiiiin!

Wassalamu ‘alaikum Wr. Wb

Bekasi, Februari 2010

Penulis

DAFTAR ISI

LEMBAR PERSETUJUAN………………………………………………………………………………… i

LEMBAR PENGESAHAN…………………………………………………………………………………. ii

LEMBAR PERSEMBAHAN…………………………………………………………………………….. iii

MOTTO…………………………………………………………………………………………………………….. iv

ABSTRAK…………………………………………………………………………………………………………. v

KATA PENGANTAR……………………………………………………………………………………….. vi

DAFTAR ISI……………………………………………………………………………………………………. viii

DAFTAR GAMBAR…………………………………………………………………………………………. xi

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

DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………………………………………….. xv

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian………………………………………………………………. 3

1.3 Pembatasan Masalah…………………………………………………………………………….. 4

1.4 Metode Penelitian………………………………………………………………………………… 4

1.5 Sistematika Penulisan…………………………………………………………………………… 5

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Perkembangan Sistem Kendali Otomatis………………………………………………… 7

2.1.1 Sistem Kendali Loop Terbuka…………………………………………………….. 8

2.1.2 Sistem Kendali Loop Tertutup……………………………………………………. 9

2.1.3 Bagian / Elemen Sistem Kendali……………………………………………….. 11

2.1.3.1 Bagian Proses………………………………………………………………… 11

2.2 MCB (Mini Circuit Breaker)………………………………………………………………… 12

2.2.1 Fungsi dari MCB (Mini Circuit Breaker)…………………………………….. 13

2.2.2 Cara Pemilihan Pengaman Mini Circuit Breaker………………………….. 14

2.3 Heater…………………………………………………………………………………………….. 15

2.4 Temperature Control…………………………………………………………………………… 16

2.5 Sensor………………………………………………………………………………………. 16

2.6 Timer……………………………………………………………………………………. 17

2.7 Motor Listrik……………………………………………………………………………………… 19

2.7.1 Daya Motor………………………………………………………………………….. 22

2.7.2 Efisiensi Daya Motor……………………………………………………………….. 22

2.7.3 Motor Wiper………………………………………………………………………… 24

2.8 Bantalan / Bearing……………………………………………………………………………… 26

2.9 Relay………………………………………………………………………………………… 29

2.10 Multi Meter……………………………………………………………………………………… 33

2.11 LED……………………………………………………………………………………….. 35

2.12 Sakelar Tekan…………………………………………………………………………………… 36

2.13 Limit Switch……………………………………………………………………………………. 37

BAB III RANCANG BANGUN MESIN

3.1 Desain Alat……………………………………………………………………………………….. 39

3.2 Mekanisme Alat…………………………………………………………………………………. 41

3.2.1 Diagram Blok Pengoperasian Mesin…………………………………………… 41

3.2.2 Prosedur Pengoperasian Mesin………………………………………………….. 43

3.3 Bagian-bagian Mesin…………………………………………………………………………… 44

3.3.1 Ruang Pemanas…………………………………………………………………………… 44

3.3.2 Heater……………………………………………………………………………………….. 46

3.3.3 Poros Pengaduk……………………………………………………………………….. 47

3.4 Rancang Bangun Elektikal…………………………………………………………………… 50

3.4.1 Diagram Pengkawatan…………………………………………………………………. 52

3.4.2 Kontrol Panel……………………………………………………………………………… 52

BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengujian………………………………………………………………………………….. 54

4.1.1 Pengujian I Menggunakan Temperature 45 oC ……………………………. 54

4.1.2 Pengujian II Menggunakan Temperature 60 oC…………………………… 56

4.1.3 Pengujian III Menggunakan Temperature 60 oC………………………….. 58

4.1.4 Pengujian IV Menggunakan Temperature 70 oC………………………….. 60

4.1.5 Pengujian V Menggunakan Temperature 80 oC……………………………. 62

4.1.6 Pengujian VI Menggunakan Temperature 100 oC………………………… 64

4.1.7 Pengujian VII Menggunakan Temperature 100 oC……………………….. 69

4.1.8 Pengujian VIII Menggunakan Temperature 90 oC……………………….. 73

4.1.9 Pengujian IX Menggunakan Temperature 80 oC………………………….. 77

4.1.10 Pengujian X Menggunakan Temperature 80 oC………………………….. 81

4.2 Pembahasan…………………………………………………………………………………. 86

4.2.1 Tabel Reapitulasi Hasil Pengujian Mesin Pengering Kacang Tanah… 86

4.2.1.1 Pengujian Dengan Menggunakan Kacang Tanah 100 gr …. 86

4.2.1.2 Pengujian Dengan Menggunakan Kacang Tanah 50 gr…….. 88

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan………………………………………………………………………………….. 90

5.2 Saran………………………………………………………………………………………… 91

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Sistem Kendali Loop Terbuka…………………………………………………………….. 8

Gambar 2.2 Sistem Kendali Loop Tertutup…………………………………………………………….. 9

Gambar 2.3 Sistem Kendali Loop Tertutup Manual Dari Sistem Termal……………… 10

Gambar 2.4 Sistem Kendali Loop Tertutup Otomatis Dari system Termal…………… 11

Gambar 2.5 Mini Circuit Breaker………………………………………………………………………… 13

Gambar 2.6 Temperature controller……………………………………………………………………… 16

Gambar 2.7 Thermokopel……………………………………………………………………………… 17

Gambar 2.8 Timer OMRON H3Y-2…………………………………………………………………….. 18

Gambar 2.9 Timer OMRON H3CR-F8………………………………………………………………… 19

Gambar 2.10 Kaidah Tangan Tangan……………………………………………………………………. 20

Gambar 2.11 Prinsip Motor…………………………………………………………………………………. 21

Gambar 2.12 Efisiensi Daya Motor………………………………………………………………………. 23

Gambar 2.13 Motor Wiper…………………………………………………………………………………… 24

Gambar 2.14 Gambar perbedaan antara dua bearing yang dipergunakan……………… 27

Gambar 2.15 Relay yang tersedia di pasaran………………………………………………………….. 30

Gambar 2.16 Relay……………………………………………………………………………………….. 31

Gambar 2.17 Bentuk kontak dari sebuah relay……………………………………………………….. 32

Gambar 2.18 Multi Meter……………………………………………………………………………………. 23

Gambar 2.19 Simbol dan bentuk fisik LED…………………………………………………………… 36

Gambar 2.20 Limit Switch………………………………………………………………………………….. 38

Gambar 3.1 Gambar mesin…………………………………………………………………………………. 39

Gambar 3.2 Diagram Blok Mekanisme Alat…………………………………………………………. 41

Gambar 3.3 Diagram Alir Prosedur Pemakaian Mesin…………………………………………… 43

Gambar 3.4 Ruang Pemanas dan Keterangan………………………………………………………. 44

Gambar 3.5 Ruang Pemanas 2D dan Ukuran ………………………………………………………. 45

Gambar 3.6 Ruang Pemanas 3D ………………………………………………………………………… 45

Gambar 3.7 Heater 2D ……………………………………………………………………………………… 46

Gambar 3.8 Heater 3D………………………………………………………………………………………. 43

Gambar 3.4 Poros Pengaduk 2D………………………………………………………………………… 48

Gambar 3.5 Poros Pengaduk 3D ……………………………………………………………………….. 49

Gambar 3.6 Diagram Pengkawatan ……………………………………………………………………. 50

Gambar 3.7 Kotak Panel Listrik ……………………………………………………………………….. 52

Gambar 3.1 Gambar mesin…………………………………………………………………………………. 39

Gambar 3.2 Diagram Blok Mekanisme Alat…………………………………………………………. 41

Gambar 3.3 Diagram Alir Prosedur Pemakaian Mesin…………………………………………… 43

Gambar 3.4 Ruang Pemanas dan Keterangan………………………………………………………. 44

Gambar 3.5 Ruang Pemanas 2D dan Ukuran ………………………………………………………. 45

Gambar 3.6 Ruang Pemanas 3D ………………………………………………………………………… 45

Gambar 3.7 Heater 2D ……………………………………………………………………………………… 46

Gambar 3.8 Heater 3D………………………………………………………………………………………. 43

Gambar 3.4 Poros Pengaduk 2D………………………………………………………………………… 48

Gambar 3.5 Poros Pengaduk 3D ……………………………………………………………………….. 49

Gambar 3.6 Diagram Pengkawatan ……………………………………………………………………. 50

Gambar 3.7 Kotak Panel Listrik ……………………………………………………………………….. 52

Gambar 4.1 Kacang Hasil Pengujian 1…………………………………………………………………. 54

Gambar 4.2 Kacang Hasil Pengujian 2………………………………………………………………… 56








Gambar 4.10 Kacang Hasil Pengujian 10………………………………………………………………. 50

Gambar 4.11 Hasil Pengujian Pengeringan Kacang Tanah (100 gr)……………. 87

Gambar 4. 12 Hasil Pengujian Pengeringan Kacang tanah (50 gr)……………………. 89

Gambar 5. 1 Kacang tanah Hasil Pengujian 10…………………………………………. 90

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Prosedur Pengoperasian Mesin…………………………………………………………….. 41

Tabel 3.2 Spesifikasi Heater………………………………………………………………………………. 20

Tabel 4.1 Pengujian 1 Menggunakan Temperature 45 oC ………………………………………. 31

Tabel 4.2 Pengujian 1I Menggunakan Temperature 60 oC……………………………………… 57

Tabel 4.3 Pengujian III Menggunakan Temperature 60 oC…………………………………….. 69

Tabel 4.4 Pengujian 1V Menggunakan Temperature 70 oC ……………………………………. 61

Tabel 4.5 Pengujian V Menggunakan Temperature 70 oC ……………………………………… 63

Tabel 4.6 Pengujian VI Menggunakan Temperature 100 oC…………………………………… 65

Tabel 4.7 Pengujian VII Menggunakan Temperature 100 oC………………………………….. 70

Tabel 4.8 Pengujian VIII Menggunakan Temperature 90 oC………………………………….. 74

Tabel 4.9 Pengujian IX Menggunakan Temperature 80 oC…………………………………….. 78

Tabel 4.10 Pengujian X Menggunakan Temperature 80 oC ……………………………………… 82

Tabel 5.1 Pengujian 10 (Menggunakan Suhu 80 oC)……………………………………………… 90

DAFTAR LAMPIRAN

Gambar 6.1 Mesin Pengering Kacang Tanah Otomatis





Gambar 6.6 Mesin Pengering kacang Tanah Otomatis

Gambar 6.7 Wiring Mesin Pengering Kacang Tanah Otomatis

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Pada awalnya penulis mengalami kendala pada saat melihat keadaan yang sangat terharu, dikarenakan melihat seorang petani yang mengalami kesulitan dalam mengeringkan hasil panennya (kacang tanah), karena pada saat itu memang cuacanya yang buruk, tidak ada panas matahari selama dua hari sehabis panen, di karenakan pada saat itu sedang musim hujan.

Melihat keadaan tersebut, yang seakan-akan terasa betapa kecewanya perasaan petani pada saat itu, penulis berfikir untuk menciptakan alat yang dapat digunakan untuk membantu para petani dalam mengeringkan hasil panennya, pada kusunya kacang tanah, dari pengalaman tersebut penulis berfikir dan mencoba menganalisa permasalahan tersebut, setelah beberapa waktu penulis mencoba mencari solusi dari permasalahan tersebut, penulis mendapatkan hasil yang sesuai dengan permasalahan tersebut yaitu, membuat ”Mesin Pengering Kacang Tanah Otomatis” .

Mesin pengering kacang tanah ini diharapkan bisa membantu petani dalam mengeringkan hasil panennya dengan maksimal dan efektif dalam penggunaannya, penulis mengharapkan agar alat ini benar-benar dapat bekerja sesuai dengan harapan dan keinginan dari para petani dan penulis sendiri. Karena dengan waktu yang sangat terbatas ini, penulis berusaha untuk membuat alat dengan seefisien dan seefektif mungkin.

Cara kerja dan bagian-bagian dari mesin pengering kacang tanah yang akan di rancang sebagai berikut, Heater bagian ini berfungsi sebagai pemanas, heater dalam alat ini di fungsikan sebagai komponen utama, rod yang berfungsi sebagai pengaduk kacang tanah supaya hasil panas yang di hasilkan oleh heater dapat merata, kipas alat ini di gunakan sebagai pembersih benda kerja dari kotoran-kotoran yang menempel pada bagian luar, conveyor bagian ini berfungsi sebagai pengantar kacang tanah ke dalam wadah dan di gunakan juga sebagai tempat atau ruang pembersihan terakhir kacang tanah dari tanah-tanah

atau kotoran-kotoran yang masih menempel. PLC (Programmable Logic Control) serta sensor atau timer yang akan digunakan untuk mengatur kerja alat ini.

Cara kerja daripada mesin yang di rancang adalah, kacang dimasukan kedalam ruang pemanas kemudian ruang pemanas ditutup rapat, kemudian pemanas akan di atur dengan waktu yang diinginkan, pada saat berjalannya waktu pemanasan kacang tanah, kemudian dengan perlahan-lahan bagian rod yang bekerja dan digerakan dengan motor listrik yang berputar menggerakan pintu yang di gunakan sebagai jalur keluarnya kacang tanah sesudah dipanaskan. Kemudian alat ini akan bekerja untuk mengaduk kacang yang ada didalam ruang pemanas tersebut. Setelah waktu yang diinginkan sudah tercapai kemudian pintu dari ruang pemanas yang berada pada bagian bawah ruang ini akan terbuka secara otomatis.

Dari ruang pemanas tersebut kemudian kacang tanah akan terjatuh dan terbentur dengan panahan yang sudah di buat untuk alat perontok kotoran yang masih menempel pada kacang yang sudah di panaskan dengan bantuan kipas yang di pasang berdekatan dengan penahan, setelah melewati penahan tersebut kemudian kacang tanah langsung terjatuh di bagian konveyor, kemudian kacang tersebut di bawa atau diarahkan kedalam wadah terakhir, dalam proses perjalanan konveyor terdapat dua kipas yang akan bekerja sebagai pembersihan terakhir, pada bagian atap konveyor.

1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian.

Tujuan penelitian ini adalah:

1. Menciptakan alat baru yang dapat di gunakan untuk mengeringkan kacang dengan mesin.

2. Mengembangkan ilmu pengetahuan dan teknologi, khususnya dibidang mesin dan mengaplikasikan daripada ilmu yang didapatkan selama mengikuti mata kuliah.

Manfaat penelitian ini adalah:

1. Efisiensi waktu dan tenaga saat proses pengeringan..

2. Mempermudah serta mempercepat proses pekerjaan.

3. Mempelajari teknik produksi secara langsung.

4. Mempelajari manajemen produksi.

1.3 Identifikasi Masalah

Dengan melihat dari latar belakang maka dapat timbul berbagai masalah yang dapat diidentifikasi, yaitu bagaimana cara rancang bangun mesin pengering kacang secara otomatis, berapa kapasitas yang dapat dimuat oleh ruang pemanas?, bagaimana cara perhitungan kecepatan putar dari pada cylinder?, yang dipakai atau digunakan untuk memutar V-Belt ( sejenis mesh ) pada mesin konveyor?, berapa waktu yang akan di butuhkan untuk proses pengeringan?, bagaimana cara kerja mesin pengering kacang?

1.4 Pembatasan Masalah

Agar penyusunan Tugas atau Proyek Akhir ini dapat dilaksanakan dengan baik serta mengingat luasnya ruang permasalahan maka penelitian ini dibatasi pada:

1. Rancang bangun mesin.

2. Pengujian mesin.

1.5 Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang akan dibahas pada laporan ini adalah bagaimana caranya untuk menhasilkan kacang yang kering dengan waktu yang seefektif mungkin dan perancangan yang seefisien mungkin dengan hasil yang cukup memuaskan.

1.6 Metode Penelitian

Untuk lebih jelas dalam penyusunan laporan ini, penulis menggunakan metode-metode yang sesuai dengan masalah tersebut, adapun metode yang digunakan adalah sebagai berikut:

1. Metode Observasi

Yaitu metode untuk memperoleh data–data dengan mengamati langsung dan mencatat hal-hal yang berhubungan dengan permasalahan secara lengkap dan sistematis. Sehingga hasil pengamatan tersebut dapat digunakan dalam penulisan laporan.

2. Wawancara

Metode wawancara adalah metode yang diperoleh langsung dari sumber informasi dan mengupas habis tentang semua kendala dan keluhan pada saat menggunakan sistem konvensional.

3. Metode litelatur

Metode yang berfungsi sebagai pedoman dan landasan teori data-data observasi dan tanya jawab yaitu dengan cara studi perpustakaan dan buku-buku yang ada kaitannya dengan hal yang akan dibahas.

4. Metode Eksperimen

Rancang bangun Mesin pengering kacang akan dihasilkan setelah dilakukan uji coba dan dilakukan pen gujian terhadap mesin tersebut.

1.7 Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah penyusunan laporan, maka dalam hal ini penulis membagi dalam beberapa bab, serta memberikan gambaran secara garis besar isi dari tiap-tiap bab.

Bab 1 PENDAHULUAN

Bab ini berisikan latar belakang masalah, tujuan dan manfaaat penelitian, identifikasi masalah, pembatasan masalah, rumusan masalah, metode penelitian, serta sistematika penulisan.

Bab II LANDASAN TEORI

Bab ini merupakan landasan teori yang membahas tentang teori-teori yang mendukung dalam penyelesaian masalah.

Bab III RANCANG BANGUN

Bab ini berisikan tentang proses perancangan dan pengerjaan dari mesin yang diinginkan, serta cara kerja alat yang dibuat.

Bab IV ANALISA DAN PEMBAHASAN

Rancang bangun yang telah dikerjakan kemudian dianalisa serta diuji kelayakan dari mesin tersebut, sehingga menghasilkan kesimpulan dari mesin yang telah dibuat.

Bab V KESIMPULAN

Berisikan kesimpulan tentang hasil rancangan yang telah dibuat serta saran dalam pengembangan rancangan tersebut.

BAB II

LANDASAN TEORI

Pada bab ini akan membahas teori tentang Sistem Kendali, MCB (Mini Circuit Breaker), Heater, Temperature Control, Motor Listrik, Relay, bearing, Multi meter, Led, Saklar tekan, Limit switch, fan, Konveyor.

2.1 Perkembangan Sistem Kendali Otomatis

Sistem kendali otomatis mempunyai peranan yang sangat penting dalam perkembangan teknologi khususnya pada dunia industrhi modern. Dengan menggunakan sistem kendali otomatis akan memberikan kemudahan dalam mendapatkan kualitas, menurunkan biaya pruduksi, meningkatkan laju produksi serta menggantikan pekerjaan yang biasa harus dilakukan oleh manusia yang bersifat rutin dan membosankan.

7

Untuk hasil karya pertama dalam kontrol otomatis adalah governor sentrifugal untuk pengontrolan kecepatan mesin uap yang dibuat oleh James Watt pada abad ke 18. Hasil karya lain pada tahap awal perkembangan teori kontrol dibuat oleh Minorsky (tahun 1922 tentang pembuatan kontroler automatik untuk pengemudian kapal), sedangkan pada tahun 1932 Nyquist mengembangkan sebuah prosedur sederhana untuk menentukan kestabilan pada system loop tertutup terhadap respon basis loop terbuka tentang masukan tunak (steady state) sinusoida., sevomekanisme untuk sistem kontrol posisi oleh Hazen pada tahun 1934, dan sebagainya. Secara garis besar sistem kendali dibagi dalam dua kategori besar yaitu sistem kendali loop tertutup dan sistem kendali loop terbuka.

2.1.1 Sistem Kendali Loop Terbuka

Sistem Kendali Loop Terbuka adalah suatu sistem kendali yang keluarannya tidak akan berpengaruh terhadap aksi kendali. Sehingga keluaran sistem tidak dapat diukur dan tidak dapat digunakan sebagai perbandingan umpan balik dengan masukan. Jadi pada setiap masukan akan didapatkan suatu kondisi operasi yang tetap. Sedangkan ketelitiannya akan tergantung pada kalibrasi. Dalam prakteknya sistem kendali loop terbuka dapat digunakan jika hubungan output dan inputnya diketahui serta tidak adanya gangguan internal dan eksternal.

Gambar 2.1 Sistem Kendali Loop Terbuka

Sistem kendali loop terbuka mempunyai kelebihan dan kelemahan.

Kelebihan:

1. Kestabilan bukan merupakan persoalan utama.

2. Lebih murah.

3. Cocok untuk keluaran yang susah diukur.

4. Perawatan mudah.

Kelemahan:

1. Gangguan dan perubahan kalibrasi.

2. Untuk menjaga kualitas yang diingankan pada keluaran perlu kalibrasi ulang dari waktu ke waktu.

Jadi dapat ditarik kesimpulan bahwa karakteristik dari sistem kendali loop terbuka adalah :

1. Output tidak diukur

2. Hubungan output dan input diketahui

3. Tidak terdapat gangguan internal dan gangguan eksternal.

4. Bergantung pada kalibrasi.

2.1.2 Sistem Kendali Loop Tertutup

Gambar 2.2 Sistem Kendali Loop Tertutup

Sistem kendali loop tertutup adalah suatu sistem yang keluarannya berpengaruh langsung terhadap aksi kendali. Yang berupaya untuk mempertahankan keluaran sehingga sama bahkan hampir sama dengan masukan acuan walaupun terdapat gangguan pada sistem. Jadi sistem ini adalah sistem kendali berumpan balik, dimana kesalahan penggerak adalah selisih antara sinyal masukan dan sinyal umpan balik (berupa sinyal keluaran dan turunannya) yang diteruskan ke pengendali / controller sehingga melakukan aksi terhadap proses untuk memperkecil kesalahan dan membuat agar keluaran mendekati harga yang diingankan.

Contoh sistem kendali loop tertutup:

a. Sistem Kendali Loop Tertutup Manual

Gambar 2.3 Sistem Kendali Loop Tertutup Manual dari Sistem Termal

b. Sistem Kendali Loop Tertutup Otomatis dari Sistem Termal

Gambar 2.4 Sistem Kendali Loop Tertutup Otomatis dari Sistem Termal

2.1.3 Bagian / Elemen Sistem Kendali

Bagian dari sistem kendali terdiri dari minimal dua bagian utama yaitu:

2.1.3.1 Bagian Proses (Plant)

Dimana menurut kamus Merriam Webster mendefinisikan proses sebagai operasi atau perkembangan alamiah yang berlangsung secara kontinyu yang ditandai oleh suatu deretan perubahan kecil yang berurutan dengan cara yang relatif tetap dan menuju ke suatu hasil atau keadaan akhir tertentu; atau suatu operasi yang sengaja dibuat, berlangsung secara kontinyu, yang terdiri dari beberap aksi atau perubahan yang dikontrol, yang diarahkan secara sistematis menuju ke suatu hasil atau keadaan akhir tertentu.

Sedangkan menurut Katsuhito Ogata Plant adalah seperangkat peralatan, mungkin hanya terdiri dari bebrapa bagian mesin yang bekerja bersama-sama, yang digunakan untuk melakukan suatu operasi tertentu.

Dapat diambil kesimpulan bahwa pada bagian ini (proses/plant) merupakan peralatan, perangkat, atau proses yang menghasilkan luaran (output, hasil, produk, output sinyal) karena dikendalikan oleh bagian pengendali.

2. Bagian Pengendali (Controller)

Bagian pengedali (controller) adalah merupakan peralatan, perangkat, atau proses yang menghasilkan isyarat kendali (control signal) untuk mengendalikan kendalian.

2.2 MCB (Mini Circuit Breaker)

Alat pengaman otomatis yang dipergunakan untuk membatasi arus listrik. Alat pengaman ini dapat juga berguna sebagai saklar. Dalam penggunaannya, pengaman ini harus disesuaikan dengan besar listrik yang terpasang. Hal ini adalah untuk menjaga agar listrik dapat berguna sesuai kebutuhan.

Gambar 2.5 Mini Circuit Breaker

2.2.1 Fungsi dari MCB(Mini Circuit Breaker)

Kepentingan melakukan suatu penelitian adalah agar kita mendapat jawaban yang dapat dipergunakan sebagai acuan dalam memilih suatu alat pengaman yang betul-betul baik dan handal. Adapun Fungsi dari pemasangan Mini Circuit Breaker (MCB) adalah sebagai alat pengaman ataupun sebagai pembatas arus yang lewat pada saluran yang dimaksud. Mini Circuit Breaker (MCB) dipergunakan dan dipasang ada saluran awal sebelum saluran diberikan beban. Untuk MCB dengan kapasitas tertentu, semestinya memiliki kemampuan lepas dengan beban maksimal tertentu pula, tetapi kenyataan setelah diadakan suatu penelitian sebagai pembatas arus, MCB sering melepas arus melebihi kapasitas yang tertera pada alat tersebut.. Hal ini tentu sangat berpengaruh terhadap perencanaan dalam penentuan besar dan kecilnya diameter dari saluran (kabel) itu sendiri.

2.2.2 Cara Pemilihan Pengaman Mini Circuit Breaker

Hasil penelitian pada MCB MG 2A dan MCB Daiko 2A pada beban yang sama didapatkan selisih waktu putus sebesar (109,800±31,428) detik dan t=0,001, hal ini menunjukkan terlalu jauh perberdaan waktu putus kedua MCB tersebut, akibat waktu putus yang gagal pada MCB Daiko sehingga dapat dikatakan kwalitas dari alat pengaman tersebut bermutu sangat rendah. Pada MCB MG 4A dan MCB King’s 4A didapat selisih waktu putus sebesar (126±64,293) detik dan t=0,012. Pada kondisi ini juga terdapat perbedaan waktu putus yang sangat besar diantara kedua MCB tersebut akibat gagalnya waktu putus dari MCB King’s. Untuk MCB MG 6A dan MCB King’s 6A terdapat pula perbedaan waktu putus (126,920 ± 12,982) detik dengan t = 0,000. Demikian pula pada MCB MG 10A dan MCB King’s 10A terdapat terdapat perbedaan waktu putus (116,200 ± 45,899) detik dengan t = 0,005. Dari hasil penelitian secara keseluruhan didapatkan bahwa MCB MG layak untuk dipergunakan sebagai alat pengaman yang cukup aman. Sedangkan MCB Daiko dan King;s pada penelitian ini memiliki waktu putus = 0 detik (gagal putus) atau tidak layak dipergunakan sebagai pengaman. Untuk hal ini sebaiknya sebagai komsumen (pemakai) agar tidak sengaja untuk memilih alat pengaman yang kurang bermutu atau tergiur oleh harga murah alat pengaman tersebut. Jika harga terlalu murah sudah tentu kwalitasnyapun pasti diragukan. Dengan ini sebagai alat pengaman seharusnya bermutu baik dan memiliki waktu putus sesuai kapasitas yang tertera pada alat tersebut.

2.3 Heater

Sebagai seorang maintenance mungkin akan merasa pusing jika heater yang dipasang sering putus atau rusak. Agar heater awet atau tahan lama ada beberapa hal yang mesti diperhatikan.

1. Kesesuaian model dan jenis heater. Model dan jenis heater yang akan digunakan harus sesuai dengan aplikasi dari heater yang bersangkutan. utamanya lingkungan yang mengandung chemical maka bahan heater hendaknya juga dipilih yang tahan chemical

2. Surface load. Surface load dapat diartikan sebgaim beban permukaan. artinya heater yasng mempunyai surface load tinggi, maka beban permukaannya juga akan tinggi, sehingga process pertukaran panas dari heater ke lingkungannnya tidak optimal. maka heater lama-lama akan merah dan akhirnya akan membakar dirinya sendiri.

Akibatnya heater akan mudah rusak. oleh karena itu pilih atau usahakan surface load heater yang anda pesan rendah.

2.4 Temperature Control

Temperature control adalah suatu adalah suatu alat yang berfungsi untu mengatur temperature suatu obyek, dimana temperature tersebut bisa diatur sesuai dengan yang dibutuhkan. Thermo control ini bekerja berdasarkan sensor temperature dari thermokopel kemudian mengolah data yang diterima dari thermokopel tersebut dan memberikan keluaran berupa signal untuk menyalakan dan mematikan relay.

Gambar 2.6 Temperature controller

2.5 Sensor

Sensor pada system ini adalah berfungsi mengetahui temperature dari suhu panas pada ruangan, sensor yang digunakan adalah thermokopel tipe k. sensor ini diletakan pada pintu masuk ruang pemanas, dan sensor ini dihubungkan ini dihubungkan dengan thermokontroller.

Thermokopel adalah sambungan dua logam yang berbeda dan mempunyai output tegangan yang sebanding dengan beda suhu antara sambungan panas dan ujung kawat (sambungan dingin).

Pengontrol suhu digunakan untuk proses pengontrolan suhu dengan cermat tanpa melibatkan penambahan operator. Pengontrol menerima sensor suhu misalnya thermokopel atau RTD sebagai input, dan membandingkan suhu yang sesungguhnya dengan suhu control yang dikehendaki, atau titik penyetelen , dan menyediakan output pada elemen control.

Gambar 2.7 Thermokopel

2.6 Timer

Timer adalah menempatkan informasi sekitar waktu yang lewat pada rangkaian control. Control pemilihan waktu dapat dicapai dengan menggunakan komponen pneumatic, elektromekanis, atau elektronis.

Perbedaan dapat dibuat antara timer (pemilih waktu) dengan relay tunda waktu. Umumnya relay tunda waktu adalah peranti yang mempunyai fungsi pemilihan waktu setelah kumparan timer telah diberi tenaga atau dihilangkan tenaganya. Timer yang digunakan pada alat ini adalah Timer OMRON H3Y-2 dan Timer OMRON H3CR-F8.

Gambar 2.8 Timer OMRON H3Y-2

Gambar 2.9 Timer OMRON H3CR-F8.

2.7 Motor Listrik

Motor listrik adalah suatu alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Jika dilihat dari arus listrik, motor dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu motor listrik arus searah dan arus bolak-balk. Untuk bagian yang diam pada motor disebut stator, sedangkan yang berputar adalah rotor. Pada dasarnya prinsip kerja motor listrik terdapat pada dua medan magnet yang dibuat berinteraksi untuk menghasilkan gerakan. Motor dan generator dibuat dengan cara yang sama , sehingga sebuah mesin yang bekerja sebagai motor dapat pula bekerja sebagai generator. Adapun perbedaannya hanya terletak pada susunan kontruksinya. Untuk rangka generator dapat terbuka akan tetapi untuk motor harus benar-benar tertutup. Karena pada aplikasinya generator biasanya digunakan pada stasiun pembangkit tenaga listrik, dan telah ditangani oleh orang yang telah ahli. Sedangkan pada motor listrik penggunaannya bermacam-macam seperti pada mesin-mesin industri yang berhubungan langsung dengan gas, debu, korosi, dan api. Sehingga motor listrik perlu diberi penutup

Gerakan motor didasarkan pada prinsip kaidah tangan kanan. Berikut gambar yang menunjukan kaidah tangan kanan :

Gambar 2.10 Kaidah Tangan Tangan

Dimana :

Ibu jari menunjukan arah arus (I)

Jari telunjuk menunjukan arah garis gaya (φ)

Jari tengah menunjukan arah tegangan dan arah induksi.

Motor listrik bekerja dengan prinsip bahwa dua buah medan magnet dapat dibuat untuk berinteraksi menghasilkan gerakan. Gambar 2.18 menggambarkan torsi (gaya yang menggerakkan) motor dihasilkan oleh kumparan yang membawa arus pada kawat yang ditempatkan pada medan magnet. Interaksi pada medan magnet mengakibatkan pembengkokkan garis gaya. Pembengkokan garis yang cenderung lurus keluar menyebabkan arus atau loop mengalami gerak putaran. Putaran jangkar berlawanan dengan arah putaran jarum jam disebabkan karena penghantar sebelah kiri ditekan ke bawah dan penghatar sebelah kanan ditekan ke atas.

Gambar 2.11 Prinsip Motor

Motor AC maupun motor DC mempunyai karakteristik yang mengatur penggunaannya, berikut karakteristiknya :

Karakteristik motor AC

1. Pemeliharaan lebih mudah.

2. Harga lebih murah.

3. Biaya perbaikan lebih murah.

4. Ada berbagai bentuk displai untuk berbagai lingkungan pengoperasian.

Karakteristik motor DC

1. Pemeliharaan dan perbaikan yang diperlukan lebih rutin.

2. Lebih mahal dibandingkan motor AC.

3. Torsi tinggi pada kecepatan rendah.

4. Kemampuan mengatasi beban lebih baik.

2.7.1 Daya Motor

Daya mekanis motor dinyatakan dalam horse power (hp) atau watt (W), dimana 1 hp = 746 W. Torsi dan kecepatan merupakan dua faktor penting dalam menentukan output daya mekanis. Torsi sendiri adalah besarnya puntiran / daya pemutar, dinyatakan dalam pound-feet

(lb/ft). Kecepatan motor dinyatakan dalam putaran per menit. Sehingga horse power dapat dirumuskan sebagai berikut.

Horse power = kecepatan (rpm) x torsi (lb/ft)

5252

Dari rumus diatas didapatkan keterangan bahwa untuk motor horse power tergantung dari kecepatan, makin lambat motor bekerja makin besar torsi motor yang harus dihasilkan untuk memberikan jumlah daya yang sama. Motor yang lebih lambat biasanya lebih berat serta lebih mahal dibandingkan dengan motor yang lebih cepat dengan kerja daya yang sama. Motor yang dikenai beban lebih, rotor yang ditahan serta kondisi ventilasi yang tidak cukup dapat menyebabkan timbulnya panas yang cepat, sehingga mengakibatkan resiko kerusakan motor atau terbakar.

2.7.2 Efisiensi Daya Motor

Penggunaan motor listrik secara kontinyu atau terus-menerus akan menyebabkan motor listrik menjadi panas. Panas merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi efisiensi daya motor. Daya yang hilang disebabkan karena daya input pada motor ditransfer pada poros sebagai output daya atau kerugian. Kerugian ini ditimbulkan karena panas yang keluar melalui body motor.

Gambar 2.12 Efisiensi Daya Motor

Jadi efisiensi daya motor dapat didefinisikan sebagai berikut :

Efisiensi (%)

= Output

Input

= Daya Output

Output daya + Kerugian

2.7.3 Motor Wiper

Gambar 2.13 Motor Wiper

Motor wiper kaca depan yang ditunjukkan pada gambar 5 merupakan motor d.c. tipikal yang ada pada kendaraan bermotor.

Komponen yang biasanya memerlukan perawatan periodik akibat aus adalah sikat, komutator dan bantalan roda. Sikat yang aus atau komutator yang kotor, cacat atau terbakar akan menyebabkan resistansi tinggi dan aliran arus yang rendah. Akibatnya torsi motor akan kecil dan putaran motor akan lambat. Kadang-kadang motor bisa berhenti

Motor DC yang bekerja dengan beban berat serta torsi tinggi, seperti misalnya motor starter, seringkali terjadi aus pada bantalan poros angker dinamo. Hal ini mengakibatkan putaran angker dinamo menyentuh medan magnet atau kutub magnet. Poros angker dinamo yang bengkok juga bisa menyebabkan hal tersebut. Istilah yang biasa digunakan untuk keadaan ini adalah “poling” (pengutuban)

Pada kumparan motor DC poling mengakibatkan arus yang besar mengalir melalui kumparan dan angker dinamo karena kecepatan motor yang meningkat, demikian juga pada garis flux magnetik yang terpotong. Hal ini menyebabkan turunnya e.m.f ,dan selama terdapat beban, terjadi peningkatan arus melalui kumparan dan angker dinamo.Motor DC yang digunakan pada rangkaian assesori biasanya bekerja dengan beban yang kecil. Bantalan poros dan paking harus selalu diperiksa apakah sudah aus, karena kurangnya pelumasan dan tidak tepatnya pemasangan dapat menyebabkan keausan sebelum waktu yang normal.

Poling, angker dinamo yang bengkok atau hubungan singkat pada angker dinamo atau kumparan dapat menyebabkan aliran arus yang besar. Akibatnya saklar, konektor, kabel dan komponen lainnya akan mengalami panas berlebihan.

Perbaikan kerusakan pada rangkaian meliputi hal-hal seperti pemasangan dan penambahan kabel, pemeriksaaan dan penggantian terminal, konektor, alat proteksi rangkaian dan komponen elektronika.

Jika suatu bagian kabel harus diganti, perhatikan diagram pengkabelan otomotif untuk menentukan ukuran kabel yang tepat. Ingatlah bahwa semakin tipis kabel akan semakin besar resistansinya, tetapi semakin panjang kabel akan semakin besar resistansi.

Resistansi yang berlebihan akan dapat mengakibatkan panas pada kabel hingga leleh dan terbakar. Penggantian terminal dan konektor bisa dijepitkan atau disolder di tempat. Alat yang benar harus digunakan. Jangan menggunakan bagian pemotong tang karena akan

memperlemah terminal. Jika menyolder gunakan solder dengan inti resin dan jangan solder berinti asam karena akan menimbulkan resistansi yang tinggi pada sambungan.

2.8 Bantalan/ Bearing

Bantalan merupakan salah satu bagian dari elemen mesin yang memegang peranan cukup penting karena fungsi dari bantalan yaitu untuk menumpu sebuah poros agar poros dapat berputar tanpa mengalami gesekan yang berlebihan. Bantalan harus cukup kuat untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Berikut ini adalah gambar jenis-jenis bantalan Deep groove ball bearings dan Angular contact ball bearing :

Gambar 2.14 Gambar perbedaan antara dua bearing yang dipergunakan

Deep groove ball bearing(1), Angular contact ball bearing (2).

Pada umumya bantalan dapat diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu.

a. Berdasarkan gerakan bantalan terhadap poros

Bantalan luncur

Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumas.

Bantalan gelinding

Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola, rol, dan rol bulat.

b. Berdasarkan arah beban terhadap poros

a) Bantalan radial

Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu.

b) Bantalan aksial

Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros.

c) Bantalan gelinding khusus

Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu poros.

Meskipun bantalan gelinding menguntungkan, orang tetap memilih bantalan luncur dalam hal tertentu, contohnya bila kebisingan bantalan menggangu, pada kejutan yang kuat dalam putaran bebas.

Kerusakan bantalan

Kerusakan bantalan gelinding dapat disebabkan karena:

Kesalahan bahan (faktor produsen) yaitu retaknya bantalan setelah produksi baik retak halus maupun berat, kesalahan tolransi, kesalahan celah bantalan.

Kesalahan pada saat pemasangan.

Pemasangan yang terlalu longgar yang akibatnya cincin dalam atau cincin luar yang berputar yang menimbulkan gesekan denga housing/poros.

Pemasangan yang terlalu erat yang akibatnya ventilasi atau celah yang kurang sehingga pada saat berputar suhu bantalan akan cepat meningkat dan terjadi konsentrasi tegangan yang lebih.

Terjadi pembenjolan pada jalur jalan atau pada roll sehingga bantalan saat berputar akan tersendat-sendat.

Kesalahan operasi seperti. Bahan pelumas yang tidak sesuai akibatnya akan terjadi korosi atau penggumpalan

pelumas yang dapat menghambat berputarnya bantalan. Pengotoran dari debu atau daerah sekitarnya yang akibatnya bantalan akan mengalami

keausan dan berputarnya dengan bushing. Pemasangan yang tidak sejajar maka akan menimbulkan guncangan pada saat

berputar yang dapat merusak bantalan.

2.9 Relay

Dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai komponen yang dapat mengimplementasikan logika switching. Sebelum tahun 70an, relay merupakan “otak” dari rangkaian pengendali. Baru setelah itu muncul PLC yang mulai menggantikan posisi relay. Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik. Secara sederhana relay elektromekanis ini

• Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup (atau membuka)

• Saklar yang digerakkan (secara mekanis) oleh daya/energi listrik.

Di bawah ini contoh relay.

Gambar 2.15 Relay yang tersedia di pasaran

adalah suatu peralatan elektronik yang berfungsi untuk memutuskan atau untuk menghubungkan suatu rangkaian elektronik yang satu dengan rangkaian elektronik yang lainnya, contoh pada rangkaian pengontrol silinder menggunakan relay.

Pada dasarnya relay adalah saklar elektro magnetic yang akan bekerja apabila arus mengalir melalui kumparan, inti besi akan menjadi magnet dan akan menarik kontak-kontak relay. Kontak-kontak dapat di tarik apabila garis magnetdapat mengalahkan gaya pegas yang melawannya.

Besarnya gaya magnet yang di tetapkan oleh medan yang ada pada celah udara pada jangkar dan inti magnet, dan banyaknya lilitan kumparan, kuat arus yang mengalir atau yang disebut dengan imperal lilitan dan pelawan magnet yang berada pada sirkuit pemagnetan. Untuk memperkuat medan magnet di bentuk suatu sirkuit

Kontak-kontak atau kutub kutub dari relay umumnya memiliki tiga dasar pemakaian yaitu :

a) Bila kumparan di aliri arus listrik maka kontaknya akan menutup dan disebut sebagai kontak Normally Open (NO).

b) Bila kumparan dialiri listrik maka kontaknya akan membuka dan disebut sebagai Normally Close (NC)

c) Tukar sambung (Change Over / NO), relay jenis ini mempunya kontak tengah yang normalnya tertutup tetapi melepaskan diri dari posisi dan membuat kontak dengan yang lain bila relay di aliri listik.

Berikut ini memperlihatkan beberapa bentuk kontak dari sebuah relay :

Gambar 2.16 Relay

Normally Open Normally Close Change Over

Gambar 2.17 Bentuk kontak dari sebuah relay

Sifat-sifat relay :

a) Impedensi kumparan, biasanya ditentukan oleh tebal kawat oleh tebal kawat yang di gunakan gunakan serta banyaknya lilitan.

b) Kuat arus yang di gunakan untuk menggerakkan relay, biasanya arus ini di berikan oleh pabrik. Relay dengan perlawanan kecil memerlukan arus besar, sedangkan relay dengan perlawanan besar memerlukan arus yang kecil.

a) Tegangan yang di perlukan untuk menggerakkan relay.

b) Daya yang diperlukan untuk mengoperasikan relay besarnya sama dengan nilai tegangan di kalikan arus.

Banyaknya kontak-kontak jangkar dapat membuka dan menutup lebih dari satu kontak sekaligus, tergantung dari pada kontak dan jenis ralaynya. Jarak antara kontak-kontak menentukan besarnya tegangan maksimum yang di izinkan antara kontak tersebut.

2.10 Multimeter

Multimeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur tegangan arus listrik pada komponen yang menggunakan tenaga listrik.

Gambar 2.18 Multi Meter

Keterangan:

1. Jarum penunjuk meter berfungsi sebagai penunjuk besaran yang diukur.2. Skala (scale) berfungsi sebagai skala pembaca meter, yaitu sekala

tegangan, skala arus, dan skala tahanan.

3. Zero Adjust Screw berfungsi untuk mengatur kedudukan jarum penunjuk dengan cara memutar skrupnya ke kanan atau ke kiri dengan menggunakan obeng pipa kecil.

4. Test lead berfungsi sebagai terminal sentuh agar setiap yang ingin diukur baik itu mengukur tegangan, arus, tahanan, terminal sentuh ini harus menyentuh terminal besaran yang ingin di ukur.

5. Zero ohm Adjust knobe berfungsi untuk mengatur jarum penunjuk

pada posisi nol. Caranya: Saklar pemilih di putar pada posisi (Ohm), test lead + (merah) di hubyngkan dengan test lead – (hitam) kemudian tombol pengatur kedudukan 0 ohm diputar ke kiri atau ke kanan sehingga v menunjuk pada kedudukan 0 ohm.

6. Range Selektor switch berfungsi untuk memilih posisi pengukuran

dan batas ukurannya. Ada 4 pilihan yaitu: DCV, DC mA, ACV, dan Ohm.

7. Lubang Kutub – (VAOhm Terminal) berfungsi sebagai tempat

masukan test lead kutub yang berwarna hitam.

8. Lubang Kutub + (Common Terminal) berfungsi sebagai tempat masuknya test lead kutub + yang berwarna merah.

2.11 LED

LED adalah semikonduktor khusus yang dirancang untuk memancarkan cahaya apabila dialiri arus. Bila dioda diberi prategangan maju, elektron-elektron bebas akan jatuh kedalam lubang-lubang (hole) disekitar persambungan. Ketika meluruh dari tingkat energi lebih tinggi ke tingkat energi lebih rendah elektron-elektron bebas tersebut akan mengeluarkan energi dalam bentuk radiasi. Pada dioda penyearah, energi ini keluar dalam bentuk panas. Tetapi pada dioda pemancar cahaya (LighEmiting Diode disingkat LED), energi ini memancarkan sebagai cahaya. LED ini telah dapat menggantikan lampu-lampu pijar dalam beberapa Arah gaya pada dua konduktor dan prinsip motor DC.pemakaian karena tegangannya yang rendah, umurnya yang panjang, dan dari mati ke hidup dan sebaliknya berlangsung cepat.

Dioda biasanya terbuat dari bahan silicon, yaitu bahan buram yang menghalangi pengeluaran cahaya. Sedangkan LED terbuat dari unsurunsur Seperti gallium,arsen, dan fosfor, warna LED diantaranya adalah merah, hijau, kuning, biru, jingga, atau bening. Penurunan tegangan LED adalah dari 1,5 V sampai 2,5 untuk arusnya diantara 10 dan 150 mA (Malvino, 1985).

Gambar 2.19 Simbol dan bentuk fisik LED

LED sering kali digunakan untuk mengetahui bekerja atau tidaknya suatu alat atau mesin karena memiliki keandalan yang tinggi atau tahan lama. Berbeda dengan lampu-lampu lainnya yang cenderung digunakan untuk penerangan dan memiliki ketahanan yang lebih rendah dari pada LED.

2.12 Sakelar Tekan

Sakelar tombol tekan adalah suatu jenis peralatan kontrol yang digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan rangkaian listrik. Saklar tombol tekan dioperasikan secara manual dengan cara menekan tombolnya. Menurut kedudukan kontak-kontaknya tombol tekan dapat dibagi menjadi dua yaitu: Normally Open (NO) dan Normally Close (NC). Kontak NO kedudukan kontaknya dalam keadaan terbuka sebelum tombol

Dioperasikan/ditekan. Apabila kontak NO tersebut dioperasikan/ditekan maka kedudukan kontaknya akan berubah menjadi NC (tertutup), begitu juga sebaliknya untuk kontak NC dan ketika tombol dilepas maka kedudukan kontaknya akan kembali keposisi semula (Abdul Kadir: 1983).

Ada dua macam versi yang berbeda dari sakelar tombol. Yang pertama yaitu sakelar tombol yang tidak mengunci dan sakelar tombol yang mengunci. Penggunaan atau pengoprasian sakelar tombol tidak mengunci adalah, apabila tombol tersebut ditekan maka ia akan kemabali keposisisemula. Artinya dalam posisi normal sakelar tersebut NO bila ditekan menjadi NC dan bila tidak ditekan menjadi NO lagi. Berbeda dengan sakelar tombol mengunci yang apabila tombol tersebut telah ditekan maka akan selalu mengontak dan belum akan lepas apabila sakelar OFFnya belum ditekan. Artinya, dalam keadaan normal NO ditekan menjadi NC dan dilepas akan tetap NC (mengunci).

2.13 Limit Switch

Sakelar batas atau Limit Switch (LS) merupakan sakelar yang dapat dioperasikan baik secara otomatis maupun non otomatis. Limit switch yag bekerja secara otomatis adalah jenis limit switch yang tidak mempertahankan kontak, sedangkan limit switch yang bekerja nonotomatis adalah limit switch yang mempertahankan kontak (Sumantri Omron 1993 : 34). Kontak-kontak pada limit switch sama seperti kontakkontak yang terdapat pada tombol tekan, yaitu mempunyai kontak Normally Open (NO) dan kontak Normally Closed (NC). Kedudukan kontak dan bentuk dari limit switch dapat diperlihatkan seperti pada gambar dibawah.

Limit switch yang tidak mempertahankan kontak akan bekerja apabila ada benda yang menekan rollernya, sehingga kedudukan kontak NO menjadi NC dan kontak NC menjadi NO. Jika benda sudah diangkat, roler dari limit switch kembali keposisi semula, demikian pula kontakkontaknya. Jenis limit switch semacam ini dapat digunakan untuk pengoprasian motor secara otomatis.

Gambar 2.20 Limit Switch

BAB III

RANCANG BANGUN MESIN

3.1 Desain Alat

Gambar 3.1 Gambar Mesin

Keterangan:

1. Ruang Pemanas2. Pintu atas ruang pemanas3. Heater4. Poros Pengaduk5. Motor 24V DC, control pengaduk6. Tuas engkol tutup pintu ruang pemanas7. Motor 24V DC, Kontrol tutup pintu ruang pemanas

8. Kipas 220V AC, Pendingin kacang 29. Bearing / bantalan10. Motor 24V DC Penggerak Konveyor11. Penampung Kacang12. Kipas 24V, DC Pendingin 113. Baut Pengontrol Konveyor14. Sabuk Konveyor.15. Poros Konveyor

3.2 Mekanisme Alat

Berikut ini adalah cara kerja mesin yang sudah dirancang dan sudah diuji coba, cara kerja alat ini diurutkan sebagai berikut :

3.2.1 Diagram Blok Pengoperasian Mesin

Gambar 3.2 Diagram Blok Mekanisme Alat

Tabel 3.1 Prosedur Pengoperasian Mesin

No Uraian Kerja Keterangan1 MCB on2 Switch 1 ON3 Thermo control On dan akan menghidupkan Heater4 Menutup pintu Ruang pemanas dengan SW 4 Auto & manual

5 Posisikan SW 3 pada keadaan On Auto6 Timer1 On (PeWaktu untuk pengeringan)7 Timer2 On (Pewaktu untuk membuka pintu ruang

pemanas)8 M2 On (Motor listrik Pembuka Pintu Ruang pemanas)** DC 24V9 M3 On (Motor Listrik Penggerak Konveyor)** DC 24V10 M4 On (Kipas untuk menurunkan suhu)** AC 220V11 M5 On (Kipas untuk menurunkan suhu)** DC 24V12 Dilakukan penutupan pintu secara manual dengan SW413 Sesuai dengan timer yang sudah di atur, system akan

berulang dari No 6 ~1214 Finish dengan menekan SW 1 Maka control panel Off

3.2.2

Prosedur Pengoperasian Mesin

Gambar 3.3 Diagram Alir Prosedur Pengoperasian mesin

3.3 Bagian-bagian Mesin

3.3.1 Ruang Pemanas

Untuk proses pemanasan pada mesin ini digunakan Heater, disini menggunakan 2 (dua) buah heater. Gambar ruang pemanas seperti pada gambar yang tertera dibawah ini:

Gambar 3.4 Ruang Pemanas dan Keterangan

Gambar 3.5 Ruang Pemanas 2D dan Ukuran

Gambar 3.6 Ruang Pemanas 3D

3.3.2 Heater

Heater adalah komponen yang utama pada ruang pemanas, heater yang di gunakan adalah Elemen heater yang menggunakan daya listrik 220V AC, 350 watt , pada mesin ini menggunakan dua elemen heater.

Gambar 3.7 Heater 2D

Tabel 3.2 Spesifikasi Heater

Lebar 50 mm

Diameter 130 mmDaya Listrik 22 0V AC, 350 Watt

Gambar 3.8 Heater 3D

3.3.3 Poros Pengaduk

Poros pengaduk yang dibuat pada alat ini digunakan untuk meratakan panas yang didapat oleh kacang, baik dari sumber panas konveksi ataupun radiasi. Berikut gambar pengaduk yang ada pada mesin.

Gambar 3.9 Poros Pengaduk

Gambar 3.10 Gambar Alat Pengaduk

3.4 Rancang Bangun Elektrikal

Pada mesin pengering ini menggunakan beberapa komponen elektronik yang digunakan sebagai kontrol manual ataupun otomatis.

3.4.1 Diagram Pengkawatan

Gambar 3.11 Diagram Pengkawatan

KETERANGAN :

1) MCB Mini Circuit Braker

2) SW1 Switch 1 Saklar arus listrik 220V AC

3) SW2 Switch 2 Motor pengaduk kacang

4) SW3 Switch 3 automatis

5) SW4 Switch 4 pengatur pintu ruang pemanas

6) M1 Motor listrik penggerak pengaduk

7) M2 Motor listrik Penggerak Pintu Ruang pemanas

8) M3 Kipas AC (fan cooling)

9) M4 Motor Penggerak konveyor

10) M5 Kipas DC (fan Coooling)

11) LED1 Lampu Indikator ruang pemanas

12) LED2 Lampu Indikator Auto proses

13) LED3 Lampu indikator Heater Thermocontroller, Pengontrol Heater Temperature.

14) H1 Heater 1 ( 350 watt, max 300oc)

15) H2 Heater 2 ( 350 watt, max 300oc)

16) TR1 Timer 1 Pengontrol waktu pemanasan pada ruang pemanas (Hours)

17) TR2 Timer 2 Kontrol Pembuka dan penutup pada pintu ruangan pemanas.(second)

18) TC Temperature control , pengontrol suhu pada ruangan pemanasan

3.4.2 Kontrol Panel

Komponen-komponen elektronik yang digunakan untuk mengontrol mekanik pada mesin pengering ini, ditempatkan pada satu kotak panel.

Gambar 3.12 Kotak Panel Listrik

Keterangan :

1. Timer ( Ruang Pemanas)2. MCB3. Relay

4. Timer (Pembuka pintu Ruang Pemanas)5. Relay6. Travo7. Lampu indicator OFF proses pemanasan.8. Lampu indicator ON proses pemanasan.9. SW 110. SW 211. SW 312. Lampu Indikator Heater Run13. SW 414. Temperature Controller

BAB IV

HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengujian

Pada proses pengeringan mesin pengering kacang tanah, telah dilakukan beberapa pengujian. Adapun beberapa tahap pengujiannya adalah seperti dibawah ini.

4.1.1 Pengujian I Menggunakan temperature 45 oC

Pada tahap pengujian yang pertama ini dilakukan dengan menggunakan benda kerja dengan berat 100g, waktu pengeringan 50 menit, dan proses pengadukan secara terus menerus, dengan hasil seperti dicantumkan pada tabel di bawah ini :

Gambar.4.1 Kacang hasil pengujian I

54

Tabel 4.1 Pengujian 1 menggunakan temperature 45 oc

Dari hasil percobaan seperti tercantum pada table 4.1.1 maka dapat dihitung pencapaian hasil yang dicapai sebagai berikut,

a) Jumlah kandungan air yang berhasil dikeringkan

Jumlah kadar air = 100 – 84.35

Jadi jumlah kadar air yang hilang adalah = 15.65 gr

b) Hasil yang dicapai ( % kacang yang pecah)

X 100 % = 6.34%

= 5.35

c) Hasil yang dicapai (% kacang yang utuh)

Jumlah Kacang yang utuh

Jumlah kacang yang utuh = X 100 = %

Berat sesudah di keringkan

Jumlah kadar air = berat sebelum dikeringkan – berat sesudah dikeringkan = ….gr

X 100 = 93.66%

=

4.1.2 Pengujian II Menggunakan temperature 60 oC

Pada tahap pengujian yang pertama ini dilakukan dengan menggunakan benda kerja dengan berat 100g, waktu pengeringan 45 menit, dan proses pengadukan dilakukan selama 2 (dua) kali yaitu selama setiap 15 menit sekali , dengan hasil seperti dicantumkan pada tabel di bawah ini :

Gambar.4.2 Kacang hasil pengujian II

Tabel 4.2 Pengujian II menggunakan temperature 60 oc




Jumlah kadar air = 100 – 90

= 10 gr


X 100 % = 9.67 %

= 8.7

90


X 100 = 87.78 %

X

4.1.3 Pengujian III Menggunakan temperature 60 oC

Pada tahap pengujian yang pertama ini dilakukan dengan menggunakan benda kerja dengan berat 100g, waktu pengeringan 60 menit, dan proses pengadukan dilakukan selama 3 (Tiga) kali yaitu selama setiap 15 menit sekali , dengan hasil seperti dicantumkan pada tabel di bawah ini :

Gambar.4.3 Kacang hasil pengujian III

Tabel 4.3 Pengujian III menggunakan temperature 60 oc




= 15.8 gr



X 100 % = 6.06 %

= 5.1

84.2


X 100 = 93.94 %

X

4.1.4 Pengujian IV Menggunakan temperature 70 oC

Pada tahap pengujian yang pertama ini dilakukan dengan menggunakan benda kerja dengan berat 100g, waktu pengeringan 45 menit, dan proses pengadukan dilakukan selama 2 (Dua) kali yaitu selama setiap 15 menit sekali , dengan hasil seperti dicantumkan pada tabel di bawah ini :

Gambar 4..4 Kacang hasil pengujian IV

Tabel 4.4 Pengujian IV menggunakan temperature 70 oc




= 16.7 gr


X 100 % = 12.24 %

= 10.2

83.3


X 100 = 87.76 %


X

4.1.5 Pengujian V Menggunakan temperature 70 oC


Gambar 4.5 Kacang hasil pengujian V

Tabel 4.5 Pengujian V menggunakan temperature 70 oc




= 18.9 gr



X 100 % = 17.76 %

= 14.4

81.1


X 100 = 82.24 %

X

4.1.6 Pengujian VI Menggunakan temperature 100 oC

Pada tahap pengujian yang pertama ini dilakukan dengan menggunakan benda kerja dengan berat 100g, waktu pengeringan 45 dan 60 menit, dan proses pengadukan dilakukan selama 2 (Dua) dan 3 (Tiga) kali yaitu selama setiap 15 menit sekali , dengan hasil seperti dicantumkan pada tabel di bawah ini :

Gambar 4.6 Kacang hasil pengujian VI

Tabel 4.6 Pengujian VI menggunakan temperature 100 oc

DDD Dari hasil percobaan seperti tercantum pada table 4.6 maka dapat dihitung pencapaian hasil yang dicapai sebagai berikut,

a) 1. Jumlah kandungan air yang berhasil dikeringkan


= 37.9 gr

b) 1. Hasil yang dicapai ( % kacang yang pecah)

X 100 % = 7.89 %

= 4.9

62.1

c) 1. Hasil yang dicapai (% kacang yang utuh)


X 100 = 92.11 %

X



= 38.7 gr


X 100 % = 31.81 %

= 19.5

61.3



X 100 = 68.19 %

X



= 24.15 gr


X 100 % = 20.2373 %


= 15.35

75.85


X 100 = 80.2241 %

X



= 38.65 gr



X 100 % = 15.974 %

= 9.8

61.35


X 100 = 84.0261 %

X

4.1.7 Pengujian VII Menggunakan temperature 100 oC


Gambar 4.7 Kacang hasil pengujian VII

Tabel 4.7 Pengujian VII menggunakan temperature 100 oc

DDari hasil percobaan seperti tercantum pada table 4.7 maka dapat dihitung pencapaian hasil yang dicapai sebagai berikut,



= 19.4 gr


X 100 % = 8.5 %

= 2.6

30.6


X 100 = 91.5 %


X



= 16.4 gr


X 100 % = 16.07 %

= 5.4

33.6


X 100 = 83.93 %

X




= 20 gr


X 100 % = 19.33 %

= 5.8

30


X 100 = 80.67 %


X

4.1.8 Pengujian VIII Menggunakan temperature 90 oC


Gambar 4.8 Kacang hasil pengujian VIII

Tabel 4.8 Pengujian VIII menggunakan temperature 90 oc

Dari hasil percobaan seperti tercantum pada table 4.8 maka dapat dihitung pencapaian hasil yang dicapai sebagai berikut,



= 14 gr


X 100 % = 22.78 %

= 8.2

36



X 100 = 77.22 %

X



= 16.2 gr


X 100 % = 2.96 %

= 1

33.8



X 100 = 97.04 %

X



= 24.8 gr


X 100 % = 16.67 %

= 5


30


X 100 = 80.16 %

X

4.1.9 Pengujian IX Menggunakan temperature 80 oC


Gambar 4.9 Kacang hasil pengujian IX

Tabel 4.9 Pengujian IX menggunakan temperature 80 oc




= 8.2 gr


X 100 % = 22.97 %

= 9.6

41.8



X



= 14.9 gr


X 100 % = 15.38 %

= 5.4

35.1

X 100 = 77.03 %



X 100 = 84.62 %

X



= 17.25 gr



X 100 % = 12.6718 %

= 4.15

32.75


X 100 = 87.328 %

X

4.1.10 Pengujian X Menggunakan temperature 80 oC


Gambar 4.10 Kacang hasil pengujian X

Tabel 4.9 Pengujian X menggunakan temperature 80 oc




= 12.2 gr

b ) 1. Hasil yang dicapai ( % kacang yang pecah)

X 100 % = 21.561 %

= 8.15

37.8



X



= 11.5 gr


X 100 % = 3.38 %

= 1.3

38.5


X 100 = 78.439 %


X 100 = 96.62 %

X



= 13 gr


X 100 % = 10.54 %

= 3.9

37


X


4.2 Pembahasan

4.2.1 Tabel Rekapitulasi Hasil Pengujian Mesin Pengering Kacang Tanah

4.2.1.1 Rekapitulasi Pengujian Dengan Menggunakan Kacang Tanah 100 gr Basah, berikut Tabel dan diagram hasil pengujiannya,

Tabel 4.10 Hasil Pengujian Kacang Tanah Berat 100 gr Kacang basah

Rekapitulasi Hasil PengujianMesin Pengering Kacang tanah Dengan 100 gr Kacang basah

No Suhu Waktu Frequensi Hasil Pengeringan

X 100 = 89.46 %

PengujianPengeringa

n

Adukan Kacang Utuh Kacang Pecah Total

(oC) ( 1X 15 Menit)

(gr) (%) (gr) (%) (gr) (%)

1 45 50.00SELALU DI

ADUK 5.35 6.34 79 93.66 84.35 15.652 60 45.00 2 X 81.30 90.33 8.7 9.67 90.00 10.003 60 60.00 3 X 79.10 93.94 5.1 6.06 84.20 15.804 70 45.00 2 X 73.10 87.76 10.2 12.24 83.30 16.705 80 45.00 2 X 66.70 82.24 14.4 17.76 81.10 18.90

6-1 100 45.00 2 X 57.2 92.11 4.9 7.89 62.10 37.906-2 100 45.00 2 X 41.8 68.19 19.5 31.81 61.30 38.706-3 100 60.00 3 X 60.5 79.76 15.35 20.24 75.85 24.156-4 100 60.00 3 X 51.55 84.03 9.8 15.97 61.35 38.65

Gambar 4.11 Hasil Pengujian Pengeringan Kacang Tanah (100 gr)

4.2.1.2 Pengujian Dengan Menggunakan Kacang Tanah 50 gr Basah, berikut Tabel dan diagram hasil pengujiannya,

Tabel 4.11 Hasil Pengujian Kacang tanah Berat 50 gr Kacang basah

Rekapitulasi Hasil PengujianMesin Pengering Kacang tanah Dengan 50 gr Kacang basah

No Suhu

Waktu Frequensi Hasil Pengeringan

Pengujian

Pengeringan

Adukan Kacang UtuhKacang Pecah Total

(oC) ( 1X 15 Menit)

(gr) (%) (gr) (%) (gr) (%)

7-1 100 60.00 3 X 28.00 91.50 2.6 19.40 30.60 19.47-2 100 60.00 3 X 28.20 83.93 5.40 16.40 33.60 16.47-3 100 60.00 3 X 24.20 80.67 5.8 20 30.00 208-1 90 60.00 3 X 27.80 77.22 8.2 22.78 36.00 148-2 90 60.00 3 X 32.80 97.04 1 2.96 33.80 16.28-3 90 60.00 3 X 20.2 80.16 5 19.84 25.20 24.89-1 80 60.00 3 X 32.2 77.03 9.6 22.97 41.80 8.29-2 80 60.00 3 X 29.7 84.62 5.4 15.38 35.10 14.99-3 80 60.00 3 X 28.6 87.33 4.15 12.67 32.75 17.2510-1 80 45.00 2X 29.65 78.44 8.15 21.56 37.80 12.210-2 80 45.00 2X 37.2 96.62 1.3 3.38 38.50 11.510-3 80 45.00 2X 33.1 89.46 3.9 10.54 37.00 13

Diagram 4.2 Hasil Pengujian Pengeringan Kacang Tanah (50 gr)

tugas metode penelitian..docx

Documents

Transcript of tugas metode penelitian..docx